補酵素結合様式を考慮した次世代活性部位探索アルゴリズムの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500373
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 長野 希美 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 主任研究員 (70357648)
• 研究分担者: 加藤 毅 群馬大学, 工学研究科, 准教授 (40401236)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 酵素 / 活性部位 / 予測法 / 重みつき偏差 / カーネル / 補酵素 / 構造

研究概要

酵素に分類される蛋白質は活性部位と呼ばれる局所的な部位のみによって機能を果たすため、同じ機能を持つ酵素を見つけるために類似の形状を持つ活性部位を探索する必要がある。従来は、ある機能の活性部位を見つけるために、その機能を持つ既知の活性部位における原子間の二乗距離の重みなし平均距離によって形状の類似性を評価していた。これに対して、本研究では重み係数を導入して原子間の二乗距離の線形結合で評価した。この重み係数の学習にはBregman Divergence Regularized Machine を導入した。このようにして求めた重みつき偏差を使うと良好な探索性能が得られることを実験的に示した。

研究成果

• [雑誌論文] 平均多項式カーネルと動画像認識およびブレインマシンインタフェースへの応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: レラトーレイサ, 廣橋義寛, 伊藤栄祐, 加藤毅
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術報告書 巻: 113巻 ページ: 281-286
• [雑誌論文] Mean Polynomial Kernel and Its Application to Vector Sequence Recognition (2014)
  • 著者名/発表者名: Raissa Relator, Yoshihiro Hirohashi, Eisuke Ito, Tsuyoshi Kato
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: vol.E97-D(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bregman Divergence Regularized Machine による酵素活性部位予測 (2013)
  • 著者名/発表者名: レラトーレイサ, 加藤毅, 長野希美
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術報告書 巻: 113巻 ページ: 61-66
• [雑誌論文] A Discriminative Metric Learning Algorithm for Face Recognition (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Kato, Wataru Takei, Shinichiro Omachi
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications 巻: vol.5 ページ: 85-89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Richard Lemence, Improved protein-ligand prediction using kernel weighted canonical correlation analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Raissa Relator, Tsuyoshi Kato
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Bioinformatics 巻: vol.6 ページ: 18-28
  • 査読あり
• [学会発表] 平均多項式カーネルと動画像認識およびブレインマシンインタフェースへの応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: レラトーレイサ, 廣橋義寛, 伊藤栄祐, 加藤毅
  • 学会等名: PRMU2014
  • 発表場所: 大阪大学(大阪)
  • 年月日: 20140123-24
• [学会発表] Bregman Divergence Regularized Machine による酵素活性部位予測 (2013)
  • 著者名/発表者名: レラトーレイサ, 加藤毅, 長野希美
  • 学会等名: PRMU2013
  • 発表場所: 三重大学(三重)
  • 年月日: 20131212-13
• [学会発表] A Discriminative Metric Learning Algorithm for Face Recognition (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Kato, Wataru Takei, Shinichiro Omachi
  • 学会等名: MIRU2013
  • 発表場所: 国立情報学研究所(東京)
  • 年月日: 20130729-0801
• [学会発表] A random-forest based method that can predict detailed enzyme functions and also identify specificity determining residues (2013)
  • 著者名/発表者名: 長尾知生子, 長野希美, 水口賢司
  • 学会等名: CBI学会2013年大会-生命医薬情報学連合会-
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2013-10-29
• [学会発表] Analysis of enzyme structures and functions/酵素の構造・機能の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長野希美
  • 学会等名: BiWO2012
  • 発表場所: 産総研臨海副都心センター(東京)
  • 年月日: 2012-10-31
• [学会発表] Enzyme function prediction using active sites and ligand binding sites information (2012)
  • 著者名/発表者名: Chioko Nagao, Nozomi Nagano, Kenji Mizuguchi
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知)
  • 年月日: 2012-06-21
• [学会発表] Metric-learning based active site prediction for enzyme proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: 加 藤毅, 長野希美
  • 学会等名: BiWO2011
  • 発表場所: 産総研臨海副都心センター(東京)
  • 年月日: 2012-01-26
• [備考] ホームページ 等酵素反応データベース
  • URL: http://mbs.cbrc.jp/EzCatDB/
• [備考] 但し, 上記のドメイン名「mbs.cbrc.jp」が「ezcatdb.cbrc.jp」に変更になる可能性もある