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人工代謝経路の設計基盤の構築

公募研究

研究領域動的・多要素な生体分子ネットワークを理解するための合成生物学の基盤構築
研究課題/領域番号 24119508
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
審査区分 複合領域
研究機関神戸大学 (2013)
京都大学 (2012)

研究代表者

荒木 通啓  神戸大学, 自然科学系先端融合研究環重点研究部, 准教授 (40396867)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード合成生物学 / 代謝工学 / バイオインフォマティクス
研究概要

本研究では、すでに開発している人工代謝経路の設計基盤をもとに、より広範な代謝パスウェイを探索していくために、設計基盤の高度化を実施した。利用データの拡張では、設計基盤に利用する化学・反応データをアップデートした。化合物データについては、PubChemデータベースのアップデートに対応し、47百万化合物のデータを抽出し、化合物データベースを構築した。反応データはKEGGデータに加えて、BRENDAデータベースよりデータ抽出を行うことで、基質・生成物ペアとして合計1万余の反応データベースを構築した。また、上記のデータアップデートならびに設計基盤利用を受けて、反応データの取捨選択の必要が出てきたことから、反応データキュレーションを行い、特徴的な反応について取捨選択を実施した。さらに、設計基盤の実用化に向け、設計プログラムの一部改良ならびにユーザインターフェイスの高度化を実施した。結果画面では、以前より化学構造変化を可視化したビューアを開発していたが、特に酵素情報の効率的選択に向けた独自の酵素反応データベースを構築するとともに、共同研究推進に向け、入出力インターフェイスをウェブサーバ上に実装した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An Approach for Dynamical Network Reconstruction of Simple Network Motifs2013

    • 著者名/発表者名
      Nakatsui, M., Araki, M., Kondo, A.
    • 雑誌名

      BMC Systems Biology

      巻: 7 (Suppl 6) 号: S6 ページ: 54-54

    • DOI

      10.1186/1752-0509-7-s6-s4

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生合成パスウェイの設計基盤構築2013

    • 著者名/発表者名
      荒木通啓
    • 学会等名
      日本薬学会第133回年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2013-03-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 多様な代謝パスウェイの In silico デザイン2012

    • 著者名/発表者名
      荒木通啓
    • 学会等名
      第2回代謝工学研究部会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 代謝設計基盤のポテンシャル2012

    • 著者名/発表者名
      荒木通啓
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会5.0
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川県)
    • 年月日
      2012-11-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生合成パスウェイ設計のための情報解析技術の開発2012

    • 著者名/発表者名
      荒木通啓
    • 学会等名
      第64回日本生物工学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2012-10-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Computational Platform for Designing Natural Products2012

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Araki
    • 学会等名
      INCOB2012
    • 発表場所
      バンコク(タイ)
    • 年月日
      2012-10-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Bioprocess design platform : Development of the bioprocess database of amino acids

    • 著者名/発表者名
      牧口大旭、小川哲平、中津井雅彦、Cox III, RS.、近藤昭彦、荒木通啓
    • 学会等名
      第36回分子生物学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Meta-synthetic metabolism: Identification of critical intermediates for synthetic amino acid derivative production

    • 著者名/発表者名
      Cox III, RS., Nakatsui M., Makiguchi, H., Ogawa, T., Kondo, A., Araki, M.
    • 学会等名
      CBI学会 2013年大会
    • 発表場所
      船堀タワーホール
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Construction of a computational platform for metabolic pathway design

    • 著者名/発表者名
      Araki, M
    • 学会等名
      CBI学会 2013年大会
    • 発表場所
      船堀タワーホール
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 代謝パスウェイ情報の抽象化と具体化

    • 著者名/発表者名
      荒木通啓
    • 学会等名
      酵素工学研究会 第70回講演会
    • 発表場所
      東京大学山上会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Knowledge-Based Approach for Metabolic Pathway Design

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Araki
    • 学会等名
      Enzyme Engineering XXII
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 代謝パスウェイデータベースからの知識抽出

    • 著者名/発表者名
      荒木通啓
    • 学会等名
      第65回生物工学会大会 シンポジウム
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] インフォマティクスを糸口とした合成生物工学の展開

    • 著者名/発表者名
      荒木通啓
    • 学会等名
      生物工学会東日本支部 生物工学フォーラム
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] M-path

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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