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ゲノムスケールでの転写制御ネットワークの解析

研究課題

研究課題/領域番号 20016022
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関九州工業大学

研究代表者

皿井 明倫  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 教授 (20221286)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
2009年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2008年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード転写因子 / 遺伝子発現制御 / 蛋白質・DNA認識 / ゲノム / データベース
研究概要

転写因子とターゲットの予測では、配列情報、構造情報、相互作用情報などの複数の情報や方法を組み合わせた予測を行うことにより予測精度を上げることを試み、実験との比較により実際に予測精度を上げることができた。また、予測結果と既知データとの比較を行い、その結果を予測法の改良にフィードバックし方法を改良した。特に、予測の基礎となる蛋白質・DNA認識のメカニズムなどについては、さらに詳しい研究を行い、計算機シミュレーションによりDNAの構造的・物理化学的特性などを詳しく調べた。これらの結果は、ゲノム上でのヌクレオソームのポジショニングの予測にも応用し、実験結果との良い一致がみられた。転写制御ネットワークの解析では、ターゲット遺伝子のプロモータ上に結合する転写因子のコンテクストとターゲット遺伝子の発現や機能との関係を解析した。また、転写因子間の共起関係や転写因子問の距離などの情報をもとにクラスタリングを行い、発現遺伝子の組織特異性との関係などについても解析を行った。
一方、これらの研究の基盤となるデータベースや解析ツールの開発もすすめた。蛋白質・核酸相互作用熱力学データベース、蛋白質・核酸複合体構造データベース、構造情報に基づいて蛋白質とDNAの直接認識と間接認識の特異性を計算するWebサーバ、ReadOUT、構造空間(ストラクチュローム)における分子相互作用ネットワークを解析するツール、PDBnet、などのデータの更新と機能強化を行った。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (31件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A signature-based method for indexing cell cycle phase distribution from microarray profiles2009

    • 著者名/発表者名
      H.Mizuno, Yo Nakanishi, N.Ishii, A.Sarai, K.Kitada
    • 雑誌名

      BMC Genomics 10

      ページ: 137-137

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PrognoScan : a new database for meta-analysis of the prognostic value of genes2009

    • 著者名/発表者名
      H.Mizuno, K.Kitada, K.Nakai, A.Sarai
    • 雑誌名

      BMC Medical Genomics 2

      ページ: 18-18

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of mono-and dinucleotide-specific DNA-binding proteins using neural networks2009

    • 著者名/発表者名
      M.Andrabi, K.Mizuguchi, A.Sarai, S.Ahmad
    • 雑誌名

      BMC Struct.Biol. 9

      ページ: 30-30

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MHC class II DR classification based on antigen-binding groove natural selection2009

    • 著者名/発表者名
      S.Takeshima, A.Sarai, A.Saitou, Y.Aida
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Comm. 385

      ページ: 137-142

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Generalized Conformational Energy Function of DNA Derived from Molecular Dynamics Simulations2009

    • 著者名/発表者名
      S.Yamasaki, T.Terada, K.Shimizu, H.Kono, A.Sarai
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res. 37

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of DNA intramolecular interactions for nucleosome positioning in yeast2009

    • 著者名/発表者名
      M.Fernandez, S.fujii, H.Kono, A.Sarai
    • 雑誌名

      Genome Inform. 23

      ページ: 13-20

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] △G-based prediction and experimental confirmation of SYCRP I-binding sites on Synechocystis genome2008

    • 著者名/発表者名
      K. Omagari, H. Yoshimura, T. Suzuki, M. Takano, M. Ohmori, and A. Sarai
    • 雑誌名

      FEBS J. 275

      ページ: 4786-4795

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] uORFs, reinitiation and alternative translation start sites in human mRNAs2008

    • 著者名/発表者名
      A.V. Kochetov, S. Ahmad, V.I. Ivanisenko, N. A. Kolchanovand A. Sarai
    • 雑誌名

      FEBS Lett 582

      ページ: 1293-1297

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein-DNA interactions : Structural, thermodynamic and clustering patterns of conserved residues in DNA-binding proteins2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ahmad, O. Keskin, A. Sarai and R. Nussinov
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res 36

      ページ: 5922-5932

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequence-based prediction of residue-level properties in proteins2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ahmad, Y. H. Singh, M. J. Aranzo-Bravo, A. Sarai
    • 雑誌名

      Machine Learning in Bioinformatics Chap. 7

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生体分子の熱力学データと構造データの統合2009

    • 著者名/発表者名
      皿井明倫、Shaji Kumar
    • 学会等名
      文科省統合データベースプロジェクトシンポジウム「データベースが拓くこれらのライフサイエンス」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-06-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Protein-DNA Recognition Mechanism and Prediction2009

    • 著者名/発表者名
      A.Sarai
    • 学会等名
      Albany 2009 : The 16th Conversation
    • 発表場所
      Albany, NY, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Biomolecular Network in Structurome2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ohtsuaka, S.Fujii, Akinori Sarai
    • 学会等名
      ISMB/ECCB 2009
    • 発表場所
      Skockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Stability, Dynamics and Cooperativity of Protein-DNA Interactions2009

    • 著者名/発表者名
      A.Sarai
    • 学会等名
      International Symposium on Multi-Scale Dynamics of Protein Complex Formation and Function
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Kinase Inhibition modeling by Proteometrics and docking analysis2009

    • 著者名/発表者名
      Michael Fernandez, Ahmad Shandar, Akinori Sarai
    • 学会等名
      CBI-KSBSB Joint Conference
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of DNA intramolecular interactions for nucleosome positioning in yeast2009

    • 著者名/発表者名
      M.Fernandez, S.Fujii, H.Kono, A.Sarai
    • 学会等名
      GIW2009
    • 発表場所
      Yokohama
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 未構造タンパク質の機能的進化的特性:生物種特異的解析2009

    • 著者名/発表者名
      黄鶴、皿井明倫
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ストラクチュロームにおける分子ネットワークの系統的解析2009

    • 著者名/発表者名
      Mitsuaki Ohtsuaka, Satoshi Fujii, Akinori Sarai
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 転写因子のゲノムスケールでのターゲット予測:相互作用情報を用いた方法2009

    • 著者名/発表者名
      大庭宏明、藤井聡、皿井明倫
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The effect of environment on the conformational transition of DNA studied by molecular dynamics simulations2009

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fujii, Hidetoshi Kono, Nobuhiro Go, Akinori Sarai
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Construction and Analysis of Biomolecular Network based on Domain Stuctures2009

    • 著者名/発表者名
      Yukari Hayashi, Satoshi Fujii, Akinori Saarai
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Motif Analysis of Transcription Factors in Regulatory Region2009

    • 著者名/発表者名
      T.Sakai, S.Fujii, A.Sarai
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 構造情報に基づく蛋白質・DNA認識における協同性の解析2009

    • 著者名/発表者名
      A.Tanaka, S.Fujii, H.Kono, A.Sarai
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ベイズ統計学的解釈によるタンパク質-DNA認識におけるindirect readoutの評価2009

    • 著者名/発表者名
      山崎智, 福井一彦, 河野秀俊, 清水謙多郎, 皿井明倫, 寺田透
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Kinase Inhibition modeling by Proteometrics and docking analysis2009

    • 著者名/発表者名
      Michael Fernandez, Ahmad Shandar, Akinori Sarai
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electric moments of RNA-binding proteins2009

    • 著者名/発表者名
      S. Ahmad and A. Sarai
    • 学会等名
      ISMB2008
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Recognition of protease inhibition pattern using topological interaction matrix and genetic algorithm-optimized support vector machines2009

    • 著者名/発表者名
      M. Fernandez, S. Ahmad, and A. Sarai
    • 学会等名
      PRIB2008
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ligand-target data modeling using Genetic Algorithm-optimized Bayesian Regularized Neural Networks and Support Vectors Machines2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fernandez, A. Sarai and J. Caballero
    • 学会等名
      IASC 2008
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of environment-dependent conformational transition of DNA by molecular dynamics simulations2008

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, H. Kono, N. Go and A. Sarai
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Proteometric Modeling of Protein Conformational Stability using Amino Acid Seauence Autocorrelation Vectors and Support Vector Machines2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fernandez, S. Ahmad, and A. Sarai
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Integration of Thermodynamic and Structural Data2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sarai
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Genome-wide prediction of target of transcriptional factor with interaction data2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ohba, A. Sarai and S. Fujii
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analyses of Functional and Evolutionary Characteristics of Disordered Proteins2008

    • 著者名/発表者名
      H. Huang, and A. Sarai
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Biomolecular Network in Structurome2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ohtsuka, S. Fujii and Akinori Sarai
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A New DNA-deformation energy function taking account of the anharmonicity of the conformational distribution2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yamasaki, T. Terada, K. Shimizu, H. Kono and A. Sarai
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Sequence-dependent DNA deformability and hydtration studied by molecular dynamics simulations2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yonetani, S. Fujii, A. Sarai, H. Kono, and N. Go
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of base-specific contacts and contact-types in DNA-binding proteins2008

    • 著者名/発表者名
      M. Andrabi, K. Mizuguchi, A. Sarai and S. Ahmad
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of dinucleotide intramolecular interactions on nucleosome Dositioning2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fernandez, S. Fujii, H. Kono, and Akinori Sarai
    • 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
      大阪
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Role of electric moments in RNA-recognition by proteins2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ahmad and A. Sarai
    • 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
      大阪
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ProNIT : Database Development and Integration2008

    • 著者名/発表者名
      M.D. Shaji Kumar, P. Prabakaran, M.M. Gromiha, H. Uedaira, K. Kitajima, and A. Sarai
    • 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
      大阪
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Biomolecular Network in Structurome2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ohtsuka, S. Fujii and Akinori Sarai
    • 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
      大阪
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://gibk26.bse.kyutech.ac.jp/jouhou/website/index.htm

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://gibk26.bse.kyutech.ac.jp/jouhou/website/index.htm

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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