構造ゲノム学とは何か？
構造ゲノミクスは、あるゲノムがコードするすべてのタンパク質の3次元構造を記述しようとするものである。このゲノムベースのアプローチにより、実験的アプローチとモデル化アプローチの組み合わせによるハイスループットな構造決定法が可能になる。構造ゲノミクスと従来の構造予測との主な違いは、構造ゲノミクスでは、特定のタンパク質に焦点を当てるのではなく、ゲノムがコードするすべてのタンパク質の構造を決定しようとする点である。全ゲノム配列が利用できるようになると、構造予測は実験的アプローチとモデル化アプローチの組み合わせによってより迅速に行えるようになる。特に、多数の配列決定されたゲノムとこれまでに解明されたタンパク質の構造が利用できるようになると、科学者はこれまでに解明されたホモログの構造をもとにタンパク質の構造をモデル化できるようになるからである。

タンパク質の構造はタンパク質の機能と密接に結びついているため、構造ゲノム科学はタンパク質の機能に関する知識を提供する可能性を秘めている。タンパク質の機能を解明するだけでなく、構造ゲノミクスは新規のタンパク質フォールドや創薬のターゲットとなりうるタンパク質の同定にも利用できる。構造ゲノミクスには、ゲノム配列を用いた実験的手法や、既知の構造を持つタンパク質との配列や構造の相同性に基づくモデリングに基づくアプローチ、あるいは既知の構造との相同性を持たないタンパク質の化学的・物理的原理に基づくアプローチなど、構造決定に対する多くのアプローチが含まれる。

伝統的な構造生物学とは対照的に、構造ゲノミクスによるタンパク質の構造決定は、タンパク質の機能が解明される前に行われることが多い。このことは、構造バイオインフォマティクスの新たな課題、すなわちタンパク質の3次元構造から機能を決定するという課題を提起している。

構造ゲノム科学は、タンパク質の構造をハイスループットで決定することに重点を置いている。これは構造ゲノミクスの専門センターで行われている。

多くの構造生物学者が個々のタンパク質やタンパク質群の構造を追求するのに対し、構造ゲノミクスの専門家たちはゲノム規模のタンパク質の構造を追求する。これは、大規模なクローニング、発現、精製を意味する。このアプローチの主な利点の一つは、規模の経済性である。その一方で、得られた構造の科学的価値が疑問視されることもある。2006年1月のScience誌の記事は、構造ゲノミクス分野を分析している。

タンパク質構造イニシアチブのような構造ゲノミクスの利点は、科学界がクローンやタンパク質のような試薬だけでなく、新しい構造にもすぐにアクセスできることである。欠点は、これらの構造の多くが機能未知のタンパク質であり、対応する論文がないことである。そのため、この構造情報をより広い研究コミュニティに伝える新しい方法が必要となる。Joint center for structural genomics (JCSG)のバイオインフォマティクスコアは最近、ハイスループット構造ゲノム研究センターから生まれたタンパク質構造に注釈を付けるためのWikiベースのアプローチ、すなわちOpen protein structure annotation network (TOPSAN)を開発した。