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2010 年度 実績報告書

データベースを有効活用した学習型NMRシグナル自動解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22570116
研究機関大阪大学

研究代表者

小林 直宏  大阪大学, 蛋白質研究所, 特任研究員 (80272160)

キーワードNMR / シグナル / 帰属 / 自動化 / データベース / GPU / 学習型 / 最適化
研究概要

タンパク質の核磁気共鳴(NMR)シグナル解析データは3次元構造に関する情報に加え、リガンド相互作用、動的ゆらぎ状態など創薬に関する重要な情報を与える。本年度における研究では研究代表者が既に完成している汎用的なサブルーチン群を用いることでNMRシグナル解析を全自動化する以下のプログラム群を開発した:1.ホモロジーモデリングを統合的に実行するmodel_robot、2.化学シフトの推定プログラムの出力を統合するプログラム、shift_robot、3.磁化移動グラフを自動構築するgraph_robot。ニューラルネットによるNMRシグナルの自動検出を高感度高精度に実行するプログラム、spec_robotは平成22年度中に完成することが出来なかったが、主成分分析ルーチンと組み合わせたプログラムとして平成23年度前半で完成したい考えである。また平成22年7月には高性能GPU演算ユニットを搭載したマルチコアワークステーションを導入し、CUDAによる極めて高い計算性能もつ開発環境を構築した。これにより高度な最適化計算を必要とする(焼きなまし法)アニーリング法による連鎖帰属ルーチンの開発を開始することが出来た。これらのルーチンはanneal_robotに搭載予定であり、完成に近い状態となっている。平成23年度においてこれらのプログラム群を主導による解析では難度極めて高いの実際の解析データに適用を試みて、更なる実用化に向けた開発を行う予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Structures of the first and second double-stranded RNA-binding domains of human TAR RNA-binding protein2011

    • 著者名/発表者名
      Seisuke Yamashita
    • 雑誌名

      Protein Sci.

      巻: 20 ページ: 118-130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for the dual RNA-recognition modes of human Tra2-β RRM2011

    • 著者名/発表者名
      Kengo Tsuda
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 39 ページ: 1538-1553

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Insight into the Zinc Finger CW Domain as a Histone Modification Reader2011

    • 著者名/発表者名
      Fahu He
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 18 ページ: 1127-1139

    • 査読あり
  • [学会発表] オントロジー工学を利用したNMRデータ解析、評価およびデータベース登録を支援するツール、MagROシステムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      小林直宏
    • 学会等名
      第49回NMR討論会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2010-11-17
  • [学会発表] A molecular viewer and tools for analysis and validation of NMR data and structure ensembles2010

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Kobayashi
    • 学会等名
      XXIVth International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems (ICMRBS)
    • 発表場所
      Cairns convention centre (Australia)
    • 年月日
      2010-08-26
  • [学会発表] 新しいデータ構造、データ評価法、自動解析技術によるNMR解析ツール群の開発2010

    • 著者名/発表者名
      小林直宏
    • 学会等名
      蛋白研セミナー「実験と計算機科学で解明する蛋白質機能構造」
    • 発表場所
      大阪大学蛋白質研究所(大阪)(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-29

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公開日: 2012-07-19  

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