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2005 年度 実績報告書

インシリコ生命ネットワーク構築のための遺伝子ネットワーク推定とシミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 17017008
研究機関東京大学

研究代表者

宮野 悟  東京大学, 医科学研究所, 教授 (50128104)

研究分担者 松野 浩嗣  山口大学, 理学部, 教授 (10181744)
井元 清哉  東京大学, 医科学研究所, 助手 (10345027)
坂内 英夫  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 講師 (20323644)
長崎 正朗  東京大学, 医科学研究所, 助手 (90396862)
キーワード遺伝子ネットワーク / タンパク質ネットワーク / システムバイオロジー / パスウェイモデリング / マイクロアレイ解析 / シミュレーション / ベイジアンネットワーク / Petriネット
研究概要

1.遺伝子制御ネットワークのモデリングにはこれまで用いてきたベイジアンネットワークを使い,タンパク質ネットワークのモデリングにはマルコフネットワークを適用し,これらを統合した統計モデルを定義し,それぞれのデータの信頼性に基づいて相互に補いあう方式を開発した.
2.ベイジアンネットワークに基づくマイクロアレイデータからの遺伝子ネットワーク推定において,生物種間の進化情報を用いる方法の開発した.3.これまでの研究で開発した最適なネットワークから準最適なものまで枚挙するアルゴリズムにより,多数のネットワークを計算し,それに基づいてネットワークモチーフという概念を定義した。計算機実験によると,最適なベイジアンネットワークよりも,本研究で定義したネットワークモチーフとよばれるネットワークがより生物情報を正確に反映していることがわかった。
3.ブーリアンネットワークモデルにより時系列マイクロアレイデータから遺伝子ネットワーク推定する問題において,パン酵母の転写因子結合部位データを補足的に用いることにより,より精度の高い遺伝子ネットワークを推定する方式を開発した。
4.エッジ交差,ノード交差,ノード間距離,Gene Ontologyによる細胞内局在情報の4つを考慮したバイオパスウェイの自動レイアウトアルゴリズムを開発した.
5.遺伝子p53,MDM2,p19ARFの制御関係についての情報とデータを文献に基づいて抽出し,ハイブリッド関数ペトリネットを用いてそれをモデル化した。シミュレーションの結果から,p53,MDM2,p19ARFがコンプレックスをつくると,それは転写活性をもっていることが示唆された.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Simulation based validation of the p53 transcriptional activity with hybrid unctional Petri net2006

    • 著者名/発表者名
      Doi, A., Nagasaki, M., Matsuno, H., Miyano, S.
    • 雑誌名

      In Silico Biology 6(In press)(印刷中)

  • [雑誌論文] Superiority of network motifs over optimal networks and an application to the revelation of gene network evolution2005

    • 著者名/発表者名
      Ott, S., Hansen, A., Kim, S.-Y., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Bioinformatics 21・2

      ページ: 227-238

  • [雑誌論文] Estimating gene regulatory networks and protein-protein interactions of Saccharomyces cerevisiae from multiple genom-wide data2005

    • 著者名/発表者名
      Nariai, N., Tamada, Y., Imoto, S., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Bioinformatics 21・Suppl2

      ページ: ii206-ii212

  • [雑誌論文] Utilizing evolutionary information and gene expression data for estimating gene networks with Bayesian network models2005

    • 著者名/発表者名
      Tamada, Y., Bannai, H., Imoto, S., Katayama, T., Kanehisa, M., Miyano, S.
    • 雑誌名

      J.Bioinformatics and Computational Biology 3・6

      ページ: 1295-1313

  • [雑誌論文] Estimating gene networks from expression data and binding location data via Boolean networks2005

    • 著者名/発表者名
      Hirose, O., Nariai, N., Tamada, Y., Bannai, H., Imoto, S., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science. 3482

      ページ: 349-356

  • [雑誌論文] Automatic drawings of biological networks using cross cost and subcomponent data.2005

    • 著者名/発表者名
      Kato, M., Nagasaki, M., Doi, A., Miyano, S.
    • 雑誌名

      Genome Informatics 16・2

      ページ: 22-31

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2014-04-02  

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