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ケミカルゲノミクスに基づく創薬インフォマティクスの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22681031
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 ゲノム医科学
研究機関京都大学

研究代表者

奥野 恭史  京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (20283666)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2011年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2010年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワードケミカルゲノミクス / ドラッグデザイン / 機械学習 / 構造活性相関
研究概要

本研究は、ケミカルゲノミクス情報として集積された大量の化合物-タンパク質相互作用情報から相互作用パターンを包括的に抽出し、それらに基づく化学構造-標的タンパク質-活性値の多次元構造活性相関モデルの構築を目指すものである。そこで当該年度では、これまで研究開発してきた相互作用予測の拡張として、定量性パラメータを導入するために、活性値が判明しているペアを学習サンプルとしてリグレッサーを構築し、活性未知のペアについて活性値を予測するモデルを構築した。予測モデルの性能評価をするために、ここでは、シトクロムP450(CYP)の阻害活性データへの適用を試みた。予測性能は、すべての属性を用いる場合と、徐々に属性数を削減した場合について、リグレッサーとして、サポートベクトル回帰(SVR)を用いて評価した。
これらはカーネルに基づくリグレッサーとして代表的なものであり、諸問題において高い予測性能が報告されていることから、本問題においても有用であると考えられる。なお、属性選択の効率的な計算が可能となるのは、化合物のカーネルが線形カーネルの場合に限定されるが、属性選択とリグレッサーによる予測は独立したプロセスであるので、予測には線形カーネルに加えてRBFカーネルも用いた。予測性能の指標としては、r2値を用いた。検証試験は、n=798のサンプルを、学習サンプルとテストサンプルにランダムに6:1に分割し、学習サンプルのみを用いて属性選択およびリグレッサーの構築をおこない、テストサンプルに適用した。このプロセスを20回繰り返し、r2値の平均、標準偏差を算出した。その結果、タンパク質カーネルによって、性能に多少の違いはあるが、r2値の平均値としては、線形カーネルでは最大0.48、RBFカーネルでは最大0.60程度の比較的高い値が得られた。

報告書

(1件)
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (10件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Analysis of multiple compound-protein interactions reveals novel bioactive molecules2011

    • 著者名/発表者名
      Yabuuchi, H., Okuno, Y., (他8名)
    • 雑誌名

      Molecular Systems Biology

      巻: 7 ページ: 472-472

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医薬品による有害事象の自発報告システム2011

    • 著者名/発表者名
      栄田敏之, 角山香織, 奥野恭史
    • 雑誌名

      人工知能学会誌

      巻: 26 ページ: 126-130

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Cross-target view to feature selection : identification of molecular interaction features in ligand-target space2010

    • 著者名/発表者名
      Niijima, S., Yabuuchi, H., Okuno, Y.
    • 雑誌名

      J.Chem.Inf.Model.

      巻: 51 ページ: 15-21

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel chemogenomics analysis of G protein-coupled receptors (GPCRs) and their ligands : a potential strategy for receptor de-orphanization2010

    • 著者名/発表者名
      van der Horst, E., Okuno, Y., (他7名)
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 11 ページ: 316-316

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abnormal Epithelial Cell Polarity and Ectopic Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) Expression Induced in Emx2 KO Embryonic Gonads2010

    • 著者名/発表者名
      Kusaka, M., Okuno, Y., (他14名)
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 151 ページ: 5893-5904

    • NAID

      120005227384

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A reverse transcriptase stop assay revealed diverse quadruplex formations in UTRs in mRNA2010

    • 著者名/発表者名
      Hagihara, M., Okuno, Y., (他3名)
    • 雑誌名

      Bioorg.Med.Chem.Lett.

      巻: 20 ページ: 2350-2353

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression profiling of cumulus cells reveals functional changes during ovulation and central roles of prostaglandin EP2 receptor in cAMP signaling2010

    • 著者名/発表者名
      Tamba, S., Okuno, Y., (他8名)
    • 雑誌名

      Biochimie

      巻: 92 ページ: 665-675

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of EP4 as a potential target for the treatment of castration-resistant prostate cancer using a novel xenograft model2010

    • 著者名/発表者名
      Terada, N., Okuno, Y., (他15名)
    • 雑誌名

      Cancer Res.

      巻: 70 ページ: 1606-1615

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design, synthesis, evaluation and QSAR analysis of N(1)-substituted norcymserine derivatives as selective butyrylcholinesterase inhibitors2010

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, J., Okuno, Y., (他10名)
    • 雑誌名

      Bioorg.Med.Chem.Lett.

      巻: 20 ページ: 1718-1720

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Salt-sensitive hypertension in circadian clock-deficient Cry-null mice involves dysregulated adrenal Hsd3b62010

    • 著者名/発表者名
      Doi, M., Okuno, Y., (他13名)
    • 雑誌名

      Nature Medicine

      巻: 16 ページ: 67-74

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 信頼性・操作性に優れた医薬品有害事象解析システムの開発2011

    • 著者名/発表者名
      藪内弘昭, 奥野恭史, (他7名)
    • 学会等名
      日本薬学会第131年会
    • 発表場所
      静岡県立大学 他(静岡県)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 有害事象自発報告データベースを用いた白金系抗がん剤の過敏症反応の解析2011

    • 著者名/発表者名
      角山香織, 新島聡, 藪内弘昭, 奥野恭史, 栄田敏之
    • 学会等名
      日本薬学会第131年会
    • 発表場所
      静岡県立大学 他(静岡県)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Reverse Polypharmacology to explore novel bioactive molecules2010

    • 著者名/発表者名
      J.B.Brown, Yasushi Okuno
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PacifiChem 2010)
    • 発表場所
      Honolulu(Hawaii)(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Chemical genomics based approach for prediction of GPCR agonists/antagonists2010

    • 著者名/発表者名
      白石慧, 新島聡, 奥野恭史
    • 学会等名
      2010年日本バイオインフォマティクス学会年会
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂(福岡県)
    • 年月日
      2010-12-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Data mining of multiple compound-protein interactions for drug discovery2010

    • 著者名/発表者名
      奥野恭史
    • 学会等名
      第33回情報化学討論会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-31
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Space Travel:インフォマティクスによる包括的な活性化合物探索2010

    • 著者名/発表者名
      奥野恭史
    • 学会等名
      株式会社ペプチド研究所 特別講演
    • 発表場所
      ペプチド研究所 彩都研究所(大阪府)(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 分子標的創薬からシステム創薬へ2010

    • 著者名/発表者名
      奥野恭史
    • 学会等名
      CBI学会2010年大会
    • 発表場所
      学術総合センター一橋記念講堂(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fragment-based de novo design of bioactive compounds by particle swarm optimization2010

    • 著者名/発表者名
      諧肇, 金井千里, 奥野恭史
    • 学会等名
      情報計算化学生物学会(CBI学会)2010年大会
    • 発表場所
      学術総合センター一橋記念講堂(東京都)
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Gene profile of electroconvulsive seizures of the paraventricular nucleus of hypothalamus2010

    • 著者名/発表者名
      瀬木(西田)恵里, 坂井田真理, 土屋創建, 杉本幸彦, 奥野恭史
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • 年月日
      2010-09-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ケミカルゲノミクスがもたらす多分子対多分子の多重相互作用とその創薬への可能性2010

    • 著者名/発表者名
      奥野恭史
    • 学会等名
      サントリー生物有機科学研究所セミナー・コロキウム
    • 発表場所
      サントリー生物有機科学研究所(大阪府)(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Handbook of Systems Toxicology "In Silico Toxicology Prediction Using Toxicogenomics Data"2011

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Okuno
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Wiley-Blackwell
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 薬学の展望とロードマップ"創薬を成功に導く情報戦略"2010

    • 著者名/発表者名
      奥野恭史
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      日本薬学会
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 医薬ジャーナル 増刊号 新薬展望2010"創薬インフォティクス"2010

    • 著者名/発表者名
      奥野恭史
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      (株)医薬ジャーナル社
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://pharminfo.pharm.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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