悉皆的二次代謝経路推定に向けたデータベースおよび要素技術の研究開発

• 研究領域: 生合成マシナリー：生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御
• 研究課題/領域番号: 22108009
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 金谷 重彦 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (90224584)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 34,970千円 (直接経費: 26,900千円、間接経費: 8,070千円); 2014年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2013年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2012年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2011年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2010年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
• キーワード: バイオインフォマティクス / ケモインフォマティクス / データベース / 二次代謝物 / 生合成情報 / 生物代謝 / ゲノム / メタボローム / 酵素 / 植物 / 微生物 / マイクロアレイ / 生体分子 / 二次代謝反応 / ゲノム科学 / タンパク質 / 反応機構 / 酵素反応

研究成果の概要

二次代謝経路に関わる酵素のペプチド配列と反応特異性を体系的に関連づけることを目的に、生物-酵素-酵素反応の関係からなるデータベース（Motorcycle DB）を設計した。本データベースからは，酵素反応、基質と生成物、反応の詳細情報、ペプチド配列の情報を検索することができる。現在までに，文献情報をもとに，モノテルペン合成酵素，セスキテルペン合成酵素，ジテルペン合成酵素，トリテルペン合成酵素，P450酵素，アルカロイド合成，フラボノイド合成に関わる酵素の情報をDBへの蓄積し、http://kanaya.naist.jp/motorcycle/top2.htmlより無償公開した。

研究成果

• [雑誌論文] Targeted Integration of RNA-Seq and Metabolite Data to Elucidate Curcuminoid Biosynthesis in Four Curcuma Species (2015)
  • 著者名/発表者名: Li D, Ono N, Sato T, Sugiura T, Altaf-Ul-Amin M, Ohta D, Suzuki H, Arita M, Tanaka K, Ma Z, Kanaya S
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 2015 号: 5 ページ: 843-51
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Clustering of 3D-Structure Similarity Based Network of Secondary Metabolites Reveals Their Relationships with Biological Activities (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohtana Y,Abdullah AA, Amin MA,Huang M,Ono N, Sato T,Sugiura T,Horai H,Nakamura Y,Morita AH, Lange KW,Kibinge NK, Katsuragi T,Shirai T,Kanaya S
  • 雑誌名: Mol. Inf. 巻: 33 号: 11-12 ページ: 790-801
  • DOI: 10.1002/minf.201400123
  • NAID: 130005146305
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] KNApSAcK Metabolite Activity Database for retrieving the relationships between metabolites and biological activities. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y, Afendi FM, Parvin AK, Ono N, Tanaka K, Hirai Morita A, Sato T, Sugiura T, Altaf-Ul-Amin M, Kanaya S.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 55 号: 1 ページ: e7-e7
  • DOI: 10.1093/pcp/pct176
  • 査読あり
• [雑誌論文] An application of a relational database system for high-throughput prediction of elemental compositions from accurate mass values (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Sakurai, T. Ara, S. Kanaya, Y. Nakamura, Y. Iijima, M. Enomoto, T. Motegi, K. Aoki, H. Suzuki, D. Shibata
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 29 号: 2 ページ: 290-291
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/bts660
  • 査読あり
• [雑誌論文] PCDq: human protein complex database with quality index which summarizes different levels of evidences of protein complexes predicted from H-Invitational protein-protein interactions integrative dataset (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kikugawa, Ke. Nishikata, K. Murakami, Y. Sato, M. Suzuki, M. Amin, S. Kanaya, T. Imanishi
  • 雑誌名: BMC Systems Biology 巻: 6 号: S2
  • DOI: 10.1186/1752-0509-6-s2-s7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy Prediction of Jamu Formulations by PLS Modeling (2013)
  • 著者名/発表者名: Farit M. Afendi
  • 雑誌名: Current Computer-Aided Drug Design 巻: 9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematization of the protein sequence diverstiy in enzymes related to secondary metabolic pathways in plants, in the context of big data biology inspired by the KNApSAcK Motorcycle database (2013)
  • 著者名/発表者名: Shun Ikeda
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] PCDq: human protein complex database with quality index which summarizes different levels of evidences of protein complexes predicted from H-Invitational protein-protein interactions integrative dataset (2012)
  • 著者名/発表者名: Shingo Kikugawa
  • 雑誌名: BMC Systems Biology 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systems Biology Approaches and Metabolomics for Understanding Japanese Traditional Kampo Medicine (2012)
  • 著者名/発表者名: Mochamad Afendi,Farit
  • 雑誌名: Current Pharmacogenomics and Personalized Medicine 巻: 10 ページ: 111-124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of operon-like gene clusters in the Arabidopsis thaliana genome based on co-expression analysis of neighboring genes (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Wada
  • 雑誌名: Gene 巻: 503 ページ: 56-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partitioning a PPI Network into Overlapping Modules Constrained by High-Density and Periphery Tracking (2012)
  • 著者名/発表者名: Md. Altaf-Ul-Amin
  • 雑誌名: ISRN Biomathematics 巻: 12 ページ: 123-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Bootstrapping Approach for Investigating the Consistency of Assignment of Plants to Jamu Efficacy by PLS-DA Modeｌ (2012)
  • 著者名/発表者名: Farit Mochamad Afendi
  • 雑誌名: Malaysian Journal of Mathematical Sciences 巻: 6 ページ: 147-164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in mRNA Stability Associated with Cold Stress in Arabidopsis Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukako Chiba
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 54 ページ: 180-194
  • 査読あり
• [雑誌論文] KNApSAcK Family Databases: Integrated Metabolite_Plant Species Databases for Multifaceted Plant Research (2012)
  • 著者名/発表者名: Farit Mochamad Afendi
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 53 ページ: 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] KNApSAcK-3D: A Three-Dimensional Structure Database of Plant Metabolites (2012)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Nakamura
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systems biology approaches and metabolomics for understanding Japanese traditional Kampo medicine (2012)
  • 著者名/発表者名: Afendi FM, Katsuragi, T., Kato A., Nishihara, N., Nakamura, K., Nakamura, Y., Tanaka, K., Hirai Morita, A, Altaf-Ul-Amin, Takahashi, H., Kanaya, S.
  • 雑誌名: Curr.Pharmacogenomics Personal Med. 巻: 10 ページ: 1-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] KNApSAcK family databases : Integrated metabolite-plant species databases for multifaceted plant research (2011)
  • 著者名/発表者名: Afendi, FM., Okada, T., Yamazaki, M., Hirai-Morita, A., Nakamura, Y., Nakamura, K., Ikeda, S., Takahashi, H., Md., Altaf-Ul-Amin, Darusman, L.K., Saito, K., Kanaya S.
  • 雑誌名: Plant Cell Phyisiol 巻: 53 号: 2 ページ: e1-e1
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr165
  • 査読あり
• [学会発表] 植物における二次代謝物の効能と立体構造の関係に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大棚 勇輝, 白井 剛, 金谷 重彦, Md. Altaf-Ul-Amin, 杉浦 忠男, 小野 直亮, 佐藤 哲大1, 中村 由紀子1, 桂樹 哲雄
  • 学会等名: 第37回情報化学討論会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-11
• [学会発表] KNApSAcK Family Databases:植物研究における多目的活用に向けた生物種-代謝物関係データベース (2014)
  • 著者名/発表者名: Farit Mochamad Afendi、岡田岳人、山崎真巳、平井（森田）晶、中村由紀子、中村建介、池田俊、高橋弘喜、Md.Altaf-Ul-Amin、Latifah. K. Darusuman、斉藤和季、金谷重彦
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス、富山、日本
  • 招待講演
• [学会発表] 代謝ダイナミクスモデルを用いた大腸菌メタボロミクスデータの評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野直亮、本田建一郎、金谷重彦、清水浩
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場、広島、日本
• [学会発表] KNApSAcK Family Databases for Retrieving Relationships of Medicinal/Edible Species, Metabolites and Biological Activities (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Nakamura, Farit Mochamad Afendi, Aziza Kawsar Parvin, Tetsuo Katsuragi, Shun Ikeda, Naoaki Ono, Ken Tanaka
  • 学会等名: 13th International Conference of FFC
  • 発表場所: 京都府立医科大学、京都、日本
• [学会発表] Jamu Database and Bioinformatics,Jamu-Informatic Training (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: International Conference in Jamu medicine
  • 発表場所: ジャカルタ、インドネシア
  • 年月日: 2012-10-07
  • 招待講演
• [学会発表] KNApSAcK Family DB:世界の生薬の体系化に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 日本生薬学会 第59回年会
  • 発表場所: 千葉県木更津市
  • 年月日: 2012-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] KNApSAcK Family DB:オミックス研究における医食同源の体系化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 2012年度第１回CACフォーラムセミナー
  • 発表場所: 大阪府大阪市
  • 年月日: 2012-07-19
  • 招待講演
• [学会発表] 藻類メタボロームデータベース (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 第１回日米「藻類メタボロミクス」ワークショップ
  • 発表場所: 大阪府堺市
  • 年月日: 2012-07-15
  • 招待講演
• [学会発表] KNApSAcK Family Database Extended to Comprehensive Understanding of Bio-machinery (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: International Conference of Natural Products Biosynthesis
  • 発表場所: 兵庫県淡路市
  • 年月日: 2012-06-18
  • 招待講演
• [学会発表] 農芸化学会シンポジウム「ゲノムスケールの数理モデリングに基づく代謝システムの理解とデザイン (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] Integrated metabolite-plant species databases for multifaceted plant researches : KNApSAcK Family (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都府京都市
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] 生物代謝物データベースKNApSAcK Family DB:多目的利用に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 第202回生存圏シンポジウム
  • 発表場所: 京都府宇治市
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] 生物代謝物データベースKNApSAcK-生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御に向けたデータベースの構築- (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 生合成マシナリー第3回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京都文京区
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 植物の持続可能な利用に向けた多目的データベース(KNApSACK Family)の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 第48回植物化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪府豊中市
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] KNApSAcKファミリー:生物種-代謝物データベース(KNApSACK Family) (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 漢方薬日中シンポジウム
  • 発表場所: 奈良県奈良市
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] KNApSAcKファミリー:生物種-代謝物データベース(KNApSACK Family) (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: トーゴーの日シンポジウム2011
  • 発表場所: 東京都江東区
  • 年月日: 2011-10-05
• [学会発表] Species-metabolite relation database KNApSAcK and its multifaceted retrieval system KNApSAcK Family (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: Globalization of Jamu Brand Indonesia
  • 発表場所: インドネシアボゴール
  • 年月日: 2011-05-03
• [学会発表] Species metabolite Relation KNApSAcK and its Multifaceted Retrieval System, KNApSAcK Family (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 26th Philippine Chemistry Congress
  • 発表場所: フィリピンセブ島
  • 年月日: 2011-04-03
• [学会発表] KNApSAcKファミリー:生物種-代謝物データベース(KNApSACK Family) (2011)
  • 著者名/発表者名: 金谷重彦
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市(複数日発表)
• [図書] 生命のビッグデータ利用の最前線：一括学習型自己組織化マップ (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部貴志、金谷重彦、池村淑道
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 生命のビッグデータ利用の最前線：バイオビッグデータに挑む (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村由紀子、小野直亮、佐藤哲大、森田晶、杉浦忠男、Md.Altaf-Ul-Amin、金谷重彦
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] KNApSAcK Family データベース：メタボロミクスから展開する植物の多目的活用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村由紀子
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: バイオインダストリー協会
• [備考] KNApSAcK Metabolite Activity DB
  • URL: http://kanaya.naist.jp/MetaboliteActivity/top.jsp
• [備考] KNApSAcK Motorcycle DB
  • URL: http://kanaya.naist.jp/motorcycle/top2.html
• [備考] KNApSAcK Motorcycle
  • URL: http://kanaya.naist.jp/motorcycle/top2.html