RNA修飾に対する「構造と機能」の数理科学予測基盤の構築

研究概要

生体内分子の『構造と機能』の間には非常に強い相関があることが報告されている。その理由として、生体分子に修飾基が入ることで自身の立体構造に変化を及ぼすだけではなく、対象分子との結合相互作用変化が誘導されることで、生体内機能が変化する可能性が提唱されている。

昨年度に引き続き本年度は、パーシステント ホモロジー法を用いて、修飾基の有無といった標的分子の微小構造変化が、当該分子周辺の他の生体内分子との間でどのような相互作用変化をもたらすかを解析することができるように、手法の拡張を実施した。具体的には、π共役系と炭素-水素間共有結合間で生じるCH-π相互作用をピックアップできるようにした。このことは、van der Waals相互作用の強弱を定性的に議論することを可能にしたものであり、分子間相互作用の変化を構造変化に絡めた上で、より詳細に解析することを可能とした。

さらに、研究協力者である藤田医科大学の常陸講師のタンパク質修飾に関しても、実験結果を支持する非常に効果的な構造変化を抽出することにも成功したため、タンパク質間の相互作用エネルギーを見積もることができるように手法を拡張した。これにより、さらに定量的に相互作用を比較することが可能になった。

このことは、生体内分子の『構造と機能』の関係性を定量的に解釈・予測することができるようになったことを意味しており、非常に効果的な手法として拡張することができたことは本研究における大きな実績である。