| 研究課題/領域番号 |
19K20406
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
露崎 弘毅 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (70769520)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | バイオインフォマティクス / 1細胞RNA-Seq / 機械学習 / オミックス / 次元圧縮 / テンソル分解 / 脱オーファン化 / 逆薬理学 / オミックス解析 / オーファン受容体 / 機能アノテーション / AI創薬 / 情報検索 / 創薬 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Gタンパク質共役型受容体は、既存薬の多くが関与する、重要な創薬ターゲットであるが、リガンド未知のオーファン受容体が未だ多く存在する。
本研究では、非負値テンソル分解というアルゴリズムを利用して、1細胞RNA-Seqデータに含まれる細胞間相互作用（Cell-Cell Interaction: CCI）を網羅的に検出し、CCIに特異的に共発現するオーファン受容体とリガンドのペアを特定することで、オーファン受容体に結合するリガンド、及びそれらの結合が関与する細胞機能を同時に推定する。
本研究で得られる、オーファン受容体－リガンド－細胞機能の三項関係は、新規創薬ターゲットとして期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究の基盤技術である、非負値テンソル分解を使用して、1細胞RNA-Seqデータに含まれる細胞間相互作用（Cell-Cell Interaction: CCI）を検出し、受容体とリガンドのペアを同定するための解析手法scTensorについては、類似手法との網羅的な比較及び論文投稿まで、データの準備に関してはオーファン受容体のリストの作成までが進められた。今後は、これらを利用して、オーファン受容体ペアに結合する候補リガンドを列挙するシシテムを構築していく予定である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Gタンパク質共役型受容体は、既存薬の多くが関与する、重要な創薬ターゲットであるが、リガンド未知のオーファン受容体が未だ多く存在する。
本研究で得られる、オーファン受容体-リガンド-細胞機能の三項関係は、新規創薬ターゲットとして期待される。本研究で利用するアルゴリズム、非負値テンソル分解は、データをA×B×Cのように、三つ組の情報、テンソルとして表現し、その中に含まれる情報を抽出する。これにより、従来の行列分解ベースのアルゴリズムでは、「AとBの関係性」についてのパターンしか抽出できなかったのに対して、「AとBがCによって関係している」という、より高解像度なパターンの抽出が実現できる。
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