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2008 Fiscal Year Annual Research Report

グラフ理論とカーネル法の融合による化学構造設計法

Research Project

Project/Area Number 19200022
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

阿久津 達也  Kyoto University, 化学研究所, 教授 (90261859)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川端 猛夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (50214680)
林田 守広  京都大学, 化学研究所, 助教 (40402929)
永持 仁  京都大学, 情報学研究科, 教授 (70202231)
Keywordsカーネル法 / グラフ理論 / 構造活性相関 / 特徴ベクトル / 化学構造 / 立体異性体 / 木構造 / 外平面的グラフ
Research Abstract

平成20年度は以下の研究を行った。
1、木に似た化学構造の特徴ベクトルからの推定
これまでに開発してきたアルゴリズムの改良を行った。数え上げ手法に永持が以前に開発したdetachment手法を組み込むという改良を昨年度より開発してきたが、その改良手法を完成させ、国際会議にて発表した。さらに、このアルゴリズムのwebサーバの開発に着手し、最初のバージョンがほぼ完成した。
2、立体異性体の数え上げ手法の開発
昨年度より開発してきた木構造および外平面グラフ構造を持つ化合物に対して立体異性体を高速に数え上げるアルゴリズムの詳細をチェック、改善することにより完成させた。さらにこのアルゴリズムを実装し、既知の結果と比較することにより、その正当性を確認した。
3、立体異性体を区別するカーネル関数の開発
昨年度より開発してきた立体異性体を区別するカーネル関数の開発を続け、完成させた。その有用性を検証するために、既存のデータを用いるとともに、川端を介して新たなデータを取得した。これらのデータを用いて計算機実験を行った結果、立体異性体を区別できない既存のカーネル関数に対する優位性を検証することができた。
4、整数計画法を用いたRNA二次構造予測法
新規化合物設計のためには、化合物データのみならずタンパク質データやRNAデータの解析も有用である。そこで上記研究と関連して、整数計画法を用いてRNA二次構造予測を行う方法、動的計画法を用いてタンパク質のβシート領域を予測する方法などを開発した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Identification of novel DNA repair proteins via primary sequence2009

    • Author(s)
      J. B. Brown, T. Akutsu
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics 10

      Pages: 25

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prediction of RNA secondary structure with pseudoknots using integer programming2009

    • Author(s)
      U. Poolsap, Y. Kato, T. Akutsu
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics 10

      Pages: S38

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A grammatical approach to RNA-RNA interaction prediction2009

    • Author(s)
      Y. Kato, T. Akutsu, H. Seki
    • Journal Title

      Pattern Recognition 42

      Pages: 531-538

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enumerating tree-like chemical graphs with given path frequency2008

    • Author(s)
      H. Fujiwara, J. Wang, L. Zhao, H. Nagamochi, T. Akutsu
    • Journal Title

      Journal of Chemical Information and Modeling 48

      Pages: 1345-1357

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HSEpred : predict half-sphere exposure from protein sequences2008

    • Author(s)
      J. Song, H. Tan, K. Takemoto, T. Akutsu
    • Journal Title

      Bioinformatics 24

      Pages: 1489-1497

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Improved algorithms for enumerating tree-like chemical graphs with given path frequency2008

    • Author(s)
      Y. Ishida, L. Zhao, H. Nagamochi, T. Akutsu
    • Organizer
      The 19th Int. Conference on Genome Informatics
    • Place of Presentation
      Gold Coast, Australia
    • Year and Date
      2008-12-01
  • [Presentation] Kernel-based approachs to classification and design of chemical compounds2008

    • Author(s)
      T. Akutsu
    • Organizer
      The 2nd Taiwan-Japan Young Researchers Conferenceon Computational and Systems Biology
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所生命情報工学研究センター
    • Year and Date
      2008-11-05
  • [Presentation] Prediction of protein beta-sheets : dynamic programming versus grammatical approach2008

    • Author(s)
      Y. Kato, T. Akutsu, H. Seki
    • Organizer
      3rd IAPR International Conference on Pattern Recognition in Bioinformatics
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      2008-10-15
  • [Presentation] 化合物に対するカーネル法 -分類から設計へ-2008

    • Author(s)
      阿久津達也
    • Organizer
      人工知能学会第71回人工知能基本問題研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2008-09-18
  • [Presentation] 列挙型アルゴリズムのバイオインフォマティクスヘの応用2008

    • Author(s)
      阿久津達也
    • Organizer
      第7回情報科学技術フォーラム
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学
    • Year and Date
      2008-09-02
  • [Presentation] Prediction of RNA secondary structure with pseudoknots using integer Drogramming2008

    • Author(s)
      U. Poolsap, Y. Kato, T. Akutsu
    • Organizer
      8th International Workshop on Bioinformatics, Systems Biology
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2008-06-08

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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