代謝物は基質、生成物、補因子、調節因子として機能するが、タンパク質間相互作用ネットワークは、従来の経路境界を越えてタンパク質を組織化し得る代謝物の能力を表現していない。仮想スクリーニングアルゴリズムLIGMAPを用い、ヒト代謝物308種のコードを、単量体のポケット、二量体界面、および二量体の非界面部位に存在するポケットへ対応付け、同一ポケット内の代謝物対が関与する引力的または斥力的なCOLIG状態を表現した。3,938個のタンパク質からなる固定コホートにおいて、104個の厳密な非酵素経路の平均網羅率は、LIGMAPで44.6％、STRINGで70.1％、STRING＋LIGMAPで82.5％であった。両者の和集合では、対象タンパク質の86.3％が最大連結成分に、95.1％が上位2つの連結成分に含まれた。STRING＋LIGMAPによるタンパク質網羅率は、68個の酵素のみからなる経路で88.0％、1,283個の混合経路で88.9％であった。経路を除外した次数整合予測では、次数およびSTRINGにLIGMAPを追加すると、適合率–再現率曲線下面積の平均値が0.651から0.660へ上昇し（対応のあるP＝0.024）、BioLiP2を追加すると0.663へ上昇した（対応のあるP＝0.005）。古代由来のみのサブネットワークと非古代由来のみのサブネットワークはいずれも全体として連結していた。古代由来の特徴はより高密度であった一方、非古代由来の特徴はより多くのタンパク質と経路を網羅した。全5,426タンパク質の規模では、2～100個のタンパク質に割り当てられた特徴のみを保持することで、厳密な非酵素参照エッジ1,691本のうち698本（41.3％）が復元され、タンパク質ラベル帰無モデルと厳密な二部グラフ次数保存帰無モデルの双方を上回った。上限を設けない復元は飽和に近づき、同一性選択的な濃縮を失った。実験的に確立された代謝物依存性複合体は、LIGMAPとは独立に局所機構を検証する。LIGMAPは、厳格な7つの直接機構のうち2つを完全に復元し、検討したより広範な3つの連続的軸をすべて復元した。本研究の知見は、本来は異なる細胞システム間でタンパク質を協調させる能力を備えた、代謝物媒介性の大域的構造を明らかにする。
https://doi.org/10.64898/2026.08.28.747909