改訂第4版　タンパク質実験ノート　下巻

DNA塩基配列のデータベース

• DDBJ（国立遺伝学研究所DDBJ）
• GenBank（NCBI）
• EMBL（EMBL-EBI）

  国際塩基配列データベースは上記3機関により構成されている．常にデータを相互交換しているため登録データは3機関で同一だが，検索画面や解析ツールは機関により異なる．実験で決定した塩基配列を論文に掲載する際はいずれかへの登録が必須である．

アミノ酸配列のデータベース

• UniProt（SIB, EMBL-EBI and PIR）

  タンパク質のアミノ酸配列データベース．実験的に機能や特徴が知られているタンパク質のアミノ酸配列を専門家が収集整理したデータベースUni-ProtKB/Swiss-Prot, 塩基配列から予測される翻訳産物のデータベースUniProtKB/TrEMBL など目的別に複数のデータベースから構成される．2002 年にSwiss-Prot, TrEMBL, PIR-PSD の３つのアミノ酸配列データベースが統合しUniProt となった．

タンパク質一次構造モチーフデータベース

• PROSITE（ExPASy）

  タンパク質の機能部位やその配列の特徴（パターン）を収集したデータベース．

• Pfam（Wellcome Trust Sanger Institute）

  タンパク質ファミリーのデータベース．

• InterPro（EMBL-EBI）

  タンパク質ファミリー，ドメイン，機能部位についてPROSITE, Pfam など複数データベースの情報をまとめた統合データベース．

• ProDom（Rhone-Alpes Bioinformatics Center他）

  UniProt から網羅的にタンパク質ドメインを自動抽出したデータベース．

• PRINTS（University of Manchester）

  タンパク質の「フィンガープリント」のデータベース．

タンパク質立体構造データベース

• RCSB PDB（RCSB）
• PDBe（EMBL-EBI）
• PDBj（大阪大学蛋白質研究所）

  タンパク質など生体高分子の立体構造データベース．上記3 機関によりThe Worldwide Protein DataBank が設立され，協調してPDB データを管理している．登録データは3 機関で同一だが，それぞれ独自の検索・閲覧・解析ツールを備えている．

タンパク質立体構造分類データベース

• SCOP（University of Cambridge）

  タンパク質を立体構造上の特徴によって分類したデータベース．

• CATH（University College London）

  タンパク質の立体構造を半自動で階層的に分類したデータベース．

タンパク質情報データベース

• KEGG（京都大学化学研究所）

  代謝マップ，ゲノム，遺伝子，酵素，化合物，糖鎖，医薬品など多様な情報を網羅的に統合したデータベース．

• Enzyme（ExPASy）

  酵素の名称，EC 番号，反応式，各データベースのアクセッションナンバー，および代謝マップのデータベース．

• DisProt（Indiana University-Purdue University Indianapolis）

  定まった構造をもたない（disorder）タンパク質のデータベース．

• ProTherm（九州工業大学）

  タンパク質の野生型と変異型の熱力学的性質を収集したデータベース．

• STRING（NNF Center for Protein Research他）

  タンパク質相互作用データベース．

• JCGGDB（産業技術総合研究所）

  糖タンパク質など糖鎖科学の総合データベース．

• LipidBank（日本脂質生化学会）

  脂質のデータベース．

• MassBank（日本質量分析学会）

  高分解能マススペクトルデータベース．日本質量分析学会の公式データベース．

ゲノム・生物資源データベース

• UCSC Genome Browser（UCSC）

  ヒト，マウスなど動物ゲノムの配列およびアノテーション情報．

• Genomes OnLine Database（DOE-Joint Genome Institute）

  ゲノム全配列が解読された生物の一覧．

• ナショナルバイオリソースプロジェクト

  日本のバイオリソースの収集・保存・提供を行う国家プロジェクト．

ホモロジーサーチ

• BLAST（NCBI）

  局所的に高い類似性を有する配列を検索するソフトウェア．UNIX, Mac OS X, Windows で動作．NCBI，DDBJ，EMBL-EBI，GenomeNet などのホームページからも利用できる．

• FASTA（University of Virginia）

  BLAST より時間はかかるがより理論的に厳密な計算を行う．比較的長い領域にわたって低い相同性を示す配列の検索に適している．UNIX やMac OS Xで動作．DDBJ やGenomeNet などのホームページからも利用できる．

• HMMER（Howard Hughes Medical Institute）

  隠れマルコフモデル（HMM）による高感度なホモロジーサーチソフトウェア．UNIX やMac OS X で動作．

マルチプルアライメント

• ClustalW2（EMBL-EBI）

  マルチプルアライメントソフトウェアの定番．UNIX, Mac OS X, Windows で動作．EMBL-EBI やDDBJ，GenomeNet などのホームページからも利用できる．

• MAFFT（産業技術総合研究所CBRC）

  高速かつ高精度なマルチプルアライメントソフトウェア．UNIX, Mac OS X, Windows で動作．EMBL-EBI やGenomeNet などのホームページからも利用できる．

PMFおよびMS/MS によるタンパク質の同定

• Mascot（Matrix Science 社）

  質量分析データ解析ソフトウェア．Matrix Science社の製品．

• ProteinProspector（UCSF Mass SpectrometryFacility）

  データベース検索を行うMS-Fit やMS-Tag，プロテアーゼ分解産物の質量を計算するMS-Digest など各種ツールが利用できる．

• ExPASy Proteomics Tools（Swiss Instituteof Bioinformatics）

  アミノ酸配列の化学薬品やプロテアーゼによる切断後のフラグメントの配列と質量を予想するPeptide-Mass，アミノ酸配列からの予想と実際のマスマッピングのデータを比較し翻訳後修飾を発見するFindMod など各種ツールが利用できる．質量分析に限らずほかにもさまざまなタンパク質解析用ツールがある．

インターネット上のタンパク質配列解析ツール

• InterProScan（EMBL-EBI）

  タンパク質ファミリー，ドメイン構造，モチーフなどの特徴を複数データベースへの検索により効率的に予測．

• Compute pl/Mw tool（ExPASy）

  等電点を予測．

• Jpred3（University of Dundee）

  タンパク質の二次構造を予測．

• CRNPRED（PDBj）

  タンパク質の二次構造，埋もれ度，残基毎コンタクトオーダを予測．

• SWISS-MODEL（ExPASy）

  立体構造既知のタンパク質との配列類似性に基づいた立体構造予測（ホモロジーモデリング）．

• SOSUI（名古屋大学）

  膜タンパク質の膜貫通領域を予測．

• TMHMM（Technical University of Denmark）

  膜タンパク質の膜貫通領域を予測．

• PSORT（東京大学医科学研究所HGC）

  タンパク質の細胞内局在部位を予測．

• GenomeNet（京都大学化学研究所）

  BLAST, FASTA, CLUSTALW, MAFFT などの解析ツールとデータベース検索ツールDBGET が利用できる．

解析ソフトウェア

• ImageJ（NIH）

  バンドやスポットを定量するためのソフトウェア．Mac, Windows, UNIX で動作．

• RasMol

  PDB に登録されている構造データ（.pdb 形式のファイル） の表示ソフトウェア．

• PyMOL

  タンパク質立体構造の表示や解析を行うソフトウェア．

• MODELLER（UCSF）

  ホモロジーモデリングを行うソフトウェア．

• CCP4

  生体高分子のX 線結晶構造解析データ用ソフトウェア．

文献・辞書・検索サイト

• PubMed（NCBI）

  医学・生物学分野の学術論文データベース．

• ライフサイエンス辞書プロジェクト

  ライフサイエンス用語の英和・和英辞書や英語教材などを提供．

• eProtS（PDBj）

  タンパク質構造百科事典．生物学的に重要なタンパク質の構造と機能をわかりやすく解説．日本語版と英語版がある．

• 統合データベースプロジェクト（文部科学省）

  生命科学系データベースのカタログ，複数データベース横断検索など多様なサービスを提供．

• 統合TV（DBCLS）

  生命科学データベースやツールの活用術を動画で解説．タンパク質解析の解説動画も豊富．