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老化現象の解明に資する、オープンデータを体系的に利用した知識推論基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H03298
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61030:知能情報学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

桝屋 啓志  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 室長 (40321814)

研究分担者 古崎 晃司  大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 教授 (00362624)
小林 紀郎  国立研究開発法人理化学研究所, 情報システム本部, ユニットリーダー (20415160)
山田 一作 (小山内一作)  公益財団法人野口研究所, 研究部, プロジェクトリーダー (50370185)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワードオントロジー / 知識探索 / 推論 / 老化 / LOD / 化合物 / セマンティックウェブ / オープンデータ / 知識推論 / テキストマイニング / Linked Open Data
研究成果の概要

探索対象として化学物質オントロジーCHEBI、生命科学キーワードMESH、ヒト遺伝子リストHGNCを選定した。加えて、加齢を生理変化病的老化に分けて記述した老化オントロジーを作成した。
さらに、LODとテキストマイニングを融合した推論検索機能を開発した。文献共起データに基づき、キーワードと、キーワードを含むデータ(事象)との関係性を統計的に処理し(直接的関係層)、さらにデータ同士の関係を処理する(間接的処理層)をサーバー1台で実用速度で動作できるようにし、前述のオントロジーに基づいて作成された複雑なクエリを実行し、関連度情報をRDF等の形式で出力できるようにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、生命科学分野では全く新しいアプローチのプレ・スクリーニング技術のヒントとなると考えられる。従来、医薬品におけるリード化合物など、生理活性を持つ化合物選定の選定には、分子シミュレーションが用いられてきた。これに対して、本研究ではグローバルな知識ベースを参照して関連知識を抽出するという従来とは全く異なる新たなアプローチに取り組んだ。この方法の利点は、1) 検索条件を「特定の分子形状」ではなく、「アンチエイジング」等の最終目的に近い課題で設定できる。2) 広範囲かつ多様な情報を探索源とした知識抽出を行うことから汎用性が高いことが挙げられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Establishment and application of information resource of mutant mice in RIKEN BioResource Research Center2021

    • 著者名/発表者名
      Masuya Hiroshi、Usuda Daiki、Nakata Hatsumi、Yuhara Naomi、Kurihara Keiko、Namiki Yuri、Iwase Shigeru、Takada Toyoyuki、Tanaka Nobuhiko、Suzuki Kenta、Yamagata Yuki、Kobayashi Norio、Yoshiki Atsushi、Kushida Tatsuya
    • 雑誌名

      Laboratory Animal Research

      巻: 37 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1186/s42826-020-00068-8

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integrated Collection of Stem Cell Bank Data, a Data Portal for Standardized Stem Cell Information2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Ying、Sakurai Kunie、Maeda Sumihiro、Masui Tohru、Okano Hideyuki、Dewender Johannes、Seltmann Stefanie、Kurtz Andreas、Masuya Hiroshi、Nakamura Yukio、Sheldon Michael、Schneider Juliane、Stacey Glyn N.、Panina Yulia、Fujibuchi Wataru
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 16 号: 4 ページ: 997-1005

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2021.02.014

    • NAID

      120007142251

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An atlas of evidence-based phenotypic associations across the mouse phenome2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka,N., Masuya, H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41598-020-60891-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Soft windowing application to improve analysis of high-throughput phenotyping data2019

    • 著者名/発表者名
      Haselimashhadi Hamed et al.
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: 1 号: 5 ページ: 1492-1500

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btz744

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A new mouse model of GLUT1 deficiency syndrome exhibits abnormal sleep-wake patterns and alterations of glucose kinetics in the brain.2019

    • 著者名/発表者名
      Furuse T, Mizuma H, Hirose Y, Kushida T, Yamada I, Miura I, Masuya H, Funato H, Yanagisawa M, Onoe H, Wakana S.
    • 雑誌名

      Dis Model Mech.

      巻: 12 号: 9 ページ: 38828-38828

    • DOI

      10.1242/dmm.038828

    • NAID

      120007161317

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mouse phenome as biological resource2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Nobuhiko、Masuya Hiroshi
    • 雑誌名

      Impact

      巻: 2018 号: 12 ページ: 93-95

    • DOI

      10.21820/23987073.2018.12.93

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] バイオリソースの利活用向上を目指した理研BRCホームページのコンテンツ整備2020

    • 著者名/発表者名
      櫛田達矢、岩瀬秀、湯原直美、栗原恵子、並木由理、臼田大輝、高田豊行、田中信彦、鈴木健大、桝屋啓志
    • 学会等名
      トーゴーの日シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] セマンティックWeb技術を用いた、バイオリソースカタログシステムの開発と運用2020

    • 著者名/発表者名
      臼田大輝、櫛田達矢、小林紀郎、桝屋啓志
    • 学会等名
      2020年度人工知能学会全国大会(第34回)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 理研BRCのバイオリソース種横断的に検索可能なカタログシステムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      臼田大輝、櫛田達矢、小林紀郎、桝屋啓志
    • 学会等名
      トーゴーの日シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 複数種類のバイオリソースを横断的に検索するカタログシステムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      臼田大輝、櫛田達矢、小林紀郎、桝屋啓志
    • 学会等名
      第67回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 情報と一体化した高付加価値リソース創出に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      桝屋啓志
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会 ナショナルバイオリソースプロジェクト公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Homepage of RIKEN BioResource Research Center2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuya, Daiki Usuda, Naomi Yuhara, Keiko Kurihara, Yuri Namiki, Shigeru Iwase, Kenta Suzuk and Nobuhiko Tanaka
    • 学会等名
      33rd International Mammalian Genome Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオリソース研究センターにおける情報統合2019

    • 著者名/発表者名
      桝屋啓志、岩瀬秀、田中信彦、鈴木健大、湯原直美、臼田大輝、栗原恵子、並木由理、佐藤道比古、小幡裕一
    • 学会等名
      第32回モロシヌス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Data integration for bioresource2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Masuya, Daiki Usuda, Naomi Yuhara, Keiko Kurihara, Yuri Namiki, Shigeru Iwase, Kenta Suzuk and Nobuhiko Tanaka
    • 学会等名
      INFRAFRONTIER/IMPC Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 理研バイオリソース研究センターにおける情報整備2019

    • 著者名/発表者名
      桝屋啓志、岩瀬秀、田中信彦、鈴木健大、湯原直美、臼田大輝、栗原恵子、並木由理、佐藤道比古、小幡裕一
    • 学会等名
      第66回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Data integration of mouse phenotype2019

    • 著者名/発表者名
      Masuya H
    • 学会等名
      AMMRA & AMPC Meeting Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 視点依存オープンデータの大規模作成支援ツール2018

    • 著者名/発表者名
      桝屋啓志, 古崎晃司, 溝口理一郎
    • 学会等名
      人口知能学会全国大会(第32回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LOD Surfer API: クラス間関係に基づく LOD 探索のためのウェブ API2018

    • 著者名/発表者名
      山口敦子, 小林紀郎, 桝屋啓志, 山本泰智, 古崎晃司
    • 学会等名
      2018年度人口知能学会全国大会(第32回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Data integration in RIKEN BioResource Research Center2018

    • 著者名/発表者名
      Masuya H
    • 学会等名
      The 10th ANRRC International Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RDF-based data integration of mouse phenotype2018

    • 著者名/発表者名
      Masuya H
    • 学会等名
      6th INCF Japan Node International Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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