生命システム解明の基盤データベース構築

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17020005
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 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: 服部 正泰 京都大学, 化学研究所, 助教 (60372554) ; 片山 俊明 東京大学, 医科学研究所, 助教 (60396869)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: ゲノム / プロテオーム / バイオインフォマティクス / パスウェイ・ネットワーク / ケミカルゲノム

研究概要

ゲノム・メタゲノムから細胞・個体・生態系といった高次生命システムの機能と有用性を解読するための基盤データベースとしてKEGGの拡張を行った。とくにゲノムの配列情報から分子ネットワークを予測し、生命システムを解読するゲノムアノテーション技術、化合物の化学構造情報から反応予測を行い、微生物による環境物質の分解経路や植物の二次代謝物質合成経路などを解明するケミカルアノテーション技術を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] PathPred: an enzyme-catalyzed metabolic pathway prediction server. (2010)
  • 著者名/発表者名: Moriya, Y., Shigemizu, D., Hattori, M., Tokimatsu, T., Kotera, M., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. Epub 2010
  • 査読あり
• [雑誌論文] KEGG for representation and analysis of molecular networks involving diseases and drugs. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanehisa, M., Goto, S., Furumichi, M., Tanabe, M., Hirakawa, M.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 38 ページ: D355-D360
  • 査読あり
• [雑誌論文] E-zyme: predicting potential EC numbers from the chemical transformation pattern of substrate-product pairs. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamanishi, Y., Hattori, M., Kotera, M., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Bioinformatics 25 ページ: i79-i86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraction and analysis of chemical modification patterns in drug development. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigemizu, D., Araki, M., Okuda, S., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: J. Chem. Inf. Model. 49 ページ: 1122-1129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of glycosyltransferases in eukaryotic genomes for structural and functional characterization of glycans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, K., Tokimatsu, T., Kawano, S., Yoshizawa, A.C., Okuda, S., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Carbohydr. Res. 344 ページ: 881-887
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of drug-target interaction networks from the integration of chemical and genomic spaces. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamanishi, Y., Araki, M., Gutteridge, A., Honda, W., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Bioinformatics 24 ページ: 232-240
  • 査読あり
• [雑誌論文] KEGG Atlas mapping for global analysis of metabolic pathways. (2008)
  • 著者名/発表者名: Okuda, S., Yamada, T., Hamajima, M., Itoh, M., Katayama, T., Bork, P., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 36 ページ: W423-W426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic survey for novel types of prokaryotic retroelements based on gene neighborhood and protein architecture. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kojima, K.K., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Evol. 25 ページ: 1395-1404
  • 査読あり
• [雑誌論文] KEGG for linking genomes to life and the environment. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanehisa, M., Araki, M., Goto, S., Hattori, M., Hirakawa, M., Itoh, M., Katayama, T., Kawashima, S., Okuda, S., Tokimatsu, T., Yamanishi, Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 36 ページ: D480-D484
  • 査読あり
• [雑誌論文] The repertoire of desaturases and elongases reveals fatty acid variations in 56 eukaryotic genomes. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, K., Yoshizawa, A.C., Okuda, S., Kuma, K., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: J. Lipid Res. 49 ページ: 183-191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of endocrine disruptor biodegradation by integration of structure-activity relationship with pathway analysis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki, T., Wheelock, C.E., Adachi, T., Kudo, T., Okamoto, S., Tanaka, N., Tonomura, K., Tsujimoto, G., Mamitsuka, H., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Environ. Sci. Technol. 41 ページ: 7997-8003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mining prokaryotic genomes for unknown amino acids: a stop-codon-based approach. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Mihara, H., Goto, S., Esaki, N., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 8 ページ: 225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observing metabolic functions at the genome scale. (2007)
  • 著者名/発表者名: er, J.C., de Daruvar, A., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Genome Biol. 8 ページ: R123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary history and functional implications of protein domains and their combinations in eukaryotes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Itoh, M., Nacher, J.C., Kuma, K.I., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Genome Biol. 8 ページ: R121
  • 査読あり
• [雑誌論文] The commonality of protein interaction networks determined in Neurodegenerative disorders (NDDs). (2007)
  • 著者名/発表者名: Limviphuvadh, V., Tanaka, S., Goto, S., Ueda, K., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Bioinformatics 23 ページ: 2129-2138
  • 査読あり
• [雑誌論文] KAAS: an automatic genome annotation and pathway reconstruction server. (2007)
  • 著者名/発表者名: Moriya, Y., Itoh, M., Okuda, S., Yoshizawa, A., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 35 ページ: W182-W185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic analysis of enzyme-catalyzed reaction patterns and prediction of microbial biodegradation pathways. (2007)
  • 著者名/発表者名: Oh, M., Yamada, T., Hattori, M., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: J. Chem. Inf. Model. 47 ページ: 1702-1712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of distinctive polyketide and nonribosomal peptide structural motifs encoded in microbial genomes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Minowa, Y., Araki, M., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 368 ページ: 1500-1517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of missing enzyme genes in bacterial metabolic network: a reconstruction of lysine degradation pathway of Pseudomonas aeruginosa. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamanishi, Y., Mihara, H., Osaki, M., Muramatsu, H., Esaki, N., Sato, T., Hizukuri, Y., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: FEBS J. 274 ページ: 2262-2273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of nitrogen metabolism-related genes in Anabaena by kernel-based network analysis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, S., Yamanishi, Y., Ehira, S., Kawashima, S., Tonomura, K., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Proteomics 7 ページ: 900-909
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracting sequence motifs and the phylogenetic features of SNARE-dependent membrane traffic. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshizawa, A.C., Kawashima, S., Okuda, S., Fujita, M., Itoh, M., Moriya, Y., Hattori, M., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Traffic 7 ページ: 1104-1118
  • 査読あり
• [雑誌論文] EGassembler: online bioinformatics service for large-scale processing, clustering and assembling ESTs and genomic DNA fragments. (2006)
  • 著者名/発表者名: Masoudi-Nejad, A., Tonomura, K., Kawashima, S., Moriya, Y., Suzuki, M., Itoh, M., Kanehisa, M., Endo, T., Goto, S.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 34 ページ: W459-W462
  • 査読あり
• [雑誌論文] KEGG as a glycome informatics resource. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, K., Goto, S., Kawano, S., Aoki-Kinoshita, K.F., Ueda, N., Hamajima, M., Kawasaki, T., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Glycobiology 16 ページ: 63R-70R
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative elementary mode analysis of metabolic pathways: the example of yeast glycolysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Schwartz, J.M., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 7 ページ: 186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraction of phylogenetic network modules from the metabolic network. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamada, T., Kanehisa, M., Goto, S.
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 7 ページ: 130
  • 査読あり
• [雑誌論文] From genomics to chemical genomics: new developments in KEGG. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanehisa, M., Goto, S., Hattori, M., Aoki-Kinoshita, K.F., Itoh, M., Kawashima, S., Katayama, T., Araki, M., Hirakawa, M.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 34 ページ: D354-357
  • 査読あり
• [雑誌論文] A quadratic programming approach for decomposing steady-state metabolic flux distributions onto elementary modes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Schwartz, J.M., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Bioinformatics 21 ページ: ii204-ii205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of glycan structures from gene expression data based on glycosyltransferase reactions. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawano, S., Hashimoto, K., Miyama, T., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Bioinformatics 21 ページ: 3976-3982
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraction of leukemia specific glycan motifs in human by computational glycomics. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hizukuri, Y., Yamanishi, Y., Nakamura, O., Yagi, F., Goto, S., Kanehisa, M.
  • 雑誌名: Carbohydr. Res. 340 ページ: 2270-2278
  • 査読あり
• [学会発表] From metagenomes to pathways and diseases. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanehisa, M.
  • 学会等名: First International Conference on Human Metagenomics
  • 発表場所: Shenzhen, China
  • 年月日: 2010-03-03
• [図書] Knowledge based analysis of protein interaction networks in neurodegenerative diseases. In "Neuroproteomics" (Alzate, O., ed. ) (2009)
  • 著者名/発表者名: Kanehisa, M., Limviphuvadh, V., Tanabe, M.
  • 総ページ数: 147-162
  • 出版者: CRC Press
• [備考] Thompson社ScienceWatchのEmerging Research Frontsにインタビュー記事(2008年2月)
• [備考] GenomeWeb社のBioInformにインタビュー記事(2008年1月)
• [備考] Thompson社Fast Breaking Paperに採択されインタビュー記事(2007年2月)
• [備考] KEGGデータベース
  • URL: http://www.genome.jp/kegg/