タンパク質のデザイン技術−現状と今後の展望

★合理設計における基本（側鎖構造設計法と主鎖構造設計法）を理解しましょう。
★ソフトウェアRosettaを用いたタンパク質合理設計の具体例を解説。

講師

自然科学研究機構 生命創成探究センター　准教授 博士（理学） 古賀 信康先生

■ご経歴
　2006年、神戸大学自然科学研究科にて博士号（理学）取得。同年、神戸大学理学部特別研究員。2007年、京都大学理学研究科特別研究員。2007年7月より、ワシントン大学生化学科日本学術振興会海外特別研究員。
　2009年7月よりワシントン大学生化学科特別研究員を経て、2014年4月より分子科学研究所・協奏分子システム研究センター・准教授としてタンパク質分子デザインの研究に従事。
　また2014年4月より科学技術振興機構さきがけ「細胞機能の構成的な理解と制御」研究者兼任。2018年4月より自然科学研究機構・生命創成探究センター・生命分子創成グループ・准教授。

■専門・得意分野
タンパク質分子設計

■本テーマ関連の学会・協会等での委員会活動など
日本生物物理学会平成30年度分野別専門委員：タンパク質設計・ドラッグデザイン

受講料

1名41,040円(税込（消費税8％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合 、1名につき30,240円
＊学校法人割引 ；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

セミナーポイント

■講座のポイント
　近年、様々なタンパク質が合理設計されている。インフルエンザウィルスに結合し細胞侵入を阻害するタンパク質、ドラッグデリバリーとしての利用や、人工ウィルスを彷彿とさせるような球状タンパク質、自然界の酵素にはない反応を触媒する酵素、細胞を貫く膜タンパク質などである。
　本講座では、タンパク質デザインソフトウェアRosettaを中心としながら、タンパク質の合理的な構造および機能設計について、その現状と今後の展望について解説する。

■受講後、習得できること
・タンパク質構造の基礎
・合理設計における基本：側鎖構造設計法と主鎖構造設計法
・Rosettaを用いたタンパク質合理設計の具体例

セミナー内容

1.タンパク質分子設計概要
　　・タンパク質の機能要素と設計の目的
　　・1990年頃のタンパク質設計
　　・2000年頃から発展した計算機を用いたタンパク質合理設計：Rosetta
　　・合理設計における問題のカテゴリー：側鎖のみ or 主鎖＋側鎖両方の設計
　　・問題カテゴリーごとの設計具体例
2.分子設計の観点からみたタンパク質の基本
　　・ロタマーの観点から見た側鎖構造
　　・主鎖構造の自由度
　　・タンパク質構造の安定化に関わる物理化学とRosettaエネルギー関数
3.自然界のタンパク質主鎖構造を鋳型にした側鎖構造再設計
　　・側鎖構造（ロタマー）の探索アルゴリズム
　　・折りたたみの再設計
　　・対称多量体の設計：カゴ状タンパク質等
　　・結合の設計：インフルエンザ結合タンパク質等
　　・種々の酵素活性の設計
4.主鎖からのタンパク質構造設計1
　　・コイルコイル型αヘリックス構造の設計：パラメトリックな主鎖構造構築
　　・膜タンパク質の設計
5.主鎖からのタンパク質構造設計2
　　・構造予測
　　・フラグメントアセンブリ法を用いた主鎖構造構築
　　・新規フォールドタンパク質Top7の設計
6.主鎖からのタンパク質構造設計3
　　・折りたたみの理論：ファネル型エネルギー地形
　　・折りたたみの理論：整合性原理
　　・整合する局所および非局所相互作用のルール
　　・ルールを用いて主鎖構造設計図を描く
　　・様々なαβ型タンパク質構造の設計
　　・複雑な形を持つAll-α型タンパク質の設計
7.主鎖からタンパク質の機能を設計
　 ・結合の設計：インフルエンザ結合タンパク質の設計等

（質疑応答）