• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

データ駆動アプローチからのトランスオミクスネットワーク推定法の開発

公募研究

研究領域代謝アダプテーションのトランスオミクス解析
研究課題/領域番号 18H04801
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関九州大学

研究代表者

宇田 新介  九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (20599609)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードトランスオミクス / システム生物学 / 情報科学 / 統合オミクス解析 / データ解析 / 情報理論
研究実績の概要

遺伝子発現などを表す複数の確率変数間で生じる相互作用を推定する場合,着目している2つの変数以外の他の変数の影響を除いた相互作用のみを知りたいことが多い.そのような相互作用の有無は条件付き独立性を調べることでわかるが,変数の数が多くなると計算量的に条件付き独立性を厳密に調べることは難しくなる.特に,生物学データのようにサンプルサイズが小さいは標本誤差の影響によりさらに難しくなる.
本研究では,条件付き独立性を非線形回帰によって得られる残差間の独立性の問題に近似的に置き換えて,並び替え検定によって条件付き独立性を統計的に検定する手法を開発した.統計的な検定を行うことによって,比較的小さなサンプルサイズでも条件付き独立性を調べることで,信頼性を高めて分子種間の相互作用を調べることができる.さらに,p値の信頼性を調べることで,信頼性の低い相互作用を除去して部分的にではあるが相互作用ネットワークの構造をより正確に推定できることが,人工データを用いた遺伝子ネットワーク推定問題への適用により確認できた.開発手法は統計的な手法であるため一般性があり,遺伝子発現に限らず様々な分子種の相互作用の推定に用いることができる.
さらに,開発手法は階層ごとの変数が他の階層の2変数間の相互作用に影響を及ぼしているかどうか統計的に検定する手法へと拡張することが可能で,より階層構造を加味したトランスオミクスネットワークの構造推定へと応用できる.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Approximate Conditional Independence Test using Residuals2020

    • 著者名/発表者名
      Uda Shinsuke
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Conference on Agents and Artificial Intelligence

      巻: 2 ページ: 297-304

    • DOI

      10.5220/0008866102970304

    • 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
  • [雑誌論文] Application of information theory in systems biology2020

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Uda
    • 雑誌名

      Biophysical Review

      巻: - 号: 2 ページ: 377-384

    • DOI

      10.1007/s12551-020-00665-w

    • 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
  • [雑誌論文] Logical design of oral glucose ingestion pattern minimizing blood glucose in humans.2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii M, Murakami Y, Karasawa Y, Sumitomo Y, Fujita S, Koyama M, Uda S, Kubota H, Inoue H, Konishi K, Oba S, Ishii S, Kuroda S.
    • 雑誌名

      NPJ Syst Biol Appl.

      巻: 5 号: 1 ページ: 31-31

    • DOI

      10.1038/s41540-019-0108-1

    • NAID

      120006939199

    • 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
  • [雑誌論文] Trans-omics impact of thymoproteasome in cortical thymic epithelial cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Ohigashi I, Tanaka Y, Kondo K, Fujimori S, Kondo H, Palin A, Hoffmann V, Kozai M, Matsushita Y, Uda S, Motosugi R, Hamazaki J, Kubota H, Murata S, Tanaka K, Katagiri T, Kosako H, Takahama Y
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 29 号: 9 ページ: 2901-2916

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.10.079

    • NAID

      120006894616

    • 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] Reconstruction of global regulatory network from signaling to cellular functions using phosphoproteomic data2018

    • 著者名/発表者名
      Kawata Kentaro、Yugi Katsuyuki、Hatano Atsushi、Kokaji Toshiya、Tomizawa Yoko、Fujii Masashi、Uda Shinsuke、Kubota Hiroyuki、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 24 号: 1 ページ: 82-93

    • DOI

      10.1111/gtc.12655

    • 関連する報告書
      2018 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] In?Vivo Decoding Mechanisms of the Temporal Patterns of Blood Insulin by the Insulin-AKT Pathway in the Liver2018

    • 著者名/発表者名
      Kubota Hiroyuki、Uda Shinsuke、Matsuzaki Fumiko、Yamauchi Yukiyo、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      Cell Systems

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.cels.2018.05.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trans-omic Analysis Reveals Selective Responses to Induced and Basal Insulin across Signaling, Transcriptional, and Metabolic Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Kawata Kentaro、Hatano Atsushi、Yugi Katsuyuki、Kubota Hiroyuki、Sano Takanori、Fujii Masashi、Tomizawa Yoko、Kokaji Toshiya、Tanaka Kaori Y.、Uda Shinsuke、Suzuki Yutaka、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.、Saitoh Kaori、Kato Keiko、Ueno Ayano、Ohishi Maki、Hirayama Akiyoshi、Soga Tomoyoshi、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 7 ページ: 212-229

    • DOI

      10.1016/j.isci.2018.07.022

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Network structure inference by conditional independence2019

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Uda
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparison of hepatic metabolome and transcriptome responses to oral glucose tolerance test between normal and obese mice by information theoretic approach2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ito, Shinsuke Uda, Toshiya Kokaji, Akiyoshi Hirayama, Tomoyoshi Soga, Yutaka Suzuki, Shinya Kuroda and Hiroyuki Kubota
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi