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統合化推進プログラム(統合データ解析トライアル)採択課題

平成25年度採択(2013年9月~2014年1月)

研究開発課題名 大規模なタンパク質データ解析のための高速な局所配列特徴抽出法の開発
研究代表者 蝦名 鉄平
所属・役職 理化学研究所 脳科学総合研究センター 研究員
概   要  タンパク質の機能や構造に対応する局所配列の特徴抽出のためにクラスタリング法が広く利用されているが、従来の方法は近年のタンパク質データベースのような膨大なデータに適用することが難しい。そこで本研究開発では、近年開発された高速な階層的クラスタリング法、BOOL(Binary cOding Oriented cLustering)を利用することでこの問題を解決し、大規模なタンパク質データベースにも適用可能な局所配列の特徴の抽出法を開発する。
発表資料 中間報告会(PDF:456KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
終了報告会(PDF:1.80MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:450KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク RVSB (Representative Vector Selection using BOOL)
研究開発課題名 マルチオミクスデータを用いたゲノム規模代謝モデリングのためのネットワーク解析システムの開発
研究代表者 西田 孝三
所属・役職 理化学研究所 生命システム研究センター テクニカルスタッフ
概   要  近年、いくつかのモデル生物で全ゲノム規模での代謝モデルの再構築結果が公開されている。これらのモデルに独自オミクスデータを適用し、その結果着目したパスウェイをターゲットとする薬剤情報の探索を容易にするソフトウエア基盤の構築を目的とする。本研究では「大腸菌の代謝モデルとKEGG PATHWAYの統合」「オミクスデータマッピングと可視化」「KEGG MEDICUSを用いた薬剤探索」これら一連の操作を実現したネットワーク解析システムの開発を行う。
発表資料 中間報告会(PDF:2.20MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
終了報告会(PDF:886KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:906KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク KEGGscape
研究開発課題名 KNApSAcKを用いた植物の効能メカニズム解明のための基盤構築
研究代表者 西村 陽介
所属・役職 京都大学 化学研究所 大学院生
概   要  KNApSAcK Familyは、植物代謝産物とその由来植物種の組み合わせおよび各植物種のヒトに対する薬効・適応症などの情報を収載している。本提案は、植物の効能に関する情報(個体レベルの機能情報)と、ChEMBLデータベースなどの植物代謝産物と相互作用するヒトタンパク質情報(分子レベルの機能情報)との因果関係の解明に向けた情報基盤を構築し、メタボローム情報を利用した植物の効能予測のための知識の蓄積を目的とする。
発表資料 中間報告会(PDF:1.75MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
終了報告会(PDF:4.52MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:3.00MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク PCIDB(PhytoChemical Interactions DB) 
研究開発課題名 機械学習を用いたタンパク質-リガンド結合部位予測ツールの自動生成パイプラインの開発
研究代表者 番野 雅城
所属・役職 東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 生物情報工学研究室 大学院生
概   要  利用者が指定したリガンド(糖、脂質、金属イオンなど)に対し、そのリガンドが結合するタンパク質の部位(リガンド結合部位)を予測するツールの自動生成パイプラインを開発する。すでに開発したリガンド結合部位データベースにほかの最新データを統合することで、機械学習に基づく高精度な予測ツールを生成する。生成される予測ツールは立体構造未知なタンパク質も予測可能で計算コストも小さく、ゲノムワイドな予測が可能である。
発表資料 中間報告会(PDF:5.10MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
終了報告会(PDF:4.66MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:3.3MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク ・UTProt Galaxy
(アクセス方法: http://utprot.net/ > UTProt Galaxy > 上段Shared Data > Published Workflows)
  Predict Ligand Binding Residue
  Get Non Redundant Ligand Binding Protein With Ligand Binding Residue
  Get Non Redundant Ligand Binding Protein
  Create Ligand Binding Residue Predictor
・PLBSPResidue(アクセス方法: http://utprot.net/ > PLBSPResidue)
・Ligand Binding Residue Predictor Generator in UTProt Galaxy
・UTProt CKAN(アクセス方法: http://utprot.net/ > UTProt CKAN)
研究開発課題名 植物代謝物プロファイリングデータベースAtMetExpressの開発とオミックスデータ統合化の推進
研究代表者 福島 敦史
所属・役職 理化学研究所 環境資源科学研究センター メタボローム情報研究チーム 研究員
概   要  本研究は、質量分析計を使って測定されたモデル植物シロイヌナズナのメタボローム測定データの過去研究を統合することで、シロイヌナズナメタボロームデータベースAtMetExpressを構築する。NBDCのメタボローム関連データベースおよび植物関連データベースを活用して、メタボロームデータおよび他階層オミックスデータの統合化によって新たな知識発見につなげる。
発表資料 中間報告会(PDF:1.08MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
終了報告会(PDF:1.10MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:853KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク AtMetExpress
研究開発課題名 共起関係解析によるタンパク質の機能モジュール探索法の開発
研究代表者 藤井 聡
所属・役職 九州工業大学 大学院情報工学研究院 生命情報工学研究系 助教
概   要  現在、さまざまなデータベースが公開されているが、それらをいかにつなぎあわせて有用な情報を引き出すかが課題となっている。そこで本研究では、それらの情報同士の共起関係に注目し、重要な関係性を探索する手法を開発する。今回は機能ドメイン・モチーフに対して共起関係を求めていく。その共起関係は3次元構造上近くに存在するもの、全タンパク質中で高頻度に出現するもの、またその両方に当てはまるものを検出する。これらで得られた重要な共起関係はデータベースにしてWebツールとして公開する。
発表資料 中間報告会(PDF:833KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
終了報告会(PDF:1.57MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:680KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク PDBnet - Cooccurrence Search Tool
研究開発課題名 タンパク質-糖鎖間の糖鎖結合部位の解明のためのツール改良及び解析
研究代表者 細田 正恵
所属・役職 創価大学 大学院工学研究科 生命情報工学専攻 大学院生
概   要  生体内の機能解明に、タンパク質などの分子と相互作用する糖鎖の解明が注目され、質量分析、レクチンマイクロアレイなど実験により蓄積された大量の実験データを解析する糖鎖インフォマティクスの技術が求められている。そこで、糖鎖構造の解析ツールとして開発している、複数の糖鎖構造アラインメントを行うことができるツールを用いて、統合化されたデータベースのデータからタンパク質と糖鎖の認識および結合の理解・解明に貢献する。
発表資料 中間報告会(PDF:1.84MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
終了報告会(PDF:2.25MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:3.6MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク MCAW (Multiple Carbohydrate Alignment with Weights)
研究開発課題名 MicrobeDB.jpデータを用いたメタゲノム解析Webアプリケーションの開発
研究代表者 森 宙史
所属・役職 東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助教
概   要  本研究開発は、使いやすい解析ツールが不足しているメタゲノム解析について、既存のメタゲノム解析データを同一の解析手法で解析した結果を公開しているMicrobeDB.jpのデータおよびその解析手法を利用することで、ユーザーが所持するメタゲノム配列データからの知識発見を容易に行い、さらには既存のメタゲノム解析データとの比較解析を可能にするWeb アプリケーションを開発する。
発表資料 中間報告会(PDF:1.38MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
終了報告会(PDF:1.79MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:1.2MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク MeGAP(MetaGenome Annotation Pipeline)
(五十音順に掲載)
 

平成26年度採択(2014年9月~2015年2月)

研究開発課題名 PDBjタンパク質をゲノムにマップしたpdbBAMの作成
研究代表者 城田 松之
所属・役職 東北大学大学院医学系研究科 助教
概   要  本研究では、PDBjに含まれる立体構造が解析されたタンパク質のアミノ酸配列について対応するmRNA配列に変換した後、ヒトゲノムDNA配列にマッピングし、ゲノム上の位置と変異情報を示すpdbBAMファイルを構築する。これにより、個人ゲノム解析結果をゲノムブラウザで閲覧したときに、変異情報と既知の構造情報を一目で把握することを可能にする。本研究は個人ゲノム解析と構造生物学の橋渡しをするものであり、これらの研究成果を個別化医療や創薬に効率的に応用できるツールを目指す。
発表資料 キックオフミーティング(PDF:599KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
中間報告会(PDF:6.7MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果報告会(PDF:1.28MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:1.01MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.2MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク pdbBAM
研究開発課題名 RDFストア間データ連結フレームワークの開発およびオーソログ解析への適用
研究代表者 千葉 啓和
所属・役職 基礎生物学研究所 ゲノム情報研究室 研究員
概   要  さまざまなバイオデータベースのSPARQLエンドポイントが整備されることによって、インターネット上の分散データベースが実現されつつある。これらを統合的に解析し知識発見するためには、分散したデータの連結を可能にする技術が必須である。本課題では、RDFストア間でのデータ連結を容易に行うことのできる汎用的なフレームワークを開発する。解析事例として、オーソログデータベースを中心とした遺伝子情報の統合を行い、知識発見を試みる。
発表資料 キックオフミーティング(PDF:916KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
中間報告会(PDF:313KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果報告会(PDF:2.16MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:388KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.2MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク SPANG
研究開発課題名 生化学反応ネットワーク統合解析環境の拡張
研究代表者 西田 孝三
所属・役職 理化学研究所 生命システム研究センター テクニカルスタッフ
概   要  マルチオミクス・パスウェイ・ドラッグターゲット情報を統合した生化学反応ネットワーク統合解析環境の拡張を行う。昨年度の研究開発で行ったワークフローを整備し、分子間相互作用ネットワーク解析プラットフォームCytoscapeが掲げるCyberinfrastructureへの対応を念頭に置いた解析環境の汎用化を推し進める。また昨年度成果では大腸菌に限定していた解析対象の生物種を改め、本年度はシロイヌナズナへも解析の適用が可能であることを示し汎用性の向上を実証する。
発表資料 キックオフミーティング(PDF:532KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
中間報告会(PDF:385KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果報告会(PDF:947KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:735KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.2MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク keggutil
togotrial2014
研究開発課題名 HLA遺伝子完全配列決定パイプラインの構築
研究代表者 細道 一善
所属・役職 国立遺伝学研究所 人類遺伝研究部門 外来研究員
概   要  HLA(ヒト主要組織適合抗原)はヒトの免疫応答の入り口としての役割を果たす重要な分子であり、リウマチや糖尿病など100種近くの生活習慣病、自己免疫疾患、がん、造血幹細胞移植に伴うGVH病、薬剤副作用との関連など数多くの医学的興味を有する。本申請ではNGSによるHLA遺伝子配列決定法ならびにタイピング法の解析パイプラインを構築すると共にHLA databaseのデータとして公開することを目的とする。
発表資料 キックオフミーティング(PDF:2.4MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
中間報告会(PDF:25MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果報告会(PDF:2.86MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(PDF:1.59MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(PDF:0.2MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク p-galaxy
p-galaxy help, HLA ANALYSIS TOOLS
(五十音順に掲載)

平成27年度採択(2015年5月~2016年3月)

研究開発課題名 ChIP-seq SRAの統合的可視化とバイオデータベースとの連携
研究代表者 沖 真弥
所属・役職 九州大学大学院医学研究院 助教
概   要  国際塩基配列データベースに登録されている、ChIP-seq解析(次世代シークエンサを用いたクロマチン免疫沈降法)の生データ全てをスパコンで計算処理する。その結果をウェブサイトを通じて公開し、どのタンパク質がゲノム上のどこに結合しているかが一目でわかるように可視化させる。また、全てのデータについて抗原名や細胞組織名などの情報を付加することで、絞り込み検索を可能にするだけでなく、統合化推進プログラムで開発されたデータベースとの連携を充実させる。
発表資料 キックオフミーティング(PDF:5.83MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
トーゴーの日シンポジウム2015 ポスター発表(PDF:2.9MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果報告会(2016年3月10日)(PDF:3.7MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(3.8MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(0.4MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク ChIP-Atlas
研究開発課題名 配合生薬の横断検索のためのソフトウエアツールの開発
研究代表者 桂樹 哲雄
所属・役職 豊橋技術科学大学大学院工学研究科 助教
概   要  伝統的配合生薬を医療の一部として利用しようという機運が世界的に高まってきているが、それらの生薬情報は一部を除き文献ベースである。今後見込まれるデータベース開発に先立ち、本研究では、配合生薬と効能の情報を横断的に検索するためのスマートフォン向けアプリケーションと、そのデータ基盤を開発する。データをプラグインとして導入することで、様々な国の配合生薬の情報を横断的に検索できるようにする。
発表資料 キックオフミーティング(PDF:444KB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
トーゴーの日シンポジウム2015 ポスター発表(PDF:1.1MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果報告会(2016年3月10日)(PDF:1.3MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(0.5MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(0.4MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク Herbal Medicine Systems
研究開発課題名 高精度全電子計算に基づくレクチン-糖鎖間相互作用解析
研究代表者 中野 祥吾
所属・役職 静岡県立大学食品栄養科学部 助教
概   要  糖鎖およびレクチンデータベースに登録されている糖鎖、レクチンおよび糖‐レクチン複合体構造について第一原理計算を行う。また、糖鎖の動的な構造ゆらぎやレクチンの点変異を考慮したレクチンへの結合能を理論的に予測する新規アルゴリズムを開発し、実際のレクチン-糖鎖系への適用を行う。異分野の研究者による糖鎖およびレクチンデータベースの利用拡大を目指して、可視化ソフトウェア開発を行い、相互作用解析結果を疾患・医薬品・環境物質データベースなどと相互リンクさせる。
発表資料 キックオフミーティング(PDF:1.36MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
トーゴーの日シンポジウム2015 ポスター発表(PDF:1.5MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果報告会(2016年3月10日)(PDF:3.0MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
報告書 終了報告書(3.0MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
評価 事後(0.4MB) クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
成果物リンク PyPaics
(五十音順に掲載)