研究成果 2012/08/30
RNA（リボ核酸）は人間を含めた生物の細胞の中に存在し、ＤＮＡのゲノム（遺伝情報）からタンパク質の情報を コピーしている鎖状の高分子です。近年、遺伝子の働きの抑制など重要な生命活動の機能を発揮するRNAが相次いでみつかり、注目を集めています。この RNAの未知の機能を解明するには、強い相関関係がある構造の解析が不可欠で、コンピューターによりRNAの塩基配列データから、その折り畳み構造を予測 するアプローチは、時間とコストがかかる構造解析実験技術を補完する有力なツールとされています。
情報科学研究科の加藤有己助教は、慶應義塾大学、東京大学、京都大学からなるグループとの共同研究により、従来の常識を打ち破る超高速の構造予測ツールセットの開発に成功しました。
こ のツールは、２種類の予測ができ、１つは、従来法で無視されることが多い複雑な部分構造を含めたRNA全体の構造予測で、精度の向上と新たなＲＮＡ遺伝子 の発見につながります。もう１つは、RNAが部分的に結合したさいの相互作用の予測で、RNAによる生体内制御機構の解明が期待されています。
従 来法では、複雑な構造解析のさいに計算効率が極端に悪くなるという欠点があり、高性能なコンピューターを使っても膨大な計算時間がかかってしまう例もあり ます。本研究では、ソフトウェア改良の観点からこれらの問題に対処しました。両ツールとも計算速度は世界最速レベルであり、予測精度も他の手法と比べて勝 るとも劣らないことを実証しています。例えば、従来法と比べて構造予測では最大で１万２千倍、相互作用予測では最大で４万倍の高速化を実現しました。
両 ツールを広く公開するため、それらを実装したウェブサーバーを開発し、商用目的以外であれば誰でも自由に利用することが可能です （http://rna.naist.jp/）。開発したツールの高速性は、RNAの大規模な遺伝子領域の予測や、相互作用のための標的RNAの探索に真 価を発揮し、生命科学の発展だけでなく、医学や薬学の分野に貢献することが期待されます。この研究成果は、平成24年7月発行のNucleic Acids Research誌に掲載（電子版のみ）されました。
