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2017年2月14日 (火)

タンパク質合成反応を解析する大規模全成分計算機シミュレーターを開発

2017年2月7日
大阪大学研究情報
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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本研究成果のポイント
 
・その複雑性ゆえ困難であった
 タンパク質合成反応※1の大規模全成分
 計算機シミュレーター※2を
 世界で初めて 開発。
 241分子種が示す濃度変化の観測に成功
 し、実験結果と整合性のある
 シミュレーション結果を生成した。
 
・研究グループは、大規模データの
 中から、擬定常状態※3
 (quasi-stationary state:QSS)に
 着目する解析手法 を開発。
 QSS成分が構成するネットワークが
 時間経過に伴い離合集散を繰り返す、
 タンパク質合成反応の新しい特徴を
 解明した。
 
・開発したシミュレーターと
 データ解析手法は、細胞内反応の
 大規模時系列データの解析や
 再構成型無細胞翻 訳系※4を用いた
 有用タンパク質生産量の向上など、
 応用面でもその活用が期待される。
 
 
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リリース概要
 
 大阪大学大学院工学研究科の
松浦友亮准教授と理化学研究所
生命システム研究センターの
清水義宏ユニットリーダーらの
研究グループは、その複雑性ゆえ
困難であった最少成分からなる
タンパク質合成反応の大規模全成分
計算機シミュレーターを世界で初めて
開発し、実験結果と整合性のある
シミュレーション結果の生成に
成功しました(図1)。
 
 同研究グループは、シミュレーションで
得られた大規模データの擬定常状態
(quasi-stationary state:QSS)に
着目した新しい解析手法を開発。
 
 QSS成分で構成されるネットワークが
時間経過に伴って離合集散を繰り返す、
タンパク質合成反応の新しい特徴が
明らかになりました。
 
 ネットワークが離合集散する性質は、
細胞内の多くの反応でも起こっていると
推測されます。
 
 今回新たに開発したシミュレーター
およびデータ解析手法は、細胞内反応の
大規模時系列データの解析や
再構成型無細胞翻訳系を用いた
有用タンパク質生産量の向上など、
応用面でもその活用が期待されます。
 
 本研究成果は、米国科学誌
『米国科学アカデミー紀要
(Proceedings of the National Academy
  of Sciences)』 (オンライン)に、
2月7日(火)午前5時(日本時間)に
公開されました。
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 Good Newsですね。
 
 
>今回新たに開発したタンパク質合成
>反応シミュレーターおよび
>QSSに着目したデータ解析手法は、
>細胞内反応の大規模時系列データの
>解析に利用可能です。
 
>これにより、細胞内反応が共通して持つ
>普遍的な性質を明らかにできるなど
>今後の進展が期待されます。
 
>応用面でも、シミュレーターを活用する
>事で再構成型無細胞翻訳系を用いた
>有用タンパク質生産量の向上などが
>期待されます。
 
 今後の展開に期待したい。

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