ソスイ

SOSUI は、与えられたアミノ酸配列(AAS) からタンパク質の二次構造の一部を予測する無料のオンライン ツールです。主な目的は、問題のタンパク質が可溶性タンパク質か膜貫通タンパク質かを判断することです。

SOSUI のアルゴリズムは、1996 年に東京大学で開発されました。この名前は「疎水性」を意味し、分子の「クライアント」を暗示しています。

まず、SOSUI は、与えられたアミノ酸配列 (AAS) の既知のヘリックスの可能性を考慮して、比較的予測しやすいα ヘリックスを探します。より難しいのは、可溶性タンパク質の α ヘリックスと膜貫通タンパク質の α ヘリックスを区別することです。α ヘリックスは、タンパク質の非常に一般的な二次構造パターンです。SOSUI は、予測に AAS の 4 つの特性を使用します。

1. 「水症指数」 (Kyte und Doolittle 1982)
2. 両親媒性アミノ酸（AA）の存在とその局在の重み付け：「両親媒性指数」
3. AAの告発
4. AASの長さ

完全に 1 つの特性に依存する Kyte und Doolittle の「ハイドロパシー指数」と比較して重要な改善点は、いわゆる「両親媒性指数」の導入です。これは、両親媒性残基を持つすべての AA に、AA の分子構造から得られる特定の値を与えることによって計算されます。SOSUI の両親媒性基準を満たすには、極性の親水性残基がベータ炭素に直接結合してはならず、少なくとも 1 つの非極性炭素が介在している必要があります(したがって、リジン、アルギニン、ヒスチジン、グルタミン酸、グルタミン、トリプトファン、およびチロシンのみが関連します)。次に SOSUI は、膜貫通 α ヘリックスに典型的と思われる、α ヘリックスの末端にある両親媒性アミノ酸の蓄積を探します (両親媒性アミノ酸を脂質と水の境界に配置することで、これらの α ヘリックスにとって膜貫通位置がエネルギー的に最適な位置になり、タンパク質の正しい局在化に寄与します)。アミノ酸の電荷も考慮されます。生物学的脂質膜には膜貫通タンパク質の長さを決定する特定の厚さがあるため、長さは重要です。SOSUI の開発者が発表した研究によると、SOSUI は構造が既知の選択されたタンパク質群の 99% を正常に区別しました^[1]。しかし、122 の既知のタンパク質の AAS に対していくつかの予測ツールを実行した別の研究では、SOSUI が α ヘリックスの数について正しかったのは約 60% のケースのみであると主張しました^[2]。しかし、膜貫通ドメインの数が必ずしも正確ではない場合でも、タンパク質にそのようなドメインがあるかどうかを調べるだけでよいため、可溶性タンパク質と膜貫通タンパク質の区別は多くの場合機能します。もちろん、膜貫通αヘリックスを持たない膜タンパク質（例：ポリン）や共有結合で固定されている膜タンパク質は、SOSUI では検出できません。

結果ページには、まず一般的な情報 (長さ、平均疎水性) が表示されます。問題のタンパク質が膜貫通タンパク質である場合、膜貫通ドメインの数とその位置が記録されます。疎水性部分が色で強調表示された「ハイドロパシー プロファイル」、潜在的な膜貫通ドメインのらせんホイール図も表示されます。最後の画像は、膜貫通タンパク質の位置の概略図を示しています。

1. 広川、ブンチエン、三宅、SOSUI：膜タンパク質の分類と二次構造予測、バイオインフォマティクスVol.14 S.378-379（1998）[3] ^
2. 池田正美、荒井正文、清水俊夫、実験的に特徴付けられたトポロジーデータセットを用いた膜貫通トポロジー予測法の評価、ゲノムインフォマティクス11:426–427 (2000) [4] ^

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