生命システム解明の基盤データベース構築

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17020005
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 金久 實 Kyoto University, 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, 助教 (60372554) ; 片山 俊明 東京大学, 医科学研究所, 助教 (60396869)
• Keywords: バイオインフォマティクス / 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 / パスウェイデータベース / 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19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 データベース構築とオーソロググループKOの体系化を継続して行い、KAAS自動アノテーションシステムでパスウェイマッピングだけでなくBRITE機能階層へのマッピングを充実させた。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、酵素命名委員会との連携を強化した。反応に伴う化学構造変化(RDM)パターンに基づく酵素番号予測システム(e-zyme)の新バージョンを提供し、遺伝子発現データから糖鎖構造を予測するシステム(GECS)を公開した。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、幅広い研究者を対象としたデータベース利用講習会(3回、うち2回はプログラミング実習を含む)を開催したほか、招待講師によるUniProt利用講習会(3回)を開催した。本研究の成果はhttp://www.genome.jp/kegg/で公開している。

Research Products

• [Journal Article] The repertoire of desaturases and elongases reveals fatty acid variations in 56 eukaryotic genomes. (2008)
  • Author(s): Hashimoto, K., Yoshizawa, A.C., Okuda, S., Kuma, K., Goto, S., and Kanehisa, M.
  • Journal Title: J. Lipid Res. 49 Pages: 183-191
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] KEGG for linking genomes t0 life and the environment. (2008)
  • Author(s): Kanehisa, M., Araki, M., Goto, S., Hattori, M., Hirakawa, M., Itoh, M., Katayama, T., Kawashima, S., Okuda, S., Tokimatsu, T., and yamanishi, Y.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. 6 Pages: 480-484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comprehensive analysis of distinctive polyketide and nonribosomal peptide structural motifs encoded in microbial genomes. (2007)
  • Author(s): Minowa, Y., Araki, M., and Kanehisa, M.
  • Journal Title: J. Mol. Biol. 368 Pages: 1500-1517
  • 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., and Kanehisa, M.
  • Journal Title: J. Chem. Inf. Model. 47 Pages: 1702-1712
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] KAAS: an automatic genome annotation and pathway reconstruction server. (2007)
  • Author(s): Moriya, Y., Itoh, M., Okuda, S., Yoshizawa, A., and Kanehisa, M.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. 35 Pages: 182-185
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mining prokaryotic genomes for unknown amino acids: a stop-codon-based approach. (2007)
  • Author(s): Fujita, M., Mihara, H., Goto, S., Esaki, N., and Kanehisa, M.
  • Journal Title: BMC Bioinformatics 8 Pages: 225
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evolutionary history and functional implications of protein domains and their combinations in eukaryotes. (2007)
  • Author(s): Itoh, M., Nacher, J.C., Kuma, K.I., Goto, S., and Kanehisa, M.
  • Journal Title: Genome Biol. 8 Pages: 121
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The commonality of protein interaction networks determined in Neurodegenerative disordets (NDDS). (2007)
  • Author(s): Limviphuvadh, V., Tanaka, S., Goto, S., Ueda, K., and Kanehisa, M.
  • Journal Title: Bioinformatics 23 Pages: 2129-2138
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of endocrine disruptor biodegradation by integration of structure-activity relationship with pathway analysis. Environ. (2007)
  • Author(s): Kadowaki, T., Wheelock, C.E., Adachi, T., Kudo, T., Okamoto, S., Tanaka, N., Tonomura, K., Tsujimoto, G., Mamitsuka, H., Goto, S., and Kanehisa, M.
  • Journal Title: Sci. Technol. 41 Pages: 7997-8003
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Analysis of Tissue Specific Expression Patterns of Metabolic Pathway. (2008)
  • Author(s): Masataka Takarabe
  • Organizer: The Seventh Annual International Workshop on Bioinformatics and Systems Biology 2007
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20080801-03
• [Presentation] Analysis of the Relationship between EC Classification and Reaction Representations in KEGG RPAIR Database. (2008)
  • Author(s): Yugo Shimizu
  • Organizer: The Seventh Annual International Workshop on Bioinformatics and Systems Biology2007
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20080801-03
• [Presentation] Analysis of Common Substructures of Metabolic Compounds within the Different Organism Groups. (2008)
  • Author(s): Ai Muto
  • Organizer: The Seventh Annual International Workshop on Bioinformatics and Systems Biology 2007
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2008-08-03
• [Presentation] An Improved Scoring Scheme for Predicting Glycan Structures from Gene Expression Data. (2008)
  • Author(s): Akitsugu Suga
  • Organizer: The Seventh Annual International Workshop on Bioinformatics and Systems Biology 2007
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2008-08-02
• [Presentation] KEGG DRUG structure mapから化学変換パターンの抽出 (2007)
  • Author(s): 重水 大智
  • Organizer: 第30回分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20071211-15
• [Presentation] パラログ遺伝子による代謝反応の基質多様性の解析 (2007)
  • Author(s): 田中 道廣
  • Organizer: 第30回分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20071211-15
• [Presentation] DesaturaseとElongaseの網羅的探索及びその組合せによる脂肪酸予測 (2007)
  • Author(s): 橋本 浩介
  • Organizer: 第30回分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20071211-15
• [Presentation] KEGG as a glycome informatics resource (2007)
  • Author(s): Kosuke Hashimoto
  • Organizer: Gordon Research Conferences: Glycobiology
  • Place of Presentation: Ventura, California, USA
  • Year and Date: 20070307-08
• [Presentation] Prediction of glycan structures form gene expression data based on improved scoring scheme. (2007)
  • Author(s): Akitsugu Suga
  • Organizer: Gordon Research Conferences: Glycobiology
  • Place of Presentation: Ventura, California, USA
  • Year and Date: 20070307-08
• [Presentation] Comprehensive Analysis of Enzymatic Reaction Mechanisms Based on the EC Classification and KEGG RPAIR Database. (2007)
  • Author(s): Yugo Shimizu
  • Organizer: The 2007 Annual Conference of Japanese Society for Biomformatics
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2007-12-17
• [Remarks] KEGGデーターベス
  • URL: http://www.genome.jp/kegg/