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蛋白質立体構造データベースからのデータマイニングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15500197
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体生命情報学
研究機関神戸大学 (2005)
大阪大学 (2003-2004)

研究代表者

大川 剛直  神戸大学, 自然科学研究科, 教授 (30223738)

研究分担者 尾崎 知伸  神戸大学, 自然科学研究科, 助手 (40365458)
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
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードバイオインフォマティクス / 蛋白質 / 立体構造データ / 機能情報抽出 / プロファイル / 検索システム / テキストマイニング / データマイニング / 立体構造 / 表面モチーフ / 分子表面 / データベース / フィルタリング
研究概要

本研究では、蛋白質立体構造データベースから蛋白質機能解析に有用な知識の自動発見を実現する手法を開発した。3次元データ処理、構造データマイニング、テキストマイニング、情報フィルタリングなどの様々な情報処理技術について検討し、プロトタイプ実装を通した評価を実施した。
1.立体構造データからの蛋白質相互作用知識のプロファイル化と類似作用蛋白質検索への応用
蛋白質の多くは、表面上の局所的な部位で他の分子と相互作用することにより機能する。そこで、同一の相互作用性を有している相互作用部位の原子配置・特性をもとに、相互作用プロファイルを自動生成する方式について検討した。作成した相互作用プロファイルをデータベース内の蛋白質の分子構造と3次元空間上で照合することにより、類似作用蛋白質検索を実現した。
2.蛋白質分子表面データからの表面モチーフの発見
蛋白質分子表面から、頻出する局所的表面部位を計算機で自動抽出することにより、機能部位(表面モチーフ)を発見する方式を開発した。特に出現頻度、表面部位の大きさ、グループ特異度や、負例を活用した表面部位の選別方式について検討し、有意な表面モチーフの高精度な発見を実現した。
3.立体構造データを利用した文献からの蛋白質機能情報抽出
文献から蛋白質機能情報文を、計算機を用いて自動抽出する方式について検討した。提案手法では、蛋白質と化合物の原子間の距離をもとに相互作用候補部位を特定する。得られた部位情報とテキスト処理を併用するとともに、利用者からのフィードバック情報を利用した再学習機構の導入により、高精度な情報抽出を実現した。

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

    (17件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] 蛋白質-化合物複合体立体構造データに基づく類似相互作用蛋白質の検索方式2006

    • 著者名/発表者名
      野々村 祐介
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 : 数理モデル化と応用 Vol.47,No.SIG 1

      ページ: 110-119

    • 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] 類似表面結合処理の分割による蛋白質分子表面モチーフ抽出の並列化方式2006

    • 著者名/発表者名
      清水 穣
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 : 数理モデル化と応用 Vol.47,No.SIG 1

      ページ: 120-129

    • 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] Retrieval of Protein with Similar Interaction Based on Structural Data of Protein-compound Complex2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Nonomura
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Mathematical Modeling and its Applications Vol.47, No.SIG 1

      ページ: 110-119

    • 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 Method of Extracting Protein Molecular Surface Motifs and Its Implementation on Parallel Computers2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimizu
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Mathematical Modeling and its Applications Vol.47, No.SIG 1

      ページ: 120-129

    • 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] 蛋白質-化合物複合体立体構造データに基づく類似相互作用蛋白質の検索方式2006

    • 著者名/発表者名
      野々村祐介
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用 Vol.47・No.SIG1

      ページ: 110-119

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 蛋白質立体構造データを利用した文献からの蛋白質相互作用記述文抽出方式2005

    • 著者名/発表者名
      兼田 佳和
    • 雑誌名

      電気学会 電子・情報・システム部門論文誌 Vol.125,No.5

      ページ: 690-697

    • 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 Method of Extracting Sentences Related to Protein Interaction from Literature using a Structure Database2005

    • 著者名/発表者名
      V.Kaneta
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems Vol.125, No.5

      ページ: 690-697

    • 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 Method for Retrieving Protein with a Local Structure Similar to Known Interaction Site Using Profile2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nonomura
    • 雑誌名

      Proceedings of sixth International Symposium on Computational Biology and Genome Informatics

      ページ: 1307-1310

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Automatic Profile Extraction Based on Frequency Distribution of Atoms for Retrieving Similar Interaction Protein2005

    • 著者名/発表者名
      M.Matsumoto
    • 雑誌名

      Proceedings of fifth International Conference on Intelligent Systems Design and Applications

      ページ: 14-19

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 蛋白質立体構造データを利用した文献からの蛋白質相互作用記述文抽出方式2005

    • 著者名/発表者名
      兼田佳和, Md.Ahaduzzaman Munna, 大川剛直
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C Vol.125, No.5(in press)

    • NAID

      10015518111

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] SUMOMO : A Protein Surface Motif Mining Module2004

    • 著者名/発表者名
      N.L.Shrestha
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Intelligence and Applications Vol.5, No.4

      ページ: 431-449

    • 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 Method of Filtering Protein Surface Motifs Based on Similarity among Local Surfaces2004

    • 著者名/発表者名
      N.L.Shrestha
    • 雑誌名

      Intelligent Data Engineering and Automated Learning, Lecture Notes in Computer Science Vol.3177

      ページ: 39-45

    • 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 Method for Extracting Sentences Related to Protein Interaction from Literature using a Structure Database2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Kaneta, Md.Ahaduzzaman Munna, Takenao, Ohkawa
    • 雑誌名

      Proceedings of Second Workshop on Data Mining and Text Mining for Bioinformatics

      ページ: 18-25

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 蛋白質-化合物複合体立体構造データに基づく類似相互作用蛋白質の検索方式2004

    • 著者名/発表者名
      野々村祐介, 中江達哉, 大川剛直
    • 雑誌名

      数理モデル化と問題解決シンポジウム論文集 Vol.2004, No.12

      ページ: 89-96

    • NAID

      110004078702

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 大川 剛直: "タンパク質立体構造と創薬"生体医工学. Vol.41,Suppl.1. 27-27 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nripendra L.Shrestha, Yohei Kawaguchi, Takenao Ohkawa: "A Method for Extraction of Surface Motifs from Protein Molecular Surface Database using Normal Vectors with Attributes"Proceedings of 5th International Conference on Computational Biology and Genome Informatics. 911-914 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Inoue, Yusuke Nonomura, Takenao Ohkawa: "Protein Molecular Surface Retrieval System by Constructing Logical Clusters on GRID"Proceedings of 5th International Conference on Computational Biology and Genome Informatics. 919-922 (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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