日本大阪大学蛋白质研究所隶属的日本蛋白质结构数据库机构（Protein Data Bank Japan,PDBj）和东北大学东北医学生物样本库机构（ToMMo）联合开发了将日本人基因突变信息和蛋白质序列及三维结构信息连接起来的门户网站（中文简体 中文繁体），并作为PDBj新服务项目正式公开。新门户网站上不仅提供了跳转至ToMMo正在构建中的“日本人多层组学参照面板（jMorp）”所收录的基因突变信息链接，还搭载了能够简单显示基因突变在蛋白质三维结构上具体位置的工具。基因突变与蛋白质三维结构的配对需要复杂的操作，利用此次公开的新门户网站，用户可以轻松查询二者的对应关系。该网站的上线将加速蛋白质三维结构信息和基因突变信息在医学及新药研发中的应用，促进新治疗靶点的发现和治疗方法的开发，进一步推动精准医疗的发展。
图片说明：将日本人的基因突变和其蛋白质序列及结构进行连结的新门户网站（例如UniProt ID: P20813）其包含一个序列面板以及三维结构面板，可以方便快捷地在结构中定位jMorp中收录的变异位点，还包含基于新的质量评价分数的结构排序面板等其他部分。（供图：大阪大学）
蛋白质结构数据库（PDB）是世界上唯一保存经实验确定的生物高分子三维结构的数据库，目前由国际项目“国际蛋白质数据库（wwPDB）”运营管理。其数据为全球研究人员所利用，2024年的诺贝尔化学奖得主John M.Jumper博士在获奖感言中表示，收录蛋白质结构信息并附加相关信息且可免费使用的PDB也为研究做出了贡献。作为wwPDB创始成员之一，PDBj作为wwPDB的亚洲代表机构在公开全部PDB数据的同时，还将亚洲地区解析的所有蛋白质结构信息收录到了PDB中。为了检索、可视化以及解析蛋白质结构，PDBj还进一步开发了独自的服务和工具。
ToMMo分析了东北医学生物样本库项目中队列调查参与者的基因组学数据，并将其中的部分数据通过jMorp，与友好的用户网络界面一起及时提供给用户。
随着癌症基因组医疗等根据基因突变信息决定治疗方针的精准医疗的发展，理解和预测基因突变对蛋白质功能的影响的必要性越来越高。然而，将基因突变和蛋白质三维结构相结合进行解析的过程中，需要进行“基因突变和结构映射”等繁琐的操作。此外，当PDB中收录有与基因相对应的多个蛋白质三维结构时，如何选择适用于解析的三维结构也不明确。
此次，新开发的门户网站根据UniProtID，分别汇总了PDB中录入的蛋白质三维结构。并基于分辨率以及三维结构信息与UniProt氨基酸序列吻合程度的独特评分系统，对这些结构进行了排名，从而便于用户选择并显示用于解析的三维结构。在显示氨基酸序列的面板上，每个氨基酸残基均标注有jMorp收录的突变信息标签，并提供了跳转至jMorp的链接。序列面板与三维结构面板互相联动，用户在序列面板中选择残基时，可以立即确认其在三维结构上的具体位置。此外，新网站还开发了一个将当前显示的三维结构中含有的化合物与其他蛋白质的相互作用以图表形式显示出来的面板。
研究团队今后将推进新网站与jMorp以外数据库中登录的突变信息等数据的联动，打造出一个无缝连接蛋白质序列和三维结构的门户网站。
PDBj总负责人、大阪大学蛋白质研究所教授栗栖源嗣表示：“我们希望通过此次开发的基因序列和三维结构的门户网站，使以jMorp为基础的日本人高精度基因突变信息与蛋白质三维结构得到更为广泛和有效的利用，从而进一步促进医学的发展以及新药的研发。作为国际数据库PDB的亚洲基地，PDBj今后也将以继续致力于提供生命科学研究的信息基础并促进其利用为目标，与jMorp等国内外的数据库合作，不断提升数据的水平。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
