3次元グラフ構造マイニング手法とそれに基づく生理活性分子部位同定システムの開発

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16300045
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 鷲尾 隆 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00192815)
• 研究分担者: 元田 浩 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00283804) ; 大原 剛三 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (30294127)
• キーワード: グラフ構造 / データマイニング / 化学生理活性相関 / 3次元構造

研究概要

前年度に達成した成果を踏まえ,(i)3次元グラフ構造の部分分子部位の分かりやすい表示方法の開発,及び(ii)化学分子軌道計算結果との関連付け方法の開発の2つに取り組んだ.
(i)3次元グラフ構造の部分分子部位の分かりやすい表示方法の開発
2次元グラフに比較して,3次元グラフは複雑な構造を有している.しかしながら,データマイニングの結果が人間に理解できなければ,その価値を発揮できない.従って,人間にとって分かりやすい表示方法の開発は,データマイニングアルゴリズムの開発同様に極めて重要である.そこで,特に化学分子の3次元グラフ構造部位の表示について,研究協力者である化学者や医師などの専門家の意見を反映させ,分かりやすいデータマイニング結果の表示方法を開発した.
(ii)化学分子軌道計算結果との関連付け方法の開発
3次元グラフ構造データマイニングによって,生理活性を示す部分分子部位の候補が導出されたとしても,本当にそれが与えられた反応環境において人体に当該活性の影響を与えるか否かの検証が必要となる.そのため,部分分子部位の候補と人体のたんぱく質,遺伝子などとの結合の可能性,可否について,実際に分子軌道法によって計算し検証することが望ましい.この計算には分子内ないしは部分分子部位内の各原子の3次元的位置関係情報が必要であり,これは従来の2次元グラフ構想データマイニングではなく,当該3次元グラフ構造データマイニングによってはじめてもたらされるものでる.このように,3次元グラフ構造データマイニングと化学分子軌道計算を結び付けることによって,詳細で精度の高い分析が可能になり,多くの実際的知見が得られると期待される.そこで,マイニング結果を如何に化学分子軌道計算に反映させるかの方法に関して,研究協力者である化学者の支援を受けながら検討を行った.
以上により,最終次年度に生理活性分子部位同定システム開発の総仕上げを行う見通しを得た.

研究成果

• [雑誌論文] 離散構造データからの完全探索による知識発見 (2005)
  • 著者名/発表者名: 鷲尾 隆
  • 雑誌名: 計測と制御 44・5 ページ: 307-312
• [雑誌論文] Cl-GBI : A Novel Approach for Extracting Typical Paterns from Graph-Structured Data (2005)
  • 著者名/発表者名: Phu Chien Nguyen, Kouzou Ohara, Hiroshi Motoda, Takashi Washio
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science, LNAI3518,Advances in Knowledge Discovery and Data Mining : PAKDD 2005(Springer-Verlag) LNAI3518 ページ: 639-649
• [雑誌論文] A General Framework for Mining Frequent Subgraphs from Labeled Graphs (2005)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Inokuchi, Takashi Washio, Hiroshi Motoda
  • 雑誌名: Journal of Fundamenta Informatiae, Special issue on Acvances in Mining Graphs, Trees and Sequence 66・1-2 ページ: 53-82
• [雑誌論文] Mutagenicity Risk Analysis by Using Class Association Rules (2005)
  • 著者名/発表者名: Takashi Washio, Koutarou Nakanishi, Hiroshi Motoda, Takashi Okada
  • 雑誌名: Proc.of First International Workshop on Risk Management Systems with Intelligent Data Analysis RMDA-2005 ページ: 23-34
• [雑誌論文] Deriving Class Association Rules Based on Levelwise Subspace Clustering (2005)
  • 著者名/発表者名: Takashi Washio, Koutarou Nakanishi, Hiroshi Motoda
  • 雑誌名: Proc.of 9th European Conference on Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases LNAI PKDD-2005 ページ: 692-700
• [雑誌論文] Mining Quantitative Frequent Itemsets Using Adaptive Density-based Subspace Clustering (2005)
  • 著者名/発表者名: Takashi Washio, Yuki Mitsunaga, Hiroshi Motoda
  • 雑誌名: Proc.of ICDM-05: The Fifth IEEE International Conference on Data Mining ICDM-05 ページ: 793-796
• [図書] Advances in Mining Graphs, Trees and Sequences (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Washio, J.N.Kok, L.De Raedt (Eds.)
  • 総ページ数: 220
  • 出版者: Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, IOS Press, ISBNI-58603-528-2,ISSN 0922-6389
• [産業財産権] 記号及び数値バスケット分析方法と記号及び数値バスケット分析装置 (2005)
  • 発明者名: 鷲尾 隆, 藤本 敦, 元田 浩
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許権 国際出願番号PCT/JP2005/17836
  • 出願年月日: 2005-09-28