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LODチャレンジ Japan 2013 審査員特別賞 ライフサイエンス賞
 

LODチャレンジ Japan 2013 審査員特別賞 ライフサイエンス賞

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http://lod.sfc.keio.ac.jp 1419
http://lod-test.sfc.keio.ac.jp 11
http://133.27.175.110 3
http://133.27.175.111 1
http://133.27.36.125 1

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    LODチャレンジ Japan 2013 審査員特別賞 ライフサイエンス賞 LODチャレンジ Japan 2013 審査員特別賞 ライフサイエンス賞 Presentation Transcript

    • 2014年3月7日 LODチャレンジJapan2013授賞式
    • ◆受賞者◆ 込山悠介, 番野雅城, ガル・サード, 鑓水優行, 植木快, 清水謙多郎 ◆推薦の言葉◆ 創薬における重要課題のひとつであるリガンドの結合部位予測に 向け、構造生物学の成果データをLODとして再構成することで、 更に幅広い用途に利活用できるデータベースを構築しました。 ライフサイエンス分野で現在進められているRDFによるデータ ベースの統合化推進に大きく貢献することが今後期待されます。
    • UTProt: ~ LODと機械学習を組み合わせた創薬のパラダイムシフト~ Project UTProt (込山悠介, 番野雅城, ガル・サード, 鑓水優行, 植木快, 清水謙多郎) Bioinformation Engineering Laboratory, Department of Biotechnology, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo
    • インタラクトーム(網羅的な相互作用) LOD構築の過程 タンパク質 構造の 公共DB 解析結果 LOD タンパク質と 化合物の原子 間距離を計算 タンパク質と生体化合物間の 原子間相互作用のスキーマ設計 原子レベルでは データが大きく 使いづらかった アミノ酸残基レベルへ軽量化, 配列DB 等の情報も追加したスキーマを設計 軽量版 LODPDB, PDB-CCD UniProt, ChEBI, SIFTS PLBSP PLBSPResidue
    • タンパク質―リガンド相互作用部位の 機械学習予測ツールの自動生成 軽量版 LOD 機械学習 (SVM) ユーザーが興味のある 既知の化学物質を入力 (薬剤の候補など) データベース中から 既知の相互作用部位 (アミノ酸残基)を抽出 タンパク質―リガンド相互作用部位予測ツール SVMのパラメータは 遺伝的アルゴリズム で最適化 LODから生成された データセットを基に 機械学習(SVM) パラメータ 最適化 (GA) ユーザーの興味に応じた を自動生成
    • 自動生成されたタンパク質―リガンド 相互作用部位予測ツールの実行 タンパク質―リガンド相互作用 部位予測ツール ESFRSDYVLGEGGFGTVYKGYTDENARVGSKSLPVAVKVLNKDGLQGHREWLTEVNFLGQ LRHPNLVKLVGYCCEDDHRLLVYEFMFRGSLENHLFRKTAAPLPWATRMMIALGAAKGLA FLHNAERPVIYRDFKTSNILLDSDYTAKLSDFGLAKAGPHGDETPCVNSSNGHIWICSSR SMQRLVIRRRGAMSTAFGVVLLQLLTGPGVGGQDPAPATEQSPPRLGPPPSL ユーザーは生成されたツールに 構造未知のタンパク質の アミノ酸配列を入力 Webアプリケーション上での予測ツールの実行結果 構造未知のタンパク質のアミノ酸配列の どこに対象の化合物が結合するかが予測できる
    • 予測結果のデータを解析・可視化した例
    • DB問合せ→機械学習→予測ツール利用 までをWebアプリケーション化 ポータルサイト http://utprot.net から UTProt Galaxy へアクセス インタラクトームLODを用いたことにより, 短期間(4ヶ月間)で 複数の機械学習予測ツールの開発に成功. パイプラインのモジュールとして実装. 予測精度指標のAUCは75~85%.
    • タンパク質―リガンド相互作用LODと 機械学習予測で創薬アプリを開発・公開  i043 UTProt:  LODと機械学習を組み合わせた創薬のパラダイムシフト  d064 UTProt RDF Platform:  タンパク質の機能と構造のためのSPARQLエンドポイント集  d065 UTProt Image:  アプリや教材として使える生体高分子画像データベース  a095 UTProt Galaxy:  創薬のためのタンパク質のリガンド結合部位予測ツール生成パイプライン
    • 謝辞  国立情報学研究所  This work was supported by JSPS KAKENHI Grant Number 12J07771 and 23300109.  This research was supported by JST, NBDC.