POODLE-L

POODLEについて

タンパク質のdisorder 領域が非常に長いと、

1. 1. タンパク質結晶化が阻害され、X 線結晶解析が困難
2. 2. NMR においてスペクトル帰属の妨げの要因

となり、構造ゲノム科学研究を迅速に進める上で障害になります。

そのため、disorder 領域を予測し、disorder 領域を考慮したタンパク質をつくれば構造解析が容易と なるため、disorder 領域予測法の開発が近年活発になっています。

そこで、ファルマデザインでは、独立行政法人産業技術総合研究所 生命情報工学研究センター （CBRC) と共同でdisorder領域予測のプログラム開発を行い、POODLEとしてリリースいたしました。

現在、CBRCのPOODLEのサイトでは、現在以下のようなプログラムが公開されています。

• POODLE-S: 短いdiorder領域の予測
• POODLE-L: 長いdiorder領域の予測
• POODLE-W: タンパク質全体でdiorderしているかどうかの予測
• POODLE-I: POODLE-S,POODLE-L,POODLE-Wの統合システム

これらPOODLEプログラムパッケージの中でも、ファルマデザインは、インハウスでもご利用可能なPOODLE-L （Windows 版） を販売しております。

POODLE-Lは、40残基程度までの長いdisorder領域の予測に適したプログラムです。長いdisorder領域は、タンパク質結晶化の阻害の要因になったり、タンパク質が他のタンパク質とタンパク質間相互作用 (Protein-Protein Interaction; PPI) をする領域として機能したりする*など、重要な役割を果たしていると考えられています。したがって、POODLE-Lは、実際に創薬研究に活用するのに適したプログラムであるといえます。

*実際に、ファルマデザインが開発したDr. PIAS （Druggable Protein-protein Interaction Assessment System） では、POODLE-Lを用いて、PPIの評価を行っています。

POODLE-Lによるdisorder領域の予測事例

 以下にPOODLE-Lによる、order領域、disorder領域の予測事例を示します。

※画像をクリックすると拡大表示されます。

POODLEの評価 

POODLEによるdisorder領域予測は高い評価を得ています。

例えば、世界的規模のタンパク質立体構造予測コンテスト (CASP） において、2006年に行われたCASP7では、disorder 領域予測部門の総合成績は2位、長いdisorder領域の予測では第1位の成績をおさめました。また、2008年に行われたCASP8においても、長いdisorder領域の予測では、POODLEの優秀性が認められております。なお、CASPは、いずれも、独立行政法人産業技術総合研究所 生命情報工学研究センター (CBRC) との共同参加です。

ご参考資料

原著論文

• Shimizu K, Hirose S, Noguchi T. (2007) POODLE-S: web application for predicting protein disorder by using physicochemical features and reduced amino acid set of a position-specific scoring matrix.  Bioinformatics. 23(17):2337-2338. [PubMed:17599940]
• Hirose S, Shimizu K, Kanai S, Kuroda Y, Noguchi T. (2007) POODLE-L: a two-level SVM prediction system for reliably predicting long disordered regions.  Bioinformatics. 23(16):2046-22053. [PubMed:17545177]
• Hirose S, Shimizu K, Kanai S, Kuroda Y, Noguchi T. (2007) Predicting mostly disordered proteins by using structure-unknown protein data.  BMC Bioinformatics. 8:78. [PubMed:17338828]

学会・展示会発表(ポスター)

• Hirose S, Yokota K, Kuroda Y, Wako H, Kanai S, Noguchi T (2007) Analysis of internal and external motion in protein structure.  日本バイオインフォマティクス学会2007年年会 [ポスター （PDF資料)]
• 廣瀬修一, 横田恭宣, 黒田裕, 輪湖博, 金井理, 野口保 (2007) 配列情報からのタンパク質揺らぎ領域の予測. CBRC2007 [ポスター (PDF資料)]
• Hirose S, Yokota K, Kuroda Y, Wako H, Kanai S, Noguchi T (2007) Prediction of protein structural flexibility from an amino acid sequence.  第45回生物物理学会年会 [ポスター (PDF資料)]
• 廣瀬修一, 黒田裕, 金井理, 野口保 (2007) タンパク質の機能ドメインに対するdisorder領域の解析.  第7回日本蛋白質科学会年会[ポスター (PDF資料)]