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プロテオーム解析データからの知識発見に関する情報科学的基礎付け

研究課題

研究課題/領域番号 15300099
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体生命情報学
研究機関東京大学

研究代表者

宮野 悟  東京大学, 医科学研究所, 教授 (50128104)

研究分担者 大海 忍  東京大学, 医科学研究所, 助教授 (20160046)
阿久津 達也  京都大学, 化学研究所, 教授 (90261859)
井元 清哉  東京大学, 医科学研究所, 助手 (10345027)
坂内 英夫  九州大学, 大学院・システム情報学研究院, 講師 (20323644)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
2005年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2004年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2003年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワードタンパク質ネットワーク / 遺伝子ネットワーク / タンパク質相互作用情報 / タンパク質-RNA相互作用予測 / パスウェイモデリング / シミュレーション / タンパク質相互作用 / マイクロアレイ解析 / パスウェイシミュレーション
研究概要

本研究は,プロテオーム解析技術の登場に対応して,そのゲノムワイドな解析データからの知識見に関して情報科学的基礎付けをしたものであり,研究成果は大きく2つに分けられる.
1.タンパク質ネットワークの推定に関する研究
マイクロアレイデータとタンパク質相互作用データを用いて遺伝子ネットワークの推定を行う方式を開発した.これは,Y2HやMSによって得られたタンパク質相互作用データをベイジアンネットワークのプライアとして用いることにより,マイクロアレイ遺伝子発現データからノンパラメトリック回帰を用いたベイジアンネットワーク推定技法を開発した.また,主成分解析の方法を応用しマイクロアレイデータから,タンパク質コンプレックスを推定する方法を同時に開発した.また,ベイジアンネットワークとマルコフネットワークを組み合わせたモデルを構築することにより,タンパク質ネットワークの推定においてマイクロアレイ遺伝子発現データを利用し,より精度の高い推定を可能にする方式を開発した.
2.パスウェイのモデル化とシミュレーションの方式についての研究
これまで開発してきたソフトウェアに対して新たにHybrid Functional Petri Net with extensionという基本アーキテクチャを開発し,それによってタンパク質の細胞内局在情報やタンパク質の修飾などの情報をモデル化にとりこむことができるようにした.これを用いて文献及びそれに付随しているデータから様々なタンパク質ネットワークを含んだ形で生体内パスウェイのモデリングを行いその解釈及び評価により,この方式が有効であることを実証した.具体的には,アポトーシスパスウェイ,分裂酵母の細胞周期に関するネットワーク,P53に関するネットワークなどを対象とした.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (34件) 図書 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Simulation based validation of the p53 transcriptional activity with hybrid functional Petri net2006

    • 著者名/発表者名
      Doi, A., Nagasaki, M., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology 6(In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A weighted profile based method for protein-RNA interacting residue prediction2006

    • 著者名/発表者名
      Jeong, E., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3939

      ページ: 123-139

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation based validation of the p53 transcriptional activity with hybrid functional Petri net.2006

    • 著者名/発表者名
      Doi, A., Nagasaki, M., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology. 6

      ページ: 1-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A weighted profile based method for protein-RNA interacting residue prediction.2006

    • 著者名/発表者名
      Jeong, E., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3939

      ページ: 123-139

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation based validation of the p53 transcriptional activity with hybrid unctional Petri net2006

    • 著者名/発表者名
      Doi, A., Nagasaki, M., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology 6(印刷中)(In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A weighted profile based method for protein-RNA interacting residue prediction2006

    • 著者名/発表者名
      Jeong, E., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Transactions on Computational Systems Biology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimating gene regulatory networks and protein-protein interactions of Saccharomyces cerevisiae from multiple genome-wide data2005

    • 著者名/発表者名
      Nariai, N., Tamada, Y., Imoto, S., hliyano, S.
    • 雑誌名

      Bioinformatics 21

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Petri net modeling of biological pathways2005

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki, M., Doi, A., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Proc. Algebraic Biology 1

      ページ: 19-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Computational modeling of biological processes with Petri net based architecture2005

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki, M., Doi, A., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Bioinformatics Technologies (Y. P. Chen, ed). Springer Press. -B7

      ページ: 179-243

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimating gene regulatory networks and protein-protein interactions of Saccharomyces cerevisiae from multiple genome-wide data2005

    • 著者名/発表者名
      Nariai, N., Tamada, Y., Imoto, S., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Bioinformatics. 21

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Petri net modeling of biological pathways.2005

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki, M., Doi, A., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Proc. Algebraic Biology. 1

      ページ: 19-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimating gene regulatory networks and protein-protein interactions of Saccharomyces cerevisiae from multiple genome-wide data2005

    • 著者名/発表者名
      Nariai, N., Tamada, Y., Imoto, S., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Bioinformatics 21・Suppl 2

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Gene networks : estimation, modeling and simulation2005

    • 著者名/発表者名
      Imoto, S., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Computational Systems Biology(R.Eils and A.Kriete (Eds.))(Academic Press)

      ページ: 205-228

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Using protein-protein interactions for refining gene networks estimated from microarray data by Bayesian networks2004

    • 著者名/発表者名
      Nariai, N., Kim, S., Imoto, S., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Pacific Symposium on Biocomputing 9

      ページ: 336-347

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Simple Method for Inferring Strengths of Protein-Protein Interactions2004

    • 著者名/発表者名
      Hayashida, M., Ueda, N., Akutsu, T
    • 雑誌名

      Genome Informatics 15(1)

      ページ: 56-68

    • NAID

      130003812081

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Constructing biological pathway models with hybrid functional Petri nets2004

    • 著者名/発表者名
      Doi, A., Fujita, S., Matsuno, H., Nagasaki, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology 4(3)

      ページ: 271-291

    • NAID

      120002828980

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modeling and simulation of fission yeast cell cycle on hybrid functional Petri net2004

    • 著者名/発表者名
      Fujita, S., Matsui, N1., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E87-A(11)

      ページ: 2919-2928

    • NAID

      110003212823

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A versatile Petri net based architecture for modeling and simulation of complex biological processes2004

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki, M., Doi, A., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Genome Informatics 15(1)

      ページ: 180-197

    • NAID

      120003184321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A neural network method for identification of RNA-interacting residues in protein2004

    • 著者名/発表者名
      Jeong, E., Chung, I., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Genome Informatics 15(1)

      ページ: 105-116

    • NAID

      130003812085

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Using protein-protein interactions for refining gene networks estimated from microarray data by Bayesian networks.2004

    • 著者名/発表者名
      Nariai, N., Kim, S., Imoto, S., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Pacific Symposium on Biocomputing. 9

      ページ: 336-347

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Simple Method for Inferring Strengths of Protein-Protein Interactions.2004

    • 著者名/発表者名
      Hayashida, M., Ueda, N., Akutsu, T.
    • 雑誌名

      Genome Informatics 15(1)

      ページ: 56-68

    • NAID

      130003812081

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Constructing biological pathway models with hybrid functional Petri nets.2004

    • 著者名/発表者名
      Doi, A., Fujita, S., Matsuno, H., Nagasaki, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology. 4(3)

      ページ: 271-291

    • NAID

      120002828980

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Modeling and simulation of fission yeast cell cycle on hybrid functional Petri net.2004

    • 著者名/発表者名
      Fujita, S., Matsui, M., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. E87-A(11)

      ページ: 2919-2928

    • NAID

      110003212823

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A versatile Petri net based architecture for modeling and simulation of complex biological processes.2004

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki, M., Doi, A., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Genome Informatics 15(1)

      ページ: 180-197

    • NAID

      120003184321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A neural network method for identification of RNA-interacting residues in protein.2004

    • 著者名/発表者名
      Jeong, E., Chung, I., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Genome Informatics. 15(1)

      ページ: 105-116

    • NAID

      130003812085

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Efficiently finding regulatory elements using correlation with gene expression2004

    • 著者名/発表者名
      Bannai, H., Inenaga, S., Shinohara, A., Takeda, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      J.Bioinformatics and Computational Biology 2・2

      ページ: 273-288

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Constructing biological pathway models with hybrid functional Petri nets2004

    • 著者名/発表者名
      Doi, A., Fujita, S., Matsuno, H., Nagasaki, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology 4・3

      ページ: 271-291

    • NAID

      120002828980

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Modeling and simulation of fission yeast cell cycle on hybrid functional Petri net2004

    • 著者名/発表者名
      Fujita, S., Matsui, M., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E87-A・11

      ページ: 2919-2928

    • NAID

      110003212823

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A simple method for inferring strengths of protein-protein interactions2004

    • 著者名/発表者名
      Hayashida, M., Ueda, N., Akutsu, T.
    • 雑誌名

      Genome Informatics 15・1

      ページ: 56-68

    • NAID

      130003812081

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A neural network method for identification of RNA-interacting residues in protein2004

    • 著者名/発表者名
      Jeong, E., Chung, I., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Genome Informatics 15・1

      ページ: 105-116

    • NAID

      130003812085

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Biopathways representation and simulation on hybrid functional Petri net2003

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, H., Tanaka, Y., Aoshima, H., Doi, A., Matsui, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology 3(3)

      ページ: 389-404

    • NAID

      120002828981

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Towards biopathway modeling and simulation2003

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, H., Fujita, S., Doi, A., Nagasaki, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 2679

      ページ: 3-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biopathways representation and simulation on hybrid functional Petri net.2003

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, H., Tanaka, Y., Aoshima, H., Doi, A., Matsui, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology. 3(3)

      ページ: 389-404

    • NAID

      120002828981

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Towards biopathway modeling and simulation.2003

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, H., Fujita, S., Doi, A., Nagasaki, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science. 2679

      ページ: 3-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Bioinformatics Technologies (Y.P. Chen, ed.) ISBN : 3-540-20873-92005

    • 著者名/発表者名
      Nagasaki, M., Doi, A., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 出版者
      Springer Press.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nariai, N., Kim, S., Imoto, S., Miyano, S.: "Using protein-protein interactions for refining gene networks estimated from microarray data by Bayesian networks"Pacific Symposium on Biocomputing. 9巻. 336-347 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Doi, A., Nagasaki, M., Matsuno, H., Miyano, S.: "Genomic Object Net : II. Modelling biopathways by hybrid functional Petri net with extension"Applied Bioinformatics. 2巻3号. 185-188 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miyano, S.: "Inference, Modeling and Simulation of Gene Networks"Lecture Notes in Computer Science. 2602巻. 207-211 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuno, H., Tanaka, Y., Aoshiwa, H., Doi, A., Matsui, M., Miyano, S.: "Biopathways representation and simulation on hybrid functional Petri net"In Silico Biology. 3巻3号. 389-404 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nagasaki, M., Doi, A., Matsuno, H., Miyano, S.: "Genomic Object Net : I. a platform for modeling and simulating biopathways"Applied Bioinformatics. 2巻3号. 181-184 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuno, H., Fujita, S., Doi, A., Nagasaki, M., Miyano, S.: "Towards biopathway modeling and simulation"Lecture Notes in Computer Science. 2679巻. 3-22 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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