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2013 Fiscal Year Annual Research Report

離散的手法とカーネル法の融合による構造設計法

Research Project

Project/Area Number 22240009
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

阿久津 達也  京都大学, 化学研究所, 教授 (90261859)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永持 仁  京都大学, 情報学研究科, 教授 (70202231)
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)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords構造列挙 / 化学構造 / 特徴ベクトル / グラフ理論 / 異性体 / 木構造 / カーネル法 / ベンゼン環
Research Abstract

今年度は以下を中心に研究を行った。
(1) 環を1個、および、複数個含む化学構造の列挙アルゴリズムの開発。昨年度より開発していた環を1個含む化学構造の列挙アルゴリズムに関する研究を完成させ、Journal論文を投稿した。また、環を複数個含む場合のアルゴリズムについても検討を行い開発を続けた。
(2) 幅優先探索による木状化合物の列挙アルゴリズムの開発。昨年度より開発してきた幅優先探索順で木状化学構造を拡大していくという方法論による列挙アルゴリズムを完成させた。計算機実験の結果、特に多重構造を含まない場合には既存手法と比較して高速に列挙可能である場合が多いことを示すことができた。そして、このアルゴリズムに関する成果をまとめて論文として発表した。
(3) ベンゼン環を含む場合の木状化学構造の列挙。木状の化学構造において頂点がベンゼン環となることを許した場合(ただし、オルト、メタ、パラなどの配置は区別できるものとする)のアルゴリズムを2種類開発した。1種類は動的計画法に基づくものであり、もう1種類は分枝限定法に基づくものである。両者とも既存手法と比較して、高速に列挙できることを確認した。さらに、後者はナフタレン環にも適用可能なように拡張を行った。今後、より詳細な計算機実験および論文化を行う予定である。
(4) 関連研究。代謝ネットワークの遺伝子ノックアウトに対する新たな影響度指標の開発、および、2個もしくは3個のタンパク質からなる複合体の予測手法の開発を行った。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Prediction of heterotrimeric protein complexes by two-phase learning using neighboring kernels2014

    • Author(s)
      Peiying Ruan, Morihiro Hayashida, Osamu Maruyama, Tatsuya Akutsu
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics

      Volume: 15 Pages: Suppl 2:S6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Breadth first search approach to enumeration of tree-like chemical compounds2013

    • Author(s)
      Yang Zhao, Morihiro Hayashida, Jira Jindalertudomdee, Hiroshi Nagamochi, Tatsuya Akutsu
    • Journal Title

      Journal of Bioinformatics and Computational Biology

      Volume: 6 Pages: 1343007

    • DOI

      10.1142/S0219720013430075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flux balance impact degree: a new definition of impact degree to properly treat reversible reactions in metabolic networks2013

    • Author(s)
      Yang Zhao, Takeyuki Tamura, Tatsuya Akutsu, Jean-Philippe Vert
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: 29 Pages: 2178-2185

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btt364

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prediction of heterodimeric protein complexes from weighted protein-protein interaction networks using novel features and kernel functions2013

    • Author(s)
      Peiying Ruan, Morihiro Hayashida, Osamu Maruyama, Tatsuya Akutsu
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8 Pages: e65265

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0065265

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prediction of protein-RNA residue-base contacts using two-dimensional conditional random field with the lasso2013

    • Author(s)
      Morihiro Hayashida, Mayumi Kamada, Jiangning Song, Tatsuya Akutsu
    • Journal Title

      BMC Systems Biology

      Volume: 7 Pages: Suppl 2:S15

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 代謝ネットワークの頑健性解析と化学グラフの比較と列挙2014

    • Author(s)
      阿久津 達也
    • Organizer
      第27期CAMM(コンピュータによる材料開発・物質設計を考える会)本例会
    • Place of Presentation
      アイビーホール, 東京
    • Year and Date
      20140307-20140307
    • Invited
  • [Presentation] Prediction of heterotrimeric protein complexes by two-phase learning using neighboring kernels2014

    • Author(s)
      Peiying Ruan, Morihiro Hayashida, Osamu Maruyama, Tatsuya Akutsu
    • Organizer
      The 20th Asia Pacific Bioinformatics Conference
    • Place of Presentation
      Fudan University, Shanghai, China
    • Year and Date
      20140116-20140119
  • [Presentation] Breadth first search approach to enumeration of tree-like chemical compounds2013

    • Author(s)
      Yang Zhao, Morihiro Hayashida, Jira Jindalertudomdee, Hiroshi Nagamochi, Tatsuya Akutsu
    • Organizer
      The 24th International Conference on Genome Informatics
    • Place of Presentation
      Matrix, Biopolis, Singapore
    • Year and Date
      20131216-20131218
  • [Presentation] ベンゼン環を持つ木状化学構造の幅優先探索による列挙手法2013

    • Author(s)
      Jira Jindalertudomdee, 林田 守広, 阿久津 達也
    • Organizer
      第36回情報化学討論会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      20131107-20131108
  • [Remarks] 化学構造列挙サーバー(EnuMol)

    • URL

      http://sunflower.kuicr.kyoto-u.ac.jp/tools/enumol2/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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