オーミクス実験データ解釈におけるボトルネックの解消

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23710231
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岩崎 渉 東京大学, 大学院理学系研究科, 准教授 (50545019)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• キーワード: バイオインフォマティクス / データベース / ゲノム

研究実績の概要

爆発的なペースでオーミクス実験データが蓄積し続ける中、研究者がそれらのデータを論文や様々なデータベースの内容に照らし合わせつつ仮説を構築するステップが生命科学研究における深刻なボトルネックとなっている。この「解釈」に関して現在事実上の標準となっている手法としては，Gene Ontology中で統計学的に有意に関連するタームを発見するものがよく用いられている。しかし、Gene Ontologyで表現できる情報はごく限られたものであり、「すでによく知られた知識のオーミクスデータによる確認」を超えて新たな知識を得る上で限界があることが問題となっている。本研究では、論文データベースおよび近年様々なプロジェクトで整備されてきたデータベース群のデータをネットワークの形式で表現することで、膨大なオーミクス実験データの解釈を支援するための情報技術開発を行っている。平成２６年度は、平成２５年度までに作成したソフトウェアを、肺がんサンプルから得られたSNVデータなど様々なオーミクスデータへと適用し、作成された医学生物学概念ネットワークから仮説生成を行った。さらに、RNA-SeqデータとChIP-Seqデータの統合解析によるマウス肝臓における概日時計ネットワークの俯瞰的解明、細菌性ロドプシン遺伝子を持つ微生物ゲノム進化の解明、魚類における浸透圧関連遺伝子の網羅的同定、動画データ解析による複数動物トラッキングアルゴリズムの開発などの成果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] GroupTracker: Video Tracking System for Multiple Animals under Severe Occlusion. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Fukunaga, Shoko Kubota, Shoji Oda, and Wataru Iwasaki.
  • 雑誌名: Computational Biology and Chemistry 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.compbiolchem.2015.02.006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Computational Ethology：バイオインフォマティクスと動物行動学の融合 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福永津嵩，岩崎渉．
  • 雑誌名: 領域融合レビュー 巻: 4 ページ: e003
  • DOI: 10.7875/leading.author.4.e003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tepidicaulis marinus gen. nov., sp. nov., a novel marine bacterium reducing nitrate to nitrous oxide strictly under microaerobic conditions. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mio Takeuchi, Takao Yamagishi, Yoichi Kamagata, Kenshiro Oshima, Masahira Hattori, Taiki Katayama, Satoshi Hanada, Hideyuki Tamaki, Katsumi Marumo, Hiroto Maeda, Munetomo Nedachi, Wataru Iwasaki, Yuichi Suwa, and Susumu Sakata.
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, published online (2015) 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1099/ijs.0.000167
  • 査読あり
• [雑誌論文] CapR: revealing structural specificities of RNA-binding protein target recognition using CLIP-seq data. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Fukunaga, Haruka Ozaki, Goro Terai, Kiyoshi Asai, Wataru Iwasaki, and Hisanori Kiryu
  • 雑誌名: Genome Biology 巻: 15 ページ: R16
  • DOI: 10.1186/gb-2014-15-1-r16
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MetaMetaDB: A Database and Analytic System for Investigating Microbial Habitability. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ching-chia Yang and Wataru Iwasaki
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 ページ: e87126
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0087126
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] BioHackathon series in 2011 and 2012: penetration of ontology and linked data in life science domains. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Katayama, et al.
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Semantics 巻: 5 ページ: 5
  • DOI: 10.1186/2041-1480-5-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CLOCK-controlled polyphonic regulations of circadian rhythms through canonical and non-canonical E-boxes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hikari Yoshitane, Haruka Ozaki, Hideki Terajima, Ngoc-Hien Du, Yutaka Suzuki, Taihei Fujimori, Naoki Kosaka, Shigeki Shimba, Sumio Sugano, Toshihisa Takagi, Wataru Iwasaki, and Yoshitaka Fukada.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 巻: 34 ページ: 1776-1787
  • DOI: 10.1128/MCB.01465-13
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional characterization of flavobacteria rhodopsins reveals a unique class of light-driven chloride pump in bacteria. (2014)
  • 著者名/発表者名: Susumu Yoshizawa, Yohei Kumagai, Hana Kim, Yoshitoshi Ogura, Tetsuya Hayashi, Wataru Iwasaki, Edward F. DeLong, and Kazuhiro Kogure.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 111 ページ: 6732-6737
  • DOI: 10.1073/pnas.1403051111
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crossing Borders for Science. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sebastian J. Schultheiss, Joshua SungWoo Yang, Wataru Iwasaki, Shu-Hsi Lin, Angela Jean, and Magali Michaut
  • 雑誌名: PLOS Computational Biology 巻: 10 ページ: e1003519
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1003519
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complete genome sequence of Winogradskyella sp. strain PG-2, a proteorhodopsin-containing marine flavobacterium. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yohei Kumagai, Susumu Yoshizawa, Kenshiro Oshima, Masahira Hattori, Wataru Iwasaki, and Kazuhiro Kogure.
  • 雑誌名: Genome Announcements, 2, . (2014) 巻: 2 ページ: e00490-14
  • DOI: 10.1128/genomeA.00490-14
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Methylocaldum marinum sp. nov., a novel thermotolerant methane oxidizing bacterium isolated from marine sediments. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mio Takeuchi, Yoichi Kamagata, Kenshiro Oshima, Satoshi Hanada, Hideyuki Tamaki, Katsumi Marumo, Hiroto Maeda, Munetomo Nedachi, Masahira Hattori, Wataru Iwasaki, and Susumu Sakata.
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: 64 ページ: 3240-3246
  • DOI: 10.1099/ijs.0.063503-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parallel selection on gene copy number variations through evolution of three-spined stickleback genomes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shotaro Hirase, Haruka Ozaki, and Wataru Iwasaki.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 15 ページ: 735
  • DOI: 10.1186/1471-2164-15-735
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of osmotic sensitive transcription factors in fish intestine via a transcriptomic approach. (2014)
  • 著者名/発表者名: Marty Kwok-Shing Wong, Haruka Ozaki, Yutaka Suzuki, Wataru Iwasaki, and Yoshio Takei.
  • 雑誌名: BMC Genomics, 15, 1134. (2014) 巻: 15 ページ: 1134
  • DOI: 10.1186/1471-2164-15-1134
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NGSデータ解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾崎遼，岩崎渉．
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 3197-3202
• [学会発表] MetaMetaDB:微生物ゲノムと環境を簡便に結びつけるデータベース (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩崎渉，楊靜佳
  • 学会等名: 第9回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神戸大学六甲第二キャンパス（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-06
• [学会発表] 定量生物学と情報生物学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩崎渉
  • 学会等名: 定量生物学の会第七回年会
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス（福岡県春日市）
  • 年月日: 2015-01-11
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物の生息環境の多様性とその進化：MetaMetaDBによる解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎渉，楊 靜佳
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会2014
  • 発表場所: 浜松アクトシティコングレスセンター（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2014-10-24
• [学会発表] CLOCKによる古典的・非古典的E-boxを介した概日時計の“多声的”制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: Hikari Yoshitane, Haruka Ozaki, Hideki Terajima, Ngoc-Hien Du, Yutaka Suzuki, Taihei Fujimori, Naoki Kosaka, Shigeki Shimba, Sumio Sugano, Toshihisa Takagi, Wataru Iwasaki, and Yoshitaka Fukada.
  • 学会等名: 日本バイオインフォマティクス学会2014年年会／第3回生命医薬情報学連合大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-10-03
• [学会発表] Fundamental bottlenecks in big-data biology (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎渉
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] バイオインフォマティクスから時空間解析へ (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎渉
  • 学会等名: 日本学術会議学術フォーラム 生命情報ビッグデータ時代における新しい生命科学
  • 発表場所: 日本学術会議講堂（東京都港区）
  • 年月日: 2014-08-29
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://iwasakilab.bi.s.u-tokyo.ac.jp/iwasaki/publications.html