ゲノム解析に伴う大量知識情報処理の研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03266101
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 金久 實 京都大学, 化学研究所, 教授 (70183275)
• 研究分担者: 後藤 修 埼玉癌センター, 主任研究員 (40142111) ; 高木 利久 九州大学, 情報処理教育センター, 助教授 (30110836) ; 久原 哲 九州大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (00153320) ; 米澤 明憲 東京大学, 理学部, 教授 (00133116) ; 西岡 孝明 京都大学, 化学研究所, 助教授 (80026559)
• キーワード: ゲノム解析 / 蛋白質・核酸の構造と機能 / デ-タベ-ス / 知識情報処理 / コンピュ-タネットワ-ク

研究概要

本領域は全体を1つの計画研究班としているが、大きく3つの研究内容に分けられる。(1)配列解析における並列処理と知識処理技術の開発を行うこと、(2)生物学の広範な専門的知識をゲノム解析で利用できる形に体系化すること、(3)ゲノム関連デ-タのデ-タベ-ス化を行うことである。(1)としては、超並列コンピュ-ティングのためのプログラミング言語の設計と実装、並列推論マシンによるマルチプルアライメント法の開発、演繹デ-タベ-スの手法によるタンパク質立体構造デ-タの解析、ゲノム解析のための視覚的なユ-ザ・インタ-フェ-スの検討と仮説管理の枠組みの検討を行った。(2)としては、ス-パ-ファミリ-を特徴づける配列モチ-フの自動抽出、プロファイルを用いた配列デ-タの再構成、リガンドの化学構造による酵素の辞書化、膜タンパク質に関する知識ベ-スの構築、生物活性をもつ断片ペプチドライブラリ-の作成、突然変異体スペクトルのデ-タベ-ス化を行った。(3)としては、ヒトゲノム統合化デ-タベ-スの構築、癌関連遺伝子解析のための分散デ-タベ-スの研究、実験支援のラボラトリ-デ-タベ-スの構築、日本語版ヒト遺伝子地図デ-タベ-スの構築、ゲノム物理地図デ-タの情報化の検討を行った。この中でス-パ-ファミリ-の配列モチ-フライブラリ-や断片ペプチドライブラリ-などは、すでにコンピュ-タネットワ-ク「ゲノムネット」を通じて一般公開している。また、マルチプルアライメントの試作システム、ヒトゲノム統合化デ-タベ-スと日本語版ヒト遺伝子地図デ-タベ-スの試作版も完成した。研究班会議としては、計画研究と公募研究の班員による最初の会合を7月11日に京都で開催し、1月6日と7日に東京で今年度の研究発表会を行った。年度末には研究成果報告書として印刷したものを発行した。

研究成果

• [文献書誌] A.Ogiwara,I.Uchiyama,Y.Seto,M.Kanehisa: "Construction of a dictionary of sequence motifs that characterize groups of related proteins"
• [文献書誌] S.Kuhara,K.Satou,H.Takehara,E.Furuichi,T.Takagi,Y.Sakaki: "A deductive database system PACADE for the three dimensional structure of proteins" Proc.24th HICCS Conference on System Sciences. 1. 653-659 (1991)
• [文献書誌] M.Suyama,A.Ogiwara,T.Nishioka,J.Oda: "Construction and application of Enzyme-Reaction Database"
• [文献書誌] M.Ishikawa,T.Toya,M.Hoshida,K.Nitta,A.Ogiwara,M.Kanehisa: "Multiple sequence alignment by parallel simulated annealing"
• [文献書誌] M.Suwa,S.Mitaku,K.Shimazaki,T.Chuman: "Characterization of transmembrane helices by a probe helix method of molecular energy calculation" Jpn.J.Appl.Phys.31. (1992)
• [文献書誌] M.Yasugi,S.Matsuoka,A.Yonezawa: "ABCL/on EM-4:A new software/hardware architecture for object-oriented concurrent computing on an extended dataflow supercomputer" Proc.6th ACM Int.Conf.on Supercomputing. (1992)