平成 26 年度

研究開発実施報告書

ライフサイエンスデータベース統合推進事業「統合化推進プログラム」研究代表者

［中村

春木］

［大阪大学 蛋白質研究所・所長／教授］［蛋白質構造データバンクの高度化と統合的運用］

1§１．研究実施体制（１）PDBj グループ（A）① 研究代表者：中村 春木 （大阪大学蛋白質研究所、所長／教授）
研究参加者：中川 敦史、岩崎 憲治、金城 玲、鈴木 博文、工藤 高裕、山下 鈴子、五十嵐 令子、見学 有美子、張 羽澄、池川 恭代、佐藤 純子、Gert-Jan Bekker、晴氣 菜穂子（大阪大学蛋白質研究所）
Daron M. Standley（京都大学ウィルス研究所、教授）
加藤 和貴（大阪大学免疫学フロンティア研究センター・准教授）
猿渡 茂（北里大学理学部物理学科、准教授）
木下 賢吾（東北大学大学
院情報科学研究科、教授）、
輪湖 博（早稲田大学社会科学総合学術院、教授）
伊藤 暢聡（東京医科歯科大学大学院、教授）② 研究項目：蛋白質構造データバンクの高度化と統合的運用
・国際組織 wwPDB のメンバーとして蛋白質構造アーカイブの構築・公開
・異なる階層のデータと蛋白質構造情報との統合化
・人材養成の実施（２）PDBj-BMRB グループ（B）① 主たる共同研究者：藤原 敏道 （大阪大学蛋白質研究所、教授）
研究参加者：児嶋 長次郎、小林 直宏、岩田武史、横地政志（大阪大学蛋白質研究所）② 研究項目：生体系 NMR データベースの構築、運営と高度化・統合化された生体系 NMR データの国際的なアノテーション、登録受付、公開・統合化された生体系 NMR データベースを有効活用するためのツール群の開発と高度化・統合化された生体系 NMR データ群の有効利用の促進

2§２．研究実施内容【研究の目的】
構造生命科学の基盤的データベース開発として、PDB と BMRB のデータを wwPDB の一翼を担って収集し、厳しい品質管理を行いつつデータベース構築と公開を継続して行う。また、製薬企業に蓄積された受容体蛋白質とリガンドとの複合体構造情報のアーカイブ化をはかる。一方、第 I 期の統合化推進プログラムにおいて PDBj および PDBj-BMRB が整備した統合化環境をさらに高度化・充実させ、異なる階層のデータと蛋白質構造情報・NMR 実験情報とを統合化して、構造変化やダイナミクスの情報も含めて利用者に統合的なデータとして提供する。さらに、生体高分子構造デー
タと NMR 実験データの双方において、データ寄託・登録者に対する高精度のデータ整理と登録についての教育、データ利用者に対する初歩的および高度なデータ利用法とバイオインフォマティク
スの教育、さらにアノテータに対する品質管理も含めた専門的技術指導等の、種々の人材養成を行う。
【概要】
大阪大学蛋白質研究所内に PDBj を組織し、米国、欧州および BMRB（NMR 実験情報データ
バンク）と協力して wwPDB を運営し、蛋白質・核酸等の生体高分子立体構造の主にアジア・オセア
ニア地区からの構造データと NMR 実験情報の登録作業を行った。構造データについては、2014年度の間に 1,898 件の処理を行い（同時期の世界全登録数：10,855 件）、2014 年 5 月 14 日には世界での総蓄積数が 10 万件を突破するマイルストーンを記録し、世界中で同時にプレス発表を行った。NMR 情報については同期間に 52 件の登録を行った（同時期の世界全登録数：742 件）。登録業務の標準化・自動化システム開発を国際協力により進めて、X 線結晶解析データについては2015 年 1 月 27 日以降に新登録システムに移行した。巨大複合体の登録・Validation に対するタスクフォースを英国 EBI にて 2014 年 10 月 6, 7 日に実施し、引き続き wwPDB 諮問会議を 2014年 10 月 10 日に開催する等、wwPDB 活動を推進した。一方、リガンド・蛋白質複合体解析による医薬スクリーニングデータの精密化・登録支援の仕組みの構築を開始し、パイプライン化の開発を行った。
異なる階層のデータと蛋白質構造情報を統合化し利用者に提供する課題については、2014 年
度末までに wwPDB/RDF の外部データへのリンクを充実させ、種々のサービスにおける技術的問
題を解決して eF-site, ProMode-elastic, Omokage 検索を開発し、公開した。
一方、PDBj-BMRB によって開発された MagRO のシステムにより NMR 実験データの解析、登録について多くの NMR 研究者を支援した。BMRB データの全エントリーについて厳密にオントロジ
ーに準拠した XML 化、RDF 化を行い、データの remediation についての自動化を実現し、NMR
創薬支援サーバの構築に応用した。また、NMR 制限情報の国際ワークショップに参加し、標準的フォーマット(NEF)の策定に協力した。
人材養成として、データ寄託・登録者、データベース利用者に対する講習会を、学会のランチョン
セミナーおよび公開の講習会等を開催して実施した。
【進捗状況と研究成果】(1) 国際組織 wwPDB のメンバーとして蛋白質構造アーカイブの構築・公開
平成 26 年度には 1,898 件の構造データの登録処理を行った。一方、国内の製薬企業に蓄積された受容体蛋白質とリガンドとの複合体構造情報のアーカイブ化を目標として、PDB の基準に合った
3

構造精密化を行うため、受容体蛋白質アポ体の構造とリガンドのデータおよび構造因子を入力デー
タとして、リガンドの電子密度へのフィッティングと精密化計算・モデル修正を自動で行うパイプラインを開発した。
(2) 蛋白質複合体に対する多面的解析ツールおよびサービスの開発と公開
PDBe で開発されている SIFTS データベースを元にして、UniProt, PubMed, Pfam, Taxonomy
等の情報を wwPDB/RDF に追加し、wwPDB/RDF の外部データへのリンクを充実させた。機能拡張としては、従来開発した SEEKQUENCER と DASH を基に MAFFTash によって配列と構造の同時アラインメント機能を向上させた。eF-site については large structures に対しても、
PDBx/mmCIF フォーマットの構造データを入力とし、タブレットや iPhone でも利用できる分子グラ
フィックスソフト（molmil）を用いた分子表面を高速に可視化する技術を開発し、計算も高速に行える工夫を行った。ProMode については OpenMP によりほぼ完全な並列化を達成し、自動的に PDB
データの公開と同期した更新が行える仕組みを開発した。さらに、PDB と電子顕微鏡画像データベースである EMDB を統合的に探索し、類似形状を見つける新規サービス「Omokage 検索」を開発
し 9 月に公開した。分子グラフィックスソフト jV に関しては、JOGL2.2.4 への移行を実施し安定に稼働する工夫をした。
(3) 生体系 NMR データベースの構築、運営と高度化
Wisconsin 大学と協力し、平成 26 年度は 52 件の NMR 実験情報の登録処理を行った。また、
NMR 制限情報の標準化を議論するための国際的ワークショップに参加し、ＮＭＲ実験情報の標準
フォーマットである NMR Exchange Format (NEF)の策定に協力した。NMR データ構造の管理
配布システムを、仮想化技術を用いて高度化し、公開した。
全 NMR データを NMRSTAR dictionary に定義されているデータ構造に完全準拠したオントロ
ジーに基づいて XML 化、RDF 化して公開し、定期的な remediation を自動化するツールの開発を行った。また、PDBj-BMRB により独自に開発された、MagRO-NMRView を公開し、多くのユー
ザーの NMR 解析とデータベース登録を支援した（３－１）B-1～B-5。
ヒトゲノム配列を網羅的に高精度なモデル構造の作成を行ったデータベースである SAHG を利用し、他のデータベースである PDB、BMRB、UniProt、OMIM、IntAct をリンクさせ構造情報、
NMR 情報、機能情報、一塩基置換情報、疾患関連情報、相互作用情報と連携できる検索サーバを開発し、NMR 創薬支援サーバとして試験的な公開を行った。
(4) 人材養成の実施
データ寄託者・登録者および利用者に対する教育や新しいフォーマット PDBx のアナウンス・実習
等を、学会のランチョンセミナーや講習会等で実施した。一方、他の wwPDB メンバーと交流し、国際感覚を身に付けた 5 名のアノテータを育成した。
【今後の見通し】
今後とも、登録データの高い品質管理を行って国際的なデータバンクの構築・維持・運営を行うとともに、今後の潮流である蛋白質複合体に対する多面的解析ツールやサービスを開発し公開する。
2015 年 10 月 2 日に wwPDB 諮問委員会を大阪大学蛋白質研究所で開催し、同時にアウトリーチ
活動として公開シンポジウム「Integrative Structural Biology with Hybrid Methods」を 2015 年
10 月 3 日に大阪大学豊中キャンパスで実施する。

4

§３．成果発表等（３－１） 原著論文発表① 発行済論文数（国内（和文） 0 件、国際（欧文） 26 件）② 未発行論文数（“accepted”、“in press”等） （国内（和文） 0 件、国際 （欧文）1 件）③ 論文詳細情報
A-1. Nishikawa K & Kinjo AR, “Cooperation between phenotypic plasticity and genetic
mutations can account for the cumulative selection in evolution”, BIOPHYSICS
vol.10, pp.99-108, 2014 (DOI:10.2142/biophysics.10.99)
A-2. Dasgupta B, Kasahara K, Kamiya N, Nakamura H & Kinjo AR, “Specific non-local
interactions are not necessary for recovering native protein dynamics”, PLoS One
vol.9:e91347, 2014 (DOI:10.1371/journal.pone.0091347)
A-3. Yamashita K, Ikeda K, Amada K, Liang S, Tsuchiya Y, Nakamura H, Shirai H &Standley, D. M. “Kotai Antibody Builder: automated high-resolution structuralmodelingofantibodies”,

Bioinformatics

vol.30,

pp.3279-3280,

2014(101093/bioinformatics/btu510)
A-4. Vandenbon A, Teraguchi S, Takeuchi O, Suzuki Y & Standley, DM, “Dynamics ofenhancers in myeloid antigen presenting cells upon LPS stimulation”, BMC
Genomics, 15 Suppl 10, S4, 2014 (101186/1471-2164-15-S10-S4)
A-5. Tartey S, Matsushita K, Vandenbon A, Ori D, Imamura T, Mino T, Standley, D. M,
Hoffmann J. A, Reichhart J. M, Akira S & Takeuchi O, “Akirin2 is critical for
inducing inflammatory genes by bridging IkappaB-zeta and the SWI/SNF complex”,
EMBO J, vol.33, pp.2332-2348, 2014 (1015252/embj201488447)
A-6. Takemura N, Kawasaki T, Kunisawa J, Sato S, Lamichhane A, Kobiyama K, Aoshi
T, Ito J, Mizuguchi K, Karuppuchamy T, Matsunaga K, Miyatake S, Mori N,
Tsujimura T, Satoh T, Kumagai Y, Kawai T, Standley DM, Ishii KJ, Kiyono H, Akira
S & Uematsu S, “Blockade of TLR3 protects mice from lethal radiation-induced
gastrointestinal syndrome”, Nature communications, vol.5, Article number: 4492,
2014 (101038/ncomms4492)
A-7. Shirai H, Ikeda K, Yamashita K, Tsuchiya Y, Sarmiento J, Liang S, Morokata T,
Mizuguchi K, Higo J, Standley D. M & Nakamura H, “High-resolution modeling ofantibody structures by a combination of bioinformatics, expert knowledge, andmolecular simulations”, Proteins, vol.82, pp.1624-1635, 2014 (101002/prot24591)
A-8. Morikawa H, Ohkura N, Vandenbon A, Itoh M, Nagao-Sato S, Kawaji H, Lassmann T,
Carninci P, Hayashizaki Y, Forrest A. R, Standley DM, Date H, Sakaguchi S &Consortium F, “Differential roles of epigenetic changes and Foxp3 expression in
regulatory T cell-specific transcriptional regulation”, Proc Natl Acad Sci U S A 111,
pp.5289-5294, 2014 (101073/pnas1312717110)
A-9. Li S, Yamashita K, Amada KM & Standley DM, “Quantifying sequence andstructural features of protein-RNA interactions”, Nucleic Acids Res, vol.42,
5pp.10086-10098, 2014 (101093/nar/gku681)
A-10.

Katoh K & Standley DM, “MAFFT: iterative refinement and additional methods

Methods”, Mol Biol, vol.1079, pp.131-146, 2014 (101007/978-1-62703-646-7_8)
A-11.

Hall D, Li S, Yamashita K, Azuma R, Carver JA & Standley DM, “RNA-LIM: A

Novel Procedure for Analyzing Protein/Single-Stranded RNA Propensity Data with
Concomitant Estimation of Interface Structure”, Analytical biochemistry, vol. 472, pp.
52-61, 2014 (101016/jab201411004)
A-12.

Hall D, Li S, Yamashita K, Azuma R, Carver JA & Standley DM, “A novel

protein distance matrix based on the minimum arc-length between two amino-acidresidues on the surface of a globular protein”, Biophysical chemistry, vol.190-191,
pp.50-55, 2014 (101016/jbpc201401005)
A-13.

Furukawa Y, Teraguchi S, Ikegami T, Dagliyan O, Jin L, Hall D, Dokholyan N. V,

Namba K, Akira S, Kurosaki T, Baba Y & Standley DM, “Intrinsic Disorder Mediates
Cooperative Signal Transduction in STIM1”, J Mol Biol, vol. 426, no.10, pp.
2082–2097, 2014 (101016/jjmb201403006)
A-14.

Lensink MF, Moal IH, Bates PA, Kastritis PL, Melquiond AS, Karaca E, Schmitz

C, van Dijk M, Bonvin AM, Eisenstein M, Jiménez-García B, Grosdidier S, Solernou
A, Pérez-Cano L, Pallara C, Fernández-Recio J, Xu J, Muthu P, Praneeth Kilambi K,
Gray JJ, Grudinin S, Derevyanko G, Mitchell J. C, Wieting J, Kanamori E, Tsuchiya
Y, Murakami Y, Sarmiento J, Standley DM, Shirota M, Kinoshita K, Nakamura H,
Chavent M, Ritchie DW, Park H, Ko J, Lee H, Seok C, Shen Y, Kozakov D, Vajda S,
Kundrotas PJ, Vakser IA, Pierce BG, Hwang H, Vreven T, Weng Z, Buch I, Farkash E,
Wolfson HJ, Zacharias M, Qin S, Zhou HX, Huang SY, Zou X, Wojdyla JA,
Kleanthous C & Wodak SJ, “Blind prediction of interfacial water positions in CAPRI”,
Proteins, vol.82, No.4, pp.620-632, 2014 (10.1002/prot.24439)
A-15.

Kasahara K & Kinoshita K, “GIANT: pattern analysis of molecular interactions

in 3D structures of protein-small ligand complexes”, BMC Bioinformatics, vol.15,
no.12, 2014 (10.1186/1471-2105-15-12)
A-16.

Yamamoto M, Onogi H, Kii I, Yoshida S, Iida K, Sakai H, Abe M, Tsubota T, Ito N,

Hosoya T & Hagiwara M, “CDK9 inhibitor FIT-039 prevents replication of multiple
DNA viruses.” Journal of Clinical Investigation, vol. 124, no. 8, pp.3479-3488, 2014
(DOI: 10.1172/JCI73805)
A-17.

Kudo T, Ishizawa M, Maekawa K, Nakabayashi M, Watarai Y, Uchida H, Tokiwa

H, Ikura T, Ito N, Makishima M & Yamada S, “Combination of triple bond andadamantane ring on the vitamin D side chain produced partial agonists for vitamin
D receptor.” Journal of Medicinal Chemistry, vol. 57, pp.4073-4087, 2014 (DOI:
10.1021/jm401989c)
A-18.

Berman HM, Burley SK, Kleywegt GJ, Nakamura H & Markley JL, "Response

to On prompt update of literature references in the Protein Data Bank." Acta
6

Crystallogr

D

Biol

Crystallogr.,

vol.

70,

pp.2780,

2014

(DOI:

10.1107/S1399004714020513)
A-19.

Berman HM, Kleywegt GJ, Nakamura H & Markley JL. "The Protein Data

Bank archive as an open data resource." Journal of Computer-Aided Molecular
Design. vol. 28, no. 10, pp.1009-1014, 2014 (DOI: 10.1007/s10822-014-9770-y)
A-20.

Aoki-Kinoshita KF, Kinjo AR, Morita M, Igarashi Y, Chen Y, Shigemoto Y,

Fujisawa T, Akune Y, Katoda T, Kokubu A, Mori T, Nakao M, Kawashima S,
Okamoto S, Katayama T & Ogishima S, “Implementation of Linked Data in the Life
Sciences at BioHackathon 2011”, Journal of Biomedical Semantics vol.6, p.3, 2015
(DOI:10.1186/2041-1480-6-3)
A-21.

Onishi M, Ozasa K, Kobiyama K, Ohata K, Kitano M, Taniguchi K, Homma T,

Kobayashi M, Sato A, Katakai Y, Yasutom Y, Wijaya E, Igarashi Y, Nakatsu N, Ise W,
Inoue T, Yamada H, Vandenbon A, Standley DM, Kurosaki T, Coban C, Aoshi T,
Kuroda E & Ishii KJ, “Hydroxypropyl-beta-Cyclodextrin Spikes Local Inflammation
That Induces Th2 Cell and T Follicular Helper Cell Responses to the Coadministered
Antigen”,

Journalofimmunology,

vol.194,

pp.2673-2682,

2015(104049/jimmunol1402027)
B-1. Furuita K, Kataoka S, Sugiki T, Hattori Y, Kobayashi N, Ikegami T, Shiozaki K,
Fujiwara T & Kojima C, "Utilization of paramagnetic relaxation enhancements forhigh-resolution NMR structure determination of a soluble loop-rich protein withsparse NOE distance restraints" J Biomol NMR, vol.61, no.1, pp.55-64, 2014 (DOI:
10.1007/s10858-014-9882-7).
B-2. Nagata T, Shirakawa K, Kobayashi N, Shiheido H, Tabata N, Sakuma-Yonemura Y,
Horisawa K, Katahira M, Doi N & Yanagawa H, "Structural basis for inhibition of
the MDM2:p53 interaction by an optimized MDM2-binding peptide selected withmRNA

display"

PLoS

One.

vol.9,

no.10,

pp.e109163,

2014

(DOI:

10.1371/journal.pone.0109163)
B-3. Tsuda K, Kuwasako K, Nagata T, Takahashi M, Kigawa T, Kobayashi N, Güntert P,
Shirouzu M, Yokoyama S & Muto Y, "Novel RNA recognition motif domain in thecytoplasmic polyadenylation element binding protein 3", Proteins. vol.82,

no.10,

pp.2879-86, 2014 (DOI: 10.1002/prot.24651)
B-4. Kuwasako K, Takahashi M, Unzai S, Tsuda K, Yoshikawa S, He F, Kobayashi N,
Güntert P, Shirouzu M, Ito T, Tanaka A, Yokoyama S, Hagiwara M, Kuroyanagi H &Muto Y, "RBFOX and SUP-12 sandwich a G base to cooperatively regulate
tissue-specific splicing", Nat Struct Mol Biol. vol.21, No.9, pp.778-786, 2014 (DOI:
10.1038/nsmb.2870)
B-5. Xu N, Tochio N, Wang J, Tamari Y, Uewaki J, Utsunomiya-Tate N, Igarashi K,
Shiraki T, Kobayashi N & Tate S, "The C113D mutation in human Pin1 causes
7allosteric structural changes in the phosphate binding pocket of the PPIase domain
through the tug of war in the dual-histidine motif", Biochemistry. vol.53, no.34,
pp.5568-5578, 2014 (DOI: 10.1021/bi5007817)[未発行論文]A-1. Mino T, Murakawa Y, Fukao A, Vandenbon A, Wessels H, Ori D, Uehata T, Tartey S,
Akira S, Suzuki Y, Vinuesa C. G, Ohler U, Standley DM, Landthaler M, Fujiwara T& Takeuchi O, “Regnase-1 and Roquin regulate a common element in inflammatory
mRNAs by spatiotemporally distinct mechanisms”, Cell, in press（３―２）データベースおよびウェブツール等の構築と公開
別紙１参照。
（３－３） その他の著作物（総説、書籍など）
1.

中村春木（編）、中村春木他 9 名、見てわかる構造生命科学 - 生命科学研究へのタンパク質構造の利用、化学同人、p.326、20142.

米田悦啓、堤康央、石井健（編）、中村春木他 45 名、 生命科学から創薬へのイノベーション、
南山堂、p.202、20143.

中村春木（監訳）、工藤高裕、西川建、中村春木（訳）、生命のメカニズム - 美しいイメージで学ぶ構造生命科学入門、株式会社シナジー、p.168、20154.

金城 玲、今日から使える！データベース・ウェブツール・達人になるための実践ガイド 100『PDBj タンパク質・核酸などの立体構造データベース』、実験医学増刊（羊土社）、vol.32,
no.20, pp.128-129、2014（３－４） 国際学会および国内学会発表① 招待講演（国内 3 件、国際 4 件）

〈国内〉
B-1. 藤原敏道、"NMR の創薬等への支援と高度化"、創薬産業構造解析コンソーシアム分野別研究会第 4 回研究会、2014 年 6 月 23 日
B-2. 小林直宏、"MagRO を用いた NMR スペクトル解析"、第 15 回若手 NMR 研究会、千葉、2014
年 7 月 11 日
B-3. 小林直宏、"データベースの積極的な活用が生み出す BioNMR の新しい使い方"、平成 26 年
度日本分光学会ＮＭＲ分光部会、東京、2014 年 9 月 11 日
〈国際〉
A-1. Haruki Nakamura, New Approach to Electrostatic Properties of Proteins andProtein-Protein Interactions,The 4th Asia Pacific Protein Association (APPA 2014)（Plenary Lecture, 招待講演）, ICC Jeju, Korea, 2014 年 5 月 18 日
*A-2. Haruki Nakamura, Activities of Protein Data Bank: wwPDB and PDBj,
8

Bioinformatics in Torun 2014 (BIT14), Torun, Poland, 2014 年 6 月 12 日
A-3. 金城玲、Comparison and classification of protein structures, Korea-Japan-China
Bioinformatics training course and Symposium、韓国、2014 年 6 月 17−20 日A-4. Haruki Nakamura, A new non-Ewald scheme for molecular dynamics simulation andits application to a free energy landscape for protein-protein interaction. 2nd
International Conference on Computational Science and Engineering (ICCSE 2014)（招待講演）Ho Chi Minh, Vietnam, 2014 年 8 月 23 日
② 口頭講演（国内 13 件、国際 3 件）

〈国内〉
A-1. 伊藤暢聡、“新しい”PDB フォーマット PDBx/mmCIF の基礎、第 14 回日本蛋白質科学会
年会、横浜市、2014 年 6 月 27 日
A-2. 木下賢吾、タンパク質機能解析に向けた立体構造情報の活用基盤の構築、第 52 回日本生物物理学会、札幌市、2014 年 9 月 26 日
A-3. Daron M Standley, Intrinsic disorder mediates cooperative signal transduction in
STIM1, 第 52 回日本生物物理学会、札幌市、2014 年 9 月 26 日
A-4. 鈴木博文、Browsing, searching, and comparing 3D electron microscopy data、第 52 回
日本生物物理学会年会、札幌市、2014 年 9 月 27 日
A-5. 木下賢吾、ゲノム変異解釈への立体構造情報の活用、 PDBj ランチョンセミナー、生命医薬情報学連合大会 2014、仙台市、2014 年 10 月 03 日
A-6. 伊藤暢聡、“新しい”PDB フォーマット PDBx/mmCIF の基礎、平成 26 年度日本結晶学会
年会、横浜市、2014 年 11 月 3 日
A-7. 伊藤暢聡、Structure depostion at PDBj, CCP4 Crystallography School and Workshop,
つくば市、2014 年 11 月 8 日
A-8. 山下和男、NGS-driven docking of protein-RNA complexes”, Analysis and prediction ofprotein assembly structures by bioinformatics, 大阪大学蛋白研セミナー、吹田市, 2015
年3月5日
A-9. 鈴木博文、Shape similarity search of EMDB and PDB: Omokage search、大阪大学蛋白研セミナー、吹田市、2015 年 3 月 6 日
B-1. 小林直宏、"BMRB と NMR データ解析、登録ツール"、第 14 回日本蛋白質科学会年会、横浜、2014 年 6 月 27 日
B-2. 小林直宏、"高度に自動化された NMR 解析ツールとデータベースの応用"、第 52 回生物
物理学会年会、2014 年 9 月 27 日
B-3. 藤原敏道、"PDBj と PDBj-BMRB における生体高分子の構造とダイナミクス情報"、トーゴーの日シンポジウム 2014、東京、2014 年 10 月 5 日
B-4. 児嶋長次郎、"大阪大学蛋白質研究所 NMR 施設における共用取組と研究支援"、第 53 回
NMR 討論会、2014 年 11 月 6 日

9

〈国際〉
B-1. 児 嶋 長 次 郎 、 "Paramagnetic NMR utilized for high-resolution protein structure
determination"、The 5th Japan-Taiwan bilateral NMR symposium、札幌、2014 年 9 月
29 日
B-2. 藤原敏道、"Developments of NMR Facilities at Institute for Protein Research"、The
11-th Japan-Korea Bilateral Symposium on Biological NMR、大阪、2014 年 12 月 19日
B-3. 藤 原 敏 道 、 "Structural analysis of proteins by solid-state NMR and sensitivity
enhancement by DNP"、The 4th International Symposium on Drug Discovery and
Design by NMR、横浜、2015 年 2 月 5 日③ ポスター発表（国内 8 件、国際 0 件）

〈国内〉
A-1. 輪湖博、猿渡茂、PDBETA ver. 2: 弾性ネットワークモデルによる基準振動解析計算のためのGUI アプリケーション、第 14 回日本蛋白質科学会年会、横浜市、2014 年 6 月 26 日
A-2. 鈴木博文、中村春木、構造データベースの形状類似性検索、第 14 回日本蛋白質科学会年会、
横浜市、2014 年 6 月 27 日
A-3. 鈴木博文、川端猛、中村春木、Shape comparison of 3D electron microscopy data using
both feature-vectors and GMM-based superimpositions、第 52 回日本生物物理学会年会、札幌市、2014 年 9 月 7 日
A-4. 猿渡茂、輪湖博、Anisotropic atomic fluctuations reproduced by normal modes basedon an elastic-network model in the crystal environment、第 52 回日本生物物理学会年会、札幌市、2014 年 9 月 26 日
B-1. 小林直宏、生体高分子ＮＭＲデータベース(BioMagResBank)における統合化と関連ツール
群、トーゴーの日シンポジウム 2014、東京、2014 年 10 月 5 日
B-2. 田巻初、江川文子、木戸浩貴、亀田倫史、神谷昌克、菊川峰志、相沢智康、藤原敏道、出村誠、"固体 NMR における常磁性緩和促進を用いたタンパク質立体構造解析"、第 53 回 NMR
討論会、大阪、2014 年 11 月 6 日
B-3. 小林直宏、Bikash Ranjan Sahoo、永田崇、服部良一、Elena Schmidt、Peter Güntert、
児嶋長次郎、藤原敏道、MagRO-NMRView、FLYA による高度に自動化された NMR データ
解析、第 53 回 NMR 討論会、大阪、2014 年 11 月 6 日
B-4. 橫地政志、小林直宏、岩田武史、高橋あみ、Eldon L. Ulrich、Yannis E. Ioannidis、Miron
Livny、John L. Markley、金城玲、中村春木、児嶋長次郎、藤原敏道、BMRB/XML and
BMRB/RDF: common open representations of BMRB NMR-STAR data、第 53 回 NMR
討論会、大阪、2014 年 11 月 6 日
〈国際〉
なし
10

（３－５） 知的財産権の出願
当該年度の特許出願件数（国内 0 件、海外 0 件）①

② 研究開始から当該年度末までの累積特許出願件数（国内 0 件、海外 0 件）①

その他の知的財産権なし（３－６） 受賞・報道等① 受賞
1.

BIOPHYSICS 論文賞、金城 玲、2014 年 9 月 26 日

② 新聞報道1.

産経新聞 web、科学の現場を歩く、2014 年 5 月 23 日

2.

日本経済新聞、ネットが開く科学研究、2014 年 7 月 1 日③ その他の成果発表
なし§４研究開発期間中に主催した活動（主催したワークショップ等）
年月日

名称

場所

2014 年 5 月
3日

第 55 回大阪大学いちょう祭・蛋白研展示『生体分子ビューア”万見”を使ってタ
ンパク質のかたちを見る』

大阪大学
（吹田市）

2014 年 6 月
27 日

第 14 回日本蛋白質科学会年会・PDBｊ ランチョン
セミナー

ワークピア
横浜（横浜
市）

100 人

2014 年 9 月
27 日

第 52 回日本生物物理学
会・PDBｊ ランチョンセミナ
ー

100 人

2014 年 10月1日

H26 年度 講習会「見てわかるタンパク質 － 生命科
学における立体構造データの利用法」

札幌コンベ
ンションセン
ター（札幌
市）
東北大学
（仙台市）

2014 年 10月3日

生命医薬情報学連合大会
2014・PDBj&創薬等情報
拠点ランチョンセミナー

仙台国際セ
ンター（仙
台市）

100 人

11

参加人
数
15 人

33 人

概要
分子閲覧ソフトによる三次元構造の観察や、蛋白質 PC ゲームを使って蛋白質解析を分かりやす
く一般へ紹介した。
PDB の組織やその新フォーマット（PDBx/mmCIF）、PDBj-BMRB の開発について紹介した。
PDB の最新情報（新登録システム含む）やPDBj の開発ツールについて紹介した。
PDBj の基本的な使い方
や新フォーマットの読み
解き方、ホモロジーモデ
リングについて PC を使った実習を含む講義を行った。
PDB の活動やモデリン
グ、ゲノム変異解釈への
立体構造情報の活用について紹介した。

2014 年 10
月 6-7 日wwPDB Hybrid
Methods Task Force
Meeting

UK、
Cambridge

38 人

2014 年 10
月 10 日wwPDBAC meeting

UK
Cambridge

20 人2014 年 10
月 15-17 日

BioJapan 2014・ブース
展示―2014 年 11月3日

平成 26 年度日本結晶学会年会 ランチョンセミナー

パシフィコ
横浜（横浜
市）
東京大学
（文京区）

2014 年 11月 26‐27 日

第 37 回日本分子生物学会年会・企画展示「使ってみようバイオデータベース－広がるデータ、つながる
世界」
wwPDB work shop for
NMR exchange format

パシフィコ
横浜（横浜
市）

―

米国、New
Jersey18 人2015 年 1 月
8日

wwPDB
Validation
meeting

米国、New
Jersey23 人

2014 年 2 月
20 日

大阪大学蛋白研セミナー・
PDBj&創薬等情報拠点
講習会

大阪大学
（吹田市）

37 人

平成 27 年 3
月8日

BMRB Advisory Board
Meeting

米 国 、Madison

11 人

参加
人数
9名

2015 年 1 月
7日

task

NMR
force

70 人

今後増大する Hybrid 法
によって決定される超分子複合体構造の登録法と validation、アーカイブについて wwPDB としての対処法を議論した。
wwPDB 諮問委員、関係組織の代表研究者を招き、wwPDB の年次報告および今後の運営と方針について討議した。
wwPDB と PDBj の活動
や開発ツールを紹介するブース展示を行った。
wwPDB と PDBj の活動
やその新フォーマットについて紹介した。
wwPDB と PDBj の活動
や開発ツールを紹介するブース展示を行った。

wwPDB 主催の NMR
共通フォーマット開発のためのワークショッ
プ
wwPDB 主催の NMR
データ評価方法に関す
るミーティング
PDBj の基本的な使い方や、独自開発の生体分
子ビューアの使い方、ホ
モロジーモデリングツールについて PC を使った実習を含む講義を行った。
BMRB の外部評価委員
によるミーティング

チーム内ミーティング
年月日

名称

場所

毎週木曜日
9:15-10:15

PDBj
システム管理・運営グルー
プ・ミーティング

大阪大学
蛋白質研究
所

隔週金曜日
13:30-14:30

PDBj-BMRB
システム管理・運営グルー
プミーティング

大阪大学
蛋白質研究
所

12

5名

概要
システム開発・運営・進捗についての情報交換システム開発・運営・進捗についての情報交換隔週木曜日12:30-13:00

毎週木曜日
22:00-24:00

月1回
22:00-24:00

PDBj
お
よ
び
PDBj-BMRB
合同アノテータ・ミーティン
グ
Meeting of common
D&A
development in wwPDB

wwPDB PI meeting

大阪大学
蛋白質研究
所

14 名

アノテーション処理・運営についての情報交換TV&telephone
Meeting

13 ～ 15
名

wwPDB で開発中の新しいアノテーション・システムについての進捗情報交換

4名

wwPDB の４つのメンバーの PI による種々の問題や今後の計画についての国
際電話による議論

wwPDB
membersTV&
telephone
Meeting

以上

13

別紙１ 既公開のデータベース・ウェブツール等
No.
01

研究開発課題名
蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用

データベース、ウェブツー 概要
ル等の名称（150字程度）
URL
PDBj
日米欧の３極によるwwPDBの分担による蛋白質・核酸・ http://pdbj.org/
糖鎖などの生体高分子の立体構造データのデータバンク
です。
PDBエントリ検索

公開開始日

関連論文
（論文リストに記載があれば、その番号でも可）2002年4月

A-18, A-19

蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用

PDBj Mine

蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用

PDBj構造検証/登録ポー 研究者が構造データを妥当性の検証後にPDBjに登録でき http://pdbdep.protein.osaka- 2000年6月
タルサイト
るように構築した、構造検証サーバと構造登録システム u.ac.jp/
へのポータルサイトです。

蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用
蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用
蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用
蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用

eF-sitejV (PDBj Viewer) プログ stand aloneおよびappletとしても使える、独自開発の
ラム・ダウンロード・サイト JAVAによる分子グラフィックス・プログラムです。

http://pdbj.org/jv/

蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用

ProMode Elastic

http://promode.pdbj.org/p 2003年4月
romode_elastic/09

蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用

10

蛋白質構造デー
タバンクの高度化と統合的運用

eProtS（蛋白質構造百科 高校生以上の学生および一般社会人に、蛋白質の構造と http://pdbj.org/eprots/index_j 2003年9月
事典）
機能を平易に説明した百科事典です。
a.cgi
http://pdbj.org/eprots/index_
en.cgi
今月の分子（Molecule 高校生以上の学生および一般社会人に、日本語と英語で http://pdbj.org/mom/
2008年4月of the Month）
蛋白質の構造と機能を平易に説明した百科事典です。

11

蛋白質構造データバンクの高度化と Sequence Navigator
統合的運用

12

蛋白質構造データバンクの高度化と Structure Navigator
統合的運用

13

蛋白質構造データバンクの高度化と EM Navigator
統合的運用

02

03

04
05
06

eF-seek
eF-surf

http://service.pdbj.org/m 2009年10月（旧）ine/ (旧)2013年4月（新）http://pdbj.org/mine/(新)蛋白質の分子表面の形状と物性（静電ポテンシャルと疎 http://ef-site.hgc.jp/eF- 2000年5月（試作
水性度）及び機能部位のデータベースです。
site版）、2002年3月（修正版）
PDBフォーマットのファイルを入力とした、表面の類似 http://ef-site.hgc.jp/eF-seek 2006年3月
性検索による機能部位の予測法のwebサーバです。
蛋白質の分子表面の形状と物性（静電ポテンシャルと疎 http://ef-site.hgc.jp/eF- 2006年3月
水性度）を計算するwebサーバです。
surf
2004年1月

07

08

14
15

16

17
18
19
20
21
22

蛋白質構造データバンクの高度化と GIRAF
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と CRNPRED
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と SeSAW
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と MAFFTAsh
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と Spanner
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と SFAS
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と ASH (GASH / RASH)
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と 万見 (Yorodumi)
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と wwPDB/RDF
統合的運用

23

蛋白質構造データバンクの高度化と BMRB
統合的運用

24

蛋白質構造データバンクの高度化と ADIT-NMR
統合的運用

弾性ネットワークモデルの基準振動解析データベース

アミノ酸配列を入力し、PDB中に登録されているホモログ蛋
白質を探索するサービスです。

http://service.pdbj.org/seqna
vix/ (旧)2004年9月
http://http://pdbj.org/seqnavi (新)蛋白質立体構造を入力し、PDB中に登録されている類似の http://service.pdbj.org/stnavi
立体構造を持つ蛋白質を探索するサービスです。
x/ (旧)
2004年12月
http://http://pdbj.org/strucnavi (新)EMDBとPDBを基にした電子顕微鏡による生体分子、細胞、組織の三次元再構成像と、それに関連したPubMed等が閲
http://pdbj.org/emnavi/
2007年5月
覧できます。
蛋白質のリガンド結合部位の類似局所構造を検索するサービスです。
http://www.ipr.pdbj.org/giraf/ 2008年12月
蛋白質のアミノ酸配列から二次構造を高精度で予測するサービスです。

http://crnpred.pdbj.org/

機能未知の蛋白質構造データに対して、構造の類似性検索に基づき、局所的および大域的なアミノ酸配列の類似性も加味し、ファミリーあるいはスーパーファミリーを推定して、生 http://pdbj.org/sesaw/
化学的機能のアノテーションを行うサービスです。
構造アラインメントの出力を制約条件として、配列・構造統合
アラインメントを構築するシステムです。
http://pdbj.org/mafftash/
Templateを指定しループ部分はfragment法によるホモロ
ジーモデルを作成するサ－ビスです。

http://pdbj.org/spanner/

アミノ酸配列を入力し、パイプラインによってホモロジーモデルを構築して機能を推定するサ－ビスです。
http://pdbj.org/sfas/
三次元構造アライメントを行うプログラム。

2009年6月

2007年12月

2008年12月

A-10

2009年8月
2009年8月（2010年
度まではプロトタイ
プ）

http://pdbj.org/gash/
http://pdbj.org/rash/

2003年9月

http://pdbj.org/yorodumi/

2007年5月

http://rdf.wwpdb.org/

2012年10月

3次元構造とメタ情報を簡単にブラウズするためのツール。
Resource Description Framework（RDF）形式で書かれた
PDBデータを提供するサービス。

本DBは、ADIT-NMR, SMSDepにより登録された生体高分子のＮＭＲ実験データを公開しています。データの検索、各データエントリーからPDBなど他のデータベースへのリンク、 http://bmrb.pdbj.org/
データ可視化サイトより構成されています。
タンパク質、核酸、糖鎖といった生体高分子に関するＮＭＲ
実験情報をＢＭＲＢに登録するウェブツールです。

2011年4月

http://nmradit.protein.osaka2011年4月
u.ac.jp/bmrb-adit/

A-20
Ulrich, E. L. et al. (2008)
BioMagResBank. Nucleic Acids Res.
36:D402-D408.

備考

No.
25

26
27

データベース、ウェブツー 概要
ル等の名称（150字程度）
URL
公開開始日
生体高分子として、特に低分子化合物に関するＮＭＲ実験
蛋白質構造データ
情報をＢＭＲＢに登録するウェブツールです。アミノ酸配列数
http://smsdep.protein.osaka2011年4月
バンクの高度化と SMSDep
２４残基以内の短いペプチドなどPDBの登録条件に該当しな
u.ac.jp/bmrb-adit/
統合的運用
い高分子化合物が登録対象となっています。
研究開発課題名

蛋白質構造データバンクの高度化と PDBj-BMRBポータル
統合的運用
蛋白質構造データバンクの高度化と BMRB-pub
統合的運用

28

蛋白質構造データバンクの高度化と ADIT（旧登録システム）
統合的運用

29

蛋白質構造データ
wwPDB Depositon Tool
バンクの高度化と（新登録システム）
統合的運用

30

蛋白質構造データバンクの高度化と Omokage検索
統合的運用

31

蛋白質構造データバンクの高度化と gmfit
統合的運用

32

蛋白質構造データ
万見プライム (Yorodumi
バンクの高度化とPrime)
統合的運用

関連論文（論文リストに記載があれば、その番号でも可）BMRBへのデータ登録を目的とした、マニュアルや各種ツー
http://bmrbdep.protein.osaka
2012年1月
ル、検索機能を提供するポータルサイトです。
-u.ac.jp/
PDBj-BMRBが独自に開発したBMRBデータのXML、RDF
フォーマットのエントリと変換ツールを公開。

http://bmrbpub.protein.osaka
2014年8月-u.ac.jp

wwPDBへ蛋白質構造を登録するためのシステムです。2015
年現在、NMRや電子顕微鏡法などX線結晶解析以外の手法 http://pdbdep.protein.osaka2000年6月
による構造の登録のみ受け付けています。
u.ac.jp/adit/
wwPDBの新しい蛋白質構造登録・編集システムです。 2015
年現在はX線結晶構造の登録にのみご利用頂けます。 近
http://depositい将来に、NMRや電子顕微鏡によって解析された構造も登
pdbj.wwpdb.org/deposition/
録できるようになります。
生体超分子の形状類似性検索サービスです。細部を無視した全体の形状のみの比較により、類似データを検索します。 http://pdbj.org/omokage/

2015年5月

2014年9月

混合正規分布を用いて高速に立体の重ね合わせを行うプログラム。2つのEMDBの密度マップやPDBの構造の重ね合わせ計算を行うサービスPairwiseGmfitを提供中。
http://strcomp.protein.osaka2014年9月
u.ac.jp/gmfit/
PDBとEMDBに登録されている立体構造を使って、生物学を楽しみながら学ぶためのサービスです。小中学生の学習にも使えるページを目指しています。立体視用の赤青メガネを http://pdbj.org/prime/
利用すると、簡単に立体的に見ることができます。

2012年10月

Takeshi Kawabata. "Multiple subunit
fitting into a low-resolution density
map of a macromolecular complex
using a gaussian mixture model".
Biophys.J. (2008) vol 95, pp :464358.

備考