Computational analyses of amino acid residue propensity in protein-RNA interfaces and prediction methods for the interfaces

タンパク質-RNA界面のアミノ酸残基出現傾向のコンピュータ解析と界面予測方法

Kim, O.*; 由良 敬; 郷 信広

Kim, O.*; Yura, Kei; Go, Nobuhiro

タンパク質とRNAの相互作用は重要な働きを担っている。しかしその複合体構造はよくわかっていない。そこで、わずかにわかっているタンパク質とRNAの複合体構造を元にコンピュータ統計解析を行った。その結果、タンパク質のどのような部分にRNAは相互作用するかを見いだすことに成功し、さらにその統計量を用いてタンパク質の立体構造からRNA相互作用面を高い精度で推定することを可能にした。なお、この手法をmRNA輸送システムに適用することも試みている。

Protein-RNA interactions play essential roles in a number of regulatory mechanisms of gene expression. However, the number of protein-complex structures is still small. We carry out computational analyses of 86 representative protein-RNA complexes retrieved from Protein Data Bank. Interface residue propensity is calculated for each amino acid residue type (residue singlet). In addition to the residue singlet propensity, we introduce a new residue-based propensity, which gives a measure of residue pairing preferences in RNA interface of a protein (residue doublet). Prediction of RNA interface with two types of propensities plus a position-specific multiple sequence profile reaches specificity of about 80 percent. The prediction method is applied to 3D structure of mRNA export factors, namely TAP, Mtr2 and UAP56.