【研究分野】生体生命情報学

【研究領域課題番号】22300099 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子ネットワーク / 薬剤応答パスウェイ / 動的モデル / シミュレーション / パ スウェイ解析 / ベイジアンネットワーク / ペトリネット / 状態空間モデル / がん / パスウェイ解析 / ベトリネット / 薬剤応答パスウェィ / Bayesiamネットワーク

【研究成果の概要】

薬剤に応答して動く遺伝子発現の時系列データやケース・コントロールデータから,ネットワークモデルを抽象的レベルで推定する計算的・統計的方法を開発した.また,生体分子間の相互作用に関する文献情報から効率よく動的モデルを構築し,その妥当性を体系的に検証するための知識処理技術を開発した.前者にはベイジアンネットワークと状態空間モデルを用い,後者には拡張ペトリネットをネットワークモデルとして用いた.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)

【研究分野】生体生命情報学

【研究領域課題番号】18300097 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子ネットワーク / システム生物学 / シミュレーション / 遺伝子発現マイクロアレイデータ / 創薬ターゲット遺伝子 / Fenofibrate / Gefitinib / 漢方薬 / マイクロアレイ / タンパク質相互作用 / 自己分泌パスウェイ

【研究成果の概要】

遺伝子ノックダウンや薬剤応答などに基づいた遺伝子発現データから大規模遺伝子ネットワークを推定する方法と統計的解析とシミュレーションによる遺伝子ネットワークの解析方法を用いて, 遺伝子ネットワークに基づく, 創薬ターゲットパスウェイを探索するためのバイオインフォマティクス技術を開発した.この技術を使って, 薬剤Fenofibrate, Gefitinib 並びに漢方薬が影響を与えるパスウェイの解析を実現した.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】17,700千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 3,000千円)

【研究分野】生体生命情報学

【研究領域課題番号】15300099 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

タンパク質ネットワーク / 遺伝子ネットワーク / タンパク質相互作用情報 / タンパク質-RNA相互作用予測 / パスウェイモデリング / シミュレーション / タンパク質相互作用 / マイクロアレイ解析 / パスウェイシミュレーション

【研究成果の概要】

本研究は,プロテオーム解析技術の登場に対応して,そのゲノムワイドな解析データからの知識見に関して情報科学的基礎付けをしたものであり,研究成果は大きく2つに分けられる.
1.タンパク質ネットワークの推定に関する研究
マイクロアレイデータとタンパク質相互作用データを用いて遺伝子ネットワークの推定を行う方式を開発した.これは,Y2HやMSによって得られたタンパク質相互作用データをベイジアンネットワークのプライアとして用いることにより,マイクロアレイ遺伝子発現データからノンパラメトリック回帰を用いたベイジアンネットワーク推定技法を開発した.また,主成分解析の方法を応用しマイクロアレイデータから,タンパク質コンプレックスを推定する方法を同時に開発した.また,ベイジアンネットワークとマルコフネットワークを組み合わせたモデルを構築することにより,タンパク質ネットワークの推定においてマイクロアレイ遺伝子発現データを利用し,より精度の高い推定を可能にする方式を開発した.
2.パスウェイのモデル化とシミュレーションの方式についての研究
これまで開発してきたソフトウェアに対して新たにHybrid Functional Petri Net with extensionという基本アーキテクチャを開発し,それによってタンパク質の細胞内局在情報やタンパク質の修飾などの情報をモデル化にとりこむことができるようにした.これを用いて文献及びそれに付随しているデータから様々なタンパク質ネットワークを含んだ形で生体内パスウェイのモデリングを行いその解釈及び評価により,この方式が有効であることを実証した.具体的には,アポトーシスパスウェイ,分裂酵母の細胞周期に関するネットワーク,P53に関するネットワークなどを対象とした.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2003 - 2005

【配分額】16,500千円 (直接経費: 16,500千円)