タンパク質構造データバンクの進展

抄録

タンパク質，核酸，糖鎖などの生体高分子の立体構造情報は，構造決定を行った研究者がデータを寄託する形でのデータバンク方式によってタンパク質構造データバンク（PDB）として集積されている．PDBは1971年に米国で誕生し，最初はわずか7件のみが登録されていたが，データ登録を論文投稿の必須条件とするよう1980年代に国際結晶学会が主要な科学雑誌に働きかけた結果，登録データが急増し，2013年12月末までに96,600件を超える構造情報が登録され，更に増加している．2003年には，米国The Research Collaboratory for Structural Bioinformatics（RSCB）-PDB，欧州The European Bioinformatics Institute（EBI）-PDBeとともに，大阪大学蛋白質研究所が運営するPDB Japan（PDBj，http://pdbj.org／）が協力して，国際的なworldwide PDB（wwPDB，http://wwpdb.org／）を設立した．
その後，核磁気共鳴（NMR）法によって解析された化学シフト情報を集積しているBioMagResBank（BMRB）がwwPDBに加わり，さらに電子顕微鏡画像データのデータベースであるThe Electron Microscopy Data Bank（EMDB）とも連携を行っており，国際連携の下，構造生物学の多様な一次データがwwPDBに集積されている．PDBでは設立当初からデータ公開の原則を貫いており，現在ではインターネットを通じて世界中の誰でも構造データを無償で利用することができる．最初は，X線結晶解析やNMR等の構造生物学者がこの構造情報を利用していただけであったが，最近ではほとんどすべての生命科学分野の研究者が基礎データとして利用するだけでなく，ビッグデータの一部として他の生命科学データベースや化学や物理データとの統合化も進んでいる．本稿では，wwPDBとPDBjの活動について，特にそのデータの質の確保と透明性に対する方策を紹介する．
私どもPDBjでは，2000年より科学技術振興機構（JST）の支援によって，以下の活動を行っている．
1）“Data-in”活動：wwPDBに共通した品質管理によるデータ登録作業．図1に示すように，PDBjでは，これまでにwwPDB全体の約1／4の登録を行ってきている．
2）“Data-out”活動：毎週水曜日の午前9時（日本時間）に世界同時にアップデートされる共通データのダウンロード・サイトの運営と，独自に開発した種々のサービス・ツールや二次データベースの提供．