生命システム解明の基盤データベース構築

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17020005
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 金久 實 京都大学, 化学研究所, 教授 (70183275)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 服部 正泰 京都大学, 化学研究所, 助手 (60372554) ; 片山 俊明 東京大学, 医科学研究所, 助手 (60396869)
• Keywords: バイオィンフォマティクス / ケモインフォマティクス / システム生物学 / ゲノムデータベース / パスウェィデータベース / ネットワーク解析 / 相互作用解析 / 反応予測

Research Abstract

本研究は、遺伝子・分子レベルの網羅的な解析から、細胞・個体・生態系レベルでの生命システムの全体像を明らかにすることを目指し、新しい情報技術の開発とともに、新しいタイプの基盤データベースを構築することを目的とする。細胞・個体レベルでの生命システム情報はKEGGにおいてデータベース化が行われているので、本研究ではこれをさらに発展させると同時に、生物種間相互作用や環境との相互作用といったより高次レベルの生命システム情報をゲノムの情報と統合し、医療や産業をはじめ、ゲノム情報の有効利用へつなぐ基盤データベースを構築している。平成18年度の成果は以下の通りである。1.ゲノム情報を蓄積したKEGG GENESデータベース構築を継続して行い、オーソロググループKOの体系化とKAAS自動アノテーションシステムの改良を行つた。また大量のESTデータからコンセンサスコンティグを自動生成するEGassemblerを完成させた。2.ケミカル情報を蓄積したKEGG LIGANDデータベース構築を継続して行い、反応に伴う化学構造変化(RDM)パターンを体系化したRPAIRデータベースを完成させた。これをもとに微生物による環境物質分解経路の予測を行った。3-KEGGを個別目的にカスタマイズして利用できる環境作りとして、各ユーザーがKEGGに対する検索や解析を自分のプログラムに組み込んでを利用できるようKEGG APIの開発も継続して行った。4.支援活動としては、我が国のシアノバクテリア研究コミュニティのためのアノテーションワークショップ(2日間)、より幅広い研究煮.を対象としたプログラミング実習(2回)とKEGGデータベース利用講習会(3回)を開催した。本研究の成果はhttp://www.genome.jp/で公開している。

Research Products

• [Journal Article] Prediction of nitrogen metabolism-related genes in Anabaena by kernel-based network analysis. (2007)
  • Author(s): Okamoto, S., Yamanishi, Y., Ehira, S., Kawashima, S., Tonomura, K., Kanehisa, M.
  • Journal Title: Proteomics 7 Pages: 900-909
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Systematic analysis of enzyme-catalyzed reaction patterns and prediction of microbial biodegradation pathways. (2007)
  • Author(s): Oh, M., Yamada, T., Hattori, M., Goto, S., Kanehisa, M.
  • Journal Title: J.Chem.Inf.Model. (in Press)
• [Journal Article] Comprehensive analysis of distinctive polyketide and nonribosomal peptide structural motifs encoded in microbial genomes. (2007)
  • Author(s): Minowa, Y., Araki, M., Kanehisa, M.
  • Journal Title: J.Mol.Biol. (in Press)
• [Journal Article] Extracting sequence motifs and the phylogenetic features of SNARE-dependent membrane traffic. (2006)
  • Author(s): Yoshizawa, A.C., Kawashima, S., Okuda, S., Fujita, M., Itoh, M., Moriya, Y., Hattori, M., Kanehisa, M.
  • Journal Title: Traffic 7 Pages: 1104-1118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] EGassembler : online bioinformatics service for large-scale processing, clustering and assembling ESTs and genomic DNA fragments. (2006)
  • Author(s): Masoudi-Nejad, A., Tonomura, K., Kawashima, S., Moriya, Y., Suzuki, M., Itoh, M., Kanehisa, M., Endo, T., Colo, S.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. 34 Pages: W459-W462
• [Journal Article] Quantitative elementary mode analysis of metabolic pathways : the example of yeast glycolysis. (2006)
  • Author(s): Schwartz, J.M., Kanehisa, M.
  • Journal Title: BMC Bioinformatics 7 Pages: 186