2008 Fiscal Year Annual Research Report
代謝ネットワークの再構築による天然化合物の設計原理の抽出
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20710156
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
荒木 通啓 Kyoto University, 先端技術グローバルリーダー養成ユニット, 准教授 (40396867)
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| Keywords | 生体生命情報学 / ゲノム / 生物・生体工学 / synthetic biology |
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| Research Abstract |
KEGGの代謝パスウェイおよび文献調査により、2次代謝に関わる化合物を1500余り抽出し、代謝パスウェイ情報を利用して、あらかじめ定義した1次代謝化合物由来のBuilding Block化合物をアサインした。これにより、2次代謝化合物とBuilding Block化合物の組み合わせの相関を明らかにした。つまり、一見複雑な2次代謝化合物に関しても、比較的限定されたケミカル空間中に存在していることが示され、Building Blockの組み合わせといった観点から、2次代謝化合物の体系的解析が行えることが示唆された。次いで、原子情報をトレースするためにRPAIRデータベースのキュレーションを行い、得られたRPAIRデータベースとパスウェイの反応情報を用いて、Building Blockの構造変化情報を原子レベルでトレースし、各2次代謝産物中に存在する部分構造情報としてライブラリの構築を行った。こうして得られたBuilding Blockの部分構造情報を用いて、2次代謝化合物の再構築を行い、従来の原子タイプによる化合物表現方法と比較検討を行ったところ、本研究で提案する体系的な化合物表現方法の方が、より生合成情報を反映していることが示された。すなわち、代謝化合物の解析においては、単なる化合物の構造情報を用いた類似構造比較を行うだけでは生合成の情報が反映されていない場合も多く、本研究で提案するBuilding Blockをベースとした、パスウェイ情報を包含した新しい体系的な化合物表現方法は今後の代謝化合物の解析に非常に有用であることが示された。
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