Analysis of archetype glycan structures in the glycan structure repository and its practical application
| Project/Area Number |
22K12267
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
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| Research Institution | Soka University |
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Principal Investigator |
木下 聖子 創価大学, 糖鎖生命システム融合研究所, 教授 (50440235)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 糖鎖 / ウェブアプリケーション / データベース / セマンティック・ウェブ / リポジトリ |
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| Outline of Research at the Start |
GlyTouCanは日本で開発されており、世界的に唯一の糖鎖構造リポジトリである。これまで16万件の糖鎖構造が登録された結果、様々な程度の曖昧な糖鎖構造が登録され、類似した糖鎖構造が多く格納された。しかし、全ての糖鎖構造が平等に扱うのではなく、この曖昧性を考慮し、代表的な糖鎖構造を抽出する必要がある。この代表的な糖鎖構造を「包括的糖鎖構造」（つまりarchetype glycan）という概念を本研究で定義し、利用しやすくするシステムを開発する。包括的糖鎖構造が一般的に理解され、利用されれば、糖鎖生物学だけではなく、糖鎖のバイオインフォマティクスにも大きく貢献できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
GlyTouCanシステムにおいて、今回提唱しているアーキタイプ（archetype）という概念を導入するために、アーキタイプを計算するプログラムをサーバー上に実装し、全データに対して自動的に計算できるように開発を進めた。その間、講演などでアーキタイプの概念も紹介し、広く発信した。その中で、アーキタイプの定義についての議論がなされ、特に化学的な概念から還元されてさらに修飾された還元末端をもつ構造もアーキタイプに結びつけるためのオントロジーの整理を行なった。このシステム開発と同時に、ユーザーインターフェースにもアーキタイプの概念を強調するように開発を行なった。さらに、マニュアルも作成し、アーキタイプの概念およびそのユーザーインターフェース上の示し方のドキュメンテーションも構築した。
なお、この開発を本番環境に実装するために、セマンティック・ウェブ技術において重要なオントロジーの開発も行う必要があった。そのため、GlyTouCanで利用しているGlycoRDFオントロジーを拡張した。糖鎖構造の概念に、アーキタイプというクラスもサブクラスとして定義し、特別な包括的な糖鎖構造をRDFで示すことができるようにした。その後、アーキタイプのインスタンスを生成するプログラムの開発も行い、その検証を行なっている。検証が終了したら、本番環境に導入する予定である。
2024年8月にGlyTouCanの大幅なアップグレードを計画しており、v4として新バージョンを公開する予定である。したがって、本プロジェクトで導入したアーキタイプ計算・表示システムもv4で公開する計画である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アーキタイプの概念について議論が行い、それによって予定より少々時間が要したが、プロジェクト全体的には順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
RDFデータの生成を検証し、正確性を確認後、GlyTouCanの新バージョンv4に導入する。そして最終年度中に本番環境にデプロイし、論文を執筆する予定である。さらに、GlySpace Allianceを通して海外の糖鎖データベース開発者と連携し、他の糖鎖関連データベースにもアーキタイプを容易に導入できるようにAPI開発などを行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
