JP2003242153A - 塩基配列からｒｎａの機能性部位を同定する方法 - Google Patents
塩基配列からｒｎａの機能性部位を同定する方法Info
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- JP2003242153A JP2003242153A JP2002037443A JP2002037443A JP2003242153A JP 2003242153 A JP2003242153 A JP 2003242153A JP 2002037443 A JP2002037443 A JP 2002037443A JP 2002037443 A JP2002037443 A JP 2002037443A JP 2003242153 A JP2003242153 A JP 2003242153A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＲＮＡ塩基配列に基づく高次構造の解析によ
り、機能的に重要な部位を予測する方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、与えられた解析対象塩基配列
に対して変異を与えた変異塩基配列を人為的に生成し、
両者の高次構造の比較に基づいて、高次構造を大きく変
化させる塩基部位を見出す手法が提供される。本発明に
より、高次構造に影響を与えるＲＮＡの機能性部位を予
測することができる。また、変異塩基配列として一塩基
置換(ＳＮＰｓ)を選択した場合には、ＳＮＰｓがＲＮＡ
の機能に与える影響を評価することができる。
り、機能的に重要な部位を予測する方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、与えられた解析対象塩基配列
に対して変異を与えた変異塩基配列を人為的に生成し、
両者の高次構造の比較に基づいて、高次構造を大きく変
化させる塩基部位を見出す手法が提供される。本発明に
より、高次構造に影響を与えるＲＮＡの機能性部位を予
測することができる。また、変異塩基配列として一塩基
置換(ＳＮＰｓ)を選択した場合には、ＳＮＰｓがＲＮＡ
の機能に与える影響を評価することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＲＮＡの機能性部位
を同定する方法に関する。
を同定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＲＮＡはリボヌクレオチドが連結した鎖
状分子である。生体内において、リボヌクレオチドを構
成する塩基には、Ａ（アデニン）、Ｕ（ウラシル）、Ｃ
（シトシン）および、Ｇ（グアニン）の４種類が存在す
る。生体内におけるＲＮＡは、主に蛋白質合成において
次のような重要な役割を果たしている。 mＲＮＡ：蛋白質合成において、ゲノムの塩基配列情報
に基づいて蛋白質を構成するアミノ酸配列を指示する(m
essenger RNA;mRNA) tＲＮＡ：蛋白質合成において、蛋白質を構成するアミ
ノ酸をｍＲＮＡの遺伝暗号にしたがって運ぶ(transfer
RNA;tRNA)
状分子である。生体内において、リボヌクレオチドを構
成する塩基には、Ａ（アデニン）、Ｕ（ウラシル）、Ｃ
（シトシン）および、Ｇ（グアニン）の４種類が存在す
る。生体内におけるＲＮＡは、主に蛋白質合成において
次のような重要な役割を果たしている。 mＲＮＡ：蛋白質合成において、ゲノムの塩基配列情報
に基づいて蛋白質を構成するアミノ酸配列を指示する(m
essenger RNA;mRNA) tＲＮＡ：蛋白質合成において、蛋白質を構成するアミ
ノ酸をｍＲＮＡの遺伝暗号にしたがって運ぶ(transfer
RNA;tRNA)
【０００３】蛋白質合成において、ＲＮＡの塩基配列情
報が単にアミノ酸配列をコードするのみならず、ＲＮＡ
自身が高次構造を形成することで複雑な機能を持つこと
が知られている。ＲＮＡが有する、アミノ酸配列をコー
ドする機能以外の機能に必要な領域を機能性部位(funct
ional region)と言う。たとえば翻訳開始領域のｍＲＮ
Ａの二次構造が、蛋白質への翻訳過程を制御する要因と
なっていることが指摘されている。このような機能は、
アミノ酸配列をコードするための遺伝暗号とは異なる機
能である。
報が単にアミノ酸配列をコードするのみならず、ＲＮＡ
自身が高次構造を形成することで複雑な機能を持つこと
が知られている。ＲＮＡが有する、アミノ酸配列をコー
ドする機能以外の機能に必要な領域を機能性部位(funct
ional region)と言う。たとえば翻訳開始領域のｍＲＮ
Ａの二次構造が、蛋白質への翻訳過程を制御する要因と
なっていることが指摘されている。このような機能は、
アミノ酸配列をコードするための遺伝暗号とは異なる機
能である。
【０００４】また、特定の構造を有するＲＮＡは、塩基
配列を認識して切断する酵素のような作用を有する。こ
のような作用を有するＲＮＡは、リボザイムと呼ばれて
いる。スプライシングにおいてリボザイムが果たす役割
も重要視されている。真核細胞においては、ゲノムの塩
基配列が転写された後に、遺伝子を構成するエキソンが
選択的に連結されて成熟ｍＲＮＡを生成する。この過程
をスプライシングと呼ぶ。リボザイムを構成するＲＮＡ
の立体構造、そしてリボザイムによって切断されるＲＮ
Ａの立体構造のいずれもが、スプライシングに影響を与
える重要な要因となる。このような機能も、アミノ酸配
列をコードする遺伝暗号とは異なる機能である。
配列を認識して切断する酵素のような作用を有する。こ
のような作用を有するＲＮＡは、リボザイムと呼ばれて
いる。スプライシングにおいてリボザイムが果たす役割
も重要視されている。真核細胞においては、ゲノムの塩
基配列が転写された後に、遺伝子を構成するエキソンが
選択的に連結されて成熟ｍＲＮＡを生成する。この過程
をスプライシングと呼ぶ。リボザイムを構成するＲＮＡ
の立体構造、そしてリボザイムによって切断されるＲＮ
Ａの立体構造のいずれもが、スプライシングに影響を与
える重要な要因となる。このような機能も、アミノ酸配
列をコードする遺伝暗号とは異なる機能である。
【０００５】塩基配列のデータから、それがＲＮＡの段
階でどのような機能を持ち得るかを同定することは、医
学、薬学的な研究を進める上で重要である。ＲＮＡの機
能性部位を予測する従来の技術として、対象の塩基配列
に対応する複数の系統に渡る塩基配列を集めて比較する
という方法がある。たとえば以下に示すように塩基配列
を整列(alignment)させ、比較することで、共通する塩
基部位を抽出する。以下の例では、大文字で示した配列
が、４つの種の間で保存された配列として抽出される。 種１ ...auuGCCggAUA... 種２ ...acgGCCauAUA... 種３ ...ucuGCCguAUA... 種４ ...uucGCCuaAUA...
階でどのような機能を持ち得るかを同定することは、医
学、薬学的な研究を進める上で重要である。ＲＮＡの機
能性部位を予測する従来の技術として、対象の塩基配列
に対応する複数の系統に渡る塩基配列を集めて比較する
という方法がある。たとえば以下に示すように塩基配列
を整列(alignment)させ、比較することで、共通する塩
基部位を抽出する。以下の例では、大文字で示した配列
が、４つの種の間で保存された配列として抽出される。 種１ ...auuGCCggAUA... 種２ ...acgGCCauAUA... 種３ ...ucuGCCguAUA... 種４ ...uucGCCuaAUA...
【０００６】抽出された塩基配列を含む部位は、進化的
に保存されている部位であるため、これらの部位は機能
性部位である可能性が高いと考えられる。アミノ酸配列
においてはコドンの縮重があるため、塩基配列が相違し
ていても翻訳アミノ酸配列が保存されている可能性があ
る。一方アミノ酸配列とは無関係に、ＲＮＡの塩基配列
において保存性の高い領域は、ＲＮＡの機能性部位とし
て重要である可能性が高い。この方法は、多数の種に渡
った多くのＲＮＡ塩基配列情報の集積を必要とする。し
たがってそれらの配列を得るための生物実験には多大な
時間と労力が必要となる。
に保存されている部位であるため、これらの部位は機能
性部位である可能性が高いと考えられる。アミノ酸配列
においてはコドンの縮重があるため、塩基配列が相違し
ていても翻訳アミノ酸配列が保存されている可能性があ
る。一方アミノ酸配列とは無関係に、ＲＮＡの塩基配列
において保存性の高い領域は、ＲＮＡの機能性部位とし
て重要である可能性が高い。この方法は、多数の種に渡
った多くのＲＮＡ塩基配列情報の集積を必要とする。し
たがってそれらの配列を得るための生物実験には多大な
時間と労力が必要となる。
【０００７】単なる塩基配列の比較ではなく、塩基配列
情報に基づいてＲＮＡの高次構造を予測することによっ
てＲＮＡの機能性部位を見出すことが試みられている。
たとえばZuckerは、塩基配列情報に基づいて、ＲＮＡの
立体構造を予測するためのアルゴリズムを確立した(M.
Zucker & P. Stiegler Nucleic Acids Research 9, 133
-148, 1981)。
情報に基づいてＲＮＡの高次構造を予測することによっ
てＲＮＡの機能性部位を見出すことが試みられている。
たとえばZuckerは、塩基配列情報に基づいて、ＲＮＡの
立体構造を予測するためのアルゴリズムを確立した(M.
Zucker & P. Stiegler Nucleic Acids Research 9, 133
-148, 1981)。
【０００８】またShapiroは、ＲＮＡをステムとループ
から構成された木構造として表現し、二つの木構造の違
いを数値的な差で表した。 (Shapiro, B.A. and Zhang,
K.,Comparing multiple RNA secondary structures us
ing tree comparisons, CABIOS, 6(4), 309-318, 199
0.)。更にHofackerらは、ＲＮＡの二次構造間の距離を
グラフの差に基づいて評価する手法を用いた(Automatic
detection of conserved RNA structure elements in
complete RNA virus genomes. Nucleic Acids Res. Aug
15;26(16):3825-36, 1998.)。
から構成された木構造として表現し、二つの木構造の違
いを数値的な差で表した。 (Shapiro, B.A. and Zhang,
K.,Comparing multiple RNA secondary structures us
ing tree comparisons, CABIOS, 6(4), 309-318, 199
0.)。更にHofackerらは、ＲＮＡの二次構造間の距離を
グラフの差に基づいて評価する手法を用いた(Automatic
detection of conserved RNA structure elements in
complete RNA virus genomes. Nucleic Acids Res. Aug
15;26(16):3825-36, 1998.)。
【０００９】このような手法を用いてＲＮＡの立体構造
を比較すれば、単なる塩基配列の比較に基づく解析方法
に比べて、より特異的に機能性部位を推定できるはずで
ある。しかし立体構造を比較するためには、やはり実際
に塩基配列情報を得なければならない。公知のＲＮＡの
機能性部位の推定方法は、あくまでも実際に存在する塩
基配列間の比較によって共通構造を見出し、それを機能
性部位として同定するための方法であった。つまり、機
能性部位の推定のためにＲＮＡ塩基配列情報の集積を必
要とする点においては、塩基配列を比較する方法と同じ
課題を有している。
を比較すれば、単なる塩基配列の比較に基づく解析方法
に比べて、より特異的に機能性部位を推定できるはずで
ある。しかし立体構造を比較するためには、やはり実際
に塩基配列情報を得なければならない。公知のＲＮＡの
機能性部位の推定方法は、あくまでも実際に存在する塩
基配列間の比較によって共通構造を見出し、それを機能
性部位として同定するための方法であった。つまり、機
能性部位の推定のためにＲＮＡ塩基配列情報の集積を必
要とする点においては、塩基配列を比較する方法と同じ
課題を有している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＲＮＡの塩
基配列情報の集積を必要としない、ＲＮＡの機能性部位
を同定するための新規な方法の提供を課題とする。
基配列情報の集積を必要としない、ＲＮＡの機能性部位
を同定するための新規な方法の提供を課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＲＮＡの
有する機能と高次構造の関連に着目した。ＲＮＡは、塩
基間の相補的結合に基づいて、特徴的な高次構造を形成
することが知られている。そしてＲＮＡの機能は、その
ＲＮＡが形成する高次構造によって維持されていると考
えられる。このような事実に基づいて、本発明者らは、
解析対象の塩基配列に対して変異を与え、得られた変異
塩基配列における高次構造の変化の度合いを指標とし
て、変異を与えた部位の機能的重要性を予測することが
できるのできると考えた。そして、このような理論に基
づいて予測されたＲＮＡの機能性部位が、既知の方法に
よって確認された機能性部位と一致することを確認して
本発明を完成した。
有する機能と高次構造の関連に着目した。ＲＮＡは、塩
基間の相補的結合に基づいて、特徴的な高次構造を形成
することが知られている。そしてＲＮＡの機能は、その
ＲＮＡが形成する高次構造によって維持されていると考
えられる。このような事実に基づいて、本発明者らは、
解析対象の塩基配列に対して変異を与え、得られた変異
塩基配列における高次構造の変化の度合いを指標とし
て、変異を与えた部位の機能的重要性を予測することが
できるのできると考えた。そして、このような理論に基
づいて予測されたＲＮＡの機能性部位が、既知の方法に
よって確認された機能性部位と一致することを確認して
本発明を完成した。
【００１２】更に本発明者らは、この解析方法を一塩基
置換によってもたらされる変異がＲＮＡの機能性部位に
与える影響の評価に応用できることを見出した。より具
体的には、突然変異を一塩基の置換に限定し、その時の
高次構造が変化する度合いを測ることで、ある１つの塩
基がＲＮＡの構造と機能に及ぼす影響を知ることができ
る。このような解析に基づいて、単塩基置換を評価する
ことも可能となる。
置換によってもたらされる変異がＲＮＡの機能性部位に
与える影響の評価に応用できることを見出した。より具
体的には、突然変異を一塩基の置換に限定し、その時の
高次構造が変化する度合いを測ることで、ある１つの塩
基がＲＮＡの構造と機能に及ぼす影響を知ることができ
る。このような解析に基づいて、単塩基置換を評価する
ことも可能となる。
【００１３】すなわち本発明は、以下のＲＮＡ機能性部
位を同定するための方法、コンピュータープログラム、
並びにそのための装置に関する。あるいは本発明は、本
発明によるＲＮＡ機能性部位を同定するための方法を応
用した、ＲＮＡの機能に影響を与える単塩基多型の同定
方法に関する。
位を同定するための方法、コンピュータープログラム、
並びにそのための装置に関する。あるいは本発明は、本
発明によるＲＮＡ機能性部位を同定するための方法を応
用した、ＲＮＡの機能に影響を与える単塩基多型の同定
方法に関する。
【００１４】〔１〕次の工程を含む、ＲＮＡの機能性部
位を同定する方法。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する工程、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する工
程、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する工程、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部であると同定する工程 〔２〕変異塩基配列が、解析対象塩基配列に人為的な変
異を与えることによって生成された複数の塩基配列であ
る〔１〕に記載の方法。 〔３〕変異が、１塩基置換である〔２〕に記載の方法。 〔４〕変異塩基配列が、解析対象塩基配列を構成する全
ての塩基を、それぞれもとの塩基とは異なる３とおりの
塩基に置換した３とおりの変異塩基配列の集合である
〔２〕に記載の方法。 〔５〕高次構造が２次構造である〔１〕に記載の方法。 〔６〕構造を数値化する工程が、２次構造をループ構造
とステム構造からなる木構造として表現する工程を含む
〔４〕に記載の方法。 〔７〕１塩基置換を有する変異塩基配列として単塩基多
型によってもたらされる塩基配列を用い、単塩基多型が
ＲＮＡの立体構造に与える影響を比較する工程を含む、
〔３〕に記載の方法。 〔８〕〔７〕に記載の方法によって単塩基多型がＲＮＡ
の立体構造に与える影響を比較し、立体構造の変化をも
たらす単塩基多型を選択する工程を含む、ＲＮＡの機能
に影響を与える単塩基多型の同定方法。
位を同定する方法。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する工程、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する工
程、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する工程、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部であると同定する工程 〔２〕変異塩基配列が、解析対象塩基配列に人為的な変
異を与えることによって生成された複数の塩基配列であ
る〔１〕に記載の方法。 〔３〕変異が、１塩基置換である〔２〕に記載の方法。 〔４〕変異塩基配列が、解析対象塩基配列を構成する全
ての塩基を、それぞれもとの塩基とは異なる３とおりの
塩基に置換した３とおりの変異塩基配列の集合である
〔２〕に記載の方法。 〔５〕高次構造が２次構造である〔１〕に記載の方法。 〔６〕構造を数値化する工程が、２次構造をループ構造
とステム構造からなる木構造として表現する工程を含む
〔４〕に記載の方法。 〔７〕１塩基置換を有する変異塩基配列として単塩基多
型によってもたらされる塩基配列を用い、単塩基多型が
ＲＮＡの立体構造に与える影響を比較する工程を含む、
〔３〕に記載の方法。 〔８〕〔７〕に記載の方法によって単塩基多型がＲＮＡ
の立体構造に与える影響を比較し、立体構造の変化をも
たらす単塩基多型を選択する工程を含む、ＲＮＡの機能
に影響を与える単塩基多型の同定方法。
〔９〕コンピュータに次の工程を実行させるためのプロ
グラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録手
段。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する工程、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する工
程、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する工程、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部であると同定する工程 〔１０〕以下の手段を含む、ＲＮＡの機能性部位を同定
するためのシステム。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する手段、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する手
段、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する手段、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部として同定する手段
グラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録手
段。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する工程、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する工
程、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する工程、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部であると同定する工程 〔１０〕以下の手段を含む、ＲＮＡの機能性部位を同定
するためのシステム。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する手段、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する手
段、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する手段、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部として同定する手段
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、上記工程ａ）−ｄ）を
含むＲＮＡの機能性部位を同定する方法に関する。本発
明において機能性部位(functional region)とは、ＲＮ
Ａが有する、アミノ酸配列をコードする機能以外の機能
に必要な領域を言う。たとえば遺伝情報の発現制御機構
が、ＲＮＡが作り出す高次構造によって支えられている
例が公知である。
含むＲＮＡの機能性部位を同定する方法に関する。本発
明において機能性部位(functional region)とは、ＲＮ
Ａが有する、アミノ酸配列をコードする機能以外の機能
に必要な領域を言う。たとえば遺伝情報の発現制御機構
が、ＲＮＡが作り出す高次構造によって支えられている
例が公知である。
【００１６】具体的には、大腸菌の熱ショック応答がＲ
ＮＡポリメラーゼのσサブユニットの一種であるσ32の
mRNAにおける翻訳開始領域の二次構造の安定性によって
制御されていることが明らかにされている。この制御機
構は、転写されたｍＲＮＡの二次構造がAUG翻訳開始コ
ドンやリボソーム結合部位に影響を与える例である。
ＮＡポリメラーゼのσサブユニットの一種であるσ32の
mRNAにおける翻訳開始領域の二次構造の安定性によって
制御されていることが明らかにされている。この制御機
構は、転写されたｍＲＮＡの二次構造がAUG翻訳開始コ
ドンやリボソーム結合部位に影響を与える例である。
【００１７】さらに、骨格筋や中枢神経系に症状が現れ
るミトコンドリア病では、多くの場合、ミトコンドリア
DNA上のtRNA遺伝子内の特定の位置の塩基置換が原因で
あると言われている。ＤＮＡの点変異でなぜミトコンド
リアの異常が起こるのか、なぜ点変異の種類により臨床
症状が変わるのかなどといった問題はほとんど明らかに
されていない。点変異がｔＲＮＡの構造変化を引き起こ
しリボソーム上でのコドン対合能を低下させることが示
唆されており、本発明はこのようなＲＮＡの構造変化が
直接的な形質の原因となっている例を予測するための有
用な手段と成り得る。
るミトコンドリア病では、多くの場合、ミトコンドリア
DNA上のtRNA遺伝子内の特定の位置の塩基置換が原因で
あると言われている。ＤＮＡの点変異でなぜミトコンド
リアの異常が起こるのか、なぜ点変異の種類により臨床
症状が変わるのかなどといった問題はほとんど明らかに
されていない。点変異がｔＲＮＡの構造変化を引き起こ
しリボソーム上でのコドン対合能を低下させることが示
唆されており、本発明はこのようなＲＮＡの構造変化が
直接的な形質の原因となっている例を予測するための有
用な手段と成り得る。
【００１８】また、ｍＲＮＡの高次構造の安定性はタン
パク質への翻訳効率と密接に関わっている。したがって
ｍＲＮＡの塩基配列のどの部分への変異がｍＲＮＡの高
次構造の保持にとって重要であるかを本発明によって予
測することで、特定の遺伝子の翻訳効率を制御できる可
能性がある。例えばＲＮＡウィルスの翻訳の抑制等とい
った、非常に重要な技術として本発明を応用できる可能
性がある。
パク質への翻訳効率と密接に関わっている。したがって
ｍＲＮＡの塩基配列のどの部分への変異がｍＲＮＡの高
次構造の保持にとって重要であるかを本発明によって予
測することで、特定の遺伝子の翻訳効率を制御できる可
能性がある。例えばＲＮＡウィルスの翻訳の抑制等とい
った、非常に重要な技術として本発明を応用できる可能
性がある。
【００１９】ＲＮＡの遺伝暗号がＲＮＡの一次構造（す
なわち塩基配列）に依存しているのに対して、ＲＮＡの
遺伝暗号以外の機能はＲＮＡの高次構造に依存してい
る。したがって、機能性部位は、特定の高次構造の維持
に必要な部位と考えることができる。つまり、機能性部
位は、ＲＮＡが特定の高次構造を維持するのに必要な塩
基配列を含む領域と定義することもできる。
なわち塩基配列）に依存しているのに対して、ＲＮＡの
遺伝暗号以外の機能はＲＮＡの高次構造に依存してい
る。したがって、機能性部位は、特定の高次構造の維持
に必要な部位と考えることができる。つまり、機能性部
位は、ＲＮＡが特定の高次構造を維持するのに必要な塩
基配列を含む領域と定義することもできる。
【００２０】また本発明の機能性部位とは、次のように
定義することもできる。ＲＮＡは、ヌクレオシドなどの
低分子物質や蛋白質などの高分子物質と特異的に結合
し、特定の反応を触媒することなどを通して生体内で重
要な役割を果たしていると考えられている。したがって
ＲＮＡの機能性部位とは、このような役割のために不可
欠な構造部位と定義することもできる。機能性部位に障
害（変異）を持つＲＮＡは、本来の生体内機能を発揮で
きないため、何らかの異常の原因となる可能性がある。
定義することもできる。ＲＮＡは、ヌクレオシドなどの
低分子物質や蛋白質などの高分子物質と特異的に結合
し、特定の反応を触媒することなどを通して生体内で重
要な役割を果たしていると考えられている。したがって
ＲＮＡの機能性部位とは、このような役割のために不可
欠な構造部位と定義することもできる。機能性部位に障
害（変異）を持つＲＮＡは、本来の生体内機能を発揮で
きないため、何らかの異常の原因となる可能性がある。
【００２１】上記工程ａ）において、機能性部位を同定
すべきＲＮＡは、任意のＲＮＡであることができる。本
発明において、機能性部位を同定すべきＲＮＡの塩基配
列を、解析対象塩基配列と言う。したがって、たとえば
以下に示すような塩基配列情報を、解析対象塩基配列と
することができる。実際に取得されたｃＤＮＡの塩基配
列に基づく塩基配列情報、ゲノムの解析によって予測さ
れた仮想遺伝子を構成する塩基配列情報、人為的に構築
した遺伝子の塩基配列情報、融合蛋白質をコードする遺
伝子の塩基配列情報、およびキメラ蛋白質をコードする
遺伝子の塩基配列情報等
すべきＲＮＡは、任意のＲＮＡであることができる。本
発明において、機能性部位を同定すべきＲＮＡの塩基配
列を、解析対象塩基配列と言う。したがって、たとえば
以下に示すような塩基配列情報を、解析対象塩基配列と
することができる。実際に取得されたｃＤＮＡの塩基配
列に基づく塩基配列情報、ゲノムの解析によって予測さ
れた仮想遺伝子を構成する塩基配列情報、人為的に構築
した遺伝子の塩基配列情報、融合蛋白質をコードする遺
伝子の塩基配列情報、およびキメラ蛋白質をコードする
遺伝子の塩基配列情報等
【００２２】塩基配列をＤＮＡに求めるときには、その
まま本発明の解析を進めても良いし、あるいはＲＮＡの
塩基配列とした上で解析を進めることもできる。一般に
ＲＮＡの塩基配列を表現する際には、それに対応するＤ
ＮＡの塩基配列を用いることが多い。本明細書でも、こ
れに従い、ＲＮＡの塩基配列はそれを転写するＤＮＡの
塩基配列で表現することがある。塩基配列情報が成熟Ｒ
ＮＡに由来するものでありさえすれば、ＲＮＡの塩基配
列に変換することにより、本発明の解析対象塩基配列と
することができる。ＤＮＡの塩基配列は、塩基tを塩基u
に置換することによりＲＮＡの塩基配列へ変換される。
まま本発明の解析を進めても良いし、あるいはＲＮＡの
塩基配列とした上で解析を進めることもできる。一般に
ＲＮＡの塩基配列を表現する際には、それに対応するＤ
ＮＡの塩基配列を用いることが多い。本明細書でも、こ
れに従い、ＲＮＡの塩基配列はそれを転写するＤＮＡの
塩基配列で表現することがある。塩基配列情報が成熟Ｒ
ＮＡに由来するものでありさえすれば、ＲＮＡの塩基配
列に変換することにより、本発明の解析対象塩基配列と
することができる。ＤＮＡの塩基配列は、塩基tを塩基u
に置換することによりＲＮＡの塩基配列へ変換される。
【００２３】本発明は、解析対象塩基配列に対して、塩
基配列に変異を有する少なくとも１つの変異塩基配列を
人為的に生成する工程を含む。本発明において、変異塩
基配列とは、解析対象塩基配列に任意の変異を含む塩基
配列を言う。本発明における変異を与える方法や、変異
の種類は限定されない。より具体的には、解析対象塩基
配列に対して、塩基の置換、欠失、挿入、あるいは付加
による変異を与えることによって、変異塩基配列を生成
することができる。
基配列に変異を有する少なくとも１つの変異塩基配列を
人為的に生成する工程を含む。本発明において、変異塩
基配列とは、解析対象塩基配列に任意の変異を含む塩基
配列を言う。本発明における変異を与える方法や、変異
の種類は限定されない。より具体的には、解析対象塩基
配列に対して、塩基の置換、欠失、挿入、あるいは付加
による変異を与えることによって、変異塩基配列を生成
することができる。
【００２４】これらの変異を導入する塩基は、単一であ
っても良いし複数の塩基を変異の対象とすることもでき
る。さらに、塩基の置換、欠失、挿入、あるいは付加に
よる変異が、いずれか一つである場合のみならず、複数
種の変異が導入された変異塩基配列を生成することもで
きる。また塩基の置換、挿入、あるいは付加による変異
を与える場合には、１〜４種類の塩基の任意の塩基を用
いることができる。たとえば置換においては、ある塩基
に対して最大で３とおりの置換が考えられる。本発明に
おける変異は、３とおりの置換を全て生成することもで
きるし、１または２とおりの塩基へ置換することもでき
る。
っても良いし複数の塩基を変異の対象とすることもでき
る。さらに、塩基の置換、欠失、挿入、あるいは付加に
よる変異が、いずれか一つである場合のみならず、複数
種の変異が導入された変異塩基配列を生成することもで
きる。また塩基の置換、挿入、あるいは付加による変異
を与える場合には、１〜４種類の塩基の任意の塩基を用
いることができる。たとえば置換においては、ある塩基
に対して最大で３とおりの置換が考えられる。本発明に
おける変異は、３とおりの置換を全て生成することもで
きるし、１または２とおりの塩基へ置換することもでき
る。
【００２５】特に特定の１塩基を３とおりの塩基に置換
することによって生成される３種類の塩基配列は、本発
明における望ましい変異塩基配列である。解析対象塩基
配列を構成する全ての塩基について、このような変異塩
基配列を生成することによって、解析対象塩基配列が変
異によって取りうる全ての構造を比較することができ
る。置換による変異はＲＮＡの長さの変化を伴わない。
そのため、各塩基が構造に与える影響を、他の要因の影
響の無い条件の元で比較することができる。
することによって生成される３種類の塩基配列は、本発
明における望ましい変異塩基配列である。解析対象塩基
配列を構成する全ての塩基について、このような変異塩
基配列を生成することによって、解析対象塩基配列が変
異によって取りうる全ての構造を比較することができ
る。置換による変異はＲＮＡの長さの変化を伴わない。
そのため、各塩基が構造に与える影響を、他の要因の影
響の無い条件の元で比較することができる。
【００２６】本発明において、好ましい変異塩基配列
は、より少ない領域に限局された変異を含む塩基配列で
ある。本発明の解析の目的は、ＲＮＡの機能性部位を同
定することである。本発明は、変異によってもたらされ
る立体構造の変化を指標としていることから、変異塩基
配列における変異部位は、より限局された領域に配置す
ることが望ましい。変異部位を限局することによって、
結果的に、より正確なＲＮＡの機能性部位の同定が期待
できる。
は、より少ない領域に限局された変異を含む塩基配列で
ある。本発明の解析の目的は、ＲＮＡの機能性部位を同
定することである。本発明は、変異によってもたらされ
る立体構造の変化を指標としていることから、変異塩基
配列における変異部位は、より限局された領域に配置す
ることが望ましい。変異部位を限局することによって、
結果的に、より正確なＲＮＡの機能性部位の同定が期待
できる。
【００２７】たとえば、解析対象塩基配列における１あ
るいは数個の特定の塩基配列に変異を与えることによっ
て得ることができる、複数の変異塩基配列は、本発明に
おける好ましい変異塩基配列である。変異を与えるため
の塩基の数は、少なくとも１、たとえば１〜１０、ある
いは１〜５、更には１〜２を示すことができる。
るいは数個の特定の塩基配列に変異を与えることによっ
て得ることができる、複数の変異塩基配列は、本発明に
おける好ましい変異塩基配列である。変異を与えるため
の塩基の数は、少なくとも１、たとえば１〜１０、ある
いは１〜５、更には１〜２を示すことができる。
【００２８】本発明において、解析対象塩基配列に変異
を与えるための特定の１塩基として、単塩基多型（Sing
le Nucleotide Polymorphism、以下ＳＮＰｓと省略す
る）であることが明らかにされている塩基を選択するこ
とができる。ＳＮＰｓは、一塩基の挿入、欠失、置換に
よる多型を言う。ヒトゲノムの中で最も出現頻度が高い
多型であることから、疾患の診断や治療の研究対象とし
てＳＮＰｓは注目されている。なお遺伝学的には、核酸
の塩基配列上の差異のうち、ある集団内で１％以上の頻
度で存在する変異が、特に多型と呼ばれている。集団と
は、地理的な隔離や亜種によって区別される集団を意味
する。例えば日本人では１％に満たない変異であって
も、他の人種で１％以上の頻度で見出されれば、変異で
はなく多型である。
を与えるための特定の１塩基として、単塩基多型（Sing
le Nucleotide Polymorphism、以下ＳＮＰｓと省略す
る）であることが明らかにされている塩基を選択するこ
とができる。ＳＮＰｓは、一塩基の挿入、欠失、置換に
よる多型を言う。ヒトゲノムの中で最も出現頻度が高い
多型であることから、疾患の診断や治療の研究対象とし
てＳＮＰｓは注目されている。なお遺伝学的には、核酸
の塩基配列上の差異のうち、ある集団内で１％以上の頻
度で存在する変異が、特に多型と呼ばれている。集団と
は、地理的な隔離や亜種によって区別される集団を意味
する。例えば日本人では１％に満たない変異であって
も、他の人種で１％以上の頻度で見出されれば、変異で
はなく多型である。
【００２９】遺伝子領域における塩基配列の変異は、ス
プライシングの異常やｍＲＮＡの立体構造の変化を等を
通じて遺伝子の翻訳異常につながる可能性がある。ＳＮ
Ｐｓはヒトのゲノム上で３００〜６００塩基に一つの割
合で存在すると推測されている。そして、実際に膨大な
数のＳＮＰｓが次々と明らかにされつつある。これらの
ＳＮＰｓには、それぞれ、ＲＮＡの立体構造の変化に影
響を与えるもの、翻訳アミノ酸配列に変化を与えるも
の、そして遺伝的な変化に結びつかないものが含まれて
いるはずである。本発明の機能性部位の同定方法を利用
すれば、膨大な数のＳＮＰｓの中から、ＲＮＡの機能性
部位に影響を与える可能性があるＳＮＰｓを容易に同定
することができる。したがって、本発明における変異を
与える塩基として、ＳＮＰｓであることが明らかにされ
た塩基は、望ましい塩基の一つである。
プライシングの異常やｍＲＮＡの立体構造の変化を等を
通じて遺伝子の翻訳異常につながる可能性がある。ＳＮ
Ｐｓはヒトのゲノム上で３００〜６００塩基に一つの割
合で存在すると推測されている。そして、実際に膨大な
数のＳＮＰｓが次々と明らかにされつつある。これらの
ＳＮＰｓには、それぞれ、ＲＮＡの立体構造の変化に影
響を与えるもの、翻訳アミノ酸配列に変化を与えるも
の、そして遺伝的な変化に結びつかないものが含まれて
いるはずである。本発明の機能性部位の同定方法を利用
すれば、膨大な数のＳＮＰｓの中から、ＲＮＡの機能性
部位に影響を与える可能性があるＳＮＰｓを容易に同定
することができる。したがって、本発明における変異を
与える塩基として、ＳＮＰｓであることが明らかにされ
た塩基は、望ましい塩基の一つである。
【００３０】次いで、解析対象塩基配列と、それに基づ
いて生成された変異塩基配列のそれぞれについて、各塩
基配列を有するＲＮＡの高次構造を予測し、数値化す
る。高次構造は、二次構造以上の高次構造を含む。一般
に二次構造は、ＲＮＡを構成する塩基配列において、相
補的な塩基対間での結合によって形成されるステムとル
ープから成る平面内に配置可能な構造を言う。一方、三
次構造は、ＲＮＡの二次構造の各部位が空間内で相互作
用することで形成される立体構造のことを言う。三次構
造は、二次構造に依存している。ただし三次構造の変化
の原因の全てを、二次構造の変化のみで説明することは
できない。しかし、二次構造の変化は、多くの場合三次
構造の変化を伴う。したがって、二次構造の変化を予測
することは、三次構造の変化を予測することに他ならな
い。
いて生成された変異塩基配列のそれぞれについて、各塩
基配列を有するＲＮＡの高次構造を予測し、数値化す
る。高次構造は、二次構造以上の高次構造を含む。一般
に二次構造は、ＲＮＡを構成する塩基配列において、相
補的な塩基対間での結合によって形成されるステムとル
ープから成る平面内に配置可能な構造を言う。一方、三
次構造は、ＲＮＡの二次構造の各部位が空間内で相互作
用することで形成される立体構造のことを言う。三次構
造は、二次構造に依存している。ただし三次構造の変化
の原因の全てを、二次構造の変化のみで説明することは
できない。しかし、二次構造の変化は、多くの場合三次
構造の変化を伴う。したがって、二次構造の変化を予測
することは、三次構造の変化を予測することに他ならな
い。
【００３１】ＲＮＡの塩基配列に基づいて立体構造を予
測する方法は公知である。たとえば、Zuckerの二次構造
予測プログラムは、与えられた塩基配列とエネルギーパ
ラメータに基づいて、エネルギーを最小にするようなＲ
ＮＡの二次構造を総当り的に発見するアルゴリズムを利
用している。
測する方法は公知である。たとえば、Zuckerの二次構造
予測プログラムは、与えられた塩基配列とエネルギーパ
ラメータに基づいて、エネルギーを最小にするようなＲ
ＮＡの二次構造を総当り的に発見するアルゴリズムを利
用している。
【００３２】またShapiroの方法では、ＲＮＡをステム
とループから構成された木構造として表現し、さらに、
塩基対の長さを考慮している。彼らは、これらの構造間
の距離として、独自に、Tree Edit Operationと呼ばれ
る操作を定義し、二つの木構造の間を入れ替えることが
できる最小のTree Edit Operationのステップ数を構造
間の距離として定義した (Shapiro, B.A. and Zhang,
K., Comparing multiple RNA secondary structures us
ing tree comparisons, CABIOS, 6(4), 309-318, 199
0.)。更にHofackerらは、ＲＮＡの二次構造の各塩基
を、それを囲んでいる塩基対の数で評価して、全体の構
造をMountain Plotと呼ばれる二次元グラフで表し、構
造間の距離をそれらのグラフの差で評価する手法を用い
た(Automatic detectionof conserved RNA structure e
lements in complete RNA virus genomes. Nucleic Aci
ds Res. Aug 15;26(16):3825-36, 1998.)。
とループから構成された木構造として表現し、さらに、
塩基対の長さを考慮している。彼らは、これらの構造間
の距離として、独自に、Tree Edit Operationと呼ばれ
る操作を定義し、二つの木構造の間を入れ替えることが
できる最小のTree Edit Operationのステップ数を構造
間の距離として定義した (Shapiro, B.A. and Zhang,
K., Comparing multiple RNA secondary structures us
ing tree comparisons, CABIOS, 6(4), 309-318, 199
0.)。更にHofackerらは、ＲＮＡの二次構造の各塩基
を、それを囲んでいる塩基対の数で評価して、全体の構
造をMountain Plotと呼ばれる二次元グラフで表し、構
造間の距離をそれらのグラフの差で評価する手法を用い
た(Automatic detectionof conserved RNA structure e
lements in complete RNA virus genomes. Nucleic Aci
ds Res. Aug 15;26(16):3825-36, 1998.)。
【００３３】ＲＮＡの二次構造を予測するアルゴリズム
として、Zuckerの手法の他に、Vienna RNA packageの手
法も公知である(Hofacker et. al., Monatsh. Chem. 12
5: 167-188 1994.)。この手法は、Zuckerと同様に、ダ
イナミックプログラミングの手法を用いている。そして
塩基対間で結合が生じる確率を考慮することで、予測精
度の向上を図った。これらの二次構造の予測アルゴリズ
ムは、数百塩基程度の短いＲＮＡ分子であれば、高い信
頼度でその二次構造を予測することができる。また予測
に必要な計算時間は、通常、数秒程度に過ぎないので、
本発明に利用することができる。
として、Zuckerの手法の他に、Vienna RNA packageの手
法も公知である(Hofacker et. al., Monatsh. Chem. 12
5: 167-188 1994.)。この手法は、Zuckerと同様に、ダ
イナミックプログラミングの手法を用いている。そして
塩基対間で結合が生じる確率を考慮することで、予測精
度の向上を図った。これらの二次構造の予測アルゴリズ
ムは、数百塩基程度の短いＲＮＡ分子であれば、高い信
頼度でその二次構造を予測することができる。また予測
に必要な計算時間は、通常、数秒程度に過ぎないので、
本発明に利用することができる。
【００３４】更に、ＲＮＡの三次構造の計算を目的とす
るソフトウエアも公知である。たとえばInsightやAmber
といった三次構造の計算用のソフトウェアは、分子動力
学法(MD)を用いて三次元構造を計算するためのソフトウ
エアである(Pearlman et. al., AMBER 4.0, University
of California, San Francisco. 1991.)。MDは、多体
系の運動方程式を差分法によって数値的に解く手法であ
る。これらのソフトウエアを用いた三次構造の解析は、
まず、X線結晶解析やNMR等の実験的手法により、目的の
物質の初期構造としての立体構造を測定し、そこに原子
や分子を追加しつつMDを用いて計算するという工程を含
む。これらの三次構造の予測手法を本発明に応用する場
合、対象のＲＮＡを結晶化させ、NMRなどでその三次構
造を実験的に確認しておく必要がある。これが可能であ
れば、突然変異を入れた場合の三次構造を計算機で計算
し、その構造の変化を数値化することで、二次構造の予
測方法と同様に本発明の方法に利用することができる。
るソフトウエアも公知である。たとえばInsightやAmber
といった三次構造の計算用のソフトウェアは、分子動力
学法(MD)を用いて三次元構造を計算するためのソフトウ
エアである(Pearlman et. al., AMBER 4.0, University
of California, San Francisco. 1991.)。MDは、多体
系の運動方程式を差分法によって数値的に解く手法であ
る。これらのソフトウエアを用いた三次構造の解析は、
まず、X線結晶解析やNMR等の実験的手法により、目的の
物質の初期構造としての立体構造を測定し、そこに原子
や分子を追加しつつMDを用いて計算するという工程を含
む。これらの三次構造の予測手法を本発明に応用する場
合、対象のＲＮＡを結晶化させ、NMRなどでその三次構
造を実験的に確認しておく必要がある。これが可能であ
れば、突然変異を入れた場合の三次構造を計算機で計算
し、その構造の変化を数値化することで、二次構造の予
測方法と同様に本発明の方法に利用することができる。
【００３５】本発明において予測された高次構造は数値
化され、比較される。たとえば上記のような方法によっ
て、高次構造を数値として比較することができる。より
具体的には、実施例に示したような、ＲＮＡの二次構造
を構成する木構造に着目した比較解析方法は、本発明に
おける高次構造の数値化および比較のための方法として
好ましい。この方法は、木構造として表現した二次構造
を配列に変換しそれらを整列させ比較することで二次構
造間の距離を計算するアルゴリズムに基づいている。
化され、比較される。たとえば上記のような方法によっ
て、高次構造を数値として比較することができる。より
具体的には、実施例に示したような、ＲＮＡの二次構造
を構成する木構造に着目した比較解析方法は、本発明に
おける高次構造の数値化および比較のための方法として
好ましい。この方法は、木構造として表現した二次構造
を配列に変換しそれらを整列させ比較することで二次構
造間の距離を計算するアルゴリズムに基づいている。
【００３６】上記工程ｂ）で得られた数値を比較して、
高次構造の違いを数値の違いとして取得することができ
る（工程ｃ）。更に工程ｃ）において取得される前記数
値に有意な差が見られた場合に、変異塩基配列における
変異を有する個所を、解析対象塩基配列の機能性部位の
一部であると同定することができる（工程ｄ）。
高次構造の違いを数値の違いとして取得することができ
る（工程ｃ）。更に工程ｃ）において取得される前記数
値に有意な差が見られた場合に、変異塩基配列における
変異を有する個所を、解析対象塩基配列の機能性部位の
一部であると同定することができる（工程ｄ）。
【００３７】本発明において、変異を加えた時に解析対
象塩基配列の構造から変化する程度が有意な差を越えた
場合、変異を与えた部位が機能性部位であると判断され
る。本発明において、有意性は、たとえば次のようにし
て判断される。まず、解析対象塩基配列に変異を与える
ことによって生じる構造間の距離の分布が正規分布であ
ると考える。そしてその平均および標準偏差に基づい
て、有意差を検定することにより、有意な差を与える変
異個所を見出すことができる。このようにして有意な差
の原因となる変異を同定する工程を、実施例に示した。
実施例においては、有意水準３０％、あるいは１０％で
有意差があると判断した。本発明においては、構造の違
いを数値として表現しているため、各塩基の変異によっ
てもたらされる構造の相違を定量的に比較することがで
きる。
象塩基配列の構造から変化する程度が有意な差を越えた
場合、変異を与えた部位が機能性部位であると判断され
る。本発明において、有意性は、たとえば次のようにし
て判断される。まず、解析対象塩基配列に変異を与える
ことによって生じる構造間の距離の分布が正規分布であ
ると考える。そしてその平均および標準偏差に基づい
て、有意差を検定することにより、有意な差を与える変
異個所を見出すことができる。このようにして有意な差
の原因となる変異を同定する工程を、実施例に示した。
実施例においては、有意水準３０％、あるいは１０％で
有意差があると判断した。本発明においては、構造の違
いを数値として表現しているため、各塩基の変異によっ
てもたらされる構造の相違を定量的に比較することがで
きる。
【００３８】機能性部位におけるＳＮＰｓは、なんらか
の機能異常の原因となることが予測される。ＲＮＡにお
ける、機能異常の原因となる変異には、進化的に許容さ
れない変異も含まれる。進化的に許容されない変異は、
多くの場合致死的な異常の原因となる可能性もある。し
たがって、ＲＮＡにおける機能性部位を見出すことは、
生理機能に与える影響に基づいてＳＮＰｓを分類する上
で重要な情報を与える。逆に有意な差を越えないような
部位におけるＳＮＰｓは、有害な表現型の原因とならな
いと予測される。
の機能異常の原因となることが予測される。ＲＮＡにお
ける、機能異常の原因となる変異には、進化的に許容さ
れない変異も含まれる。進化的に許容されない変異は、
多くの場合致死的な異常の原因となる可能性もある。し
たがって、ＲＮＡにおける機能性部位を見出すことは、
生理機能に与える影響に基づいてＳＮＰｓを分類する上
で重要な情報を与える。逆に有意な差を越えないような
部位におけるＳＮＰｓは、有害な表現型の原因とならな
いと予測される。
【００３９】本発明は、上記ＲＮＡの機能性部位の同定
方法を実施するためのプログラムを提供する。本発明の
プログラムは、次の工程をコンピュータに実行させるた
めのソースコードで構成される。本発明のプログラム
は、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可
能な記録手段に格納することができる。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する工程、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する工
程、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する工程、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部であると同定する工程
方法を実施するためのプログラムを提供する。本発明の
プログラムは、次の工程をコンピュータに実行させるた
めのソースコードで構成される。本発明のプログラム
は、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可
能な記録手段に格納することができる。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する工程、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する工
程、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する工程、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部であると同定する工程
【００４０】本発明において、工程ａ）では、解析対象
塩基配列として入力された塩基配列をもとに、変異塩基
配列を生成する。変異塩基配列については、既に述べた
とおりである。たとえば、解析対象塩基配列として入力
された全ての塩基について、もとの塩基とは異なる３種
類の塩基に置換した塩基を有する塩基配列を変異塩基配
列として生成する。このような変異塩基配列を生成する
ためのプログラムを実施例に示した。
塩基配列として入力された塩基配列をもとに、変異塩基
配列を生成する。変異塩基配列については、既に述べた
とおりである。たとえば、解析対象塩基配列として入力
された全ての塩基について、もとの塩基とは異なる３種
類の塩基に置換した塩基を有する塩基配列を変異塩基配
列として生成する。このような変異塩基配列を生成する
ためのプログラムを実施例に示した。
【００４１】図３に、実施例に用いた一塩基置換を付加
する場合の変異配列作成プログラムの流れ図を示す。こ
のプログラムでは、塩基配列の全塩基に対してＳＮＰｓ
を想定し、各塩基に対して、その塩基を他の三通りの塩
基に置換した配列を作成し、メモリに格納する。
する場合の変異配列作成プログラムの流れ図を示す。こ
のプログラムでは、塩基配列の全塩基に対してＳＮＰｓ
を想定し、各塩基に対して、その塩基を他の三通りの塩
基に置換した配列を作成し、メモリに格納する。
【００４２】本発明において、上記工程ｂ）や工程ｃ）
には、既に述べたような公知のアルゴリズムを応用する
ことができる。これらのアルゴリズムに基づいて、コン
ピュータ上で実際に塩基配列を解析するためのプログラ
ムも公知である(M. Zucker &P. Stiegler Nucleic Acid
s Research 9, 133-148, 1981)。なお、ＲＮＡの高次構
造計算プログラムは多くのものが知られているが、本発
明では、任意の高次構造計算プログラムを適用すること
ができる。用いる高次構造計算プログラムに応じて、高
次構造の構造の類似度を数値化するために適当な距離関
数の定義を行う。
には、既に述べたような公知のアルゴリズムを応用する
ことができる。これらのアルゴリズムに基づいて、コン
ピュータ上で実際に塩基配列を解析するためのプログラ
ムも公知である(M. Zucker &P. Stiegler Nucleic Acid
s Research 9, 133-148, 1981)。なお、ＲＮＡの高次構
造計算プログラムは多くのものが知られているが、本発
明では、任意の高次構造計算プログラムを適用すること
ができる。用いる高次構造計算プログラムに応じて、高
次構造の構造の類似度を数値化するために適当な距離関
数の定義を行う。
【００４３】加えて本発明は、前記ＲＮＡの機能性部位
を同定するための方法を実現するためのシステムを提供
する。すなわち本発明は、以下の手段を含む、ＲＮＡの
機能性部位を同定するためのシステムに関する。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する手段、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する手
段、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する手段、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部として同定する手段
を同定するための方法を実現するためのシステムを提供
する。すなわち本発明は、以下の手段を含む、ＲＮＡの
機能性部位を同定するためのシステムに関する。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する手段、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する手
段、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する手段、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部として同定する手段
【００４４】本発明によるＲＮＡの機能性部位を同定す
るためのシステムは、たとえば前記本発明のプログラム
をコンピュータに実行させることにより、実現すること
ができる。たとえば手段ａ）は、上記プログラムを実行
したコンピュータに、本発明における解析対象塩基配列
を入力する手段、与えられた解析対象塩基配列にプログ
ラムにしたがって変異を与えて変異塩基配列を生成する
ための手段、そして生成された変異塩基配列を格納する
手段とで構成される。
るためのシステムは、たとえば前記本発明のプログラム
をコンピュータに実行させることにより、実現すること
ができる。たとえば手段ａ）は、上記プログラムを実行
したコンピュータに、本発明における解析対象塩基配列
を入力する手段、与えられた解析対象塩基配列にプログ
ラムにしたがって変異を与えて変異塩基配列を生成する
ための手段、そして生成された変異塩基配列を格納する
手段とで構成される。
【００４５】解析対象塩基配列は、通常、キーボードや
各種の記録媒体から本発明のシステムに読みこむことが
できる。あるいは、ネットワークを介して他のコンピュ
ータや、ネットワーク上の情報格納デバイスから読み込
むこともできる。更には、シーケンサが生成する塩基配
列情報を、解析対象塩基配列として本発明のシステムに
直接読みこませることもできる。
各種の記録媒体から本発明のシステムに読みこむことが
できる。あるいは、ネットワークを介して他のコンピュ
ータや、ネットワーク上の情報格納デバイスから読み込
むこともできる。更には、シーケンサが生成する塩基配
列情報を、解析対象塩基配列として本発明のシステムに
直接読みこませることもできる。
【００４６】読みこんだ塩基配列がＤＮＡの情報である
場合には、自動的にＲＮＡの塩基配列情報に変換させる
こともできる。塩基配列がＤＮＡであることは、塩基t
の存在を検知することにより確認することができる。た
とえばZuckerの構造計算プログラムは、ＤＮＡの塩基配
列をＲＮＡの塩基配列に変換した上で構造計算の対象と
するステップを装備している。しかし、この後に行う高
次構造の解析結果に影響を与えることが無ければ、必ず
しもＲＮＡの塩基配列情報に変換する必要は無い。
場合には、自動的にＲＮＡの塩基配列情報に変換させる
こともできる。塩基配列がＤＮＡであることは、塩基t
の存在を検知することにより確認することができる。た
とえばZuckerの構造計算プログラムは、ＤＮＡの塩基配
列をＲＮＡの塩基配列に変換した上で構造計算の対象と
するステップを装備している。しかし、この後に行う高
次構造の解析結果に影響を与えることが無ければ、必ず
しもＲＮＡの塩基配列情報に変換する必要は無い。
【００４７】本発明のためのプログラムが動作するコン
ピュータの制御ユニットは、与えられた解析対象塩基配
列にプログラムにしたがって変異を与えて変異塩基配列
を生成する。変異を与える方法は、パラメーターとして
任意に設定することができる。たとえば実施例において
は、解析対象塩基配列を構成する全ての塩基に対して変
異を与えている。この他、たとえば解析対象塩基配列に
おける特定のＳＮＰｓが機能性部位に与える影響を評価
するために、特定の塩基に対してのみ変異を与えるよう
に、プログラムを修正することもできる。制御ユニット
によって生成された変異塩基配列は、メモリユニットに
格納される。
ピュータの制御ユニットは、与えられた解析対象塩基配
列にプログラムにしたがって変異を与えて変異塩基配列
を生成する。変異を与える方法は、パラメーターとして
任意に設定することができる。たとえば実施例において
は、解析対象塩基配列を構成する全ての塩基に対して変
異を与えている。この他、たとえば解析対象塩基配列に
おける特定のＳＮＰｓが機能性部位に与える影響を評価
するために、特定の塩基に対してのみ変異を与えるよう
に、プログラムを修正することもできる。制御ユニット
によって生成された変異塩基配列は、メモリユニットに
格納される。
【００４８】本発明のシステムにおいて、手段ｂ）解析
対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変異塩基配
列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する手段は、たと
えば次のような手段によって構成することができる。本
発明のプログラムが動作するコンピュータの制御ユニッ
トは、前記手段ａ）が生成した塩基配列情報をメモリユ
ニットから読み出し、プログラムとして与えられたアル
ゴリズムに基づいて、高次構造を予測し、数値化するた
めの手段として機能する。その結果生成された数値は、
メモリユニットに格納される。
対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変異塩基配
列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する手段は、たと
えば次のような手段によって構成することができる。本
発明のプログラムが動作するコンピュータの制御ユニッ
トは、前記手段ａ）が生成した塩基配列情報をメモリユ
ニットから読み出し、プログラムとして与えられたアル
ゴリズムに基づいて、高次構造を予測し、数値化するた
めの手段として機能する。その結果生成された数値は、
メモリユニットに格納される。
【００４９】更に本発明のシステムにおいて、手段
ｃ）：手段ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の
違いを数値の違いとして取得する手段は、たとえば次の
ような手段によって構成することができる。本発明のプ
ログラムが動作するコンピュータの制御ユニットは、メ
モリユニットに格納された高次構造に対応する数値を順
次読み出して、解析対象塩基配列に基づいて生成された
数値と比較する手段として機能する。比較の結果は、メ
モリユニットに数値として格納される。
ｃ）：手段ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の
違いを数値の違いとして取得する手段は、たとえば次の
ような手段によって構成することができる。本発明のプ
ログラムが動作するコンピュータの制御ユニットは、メ
モリユニットに格納された高次構造に対応する数値を順
次読み出して、解析対象塩基配列に基づいて生成された
数値と比較する手段として機能する。比較の結果は、メ
モリユニットに数値として格納される。
【００５０】そして本発明のシステムにおいて、手段
ｄ）：手段ｃ）において前記数値に有意な差が見られた
場合に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解
析対象塩基配列の機能性部位の一部として同定する手段
は、たとえば次のような手段によって構成することがで
きる。本発明のプログラムが動作するコンピュータの制
御ユニットは、メモリユニットに格納された比較結果の
数値を順次読み出して、プログラムとして与えられた判
断基準と比較し、有意な差が見出されたかどうかを判定
する手段として機能する。判定の結果、有意差ありと判
定された組み合せを構成する変異塩基配列における変異
部位は、解析対象塩基配列を有するＲＮＡにおいて、機
能性部位であると同定される。
ｄ）：手段ｃ）において前記数値に有意な差が見られた
場合に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解
析対象塩基配列の機能性部位の一部として同定する手段
は、たとえば次のような手段によって構成することがで
きる。本発明のプログラムが動作するコンピュータの制
御ユニットは、メモリユニットに格納された比較結果の
数値を順次読み出して、プログラムとして与えられた判
断基準と比較し、有意な差が見出されたかどうかを判定
する手段として機能する。判定の結果、有意差ありと判
定された組み合せを構成する変異塩基配列における変異
部位は、解析対象塩基配列を有するＲＮＡにおいて、機
能性部位であると同定される。
【００５１】本発明のシステムは、判定結果に基づい
て、以下のような情報を出力することができる。 １． 解析対象塩基配列において、機能性部位として同
定された塩基、およびその有意水準。（表１） ２． 解析対象塩基配列において、高次構造への影響が
少ないと推定される塩基、およびその有意水準。 ３． 解析対象塩基配列を構成する各塩基に変異を与え
た場合の高次構造の変化レベル。（たとえば図７。これ
らの情報は、表形式の数値データとしても、またグラフ
としても出力することができる。） ４． 解析対象塩基配列と、各塩基に変異を有する変異
塩基配列によって構成される高次構造そのもの（たとえ
ば図６や図１０など）。例えば、Zuckerのアルゴリズム
を用いる場合は二次構造が、またInsightを用いる場合
は三次構造が得られる。 ５． 解析対象塩基配列と、各塩基に変異を有する変異
塩基配列によって構成される高次構造を数値化する工程
で得られる高次構造の表現形式（たとえば図６や図１０
など）。例えば、本発明で用いた二次構造を木構造とし
て表現することで数値化する方法の場合、各変異塩基配
列が構成する高次構造の木構造表現を出力することがで
きる。この種の情報を参照することで、変異が構造にど
のような影響を及ぼしたのかを確認することができる。
て、以下のような情報を出力することができる。 １． 解析対象塩基配列において、機能性部位として同
定された塩基、およびその有意水準。（表１） ２． 解析対象塩基配列において、高次構造への影響が
少ないと推定される塩基、およびその有意水準。 ３． 解析対象塩基配列を構成する各塩基に変異を与え
た場合の高次構造の変化レベル。（たとえば図７。これ
らの情報は、表形式の数値データとしても、またグラフ
としても出力することができる。） ４． 解析対象塩基配列と、各塩基に変異を有する変異
塩基配列によって構成される高次構造そのもの（たとえ
ば図６や図１０など）。例えば、Zuckerのアルゴリズム
を用いる場合は二次構造が、またInsightを用いる場合
は三次構造が得られる。 ５． 解析対象塩基配列と、各塩基に変異を有する変異
塩基配列によって構成される高次構造を数値化する工程
で得られる高次構造の表現形式（たとえば図６や図１０
など）。例えば、本発明で用いた二次構造を木構造とし
て表現することで数値化する方法の場合、各変異塩基配
列が構成する高次構造の木構造表現を出力することがで
きる。この種の情報を参照することで、変異が構造にど
のような影響を及ぼしたのかを確認することができる。
【００５２】これらの情報は、画面への表示、あるいは
紙への出力など、任意の形で出力することができる。本
発明の解析システムをネットワーク上で運用する場合に
は、ネットワークを介して異なるコンピュータの画面に
結果を出力することもできる。あるいは,出力結果をデ
ータファイルとして異なるコンピュータに伝送すること
もできる。
紙への出力など、任意の形で出力することができる。本
発明の解析システムをネットワーク上で運用する場合に
は、ネットワークを介して異なるコンピュータの画面に
結果を出力することもできる。あるいは,出力結果をデ
ータファイルとして異なるコンピュータに伝送すること
もできる。
【００５３】図１は本発明のシステムのハードウエア構
成であり、図２は本発明の手法の流れ図である。 （１）入力ユニットからＲＮＡ塩基配列が入力される。
（ステップ１） （２）制御ユニットは、ハードディスクの変異配列作成
プログラムに基づいて、配列の各塩基に対して突然変異
を付加した配列の集合を作成し、メモリに格納する。
（ステップ２） （３）制御ユニットは、任意の高次構造計算プログラム
に基づいて、メモリ内に格納された配列の集合の高次構
造を計算し、それらを再びメモリに格納する。（ステッ
プ３） （４）制御ユニットは構造距離計算プログラムに基づい
て、高次構造の構造の類似度を数値化するための距離関
数を用い、メモリ内に格納された高次構造の集合間の距
離を計算する。（ステップ４） （５）このようにして入力された塩基配列の各塩基に突
然変異が与えられた場合に元の高次構造が変化する程度
を数値化して算出し、その結果を表示ユニットへ表示す
る。（ステップ５）
成であり、図２は本発明の手法の流れ図である。 （１）入力ユニットからＲＮＡ塩基配列が入力される。
（ステップ１） （２）制御ユニットは、ハードディスクの変異配列作成
プログラムに基づいて、配列の各塩基に対して突然変異
を付加した配列の集合を作成し、メモリに格納する。
（ステップ２） （３）制御ユニットは、任意の高次構造計算プログラム
に基づいて、メモリ内に格納された配列の集合の高次構
造を計算し、それらを再びメモリに格納する。（ステッ
プ３） （４）制御ユニットは構造距離計算プログラムに基づい
て、高次構造の構造の類似度を数値化するための距離関
数を用い、メモリ内に格納された高次構造の集合間の距
離を計算する。（ステップ４） （５）このようにして入力された塩基配列の各塩基に突
然変異が与えられた場合に元の高次構造が変化する程度
を数値化して算出し、その結果を表示ユニットへ表示す
る。（ステップ５）
【００５４】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されない。なお、本
明細書において引用された文献は、全て本明細書の一部
として組込まれる。
が、本発明はこれらの実施例に限定されない。なお、本
明細書において引用された文献は、全て本明細書の一部
として組込まれる。
【００５５】本発明の実施例として、ヒトのU2snRNAの
塩基配列を用いて、他の種の塩基配列情報との比較を行
うことなく、その機能性部位及びＳＮＰｓの重要度の予
測を行った例を示す。U2 snRNAはタンパク質の情報を持
たないＲＮＡであり、イントロンのスプライシングにお
いて重要な機能を果たしていると考えられている。配列
番号：５に、ヒトのU2snRNAの塩基配列を示した。この
配列に対して、まず１２番目の塩基gをaに（配列番号：
６）、また１５７番目の塩基gをaに（配列番号：７）人
為的に置換した配列を作成した。これらの３種類の塩基
配列からZuckerのアルゴリズムを用いて二次構造を計算
した結果を図４に示す。図４から明らかなように、１２
番目の塩基の変異（２）は大きく全体の二次構造を変化
させているのに対し、１５７番目の塩基の変異（３）は
ほとんど構造変化を引き起こしていないことが分かる。
以下の実施例では、このような過程を全ての塩基の、全
ての塩基置換について実施し、それぞれの場合における
構造の変化を数値化し、それに基づいて機能性部位の評
価とＳＮＰｓの評価を行う。
塩基配列を用いて、他の種の塩基配列情報との比較を行
うことなく、その機能性部位及びＳＮＰｓの重要度の予
測を行った例を示す。U2 snRNAはタンパク質の情報を持
たないＲＮＡであり、イントロンのスプライシングにお
いて重要な機能を果たしていると考えられている。配列
番号：５に、ヒトのU2snRNAの塩基配列を示した。この
配列に対して、まず１２番目の塩基gをaに（配列番号：
６）、また１５７番目の塩基gをaに（配列番号：７）人
為的に置換した配列を作成した。これらの３種類の塩基
配列からZuckerのアルゴリズムを用いて二次構造を計算
した結果を図４に示す。図４から明らかなように、１２
番目の塩基の変異（２）は大きく全体の二次構造を変化
させているのに対し、１５７番目の塩基の変異（３）は
ほとんど構造変化を引き起こしていないことが分かる。
以下の実施例では、このような過程を全ての塩基の、全
ての塩基置換について実施し、それぞれの場合における
構造の変化を数値化し、それに基づいて機能性部位の評
価とＳＮＰｓの評価を行う。
【００５６】図２は、本発明によるＲＮＡ機能性部位予
測手法の流れ図である。ステップ１では、解析対象塩基
配列を入力する。ここでは、ヒトのU2snRNAの塩基配列
（配列番号：１）を入力として与える。ステップ２で
は、突然変異を付加した塩基配列を作製する。この実施
例では、付加する突然変異を一塩基置換に限定するもの
とする。一つの塩基について、３通りの一塩基置換が存
在するので、ここでは、図５に示すように、それぞれの
塩基を自分自身以外の３通りの塩基に置換したものを全
ての塩基について作成する。ここでは、U2snRNAの配列
が１８７塩基対から成るので、各塩基を３通りに置換し
た、計187*3=561種類の塩基配列を作成する。この時用
いた変異配列作成プログラムの流れ図を図３に示した。
測手法の流れ図である。ステップ１では、解析対象塩基
配列を入力する。ここでは、ヒトのU2snRNAの塩基配列
（配列番号：１）を入力として与える。ステップ２で
は、突然変異を付加した塩基配列を作製する。この実施
例では、付加する突然変異を一塩基置換に限定するもの
とする。一つの塩基について、３通りの一塩基置換が存
在するので、ここでは、図５に示すように、それぞれの
塩基を自分自身以外の３通りの塩基に置換したものを全
ての塩基について作成する。ここでは、U2snRNAの配列
が１８７塩基対から成るので、各塩基を３通りに置換し
た、計187*3=561種類の塩基配列を作成する。この時用
いた変異配列作成プログラムの流れ図を図３に示した。
【００５７】ステップ３では、作成した全ての塩基配列
について高次構造を計算する。本実施例では、高次構造
として二次構造を考え、高次構造計算プログラムとして
Michael Zuckerの二次構造予測アルゴリズムを用いた
(M. Zucker & P. Stiegler Nucleic Acids Research 9,
133-148, 1981)。Zuckerの二次構造予測プログラム
は、与えられた塩基配列とエネルギーパラメータに基づ
いて、エネルギーを最小にするようなＲＮＡの二次構造
を総当り的に発見するものである。
について高次構造を計算する。本実施例では、高次構造
として二次構造を考え、高次構造計算プログラムとして
Michael Zuckerの二次構造予測アルゴリズムを用いた
(M. Zucker & P. Stiegler Nucleic Acids Research 9,
133-148, 1981)。Zuckerの二次構造予測プログラム
は、与えられた塩基配列とエネルギーパラメータに基づ
いて、エネルギーを最小にするようなＲＮＡの二次構造
を総当り的に発見するものである。
【００５８】ステップ４では、二次構造の構造間距離計
算プログラムとして、図６、および図１０に示すよう
な、木構造として表現した二次構造を配列に変換しそれ
らを整列させ比較することで二次構造間の距離を計算す
るアルゴリズムを用いた。ここで、木構造とは、単一ノ
ード、または複数の木構造を左右に順序づけられた子供
として持つノードからなる構造として再帰的に定義す
る。また、木構造のルートノードとは、そのノードを子
供とするノードが存在しない木構造の中の唯一のノード
を指す。さらに、ノードのランクとは、ノードの直下に
ある子供ノードの数を指す。木構造の各ノードは、ＲＮ
Ａの二次構造のループ構造に対応し、各ノードを結ぶパ
スはステム構造に対応する。木構造は、それに含まれる
全てのノードのランクを、ルートノードから、親から子
供、左から右の順で、順番に並べた配列によって一意に
表すことができる。この配列表現は、ＲＮＡの二次構造
の構造的な特徴を数値列として持っており、二次構造間
の比較は、この配列間の比較へと帰着される。
算プログラムとして、図６、および図１０に示すよう
な、木構造として表現した二次構造を配列に変換しそれ
らを整列させ比較することで二次構造間の距離を計算す
るアルゴリズムを用いた。ここで、木構造とは、単一ノ
ード、または複数の木構造を左右に順序づけられた子供
として持つノードからなる構造として再帰的に定義す
る。また、木構造のルートノードとは、そのノードを子
供とするノードが存在しない木構造の中の唯一のノード
を指す。さらに、ノードのランクとは、ノードの直下に
ある子供ノードの数を指す。木構造の各ノードは、ＲＮ
Ａの二次構造のループ構造に対応し、各ノードを結ぶパ
スはステム構造に対応する。木構造は、それに含まれる
全てのノードのランクを、ルートノードから、親から子
供、左から右の順で、順番に並べた配列によって一意に
表すことができる。この配列表現は、ＲＮＡの二次構造
の構造的な特徴を数値列として持っており、二次構造間
の比較は、この配列間の比較へと帰着される。
【００５９】配列間の比較は、ダイナミックプログラミ
ングの手法によって行う。配列Sa(n)とSb(m)の間の距離
d(n,m)は、式１のように、二つのノードの間のコストを
各ノードのランクの差の絶対値として定義し、一方のノ
ードしかない場合のコストを１と定義した時に、式２の
ように、コストを最小にするように配列を整列させた時
のコストの総和として定義される。
ングの手法によって行う。配列Sa(n)とSb(m)の間の距離
d(n,m)は、式１のように、二つのノードの間のコストを
各ノードのランクの差の絶対値として定義し、一方のノ
ードしかない場合のコストを１と定義した時に、式２の
ように、コストを最小にするように配列を整列させた時
のコストの総和として定義される。
【００６０】
【数１】（式１）
【数２】（式２）
【００６１】この過程により、二つの木構造の相同な部
分が一致するように配列を整列させ、一致しない構造間
の距離をノードのランクの差をとることで算出すること
で、二つの木構造間の距離を算出したことになる。
分が一致するように配列を整列させ、一致しない構造間
の距離をノードのランクの差をとることで算出すること
で、二つの木構造間の距離を算出したことになる。
【００６２】図７は、本発明で述べた手法をU2snRNAに
対して実施した場合に得られる、各塩基位置と、その塩
基に変異を与えた場合の構造変化の程度をグラフとして
示した図である。本手法の流れ図の図２におけるステッ
プ５の段階で、このグラフに基づいて、機能性部位の予
測とＳＮＰｓの評価を行う。これらの評価手法を以下に
解説する。
対して実施した場合に得られる、各塩基位置と、その塩
基に変異を与えた場合の構造変化の程度をグラフとして
示した図である。本手法の流れ図の図２におけるステッ
プ５の段階で、このグラフに基づいて、機能性部位の予
測とＳＮＰｓの評価を行う。これらの評価手法を以下に
解説する。
【００６３】各塩基に人工的に変異を加えた時に元の構
造から変化する距離をc(i)で表す。ここで変数iは塩基
の位置を表し、U2snRNAの場合は、i=1,2,3…187の値を
とる。C(i)≠0であるようなc(i)の値の分布が正規分布
に従うと仮定した時、NをC(i)≠0であるような塩基iの
総数を表すものとすると、これらの平均値Caと標準偏差
σは以下のように定められる。
造から変化する距離をc(i)で表す。ここで変数iは塩基
の位置を表し、U2snRNAの場合は、i=1,2,3…187の値を
とる。C(i)≠0であるようなc(i)の値の分布が正規分布
に従うと仮定した時、NをC(i)≠0であるような塩基iの
総数を表すものとすると、これらの平均値Caと標準偏差
σは以下のように定められる。
【数３】（式３）
【００６４】
【数４】（式４）
この時、c(i)が以下のような値をとるような塩基iを構
造を大きく変化させる部位、若しくは、構造に影響しな
い部位であると判断する。
造を大きく変化させる部位、若しくは、構造に影響しな
い部位であると判断する。
【００６５】
【数５】（式５）
有意水準10%で、塩基iは構造に影響しない
【００６６】
【数６】（式６）
有意水準30%で、塩基iは構造に影響しない
【００６７】
【数７】（式７）
有意水準30%で、塩基iは構造を変化させる
【００６８】
【数８】（式８）
有意水準10%で、塩基iは構造を変化させる
これらのうち、構造を変化させるような塩基の存在する
部位を機能性部位と判断し、このような部位におけるＳ
ＮＰｓはＲＮＡの機能を妨げる可能性があると評価す
る。一方で、構造を変化させない塩基へのＳＮＰｓは、
機能に与える影響が低いと評価するものとする。
部位を機能性部位と判断し、このような部位におけるＳ
ＮＰｓはＲＮＡの機能を妨げる可能性があると評価す
る。一方で、構造を変化させない塩基へのＳＮＰｓは、
機能に与える影響が低いと評価するものとする。
【００６９】図７は、c(i)の値をグラフ化したものであ
り、加えて、平均値Ca及び、これらの判断基準となる値
もあわせて記している。図７から、5'端から数えて10か
ら30、50から60、100から110塩基までの部位に変異を与
えた場合に構造を変化させてしまうことが読み取れる。
図７において、これらの領域に丸を付けて示した。一
方、150から180塩基までの部位は変異を与えても比較的
構造が変化しないことが分かる。これらの結果は、図４
に示した12番目及び157番目の変異の場合における構造
変化の結果と合致しており、構造変化の定量的な評価が
正しく行われていることが分かる。
り、加えて、平均値Ca及び、これらの判断基準となる値
もあわせて記している。図７から、5'端から数えて10か
ら30、50から60、100から110塩基までの部位に変異を与
えた場合に構造を変化させてしまうことが読み取れる。
図７において、これらの領域に丸を付けて示した。一
方、150から180塩基までの部位は変異を与えても比較的
構造が変化しないことが分かる。これらの結果は、図４
に示した12番目及び157番目の変異の場合における構造
変化の結果と合致しており、構造変化の定量的な評価が
正しく行われていることが分かる。
【００７０】あるいはc(i)の値から、変異の有無によっ
て所定の有意差を示した塩基を有意水準ごとに抽出する
こともできる。表１にこのようにして抽出された塩基の
位置情報を示した。
て所定の有意差を示した塩基を有意水準ごとに抽出する
こともできる。表１にこのようにして抽出された塩基の
位置情報を示した。
【表１】
【００７１】すなわち、図７のグラフを読み取ること
で、10-30、50-60、100-110などの塩基部位への変異(Ｓ
ＮＰｓ)の方が、150-180の塩基部位への変異(ＳＮＰｓ)
よりも、機能に対する影響が大きく、おそらく致死的で
ある可能性が高いことが予想される。また、同様にし
て、10-30の塩基部位は、比較的柔軟な構造部位となっ
ているのに対して、150-180の塩基部位は安定でしっか
りした構造を形成していることが分かる。次に、これら
の予測結果を、実際のＲＮＡ塩基配列や構造の観測から
得られる情報と比較し、予測結果の妥当性を検討する。
で、10-30、50-60、100-110などの塩基部位への変異(Ｓ
ＮＰｓ)の方が、150-180の塩基部位への変異(ＳＮＰｓ)
よりも、機能に対する影響が大きく、おそらく致死的で
ある可能性が高いことが予想される。また、同様にし
て、10-30の塩基部位は、比較的柔軟な構造部位となっ
ているのに対して、150-180の塩基部位は安定でしっか
りした構造を形成していることが分かる。次に、これら
の予測結果を、実際のＲＮＡ塩基配列や構造の観測から
得られる情報と比較し、予測結果の妥当性を検討する。
【００７２】図８に、複数種（ショウジョウバエ、線
虫、シロイヌナズナ、アフリカツメガエル等25種）の天
然のU2snRNAから、塩基配列間での相同性比較により、
各塩基部位における種間保存率を計算した結果を示す。
保存割合が1に近いほど、その塩基が全ての種において
保存されている傾向が強いことを意味している。これを
見ると、10-30、50-60、100-110などの塩基部位は非常
に保存されている割合が高く、150-180の塩基部位はそ
れほど保存されていないことが見て取れる。この事実
は、図７のグラフから判断される機能性部位への変異の
付加は進化的に許容されてこなかったことを示してお
り、この部位へのＳＮＰｓが致死的になるであろうとい
う本発明による予測結果は妥当であったと考えることが
できる。
虫、シロイヌナズナ、アフリカツメガエル等25種）の天
然のU2snRNAから、塩基配列間での相同性比較により、
各塩基部位における種間保存率を計算した結果を示す。
保存割合が1に近いほど、その塩基が全ての種において
保存されている傾向が強いことを意味している。これを
見ると、10-30、50-60、100-110などの塩基部位は非常
に保存されている割合が高く、150-180の塩基部位はそ
れほど保存されていないことが見て取れる。この事実
は、図７のグラフから判断される機能性部位への変異の
付加は進化的に許容されてこなかったことを示してお
り、この部位へのＳＮＰｓが致死的になるであろうとい
う本発明による予測結果は妥当であったと考えることが
できる。
【００７３】さらに、生物的実験によると（Madhani H
D, Guthrie C, Annu. Rev. Genet. 28: 1-26, 199
4.）、U2snRNAを構成する四つのヘアピン部位（図４
（１）に示す）のうち、ヘアピンIはスプライシング過
程の初めの段階ではヘアピン構造を保っているが、後
に、ヘアピン構造が大きく開き、U6snRNAとの間で相補
的な塩基間の結合を行うことが知られている。この事実
は、ヘアピンIに相当する10-30の塩基部位が柔軟な構造
を形成しているという本発明による予測結果に合致して
いる。また、他の実験によると、ヘアピンIVにはＲＮＡ
結合タンパクが結合することが知られている(Scherly,
D. et.al., Nature, 345, 502-506, 1990.).。これは、
ヘアピンIVに相当する150-180の塩基部位が比較的安定
な構造を形成していることに対応すると考えられ、本発
明による予測結果の妥当性を示している。
D, Guthrie C, Annu. Rev. Genet. 28: 1-26, 199
4.）、U2snRNAを構成する四つのヘアピン部位（図４
（１）に示す）のうち、ヘアピンIはスプライシング過
程の初めの段階ではヘアピン構造を保っているが、後
に、ヘアピン構造が大きく開き、U6snRNAとの間で相補
的な塩基間の結合を行うことが知られている。この事実
は、ヘアピンIに相当する10-30の塩基部位が柔軟な構造
を形成しているという本発明による予測結果に合致して
いる。また、他の実験によると、ヘアピンIVにはＲＮＡ
結合タンパクが結合することが知られている(Scherly,
D. et.al., Nature, 345, 502-506, 1990.).。これは、
ヘアピンIVに相当する150-180の塩基部位が比較的安定
な構造を形成していることに対応すると考えられ、本発
明による予測結果の妥当性を示している。
【００７４】ところで、ヒトのU2snRNAをコードする遺
伝子はDNA上の複数箇所に存在することが知られてい
る。それらのほとんどの配列は相同であるが、一つの遺
伝子では、5'端から４７番目に位置する塩基Uが欠けて
いる(Hausner,T.P., Giglio,L.M.and Weiner,A.M., Evi
dence for base-pairing between mammalian U2 and U6
small nuclear ribonucleoprotein particles, Genes
Dev. 4(12A), 2146-2156,1990.)。一方で、本手法から
得られる図７より、47番目の塩基の構造変化距離はc(4
7)=0であることが読み取れる。すなわち、本手法から有
害ではないであろうと予測されたＳＮＰｓの位置に実際
に変異を持ち、なおかつ正常な機能を保持しているＲＮ
Ａが存在していることから、本手法はＳＮＰｓやその他
の突然変異の評価にも有用であると考えられる。
伝子はDNA上の複数箇所に存在することが知られてい
る。それらのほとんどの配列は相同であるが、一つの遺
伝子では、5'端から４７番目に位置する塩基Uが欠けて
いる(Hausner,T.P., Giglio,L.M.and Weiner,A.M., Evi
dence for base-pairing between mammalian U2 and U6
small nuclear ribonucleoprotein particles, Genes
Dev. 4(12A), 2146-2156,1990.)。一方で、本手法から
得られる図７より、47番目の塩基の構造変化距離はc(4
7)=0であることが読み取れる。すなわち、本手法から有
害ではないであろうと予測されたＳＮＰｓの位置に実際
に変異を持ち、なおかつ正常な機能を保持しているＲＮ
Ａが存在していることから、本手法はＳＮＰｓやその他
の突然変異の評価にも有用であると考えられる。
【００７５】次に、ＳＮＰｓが実際の疾患の原因となっ
ていると考えられているヒトのミトコンドリア病につい
て、本手法を適用した実施例を示す。ミトコンドリア病
は高頻度に見られる遺伝病のひとつであり、筋と中枢神
経に症状が表れ、さらに痙攣、痴呆などの症状が表れる
ことが多い。その患者はミトコンドリアのtRNA遺伝子に
変異をもつ場合が多く、さらに、変異を持つtRNAの種類
によって症状が異なることが知られている (Schon EA e
t.al., J. Bioenerg.Biomembr. 29: 131-149, 1997.)。
ていると考えられているヒトのミトコンドリア病につい
て、本手法を適用した実施例を示す。ミトコンドリア病
は高頻度に見られる遺伝病のひとつであり、筋と中枢神
経に症状が表れ、さらに痙攣、痴呆などの症状が表れる
ことが多い。その患者はミトコンドリアのtRNA遺伝子に
変異をもつ場合が多く、さらに、変異を持つtRNAの種類
によって症状が異なることが知られている (Schon EA e
t.al., J. Bioenerg.Biomembr. 29: 131-149, 1997.)。
【００７６】本実施例では、リジンのtRNA(tRNA-Lys)を
対象とする。tRNA-Lysの塩基配列を、配列番号：８に示
した。tRNA-Lysでは、その5'端から19番目に位置する塩
基gのaへの変異と、48番目に位置する塩基gのaへの変異
がそれぞれミトコンドリア病の患者で同定されている
(Verma, A. et.al., Pediatric Research 42(4): 448-4
54, 1997.)(Tiranti, V. et.al., Neuromuscular Disor
ders 9(2): 66-71, 1999)。U2snRNAの場合と全く同様
に、図２の過程により計算された、各塩基に変異を与え
た場合の構造変化の程度を表すグラフを図９に示す。図
９より、ミトコンドリア病の患者で同定された変異の位
置における構造の変化距離は、ともに３であり、これら
の位置へのＳＮＰｓは安全であるとは言えないと判断さ
れる。このように、実際に疾患を引き起こすようなＳＮ
Ｐｓの予測手法としても、本手法が有効であることが確
認できた。
対象とする。tRNA-Lysの塩基配列を、配列番号：８に示
した。tRNA-Lysでは、その5'端から19番目に位置する塩
基gのaへの変異と、48番目に位置する塩基gのaへの変異
がそれぞれミトコンドリア病の患者で同定されている
(Verma, A. et.al., Pediatric Research 42(4): 448-4
54, 1997.)(Tiranti, V. et.al., Neuromuscular Disor
ders 9(2): 66-71, 1999)。U2snRNAの場合と全く同様
に、図２の過程により計算された、各塩基に変異を与え
た場合の構造変化の程度を表すグラフを図９に示す。図
９より、ミトコンドリア病の患者で同定された変異の位
置における構造の変化距離は、ともに３であり、これら
の位置へのＳＮＰｓは安全であるとは言えないと判断さ
れる。このように、実際に疾患を引き起こすようなＳＮ
Ｐｓの予測手法としても、本手法が有効であることが確
認できた。
【００７７】
【発明の効果】本発明は、一つの解析対象塩基配列に基
づいて、その塩基配列における機能性部位を同定するこ
とができる。たとえば種の間で保存された塩基配列を機
能性部位として同定する公知の方法では、複数の種の相
同遺伝子の塩基配列を明らかにするする必要があった。
しかも、機能性部位の同定にあたっては、ある程度塩基
配列が相違するものも求められることから、解析に必要
な塩基配列情報の集積には困難が伴う。これに対して単
一の塩基配列に基づいて、その機能性部位を同定するこ
とができる本発明の方法は、はるかに容易に実施するこ
とができる。
づいて、その塩基配列における機能性部位を同定するこ
とができる。たとえば種の間で保存された塩基配列を機
能性部位として同定する公知の方法では、複数の種の相
同遺伝子の塩基配列を明らかにするする必要があった。
しかも、機能性部位の同定にあたっては、ある程度塩基
配列が相違するものも求められることから、解析に必要
な塩基配列情報の集積には困難が伴う。これに対して単
一の塩基配列に基づいて、その機能性部位を同定するこ
とができる本発明の方法は、はるかに容易に実施するこ
とができる。
【００７８】また本発明は、単塩基置換が機能性部位に
与える影響を評価する方法として有用である。ゲノムの
構造が明らかにされつつある現在、ＳＮＰｓのＲＮＡの
機能性部位に与える影響の予測は、重要な研究課題のひ
とつである。莫大な情報量となるヒトのＳＮＰｓについ
て、ＲＮＡの機能性部位に与える影響を評価するには、
解析能力に優れた方法が必須である。本発明によれば、
他の種の相同遺伝子の情報の有無とは無関係に、特定の
ＳＮＰｓについて、ＲＮＡの機能性部位に与える影響
を、容易に評価することができる。更に本発明による評
価結果に基づいて、ＲＮＡの機能に与える影響の大きさ
にしたがって、ＳＮＰｓを分類することができる。
与える影響を評価する方法として有用である。ゲノムの
構造が明らかにされつつある現在、ＳＮＰｓのＲＮＡの
機能性部位に与える影響の予測は、重要な研究課題のひ
とつである。莫大な情報量となるヒトのＳＮＰｓについ
て、ＲＮＡの機能性部位に与える影響を評価するには、
解析能力に優れた方法が必須である。本発明によれば、
他の種の相同遺伝子の情報の有無とは無関係に、特定の
ＳＮＰｓについて、ＲＮＡの機能性部位に与える影響
を、容易に評価することができる。更に本発明による評
価結果に基づいて、ＲＮＡの機能に与える影響の大きさ
にしたがって、ＳＮＰｓを分類することができる。
【００７９】あるいは、ある遺伝子を構成する全塩基の
それぞれについて塩基を置換し、塩基の置換が高次構造
に与える影響を評価することによって、ＲＮＡ上の機能
性部位を高い解像度で特定することができる。本発明の
解析を通じて明らかにされたＲＮＡの機能性部位に対し
て、次々と明らかにされてくるＳＮＰｓの情報を重ね合
わせることで、機能性部位に影響を与える可能性がある
ＳＮＰｓを容易に同定することができる。
それぞれについて塩基を置換し、塩基の置換が高次構造
に与える影響を評価することによって、ＲＮＡ上の機能
性部位を高い解像度で特定することができる。本発明の
解析を通じて明らかにされたＲＮＡの機能性部位に対し
て、次々と明らかにされてくるＳＮＰｓの情報を重ね合
わせることで、機能性部位に影響を与える可能性がある
ＳＮＰｓを容易に同定することができる。
【００８０】
【配列表】
SEQUENCE LISTING
<110> President of International Medical Center of Japan.
The Organization for Pharmaceutical Safety and Research.
Genox Research, Inc.
<120> Method for predicting functional sites of RNA from its sequence
<140>
<141>
<160> 7
<170> PatentIn Ver. 2.0
<210> 1
<211> 11
<212> RNA
<213> Unknown
<220>
<223> Description of Unknown Organism: species 1
<400> 1
auugccggau a 11
<210> 2
<211> 11
<212> RNA
<213> Unknown
<220>
<223> Description of Unknown Organism: species 2
<400> 2
acggccauau a 11
<210> 3
<211> 11
<212> RNA
<213> Unknown
<220>
<223> Description of Unknown Organism: species 3
<400> 3
ucugccguau a 11
<210> 4
<211> 11
<212> RNA
<213> Unknown
<220>
<223> Description of Unknown Organism: species 4
<400> 4
uucgccuaau a 11
<210> 5
<211> 187
<212> DNA
<213> Homo sapiens
<400> 5
atcgcttctc ggccttttgg ctaagatcaa gtgtagtatc tgttcttatc agtttaatat 60
ctgatacgtc ctctatccga ggacaatata ttaaatggat ttttggagca gggagatgga 120
ataggagctt gctccgtcca ctccacgcat cgacctggta ttgcagtacc tccaggaacg 180
gtgcacc 187
<210> 6
<211> 187
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequence: artificially
synthesized sequence
<400> 6
atcgcttctc gaccttttgg ctaagatcaa gtgtagtatc tgttcttatc agtttaatat 60
ctgatacgtc ctctatccga ggacaatata ttaaatggat ttttggagca gggagatgga 120
ataggagctt gctccgtcca ctccacgcat cgacctggta ttgcagtacc tccaggaacg 180
gtgcacc 187
<210> 7
<211> 187
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequence: artificially
synthesized sequence
<400> 7
atcgcttctc ggccttttgg ctaagatcaa gtgtagtatc tgttcttatc agtttaatat 60
ctgatacgtc ctctatccga ggacaatata ttaaatggat ttttggagca gggagatgga 120
ataggagctt gctccgtcca ctccacgcat cgacctagta ttgcagtacc tccaggaacg 180
gtgcacc 187
<210> 8
<211> 70
<212> RNA
<213> Homo sapiens
<400> 8
cacuguaaag cuaacuuagc auuaaccuuu uaaguuaaag auuaagagaa ccaacaccuc 60
uuuacaguga 70
【図１】本発明のハードウエア構成を示す模式図であ
る。
る。
【図２】本発明のＲＮＡ機能性部位予測のフローチャー
トである。
トである。
【図３】本発明で使用する塩基に対する突然変異付加プ
ログラムの一例を示すフローチャートである。
ログラムの一例を示すフローチャートである。
【図４】ヒトのU2 snRNA (1)、および 12番目の塩基をg
からaに (2)、157番目の塩基をgからaに (3) それぞれ
置換した場合の塩基配列から計算された二次構造を示す
図である。ヒトのU2 snＲＮＡのヘアピンI〜IVの位置も
示した。
からaに (2)、157番目の塩基をgからaに (3) それぞれ
置換した場合の塩基配列から計算された二次構造を示す
図である。ヒトのU2 snＲＮＡのヘアピンI〜IVの位置も
示した。
【図５】本発明において、一塩基置換の突然変異を人為
的に付加する過程を示す図。
的に付加する過程を示す図。
【図６】本発明で使用する高次構造間の距離の算出方法
の一実施例を示す模式図である。
の一実施例を示す模式図である。
【図７】本発明によって、ヒトのU2snＲＮＡの機能性部
位を予測した結果を示すグラフである。縦軸は変異によ
って生じた二次構造の変化の距離、横軸は5'末端を１と
する塩基の位置を示す。変異によって有意な差を生じた
塩基、および有意な差を生じなかった塩基に対応するプ
ロットを丸で囲んで示した。
位を予測した結果を示すグラフである。縦軸は変異によ
って生じた二次構造の変化の距離、横軸は5'末端を１と
する塩基の位置を示す。変異によって有意な差を生じた
塩基、および有意な差を生じなかった塩基に対応するプ
ロットを丸で囲んで示した。
【図８】複数種のU2snＲＮＡの塩基配列間での相同性比
較を行うことで得られる、各塩基位置における種間での
保存割合を示すグラフである。
較を行うことで得られる、各塩基位置における種間での
保存割合を示すグラフである。
【図９】本発明をヒトのミトコンドリアのtRNA-Lysに適
用した場合に得られる結果を示すグラフである。縦軸は
変異によって生じた二次構造の変化の距離、横軸は5'末
端を１とする塩基の位置を示す。
用した場合に得られる結果を示すグラフである。縦軸は
変異によって生じた二次構造の変化の距離、横軸は5'末
端を１とする塩基の位置を示す。
【図１０】ヒトのU2 snRNAを構成する塩基のうち、１２
番目と１５７番目の塩基に変異を与えた場合に得られる
二次構造と、この構造に対応する木構造。
番目と１５７番目の塩基に変異を与えた場合に得られる
二次構造と、この構造に対応する木構造。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 北川 純次
東京都新宿区戸山１−21−１ 国立国際医
療センター研究所内
Ｆターム(参考） 4B024 AA11 CA11 HA11 HA20
4B063 QA11 QA13 QA18
5B056 BB22 BB36 BB62 BB64
5B075 ND02 UU19
Claims (10)
- 【請求項１】次の工程を含む、ＲＮＡの機能性部位を同
定する方法。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する工程、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する工
程、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する工程、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部であると同定する工程 - 【請求項２】変異塩基配列が、解析対象塩基配列に人為
的な変異を与えることによって生成された複数の塩基配
列である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】変異が、１塩基置換である請求項２に記載
の方法。 - 【請求項４】変異塩基配列が、解析対象塩基配列を構成
する全ての塩基を、それぞれもとの塩基とは異なる３と
おりの塩基に置換した３とおりの変異塩基配列の集合で
ある請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】高次構造が２次構造である請求項１に記載
の方法。 - 【請求項６】構造を数値化する工程が、２次構造をルー
プ構造とステム構造からなる木構造として表現する工程
を含む請求項４に記載の方法。 - 【請求項７】１塩基置換を有する変異塩基配列として単
塩基多型によってもたらされる塩基配列を用い、単塩基
多型がＲＮＡの立体構造に与える影響を比較する工程を
含む、請求項３に記載の方法。 - 【請求項８】請求項７に記載の方法によって単塩基多型
がＲＮＡの立体構造に与える影響を比較し、立体構造の
変化をもたらす単塩基多型を選択する工程を含む、ＲＮ
Ａの機能に影響を与える単塩基多型の同定方法。 - 【請求項９】コンピュータに次の工程を実行させるため
のプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な
記録手段。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する工程、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する工
程、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する工程、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部であると同定する工程 - 【請求項１０】以下の手段を含む、ＲＮＡの機能性部位
を同定するためのシステム。 ａ）機能性部位を同定すべきＲＮＡの解析対象塩基配列
に対して、塩基配列に変異を有する少なくとも１つの変
異塩基配列を人為的に生成する手段、 ｂ）解析対象塩基配列を有するＲＮＡの高次構造と、変
異塩基配列を有するＲＮＡの高次構造を数値化する手
段、 ｃ）ｂ）で得られた数値を比較して、高次構造の違いを
数値の違いとして取得する手段、および ｄ）ｃ）において前記数値に有意な差が見られた場合
に、変異塩基配列における変異を有する個所を、解析対
象塩基配列の機能性部位の一部として同定する手段
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002037443A JP3903420B2 (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 塩基配列からｒｎａの機能性部位を同定するシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002037443A JP3903420B2 (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 塩基配列からｒｎａの機能性部位を同定するシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003242153A true JP2003242153A (ja) | 2003-08-29 |
| JP3903420B2 JP3903420B2 (ja) | 2007-04-11 |
Family
ID=27779038
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002037443A Expired - Fee Related JP3903420B2 (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 塩基配列からｒｎａの機能性部位を同定するシステム |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3903420B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093632A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | The University Of Tokyo | Ｒｎａ配列情報処理方法、プログラムおよび装置 |
| JP2006163546A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 生物情報の解析装置および圧縮装置 |
| WO2008059642A1 (fr) * | 2006-11-13 | 2008-05-22 | Nec Soft, Ltd. | Procédé pour la prédiction d'une structure d'acide nucléique d'ordre supérieur, appareil pour la prédiction d'une structure d'acide nucléique d'ordre supérieur et programme pour la prédiction d'une structure d'acide nucléique d'ordre supérieur |
| JP2009020323A (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Nec Soft Ltd | 自動作曲装置および自動作曲方法ならびにプログラム |
| JP2016513303A (ja) * | 2013-01-29 | 2016-05-12 | モレキュラー ヘルス ゲーエムベーハー | 臨床判断支援のためのシステムおよび方法 |
-
2002
- 2002-02-14 JP JP2002037443A patent/JP3903420B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
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|---|---|---|---|---|
| WO2005093632A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | The University Of Tokyo | Ｒｎａ配列情報処理方法、プログラムおよび装置 |
| JP2005284595A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Kiyoshi Asai | Ｒｎａ配列情報処理方法、プログラムおよび装置 |
| JP2006163546A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 生物情報の解析装置および圧縮装置 |
| WO2008059642A1 (fr) * | 2006-11-13 | 2008-05-22 | Nec Soft, Ltd. | Procédé pour la prédiction d'une structure d'acide nucléique d'ordre supérieur, appareil pour la prédiction d'une structure d'acide nucléique d'ordre supérieur et programme pour la prédiction d'une structure d'acide nucléique d'ordre supérieur |
| JP2008118923A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Nec Soft Ltd | 核酸高次構造予測方法、核酸高次構造予測装置及び核酸高次構造予測プログラム |
| JP2009020323A (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Nec Soft Ltd | 自動作曲装置および自動作曲方法ならびにプログラム |
| JP4506998B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2010-07-21 | Ｎｅｃソフト株式会社 | 自動作曲装置および自動作曲方法ならびにプログラム |
| JP2016513303A (ja) * | 2013-01-29 | 2016-05-12 | モレキュラー ヘルス ゲーエムベーハー | 臨床判断支援のためのシステムおよび方法 |
| JP2018139111A (ja) * | 2013-01-29 | 2018-09-06 | モレキュラー ヘルス ゲーエムベーハー | 臨床判断支援のためのシステムおよび方法 |
| US10672514B2 (en) | 2013-01-29 | 2020-06-02 | Molecular Health Gmbh | Systems and methods for clinical decision support |
Also Published As
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|---|---|
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