ゲノムの生物知識情報

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08283103
• 研究種目: 重点領域研究
• 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: 松田 秀雄 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (50183950) ; 蓑島 伸生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (90181966) ; 久原 哲 九州大学, 農学研究科, 教授 (00153320) ; 宮野 悟 東京大学, 医科学研究所, 教授 (50128104) ; 高木 利久 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30110836)
• キーワード: ゲノム解析 / 配列解析 / 遺伝子機能予測 / タンパク質立体構造予測 / データベース / ネットワーク / 分子間相互作用 / パスウェイ

研究概要

国際的なレベルで進行中のゲノム解析計画は、ヒトからバクテリアまで各生物種の全遺伝子と遺伝子産物(タンパク質、RNA)のカタログを作り出しつつある。本研究計画は、ゲノム解析がもたらすカタログをもとに生物学・医学の知識を体系化することを目的とし、必要な情報処理技術の開発と実際の知識ベース構築を行っている。今年度は重点領域研究「ゲノムサイエンス」の初年度であったので、基礎的な研究と技術開発に主眼をおいたが、一部の知識ベースはすでに実用化の段階まで到達した。本研究では、分子レベル、細胞レベル、ヒトの個体レベルに対応した3つの研究項目を設定しており、それぞれでの主な研究成果は以下の通りである。(1)核酸・タンパク質分子の配列データから機能を解釈するための情報処理技術として、データマイニング、確率モデル、形式文法、スコア関数の研究などを行った。また、イントロンの解析や大腸菌遺伝子の機能解析などを行った。(2)細胞における遺伝子間および分子間の相互作用やパスウェイをデータベース化し、解析する技術の研究開発と、いくつかの系では実際に知識の体系化を試みた。とくに代謝系と酵素遺伝子に関する知識はKECGシステムの一部としてコンピュータ化し実用化した。(3)医学・生物学の専門知識のコンピュータ化を行う情報処理技術として、とくにテキストや図表からの知識抽出を研究した。また、実際に遺伝子疾患、転写因子、局在部位などの知識ベースを構築し、ゲノム情報検索エージェントの実用化を行った。

研究成果

• [文献書誌] Kanehisa,M.: "Toward pathway engineering : a new database of genetic and molecular pathways." Science & Technology Japan. 59. 34-38 (1996)
• [文献書誌] Gotoh,S.,Kanehisa,M.他: "Organizing and computing metabolic pathway data in terms of binary relations." Proc.Pacific Symposium on Biocomputing'97. 175-186 (1996)
• [文献書誌] Satou,K.,Takagi,T.他: "Finding association rules on heterogeneous genome data." Proc.Pacific Symposium on Biocomputing'97. 397-408 (1996)
• [文献書誌] Tateishi,E.,Maruyama,O.,Miyano,S.: "Extracting best consensus motifs from positive and negative examples." Lecture Notes in Computer Science. 1046. 219-230 (1996)
• [文献書誌] Akutsu,T.: "Protein structure alignment using dynamic programming and iterarive improvement." IEICE Trans.Information and Systems. E79-D. 1629-1636 (1996)
• [文献書誌] Matsuda,H.,Taniguchi,F.,Hashimoto,A.: "An approach to detection of protein structural motifs using an encoding scheme of backbone conformations." Proc.Pacific Symposium on Biocomputing'97. 280-291 (1996)
• [文献書誌] Akutsu,T.,Asai,K.,Hagiya,M.,Kuhara,S.,Miyano,S.,Nakai,N.: "Proceedings of Genome Informatics Workshop 1996" Universal Academy Press,Inc., 284 (1996)