macでインフォマティクス

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NGS関連のインフォマティクス情報についてまとめています。

トキシン・アンチトキシンデータベース TADB 2.0

 

 トキシン・アンチトキシン(TA)系は、最初はプラスミド中毒(addiction)モジュールとして同定されたが、ほとんどの自由に生きている細菌の染色体上に非常に豊富に存在する。TA系は、栄養飢餓(ref.1,2)、プログラムされた細胞死(ref.3)、バクテリオファージからの防御(ref.4)、抗菌抵抗性(ref.5)など、細菌の複数の生命活動に関与している。TA システムは、安定な毒素タンパク質と、bicistronic locusによってコードされている不随意のcognate antitoxinから構成されている。抗毒素の分子パターンと毒素中和のメカニズムに応じて、既知のTA系は6つの異なるグループ、すなわちI型からVI型に分類されている(ref.6,7)。抗毒素分子は、タイプIとIIIのTA組では小さなノンコーディングRNAであり、他のタイプではタンパク質である。毒素は異なる標的に作用して、ペプチドグリカン合成、複製、翻訳などの細胞内の様々なプロセスに影響を与える(補足表S1)。(一部略)
 このように、6 種類の TA システムの中で、タイプ II は最も広く研究されており、一般に公開されているデータ量も多く、質の高いものである。次世代シークエンシングの出現により、膨大な数の細菌ゲノム配列が生成されている。そのため、報告されているII型TA遺伝子座を体系的に収集した知識資源は、研究者がデータを共有し、参照を得て、新しいTAペアを予測するために必要とされている。現在、II型TA遺伝子座の分野では、オンラインツールRASTA(ref.11)とウェブベースのデータベースTADB(ref.12)という2つのオープンアクセスのバイオインフォマティクスリソースがある。RASTA は、個々の毒素や抗毒素タンパク質の保存された機能ドメインを検索するものであるが、RASTA のウェブサイトでは、2011 年よりメンテナンスが停止されたことが発表されている (http://genoweb1.irisa.fr/duals/RASTA-Bacteria/)。2011年には、実験的に検証されたタイプIIのTAペアと、計算によって予測されたデータセットから得られたデータの両方を保存したウェブベースのオープンアクセスデータベースTADB1.1を提案した(ref.13,14)。このデータベースは、実験的に検証されたII型TAペアと、計算によって予測されたデータセットから得られたデータの両方をアーカイブしている(ref.13,14)。そのため、データベースの更新と新しいTAペアの予測を支援するツールの開発が急務となっていた。

 ここでは、TADBの新しいメジャーリリースであるバージョン2.0を報告する。これは、既知のII型TAペアのデータセットの大幅な増加とデータスキーマの再編成を反映したものである。また、新たに開発されたII型TA遺伝子座のオンライン予測ツールも統合された。TADB2.0は、細菌のII型TAシステムに興味を持つ研究者に、より良いサポートを提供する。

 TADBのコアデータセットのメンテナンスは、主にTA遺伝子座の実験的証拠の追加と証明を中心に行われてきた。TADB2.0では、その明確な生物学的機能が査読付き科学論文で報告されている場合にのみ、TAペアを「実験的に検証された」とタグ付けした。TADB2.0では、「toxin and antitoxin」というキーワードでPubMed検索結果を手動でキュレーションした後、2011年以降に発表された326の論文を収集し、TADB2.0に追加し、合計586の論文をデータベースに登録した。TADB2.0では、アーカイブされたタイプIIのTA座位と対応する実験文献とのリンクが構築されている。実験的証拠のあるTA遺伝子座については、以前のバージョンでは、アーカイブされたTA遺伝子座と宿主株レベルの文献との間のマッピングが設定されていた。TADB2.0では、TA遺伝子座から対応する実験文献へのリンクが簡単に構築された。TADB2.0では、105組の実験的に検証されたII型TA遺伝子座が収集された。さらに、TADB2.0では、計算により予測された6088のタイプIIのTA遺伝子座を記録した。

 

 

webサービス

https://bioinfo-mml.sjtu.edu.cn/TADB2/ にアクセスする。

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browseから閲覧できる。

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カニズムに応じて、既知のTAシステムは6つの異なるグループに分類されている。アンチトキシン分子はタイプIとIIIはスモールノンコーディングRNAであり、他のタイプではタンパク質である。TADB 2.0ではこれら6タイプについて既知トキシン・アンチトキシン系を閲覧できる。

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また、生物ごとに閲覧することも可能。

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1つ開いた。

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Downlaodからは全タイプの塩基配列アミノ酸配列をダウンロードできる。

The experimentally validated Type II TA loci ;Type II Toxin Amino acid

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ツールタブからWU-BLAST 2.0(Washington University BLAST2.0)などへのリンクがある。WU-BLASTはタンパク質およびヌクレオチド配列データベースの高感度な類似性検索ツールで、これを使ってTADB v2.0のデータベースへのBLAST検索を行うことができる。

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https://bioinfo-mml.sjtu.edu.cn/cgi-bin/TADB2/nph-blast-TADB.pl

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引用
TADB 2.0: an updated database of bacterial type II toxin-antitoxin loci

Xie Y, Wei Y, Shen Y, Li X, Zhou H, Tai C, Deng Z, Ou HY

Nucleic Acids Res. 2018 Jan 4;46(D1):D749-D753