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グラフ理論とカーネル法の融合による化学構造設計法

研究課題

研究課題/領域番号 19200022
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 生体生命情報学
研究機関京都大学

研究代表者

阿久津 達也  京都大学, 化学研究所, 教授 (90261859)

研究分担者 川端 猛夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (50214680)
林田 守広  京都大学, 化学研究所, 助教 (40402929)
永持 仁  京都大学, 情報学研究科, 教授 (70202231)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
34,710千円 (直接経費: 26,700千円、間接経費: 8,010千円)
2009年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2008年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2007年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワードカーネル法 / グラフアルゴリズム / 特徴ベクトル / サポートベクターマシン / 列挙アルゴリズム / 動的計画法 / ケモインフォマティクス / グラフ理論 / RNA二次構造 / タンパク質立体構造 / 化学構造 / 立体異性体 / 木構造 / 外平面的グラフ / 構造活性相関 / 光学異性体 / 外平面グラフ
研究概要

本研究ではグラフ理論と機械学習手法の一つであるカーネル法を組み合わせることにより新規化学構造を設計するための方法について研究を行い、ラベルつきパスの頻度からなる特徴ベクトルから木状化合物を列挙するアルゴリズムおよびそれを実装したWebサーバー、木状および外平面グラフ構造を持つ化学構造の立体異性体列挙アルゴリズム、立体異性体を区別可能な化学構造に対するカーネル関数の開発などの成果を得た。

報告書

(5件)
  • 2009 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (20件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Branch-and-bound algorithms forenumerating treelike chemical graphswith given path frequency usingdetachment-cut2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishida, Y.Kato, L.Zhao, H.Nagamochi, T.Akutsu
    • 雑誌名

      Journal of ChemicalInformation and Modeling 50

      ページ: 934-946

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Cascleave : towards more accurate prediction of caspase substrate cleavage sites2010

    • 著者名/発表者名
      J.Song, H.Tan, H.Shen, K.Mahmood, S.E.Boyd, G.I.Webb, T.Akutsu, J.C.Whisstock
    • 雑誌名

      Bioinfornatics 26

      ページ: 752-760

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Branch-and-bound algorithms for enumerating treelike chemical graphs with given path frequency using detachment-cut2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishisa, Y.Kato, L.Zhao, H.Nagamochi, T.Akutsu
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling 50(採録決定)

      ページ: 834-946

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enumerating stereoisomers oftree structured molecules usingdynamic programming2009

    • 著者名/発表者名
      T.Imada, S.Ota, H.Nagamochi, T.Akutsu
    • 雑誌名

      Lecture Notes inComputer Science 5878

      ページ: 14-23

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Dynamic programming algorithms and grammatical modeling for protein beta-sheet prediction2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kato, T.Akutsu, H.Seki
    • 雑誌名

      Journal of Computational Biology 16

      ページ: 945-957

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A grammatical approach to RNA-RNA interaction prediction2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kato, T.Akutsu, H.Seki
    • 雑誌名

      Pattern Recognition 42

      ページ: 531-538

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Axially chiral binaphthyl surrogates with an inner N-H-N hydrogen bond2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kawabata, C.Jiang, K.Hayashi, K.Tsubaki, T.Yoshimura, S.Majumdar, T.Sasamori, N.Tokitoh
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 131

      ページ: 54-55

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Enumerating stereoisomers of tree structured molecules using dynamic programming2009

    • 著者名/発表者名
      T. Imada, S. Ota, H. Nagamochi, T. Akutsu
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science No. 5878

      ページ: 14-23

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Prodepth : predict residue depth by support vector regression approach from sequences only2009

    • 著者名/発表者名
      J.Song, H.Tan, K.Mamhood, R.H.P Law, A.M.Buckle, G.I.Webb, T.Akutsu, J.C.Whisstock
    • 雑誌名

      PLoS ONE 4

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enumerating stereoisomers of tree structured molecules using dynamic programming2009

    • 著者名/発表者名
      T.Imada, S.Ota, H.Nagamochi, T.Akutsu
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 5878

      ページ: 14-23

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of novel DNA repair proteins via primary sequence2009

    • 著者名/発表者名
      J. B. Brown, T. Akutsu
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics 10

      ページ: 25-25

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of RNA secondary structure with pseudoknots using integer programming2009

    • 著者名/発表者名
      U. Poolsap, Y. Kato, T. Akutsu
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics 10

    • NAID

      110006595413

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A grammatical approach to RNA-RNA interaction prediction2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, T. Akutsu, H. Seki
    • 雑誌名

      Pattern Recognition 42

      ページ: 531-538

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enumerating tree-like chemical graphs with given path frequency2008

    • 著者名/発表者名
      H.Fujiwara, J.Wang, L.Zhao, H.Nagamochi, T.Akutsu
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling 48

      ページ: 1345-1357

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A clustering method for analysis of sequence similarity networks of proteins using maximal components of graphs2008

    • 著者名/発表者名
      M.Hayashida, T.Akutsu, H.Nagamochi
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Bioinformatics 49-Sig 5

      ページ: 15-24

    • NAID

      110006684906

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Enumerating tree-like chemical graphs with given path frequency2008

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, J. Wang, L. Zhao, H. Nagamochi, T. Akutsu
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling Vol. 48

      ページ: 1345-1357

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] A grammatical approach to RNA-RNA interaction prediction2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, T. Akutsu, H. Seki
    • 雑誌名

      Pattern Recognition Vol. 42

      ページ: 531-538

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Enumerating tree-like chemical graphs with given path frequency2008

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, J. Wang, L. Zhao, H. Nagamochi, T. Akutsu
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling 48

      ページ: 1345-1357

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HSEpred : predict half-sphere exposure from protein sequences2008

    • 著者名/発表者名
      J. Song, H. Tan, K. Takemoto, T. Akutsu
    • 雑誌名

      Bioinformatics 24

      ページ: 1489-1497

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A clustering method for analysis of sequence similarity networks of proteins using maximal components of graphs2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hayashida, T. Akutsu and H. Nagamochi
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Bioinformatics 49-Sig5

      ページ: 15-24

    • NAID

      110006684906

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Catalytic One-Step Process for the Chemo-and Regioselective Acylation of Carbohydrates.2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawabata, W.Muramatsu, T.Nishio,T.Shibata, H.Schedel
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 129

      ページ: 12890-12895

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Subcellular location prediction of proteins using support vector machines with alignment of block sequences utilizing amino acid composition2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tamura and T. Akutsu
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics 8

      ページ: 466-466

    • NAID

      120004754353

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Branch-and-bound algorithms for enumerating treelike chemical graphs with given path frequency using detachment-cut

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishida, Y. Kato, L. Zhao, H. Nagamochi, T. Akutsu
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Information and Modeling (in press)

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] Dynamic programming algorithms for RNA structure prediction with binding sites2010

    • 著者名/発表者名
      U.Poolsap, Y.Kato, T.Akutsu
    • 学会等名
      Pacific Symposium on Biocomputing 2010(PSB 2010)
    • 発表場所
      Fairmont Orchid, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-01-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Enumerating stereoisomers of tree structured molecules using dynamic programming2009

    • 著者名/発表者名
      T.Imada, S.Ota, H.Nagamochi, T.Akutsu
    • 学会等名
      20th International Symposium on Algorithms and Computation
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2009-12-16
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Enumerating stereoisomers of tree structured molecules using dynanic programming2009

    • 著者名/発表者名
      T.Imada, S.Ota, H.Nagamochi, T.Akutsu
    • 学会等名
      20th International Symposium on Algorithms and Computation(ISAAC 2009)
    • 発表場所
      Ala Moana Hotel, Hawaii, USA
    • 年月日
      2009-12-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 木構造および化学構造に対する特徴ベクトル:埋め込み、検索、構造推定2009

    • 著者名/発表者名
      阿久津達也
    • 学会等名
      第12回情報論的学習理論ワークショップ
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2009-10-20
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 木構造および化学構造に対する特徴ベクトル : 埋め込み、検索、構造推定2009

    • 著者名/発表者名
      阿久津達也
    • 学会等名
      第12回情報論的学習理論ワークショップ
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2009-10-20
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 木構造および化学構造に対する特徴ベクトル : 埋め込み、検索、構造推定2009

    • 著者名/発表者名
      阿久津達也
    • 学会等名
      第12回情報論的学習理論ワークショップ
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂
    • 年月日
      2009-10-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 化合物に対するカーネル法 : 分類から設計へ2009

    • 著者名/発表者名
      阿久津達也
    • 学会等名
      第41回 人工知能学会 分子生物情報研究会
    • 発表場所
      京都大学 工学部10号館
    • 年月日
      2009-08-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Enumeratingcolored and rooted outerplanar graphs,情報処理学会2009

    • 著者名/発表者名
      J.Wang, H.Nagamochi
    • 学会等名
      第129回アルゴリズム研究会
    • 発表場所
      東芝科学館(東京)
    • 年月日
      2009-03-05
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Improved algorithms for enumerating tree-like chemical graphs with given path frequency2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishida, L.Zhao, H.Nagamochi, T.Akutsu
    • 学会等名
      The 19th Int.Conference on Genome Informatics
    • 発表場所
      Gold Coast, Australia
    • 年月日
      2008-12-01
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Improved algorithms for enumerating tree-like chemical graphs with given path frequency2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishida, L. Zhao, H. Nagamochi, T. Akutsu
    • 学会等名
      The 19th Int. Conference on Genome Informatics
    • 発表場所
      Gold Coast, Australia
    • 年月日
      2008-12-01
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] Kernel-based approachs to classification and design of chemical compounds2008

    • 著者名/発表者名
      T. Akutsu
    • 学会等名
      The 2nd Taiwan-Japan Young Researchers Conferenceon Computational and Systems Biology
    • 発表場所
      産業技術総合研究所生命情報工学研究センター
    • 年月日
      2008-11-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of protein beta-sheets : dynamic programming versus grammatical approach2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, T. Akutsu, H. Seki
    • 学会等名
      3rd IAPR International Conference on Pattern Recognition in Bioinformatics
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2008-10-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 化合物に対するカーネル法 -分類から設計へ-2008

    • 著者名/発表者名
      阿久津達也
    • 学会等名
      人工知能学会第71回人工知能基本問題研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 列挙型アルゴリズムのバイオインフォマティクスへの応用2008

    • 著者名/発表者名
      阿久津達也
    • 学会等名
      第7回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      慶応義塾大学(神奈川)
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 列挙型アルゴリズムのバイオインフォマティクスヘの応用2008

    • 著者名/発表者名
      阿久津達也
    • 学会等名
      第7回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of RNA secondary structure with pseudoknots using integer Drogramming2008

    • 著者名/発表者名
      U. Poolsap, Y. Kato, T. Akutsu
    • 学会等名
      8th International Workshop on Bioinformatics, Systems Biology
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2008-06-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 不斉炭素原子を考慮した化合物に対するグラフカーネル法2008

    • 著者名/発表者名
      浦田隆史, J.B.Brown, 田村武幸, 川端猛夫, 阿久津達也
    • 学会等名
      情報処理学会バイオ情報学研究会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2008-03-04
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] A graph kernel method incorporating chirality2007

    • 著者名/発表者名
      T.Urata, J.B.Brown, T. Tamura, T.Kawabata, T. Akutsu
    • 学会等名
      日本バイオインフォマティクス学会年会
    • 発表場所
      日本未来館(東京)
    • 年月日
      2007-12-19
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] A graph kernel method incorporating chirality2007

    • 著者名/発表者名
      T. Urata, J. B. Brown, T. Tamura, T. Kawabata, T. Akutsu
    • 学会等名
      日本バイオインフォマティクス学会年会
    • 発表場所
      日本未来館 (東京)
    • 年月日
      2007-12-18
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] An efficient algorithm for generating colored outerplanar graphs2007

    • 著者名/発表者名
      W. Jiexun, Z. Liang, H. Nagamochi and T. Akutsu
    • 学会等名
      The 4th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2007-05-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] 木状化合物列挙WEBサーバー

    • URL

      http://sunflower.kuicr.kyoto-u.ac.jp/tools/enumol/index-j.htm

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考] 木状化学構造の数え上げサーバー EnuMol

    • URL

      http://sunflower.kuicr.kyoto-u.ac.jp/tools/enumol/

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [備考] 化学構造数え上げサーバEnuMol

    • URL

      http://sunflower.kuicr.kyoto-u.ac.jp/tools/enumol/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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