• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

記号とパターンの統合によるin silicoバイオインフォマティックス

研究課題

研究課題/領域番号 17200016
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関早稲田大学

研究代表者

松山 泰男  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60125804)

研究分担者 柳澤 政生  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30170781)
山名 早人  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40230502)
胡桃坂 仁志  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (80300870)
井上 真郷  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (70376953)
勝又 尚人  早稲田大学, 理工学術院, 助手 (90367045)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)
2007年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2006年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
2005年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
キーワードバイオインフォマティックス / ソフトコンピューティング / DNA配列解析 / プロモーター / 転写部位予測 / タンパク質機能解析 / 三次構造予測 / プロテオーム情報処理 / バイオインフォマティクス / ゲノム情報処理
研究概要

この研究は,計算知能理論に基づいて,DNA配列やアミノ酸配列が作りだすソフトなパターンを発見するための汎用アルゴリズムを開発し,生命情報配列中の特定機能部位をin silicoで予測することを目的とした.このとき,設定問題が単に計算機科学的な仮想問題に留まらないように,ウェットバイオロジーの研究者を構成員として加えた.生命情報をin silicoで扱うITおよび情報科学者と,それを試験管内で扱う生命科学者の融合にはまだ時間を要するが,下記のような成果を得てこの方向を推進することができた.
(1)ヒトやE.coliのDNA配列を対象とし,遺伝子の直前にある転写開始点の位置を推定する方式を確立した.特にヒトに対しては,スペクトラムカーネルとよばれる転写開始点付近の特徴抽出法と隠れマルコフモデルによるプロモータモデルに加えて,高速フーリエ変換に基づいたノンプロモータモデルを導入し,最後にサポートベクトルマシンで判定結果を出すということを行ない,トップクラスの予測性能を示すROC曲線を得ることができた.
(2)アミノ酸配列の多重アラインメントに対して新たなアルゴリズムを得た.この方法はアラインメントを施す時に複数の配列間で生じるギャップの重なりを少なく押さえ,かつギャップ延長を区分線形にしたものとして,ClustalWやT-Coffeeよりも実データに近い結果を与えるものとなっている.
(3)ウェットバイオロジーの部分においては,Rad51という二本鎖切断を修復する遺伝子の結合部位が乳ガン患者において改変されていることを発見した.
以上のように,この研究においては,ポストゲノムとしての主要テーマの一つであるプロモーターや転写開始点の予測,配列比較の中心課題である多重アラインメント,そして生命そのものに関連するRad51という分野において先端的な成果を得ることができた.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (31件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (5件) 備考 (6件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Improvement in speed and accuracy of multiple sequence alignment program PRIME2008

    • 著者名/発表者名
      S.Yamada, 0.Gotoh and H.Yamada
    • 雑誌名

      IPSJ Trans.Bioinformatics 48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eukaryotic transcription start site recognition involving non-promoter models2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuyama, K.Kawasaki, T.Hotta, et. al.
    • 雑誌名

      ISMB Proceedings (作業中)(採録決定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in speed and accuracy of multiple sequence alignment program PRIME2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yamada, O. Gotoh, H. Yamana
    • 雑誌名

      IPSJ Trans. on Bioinformatics vol.48(in print)

    • NAID

      130000120674

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Promoter recognition involving motif detection: Studies on E. coli and human genes2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuyama, Y.Ishihara, Y.Ito, et. al.
    • 雑誌名

      ISMB/ECCB Proc. H06

      ページ: 1-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altered DNA binding by the human Rad-51 R150Q mutant found in breast cancer patients2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ishizaka, H.Kurumizaka, et. al.
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Bull. 30

      ページ: 1374-1378

    • NAID

      110006366785

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altered DNA binding by human Rad-51 R150Q mutant found in breast cancer patients2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, H. Kurumizaka, et. al.
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull. vol.30

      ページ: 1374-1378

    • NAID

      110006366785

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Promoter prediction involving motif detection : Studies on E. coli and human genes.2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuyama, Y. Ishihara, et. al.
    • 雑誌名

      ISMB/ECCB Proc. H06

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Promoter recognition involving motif detection: Studies on E.coli and human genes2007

    • 著者名/発表者名
      Y.MatsuYama, Y.Ishihara, Y.Ito, et. al.
    • 雑誌名

      Proc.ISMB/ECCB H06

      ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PRIME:multiple sequence alignment program based on group-to-group sequence alignment algorithm with piecewise linear gap cost2007

    • 著者名/発表者名
      S.Yamada, O.Gotoh, H.Yamana
    • 雑誌名

      Proc.ISMB/ECCB H59

      ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altered DNA binding by the hyman Rad51-R150Q mutant found inbreast cancer patients2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ishida, Y. Takizawa, Y.Sakane, H.Kurumizaka
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Bull. 30(8)

      ページ: 1374-1378

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The interaction of DiaA regulates the replication cycle in E.coli by directly promoting ATP DnaA-specific initiation complexes2007

    • 著者名/発表者名
      K.Kameyama, N.Fuiikawa, and H.Kurumizaka, et. al.
    • 雑誌名

      Genes Dev. 21(16)

      ページ: 2083-2099

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decomposition DNA sequences into hidden components: Applications to human genome's promoter recognition2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuyama, K.Onuki, et. al.
    • 雑誌名

      Intelligent Systems for Molecular Biology H67

      ページ: 1-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulation of DNA strand exchange by the human TBPIP/HOP2-MND1 complex2006

    • 著者名/発表者名
      R.Enomoto, H.Kurumizaka, et. al.
    • 雑誌名

      J.Biological Chemistry 281

      ページ: 5575-5581

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of human Rad51 L1 and L2 loops in DNA binding2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuo, H.Kurumizaka, et. al.
    • 雑誌名

      FEBS Journal 273

      ページ: 3148-3159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of accuracy of multiple sequence alignment using novel group-to-group sequence alignment algorithm with piecewise linear gapcost2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamada, H.Yamana, et. al.
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics 7

      ページ: 524-524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decomposition of DNA sequences into hidden components2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuyama, K.Onuki, et al.
    • 雑誌名

      Intelligent Systems for Molecular Biology

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of accuracy of multiple sequence alignment using novel group-to-group sequence alignment algorithm with piecewise linear gap cost2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamada, H.Yamana, et al.
    • 雑誌名

      MBC Bioinformatics 7

      ページ: 524-524

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Prediction of domain and disordered region in proteins by fold recognition and secondary structure prediction2006

    • 著者名/発表者名
      M.Takizawa, H.Yamana, et al.
    • 雑誌名

      Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction Seventh Meeting

      ページ: 9-9

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 配列プロファイルを利用したドメインリンカー予測2006

    • 著者名/発表者名
      滝沢, 山名, 野口
    • 雑誌名

      情報研報BIO 2006-99

      ページ: 41-47

    • NAID

      110004823200

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Roles of the Human Rad51 L1 and L2 loops in DNA binding2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsumoto, H.Kurumizaki et al.
    • 雑誌名

      FEBS Journal 14

      ページ: 3148-3159

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 可能性分割アルゴリズムによるhaplotype推定2006

    • 著者名/発表者名
      井上真郷
    • 雑誌名

      情報統計力学の深化と展開発表集

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 事後確率最大化規範と波形認識によるPETを用いた脳内糖代謝詳細画像の作成2006

    • 著者名/発表者名
      山口純, 木村裕一, 長縄美香, 内山明彦, 柳澤政生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会医用画像研究会講演論文集 1

      ページ: 13-16

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stimulation of DNA strand exchange by the human TBPIP/HOP2-MND1 complex2006

    • 著者名/発表者名
      Enomoto, R., Kinebuchi, T., Sato, M., Yagi, H., Kurumizaka, H.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 281(in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Decomposition of discrete-symbol biosequences to hidden components: Independent component analysis for DNA promoter recognition2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuyama, Y.Ito, K.Onuki and Y.Ishihara
    • 雑誌名

      ICONIP Proceedings 1

      ページ: 538-543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decomposition of Discrete-symbol biosequences to hidden components : Independent component analysis for DNA promoter recognition2005

    • 著者名/発表者名
      Matsuyama, Y., Ito, Y., Onuki, K., Ishihara, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Neural Information Processing 1

      ページ: 538-543

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Database retrieval for similar images using ICA and PCA bases2005

    • 著者名/発表者名
      Katsumata, N., Matsuyama, Y.
    • 雑誌名

      Engineering Applications of Artificial Intelligence 18

      ページ: 705-717

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 区分的線形ギャップコストを用いたマルチプルアラインメントアルゴリズムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      山田真介, 山名早人, 後藤修
    • 雑誌名

      産総研,生命情報科学人材養成コース,最終シンポジウム

      ページ: 2-2

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] FORTE1を利用したドメイン予測法の開発2005

    • 著者名/発表者名
      滝沢雅俊, 山名早人, 野口保
    • 雑誌名

      産総研生命情報科学人材養成コース最終シンポジウム

      ページ: 38-38

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 三次元情報を利用した保存領域の自動決定2005

    • 著者名/発表者名
      山田晃太郎, 山田真介, 山名早人, 野口保
    • 雑誌名

      産総研生命情報科学人材養成コース最終シンポジウム

      ページ: 40-40

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] HIV-1 Vpr induces DNA double-strand breaks2005

    • 著者名/発表者名
      Tachiwana, H., Kurumizaka, H., et al.
    • 雑誌名

      Cancer Research 66

      ページ: 627-631

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Human centromere protein B induces translational positioning of nucleosomes on alpha-satellite sequences2005

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., Kurumizaka, H., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 280

      ページ: 41609-41618

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Pattern recognition systems, methods and Programs, Waseda University2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuyama, R. Kawamura, K. Shimoda
    • 学会等名
      3976331
    • 発表場所
      Japan
    • 年月日
      2007-06-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] タンパク質立体構造に基づいたアラインメント中の保存領域抽出法の改良2007

    • 著者名/発表者名
      山田 真介, 山名 早人, 他
    • 学会等名
      第7回日本タンパク質科学会年会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2007-05-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 可能性分割アルゴリズムによるhaplotypeの推定2006

    • 著者名/発表者名
      井上 真郷
    • 学会等名
      惰報統計力学の深化と展開発表集
    • 発表場所
      大手町産経プラザ
    • 年月日
      2006-12-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 配列プロファイルを利用したドメインリンカー予測2006

    • 著者名/発表者名
      滝沢, 山名, 野口
    • 学会等名
      情報処理学会バイオ情報学研究会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2006-09-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ヒトRad51とマウスRad51におけるDNA結合親和性の差異2005

    • 著者名/発表者名
      石田, 滝沢, 坂根, 胡桃 坂
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      シーホークホテル福岡
    • 年月日
      2005-12-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.wiz.cs.waseda.ac.jp/ja/professor.html

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.yanagi.comm.waseda.ac.jp/research-genome.ja

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.yama.info.waseda.ac.jp/research/bio.html

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.eb.waseda.ac.jp/kurumizaka/home.htm

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.eb.waseda.ac.jp/m_inoue/

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.wiz.cs.waseda.ac.jp/ja/professor.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] パターン認識システムおよびその方法, 並びにプログラム2007

    • 発明者名
      松山, 川村, 下田
    • 権利者名
      早稲田大学
    • 取得年月日
      2007-06-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] Feature pattern recognition system, and program2007

    • 発明者名
      Kawamura, Shimoda
    • 権利者名
      ibid, Waseda Univ.
    • 出願年月日
      2007-01-16
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] パターン認識システムおよびその方法、並びにプログラム2005

    • 発明者名
      松山, 川村, 下田
    • 権利者名
      早稻田大学
    • 産業財産権番号
      2006-535074
    • 出願年月日
      2005-08-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] Pattern recognition system, its methods and programs2005

    • 発明者名
      Matsuyama, Y., et al.
    • 権利者名
      Matsuyama, Y., et al.
    • 出願年月日
      2005-08-02
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi