2009 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 / 代謝工学 / バイオラクノロジー / バイオインフォマティクス / ケモインフォマティクス |
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| Research Abstract |
天然化合物の解析において、従来の化合物表現にもとづ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が多く、新たなバイオルートの探索あるいは複雑な天然化合物の設計、パスウェイ解析を行うためには、代謝パスウェイの情報を包含した新しい体系的な化合物表現方法および反応表現方法の開発が必要である。前年度までに、KEGG代謝パスウェイ、文献調査、RPAIRデータベースなどの情報をもとに、1次代謝化合物由来のBuilding Block化合物にもとづく新しい天然化合物表現すなわちパスウェイ情報を包含した体系的な天然化合物の表現方法を開発したが、本年度はこうした情報をもとに、代謝ネットワークの再構築を行い、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パスウェイ解析を行った。このために、Building Blockの組み合わせアルゴリズムの開発を行い、Building Blockの組み合わせによる天然化合物の再構築を行ったところ、新たな天然化合物の設計およびバイオルート探索において本研究の体系的アプローチの有用性が示唆された。得られた結果をもとに、酵素反応・ゲノム情報との関連解析といった情報解析を行うことで、より実用的なアプローチとして期待される。これらの研究に加えて、新規のバイオ合成ルート探索のための新しい反応表現方法を開発し、反応パターン解析、組み合わせアルゴリズムの開発、酵素反応・ゲノム情報との関連解析を行い、新たなバイオルート探索のための情報基盤構築の足がかりを得た。
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