日本大阪大學蛋白質研究所隸屬的日本蛋白質結構數據庫機構（Protein Data Bank Japan,PDBj）和東北大學東北醫學生物樣本庫機構（ToMMo）聯合開發了將日本人基因突變資訊和蛋白質序列及三維結構資訊連接起來的入口網站（中文簡體 中文繁體），並作為PDBj新服務項目正式公開。新入口網站上不僅提供了跳轉至ToMMo正在構建中的「日本人多層組學參照面板（jMorp）」所收錄的基因突變資訊鏈結，還搭載了能夠簡單顯示基因突變在蛋白質三維結構上具體位置的工具。基因突變與蛋白質三維結構的配對需要複雜的操作，利用此次公開的新入口網站，客戶可以輕鬆詢問二者的對應關係。該網站的上線將加速蛋白質三維結構資訊和基因突變資訊在醫學及新藥研發中的應用，促進新治療靶點的發現和治療方法的開發，進一步推動精準醫療的發展。
圖片說明：將日本人的基因突變和其蛋白質序列及結構進行連結的新入口網站（例如UniProt ID: P20813）其包含一個序列面板以及三維結構面板，可以方便快捷地在結構中定位jMorp中收錄的變異位點，還包含基於新的質量評價分數的結構排序面板等其他部分。（供圖：大阪大學）
蛋白質結構數據庫（PDB）是世界上唯一保存經實驗確定的生物巨分子三維結構的數據庫，目前由國際項目「國際蛋白質數據庫（wwPDB）」運營管理。其數據為全球研究人員所利用，2024年的諾貝爾化學獎得主John M.Jumper博士在獲獎感言中表示，收錄蛋白質結構資訊並附加相關資訊且可免費使用的PDB也為研究做出了貢獻。作為wwPDB創始成員之一，PDBj作為wwPDB的亞洲代表機構在公開全部PDB數據的同時，還將亞洲地區解析的所有蛋白質結構資訊收錄到了PDB中。為了檢索、視覺化以及解析蛋白質結構，PDBj還進一步開發了獨自的服務和工具。
ToMMo分析了東北醫學生物樣本庫項目中佇列調查參與者的基因體學數據，並將其中的部分數據通過jMorp，與友好的客戶網路界面一起及時提供給客戶。
隨著癌症基因體醫療等根據基因突變資訊決定治療方針的精準醫療的發展，理解和預測基因突變對蛋白質功能的影響的必要性越來越高。然而，將基因突變和蛋白質三維結構相結合進行解析的過程中，需要進行「基因突變和結構映射」等繁瑣的操作。此外，當PDB中收錄有與基因相對應的多個蛋白質三維結構時，如何選擇適用於解析的三維結構也不明確。
此次，新開發的入口網站根據UniProtID，分別彙總了PDB中錄入的蛋白質三維結構。並基於解析度以及三維結構資訊與UniProt胺基酸序列吻合程度的獨特評分系統，對這些結構進行了排名，從而便於客戶選擇並顯示用於解析的三維結構。在顯示胺基酸序列的面板上，每個胺基酸殘基均標註有jMorp收錄的突變資訊標籤，並提供了跳轉至jMorp的鏈結。序列面板與三維結構面板互相聯動，客戶在序列面板中選擇殘基時，可以立即確認其在三維結構上的具體位置。此外，新網站還開發了一個將當前顯示的三維結構中含有的化合物與其他蛋白質的相輔作用以圖表形式顯示出來的面板。
研究團隊今後將推進新網站與jMorp以外數據庫中登錄的突變資訊等數據的聯動，打造出一個無縫連接蛋白質序列和三維結構的入口網站。
PDBj總負責人、大阪大學蛋白質研究所教授慄棲源嗣表示：「我們希望通過此次開發的基因序列和三維結構的入口網站，使以jMorp為基礎的日本人高精度基因突變資訊與蛋白質三維結構得到更為廣泛和有效的利用，從而進一步促進醫學的發展以及新藥的研發。作為國際數據庫PDB的亞洲基地，PDBj今後也將以繼續致力於提供生命科學研究的資訊基礎並促進其利用為目標，與jMorp等國内外的數據庫合作，不斷提升數據的水平。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
