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2012 年度 実績報告書

糖鎖情報を用いた糖鎖-タンパク質相互作用予測法の開発と実験的検証

研究課題

研究課題/領域番号 22500276
研究機関立命館大学

研究代表者

伊藤 將弘  立命館大学, 生命科学部, 教授 (50388112)

研究分担者 糸乗 前  滋賀大学, 教育学部, 教授 (90324558)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードサポートベクターマシン / 相互作用 / バイオインフォマティクス
研究概要

第三の生体鎖である糖鎖は,発生・分化,免疫応答など様々な生体反応において重要な機能を有し,細胞間認識や細胞間相互作用などに深く関与していることから,ポストゲノム研究として注目されている.
また,新薬開発の初期段階では,様々な生理作用に関わる受容体を標的とし,標的受容体に対して活性が未知の化合物の中から活性がある可能性の高い化合物 (ヒット化合物) を選択する.このとき,類似構造を持つ化合物を中心に標的受容体に対しての活性度が調査される.本研究では機械学習モデルであるサポートベクターマシン (SVM) を用いて,プロスタグンジンE2受容体2(EP2)とスフィンゴシン1リン酸受容体4(S1P4)に対して阻害活性の予測を行った。さらに予測された化学構造から活性に関係する部分構造を詳細に解析した.
本研究で構築された阻害活性予測SVMの予測精度はEP2では79.0%,S1P4では71.0%を示した.EP2の予測後の部分構造の出現率による比較では,True Positive(TP)とTrue Negative(TN)に現れる出現率と類似した部分構造がFNに現れた.現れた部分構造は窒素,酸素やCH2を中心に組み合わされた部分構造であった.S1P4においてもEP2と同様にTrue Negative(TN)とFalse Negative(FN)の部分構造の出現率が類似しており,CH2の部分構造が組み込まれた構造をとっていた.従って,FNに出現する部分構造はTNが持つ部分構造であるために阻害活性を持つ化合物がFNとなることが推測された.また,FNの化合物とTPやFNの化合物の部分構造の組み合わせを比較することによりTPとTNの化合物が持つ部分構造と異なった特徴的な構造を抽出した.現在,糖鎖構造に関しても同様の解析を行っている.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] ECOH: An Enzyme Commission number predictor using mutual information and a support vector machine2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuta, M. I to , Y. Tohsato
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: 29 ページ: 365-372

    • DOI

      DOI:10.1093/bioinformatics/bts700

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parameter optimization and sensitivity analysis for large kinetic models using a real-coded genetic algorithm2013

    • 著者名/発表者名
      Yukako Tohsato, Kunihiko Ikuta, Akitaka Shionoya, Yusaku Mazaki, Masahiro Ito
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 518 ページ: 84-90

    • DOI

      10.1016/j.gene.2012.11.080

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biochemical studies on sphingolipids of Artemia franciscana: complex neutral glycosphingolipids2013

    • 著者名/発表者名
      Hisao Kojima, Yukako Tohsato, Kazuya Kobayama, Saki Itonori, Masahiro Ito
    • 雑誌名

      Glycoconjugate Journal

      巻: 30 ページ: 257-268

    • DOI

      10.1007/s10719-012-9436-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrinsically disordered proteins in Human mitochondria2012

    • 著者名/発表者名
      M.Ito, Y.Tohsato, H.Sugisawa, S.Kohara, S.Fukuchi, I.Nishikawa, K. Nishikawa
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 17 ページ: 817-825

    • DOI

      DOI:10.1111/gtc.12000.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative proteomic analysis reveals differentially expressed proteins in Caenorhabditis elegans pgl-1 mutants grown at 20°C and 25°C2012

    • 著者名/発表者名
      Yukako Tohsato, Kanami Monobe, Kenji Suzuki, Toshiya Hayano, Ichiro Kawasaki, Masahiro Ito
    • 雑誌名

      Journal of Proteomics

      巻: 75 ページ: 4792-4801

    • DOI

      10.1016/j.jprot.2012.04.038

    • 査読あり
  • [学会発表] Parameter optimization and sensitivity analysis for large kinetic models using a real-coded genetic algorithm

    • 著者名/発表者名
      Yukako Tohsato, Kunihiko Ikuta, Akitaka Shionoya, Yusaku Mazaki, Masahiro Ito
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Genome Informatics
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
  • [学会発表] Phenotype microarray analysis of Escherichia coli using infinite relational model

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sugisawa, Hajime Fukuda, Hirotada Mori, Masahiro Ito, Tadahiro Taniguchi, Yukako Tohsato
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Genome Informatics
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
  • [学会発表] Modeling of central metabolism with regulation of rpoS gene in Escherichia coli

    • 著者名/発表者名
      Akitaka Shionoya, Kunihiko Ikuta, Hitomi Dose, Hirotada Mori, Masahiro Ito, Yukako Tohsato
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Genome Informatics
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
  • [学会発表] Parameter optimization and correlation analysis for a large kinetic model using a real-coded genetic algorithm

    • 著者名/発表者名
      Kunihiko Ikuta, Akitaka Shionoya, Masahiro Ito, Yukako Tohsato
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Genome Informatics
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
  • [学会発表] Analysis of the phylogenetic profile of human glycosyltransferases

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Tomono, Yukako Tohsato, Masahiro Ito
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Genome Informatics
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
  • [学会発表] Expression and phenotype analyses of the sphingomyelin synthase genes in Caenorhabditis elegans

    • 著者名/発表者名
      Haruka Yamaji, Yukako Tohsato, Kenji Suzuki, Masahiro Ito
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡,福岡県
  • [学会発表] Proteomic analysis of hydrophobic proteins in nematode Caenorhabditis briggsae

    • 著者名/発表者名
      Tetsushi Itami, Narumi Enna, Yukako Tohsato, Toshiya Hayano, Masahiro Ito
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡,福岡県
  • [学会発表] Quantitative proteomic analysis at 3 developmental stages of Caenorhabditis elegans cultured at 25°C

    • 著者名/発表者名
      Narumi Enna, Kanami Monobe, Yusuke Ishido, Yukako Tohsato, Toshiya Hayano, Masahiro Ito
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡,福岡県
  • [学会発表] Comparative proteomic analysis for Caenorhabditis elegans pgl-1 mutants grown at 20°C and 25°C using 2D-DIGE

    • 著者名/発表者名
      Yukako Tohsato, Kanami Monobe, Kenji Suzuki, Toshiya Hayano, Ichiro Kawasaki, Masahiro Ito
    • 学会等名
      5th East Asia C. elegans Meeting
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
  • [学会発表] Quantitative analysis of mRNA expression profiles of ceramide-related genes using qRT-PCR

    • 著者名/発表者名
      Haruka Yamaji, Kousuke Hori, Emiko Watase, Yukako Tohsato, Kenji Suzuki, Masahiro Ito
    • 学会等名
      5th East Asia C. elegans Meeting
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan

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公開日: 2014-07-24  

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