JP5380668B2 - 生命現象予測装置、生命現象予測方法、および生命現象予測プログラム - Google Patents

Description

この発明は、分子間相互作用となる分子ペアの生命現象を予測する生命現象予測プログラム、生命現象予測装置、および生命現象予測方法に関する。なお、本明細書において、遺伝子やタンパク質を総称して分子と称す。

分子間相互作用は、遺伝子やタンパク質の機能を解明するために重要であるといわれている。近年、実験技術の向上やテキストマイニングの発達により、莫大な相互作用分子ペアを入手できるようになり、主に統計的な手法を使った解析が行われている。相互作用分子ペアには、フィードバックループ（Ｆｅｅｄｂａｃｋ‐Ｌｏｏｐ。以下、「ＦＬ」。）と呼ばれる生命現象が生じるものもある。ＦＬについては、実験により、既に判明しているものもある（たとえば、下記非特許文献１を参照。）。

ＦＬとは、一方の分子が他方の分子を活性化／抑制すると、他方の分子が一方の分子に活性化／抑制する現象である。このうち、一方の分子が他方の分子を活性化し、他方の分子が一方の分子を抑制する現象を、ネガティブフィードバックループ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋ‐Ｌｏｏｐ。以下、「ＮＦＬ」。）という。ヒートショックタンパクを例にすると、（１）まず、ヒートショック時、特定のタンパク質（転写因子）がＤＮＡ領域に作用し、修復タンパク質を大量に産出する。（２）修復後は、修復タンパク質が転写因子と相互作用することで転写を抑制する。

これとは逆に、一方の分子が他方の分子を活性化し、他方の分子が一方の分子を活性化する現象や、一方の分子が他方の分子を抑制し、その後、他方の分子が一方の分子を抑制する現象を、ポジティブフィードバックループ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｆｅｅｄｂａｃｋ‐Ｌｏｏｐ。以下、「ＰＦＬ」。）という。

Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ． ２００４ Ａｐｒ ２０；１０１(１６)：５９３４‐９

しかしながら、虫や動物、人間といった高等生物に関してはデータ量が著しく不足しているのが現状であり、実験によりこれら高等生物に関するＦＬを解析することは困難であるという問題があった。また、ＦＬが判明したとしても、そのＦＬが活性化するものなのか抑制化するものなのかを判別することが困難であるという問題があった。さらに、既知の相互作用分子ペアが転写因子を含むモデルであるか否かを人手により検証すると膨大な時間を要するという問題があった。また、解析結果に対する信頼性の評価指標がないため、莫大な予測結果が出たときに検証することができないという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、既知のＦＬ分子ペアの発現パターンに着目することにより、効率的かつ高精度な生命現象予測をおこなうことができる生命現象予測プログラム、生命現象予測装置、および生命現象予測方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この生命現象予測装置、生命現象予測方法、および生命現象予測プログラムは、既知のフィードバックループ（以下、「ＦＬ」）となるＦＬ分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンのデータベースにアクセス可能であり、予測対象分子ペアの発現パターンを取得し、前記データベースの中から比較対象となる既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを取得し、取得された予測対象分子ペアの発現パターンと、取得された既知のＦＬ分子ペアの発現パターンとを比較することにより、前記予測対象分子ペアと前記既知のＦＬ分子ペアの共通性を判断し、判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを新規のＦＬ分子ペアに決定し、決定結果を出力することを要件とする。

この生命現象予測装置、生命現象予測方法、および生命現象予測プログラムによれば、既知のＦＬ分子ペアの発現パターンと同等の挙動をとる相互作用分子ペアを新規ＦＬ分子ペアに自動採用することができる。

この生命現象予測装置、生命現象予測方法、および生命現象予測プログラムによれば、効率的かつ高精度な生命現象予測をおこなうことができるという効果を奏する。

本実施の形態にかかる生命現象予測の概要を示す説明図である。 実施の形態にかかる生命現象予測装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 相互作用ＤＢの記憶内容を示す説明図である。 既知ＦＬＤＢの記憶内容を示す説明図である。 既知ＦＬ分子ペアの勾配緩急テーブルの記憶内容を示す説明図である。 発現プロファイルＤＢの記憶内容を示す説明図である。 転写因子リストテーブルの記憶内容を示す説明図である。 阻害因子リストテーブルの記憶内容を示す説明図である。 生命現象予測装置の機能的構成を示すブロック図である。 既知ＮＦＬ分子ペアの発現パターンを示す説明図である。 処理結果テーブルを示す説明図である。 各判断において不一致判断された場合の処理結果テーブルを示す説明図である。 本実施の形態にかかる生命現象予測装置による生命現象予測処理手順を示すフローチャートである。 図１３に示した共通性判断処理（ステップＳ１３０４）の詳細な処理手順を示すフローチャートである。 ピーク位置判断処理手順を示すフローチャートである。 ピーク方向判断処理手順を示すフローチャート（前半）である。 ピーク方向判断処理手順を示すフローチャート（後半）である。 勾配緩急判断処理手順を示すフローチャートである。 ＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャートである。 ＮＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャート（その１）である。 ＮＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャート（その２）である。 ＮＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャート（その３）である。 ＰＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この生命現象予測装置、生命現象予測方法、および生命現象予測プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。この生命現象予測装置、生命現象予測方法、および生命現象予測プログラムでは、相互作用分子ペアと既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを比較し、ピークの位置、ピーク前後の勾配緩急、ピークの向きが同一である場合に、相互作用分子ペアを新規なＦＬ分子ペアとして採用することで、生命現象解析に寄与する。

（生命現象予測の概要）
図１は、本実施の形態にかかる生命現象予測の概要を示す説明図である。図１では、既知のＮＦＬを用いて説明する。なお、図１に示した各グラフの横軸は分子である遺伝子またはタンパク質の発現時間Ｔであり、縦軸はその発現量Ｅである。グラフ１０１は既知のＮＦＬ分子ペアである転写因子ＨＳＦ１と阻害因子ＨＳＰ７０の発現パターンをあらわしている。

この既知のＮＦＬ分子ペアでは、熱ショック転写因子ＨＳＦ１が皮膚上皮細胞のＨＳＰ７０遺伝子を活性化していることを示している。転写因子ＨＳＦ１の発現量は、１６時間でトップピークとなる。阻害因子ＨＳＰ７０の発現量も、同じ１６時間でボトムピークとなる。このように、ＦＬでは、そのペアとなる分子の発現量は、同一時間帯でピークを迎えることとなる。

また、グラフ１０２は、予測対象分子ペアの発現パターンをあらわしている。予測対象分子ペアは、既存の分子間相互作用データベースから選ばれた相互作用分子ペアである。このグラフ１０２の発現パターンとグラフ１０１の発現パターンとを比較することで、予測対象分子ペアと既知のＮＦＬ分子ペアとの共通性を判断する。具体的には、以下の基準にしたがって判断する。

（１）両発現パターンのピーク位置の一致
（２）両発現パターンのピーク方向の一致
（３）両発現パターンのピーク位置前後における勾配の緩急パターンの一致

上記（１）では、予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置と既知のＮＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置が同一時間帯であれば、一致するものとする。

上記（２）では、ピーク位置前後の勾配を計算する。これにより、発現パターンのピークの向きがトップピーク（上に凸）かボトムピーク（下に凸）であるかがわかる。

上記（３）では、ピーク位置前後の勾配の緩急を計算する。組み合わせとしては以下の５通りの緩急パターンがある。

・転写因子および阻害因子の発現パターンがともにピーク前に比べてピーク後に急勾配となる。
・転写因子および阻害因子の発現パターンがともにピーク後に比べてピーク前に急勾配となる。
・転写因子の発現パターンがピーク前に比べてピーク後に急勾配となり、阻害因子の発現パターンがピーク後に比べてピーク前に急勾配となる。
・阻害因子の発現パターンがピーク前に比べてピーク後に急勾配となり、転写因子の発現パターンがピーク後に比べてピーク前に急勾配となる。
・転写因子および阻害因子の発現パターンがともにピーク前後の勾配の緩急に差がない。

図１の例では、（Ａ）において上記（１）の判断を実行する。この場合、予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置もそれぞれ１６時間であるため、ピーク位置が一致する。また、（Ｂ）において上記（２）および（３）の判断を実行する。この場合、分子Ｐ１の出現パターンのピークがトップピーク、分子Ｐ２の出現パターンのピークがボトムピークであるため、既知のＮＦＬ分子ペアのピークの方向と一致する。

また、分子Ｐ１の出現パターンのピーク位置前後の緩急が同一ピーク方向となる転写因子ＨＳＦ１の出現パターンのピーク位置前後の緩急と一致する。同様に、分子Ｐ２の出現パターンのピーク位置前後の緩急が同一ピーク方向となる阻害因子ＨＳＰ７０の出現パターンのピーク位置前後の緩急と一致する。したがって、予測対象分子ペアを、既知のＮＦＬ分子ペアと同種の新規なＮＦＬ分子ペア候補に採用する。

（Ａ）および（Ｂ）により、新規採用されたＮＦＬ分子ペア候補（予測対象分子ペア）の発現パターンの挙動と既知のＮＦＬ分子ペアの発現パターンの挙動が同等であることが判明したが、転写因子ＨＳＦ１に対応する分子Ｐ１が転写因子であるか否かが不明である。このため、さらに信頼性を高めるため、（Ｃ）において、転写因子リストテーブル１１０を用いて確認処理を実行する。転写因子リストテーブル１１０とは、転写因子の名称（または識別情報）を記述したテーブルである。分子Ｐ１が転写因子リストテーブル１１０にある場合、分子Ｐ１は転写因子であることが確定する。これにより、予測対象分子ペアがＮＦＬ分子ペアに採用される。

（生命現象予測装置のハードウェア構成）
図２は、実施の形態にかかる生命現象予測装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図２において、生命現象予測装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ‐Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、磁気ディスクドライブ２０４と、磁気ディスク２０５と、光ディスクドライブ２０６と、光ディスク２０７と、ディスプレイ２０８と、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２０９と、キーボード２１０と、マウス２１１と、スキャナ２１２と、プリンタ２１３と、を備えている。また、各構成部はバス２００によってそれぞれ接続されている。

ここで、ＣＰＵ２０１は、生命現象予測装置の全体の制御を司る。ＲＯＭ２０２は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして使用される。磁気ディスクドライブ２０４は、ＣＰＵ２０１の制御にしたがって磁気ディスク２０５に対するデータのリード／ライトを制御する。磁気ディスク２０５は、磁気ディスクドライブ２０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。

光ディスクドライブ２０６は、ＣＰＵ２０１の制御にしたがって光ディスク２０７に対するデータのリード／ライトを制御する。光ディスク２０７は、光ディスクドライブ２０６の制御で書き込まれたデータを記憶したり、光ディスク２０７に記憶されたデータをコンピュータに読み取らせたりする。

ディスプレイ２０８は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ２０８は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。

インターフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と略する。）２０９は、通信回線を通じてＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワーク２１４に接続され、このネットワーク２１４を介して他の装置に接続される。そして、Ｉ／Ｆ２０９は、ネットワーク２１４と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。Ｉ／Ｆ２０９には、たとえばモデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。

キーボード２１０は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。マウス２１１は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなう。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。

スキャナ２１２は、画像を光学的に読み取り、生命現象予測装置内に画像データを取り込む。なお、スキャナ２１２は、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅａｄｅｒ）機能を持たせてもよい。また、プリンタ２１３は、画像データや文書データを印刷する。プリンタ２１３には、たとえば、レーザプリンタやインクジェットプリンタを採用することができる。

（各種データベース等の記憶内容）
つぎに、各種データベース等について説明する。各種データベース等は、図２に示したＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、磁気ディスク２０５および磁気ディスクドライブ２０４、光ディスク２０７および光ディスクドライブ２０６などの記憶装置によりその機能を実現する。

図３は、相互作用ＤＢ（データベース）の記憶内容を示す説明図である。相互作用ＤＢ３００は、分子１および分子２をフィールドとして有し、レコードごとに、相互作用分子ペアとなる分子名が各フィールドに記憶されている。相互作用ＤＢ３００は、生命現象予測装置内の記憶装置に記憶されていてもよく、生命現象予測装置外のサーバーに記憶されていてもよい。この場合、ネットワーク２１４を介して必要なレコードを取得することとなる。

図４は、既知ＦＬＤＢの記憶内容を示す説明図である。既知ＦＬＤＢ４００は、ＦＬ分子ペアＩＤ、分子１、分子２、ＦＬ種別、緩急型ＩＤをフィールドとして有しており、レコードごとに、既知ＦＬ分子ペアに関する情報が記憶されている。ＦＬ分子ペアＩＤとは、既知ＦＬ分子ペアに一意に割り当てられた識別情報である。

分子１とは、活性化／抑制元となる分子であり、分子２とは、活性化／抑制先でかつ分子１に対して活性化／抑制する分子である。ＦＬ種別とは、既知ＦＬ分子ペアのＦＬの種別（ＮＦＬまたはＰＦＬ）を示している。たとえば、ＦＬ分子ペアＩＤ：０００１の既知ＦＬ分子ペアＦＬの種別はＮＦＬであるため、分子１であるＨＳＦ１が転写因子となり、分子２であるＨＳＰ７０が阻害因子となる。また、ＰＦＬでは、ともに転写因子である場合と、ともに阻害因子である場合があるため、これらを識別するための識別子も付加されている。緩急型ＩＤとは、ピーク位置前後の勾配の緩急種別を特定する識別情報である。

図５は、既知ＦＬ分子ペアの勾配緩急テーブルの記憶内容を示す説明図である。勾配緩急テーブル５００は、緩急型ＩＤ、分子１の緩急、分子２の緩急をフィールドとして有しており、レコードごとに、緩急パターンが特定される。緩急型ＩＤは、既知ＦＬＤＢ４００に関連付けられている。分子１の緩急とは、既知ＦＬ分子ペアの分子１の発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急であり、分子２の緩急とは、既知ＦＬ分子ペアの分子２の発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急である。

また、Ｇｂとは、ピーク位置前の発現パターンの勾配の絶対値であり、Ｇａとは、ピーク位置後の発現パターンの勾配の絶対値である。Ｇｂ＜Ｇａの場合、ピーク前よりピーク後が急である。Ｇｂ＞Ｇａの場合、ピーク後よりピーク前が急である。

図６は、発現プロファイルＤＢの記憶内容を示す説明図である。発現プロファイルＤＢ６００は、分子ごとに発現時間ごとの発現量を記憶する。レコードとなる各分子の発現時間ごとの発現量の時系列が、その分子の発現パターンとなる。

図７は、転写因子リストテーブル１１０の記憶内容を示す説明図である。転写因子リストテーブル１１０は、転写因子の名称（または識別情報）を記述したテーブルである。転写因子リストテーブル１１０は、たとえば、既存の遺伝子オントロジーＤＢに対し、「転写因子」、「転写活性」などのキーワードにより検索された因子を記憶する。

図８は、阻害因子リストテーブルの記憶内容を示す説明図である。阻害因子リストテーブル８００は、阻害因子の名称（または識別情報）を記述したテーブルである。阻害因子リストテーブル８００は、たとえば、既存の遺伝子オントロジーＤＢに対し、「阻害」、「抑制」などのキーワードにより検索された因子を記憶する。

（生命現象予測装置の機能的構成）
つぎに、生命現象予測装置の機能的構成について説明する。図９は、生命現象予測装置の機能的構成を示すブロック図である。生命現象予測装置９００は、取得部９０１と、判断部９０２と、決定部９０３と、出力部９０４と、を含む構成である。この制御部となる機能（取得部９０１〜出力部９０４）は、具体的には、たとえば、図２に示したＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、磁気ディスク２０５、光ディスク２０７などの記憶領域に記憶されたプログラムをＣＰＵ２０１に実行させることにより、または、Ｉ／Ｆ２０９により、その機能を実現する。

取得部９０１は、予測対象分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンと既知のＦＬとなるＦＬ分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンとを取得する機能を有する。具体的には、たとえば、予測対象分子ペアについては、ＣＰＵが、ユーザによるキーボード２１０やマウス２１１などの入力装置の入力操作により予測対象分子ペアの指定を受け付ける。この指定が受け付けられると、ＣＰＵ２０１が、図６に示した発現プロファイルＤＢ６００にアクセスして、予測対象分子ペアの発現パターンを発現プロファイルＤＢ６００から抽出する。

これにより、予測対象分子ペアの（時系列な発現量をあらわす）発現パターンをＣＰＵ２０１が取得することができる。取得された予測対象分子ペアの発現パターンは、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、磁気ディスクドライブ２０４および磁気ディスク２０５、光ディスクドライブ２０６および光ディスク２０７などの記憶装置に保持される。

また、ＦＬ分子ペアについては、ＣＰＵ２０１が、ユーザによるキーボード２１０やマウス２１１などの入力装置の入力操作により既知ＦＬ分子ペアの指定を受け付ける。この指定が受け付けられると、ＣＰＵ２０１が、図６に示した発現プロファイルＤＢ６００にアクセスして、既知ＦＬ分子ペアの発現パターンを発現プロファイルＤＢ６００から抽出する。これにより、既知ＦＬ分子ペアの（時系列な発現量をあらわす）発現パターンをＣＰＵ２０１が取得することができる。取得された予測対象分子ペアの発現パターンは、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、磁気ディスクドライブ２０４および磁気ディスク２０５、光ディスクドライブ２０６および光ディスク２０７などの記憶装置に保持される。

また、予測対象分子ペアの発現パターンと既知ＦＬ分子ペアの発現パターンとは、連動して取得することとしてもよい。たとえば、上述のように、予測対象分子ペアの発現パターンを取得すると、この取得を契機としてＣＰＵ２０１が既知ＦＬＤＢ４００にアクセスして既知ＦＬＤＢ４００から任意の既知ＦＬ分子ペアを抽出する。この抽出を契機として、ＣＰＵ２０１が、発現プロファイルＤＢ６００にアクセスすることで、上述したように、既知ＦＬ分子ペアの発現パターンを取得することができる。

同様に、既知ＦＬ分子ペアの発現パターンを取得すると、この取得を契機としてＣＰＵ２０１が相互作用ＤＢ３００にアクセスして相互作用ＤＢ３００から任意の予測対象分子ペアを抽出する。この抽出を契機として、ＣＰＵ２０１が、発現プロファイルＤＢ６００にアクセスすることで、上述したように、予測対象分子ペアの発現パターンを取得することができる。

判断部９０２は、取得部９０１によって取得された予測対象分子ペアの発現パターンおよび既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを比較することにより、予測対象分子ペアと既知のＦＬ分子ペアの共通性を判断する機能を有する。具体的には、たとえば、予測対象分子ペアの発現パターンと既知ＦＬ分子ペアの発現パターンが記憶装置に保持されたのを契機として、ＣＰＵ２０１が記憶装置にアクセスして比較する。

また、予測対象分子ペアと既知のＦＬ分子ペアとの共通性は、上述した（１）〜（３）の３点により判断し、その判断結果を、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、磁気ディスクドライブ２０４および磁気ディスク２０５、光ディスクドライブ２０６および光ディスク２０７などの記憶装置に保持する。

（１）両発現パターンのピーク位置の一致
（２）両発現パターンのピーク方向の一致
（３）両発現パターンのピーク位置前後における勾配の緩急パターンの一致

（１）についてはピーク位置判断部９０５が、（２）についてはピーク方向判断部９０６が、（３）については勾配緩急判断部９０７が判断する。以下、ピーク位置判断部９０５、ピーク方向判断部９０６、および勾配緩急判断部９０７について説明する。

ピーク位置判断部９０５は、予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置とその比較対象である既知ＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置とが一致するか否かを判断する機能を有する。具体的には、たとえば、ＣＰＵ２０１が、発現パターンとなる時系列の発現量からピークとなる発現量を検出する。図１に示したグラフ１０１では、１６時間で転写因子ＨＳＦ１の発現量がピークとなり、同じく１６時間で阻害因子ＨＳＰ７０の発現量がピークとなる。これにより、ＣＰＵ２０１は、図１に示した既知ＮＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置＝１６時間を検出する。

一方、図１に示したグラフ１０２では、１６時間で一方の分子Ｐ１の発現量がピークとなり、同じく１６時間で他方の分子Ｐ２の発現量がピークとなる。これにより、ＣＰＵ２０１は、図１に示した予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置＝１６時間を検出する。したがって、既知ＮＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置と予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置とは１６時間で一致することとなる。

ピーク方向判断部９０６は、予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断する機能を有する。具体的には、たとえば、各発現パターンについてピーク位置を基準としてそのピークがトップピークであるかボトムピークであるかを判断する。ここで、ピーク方向の判断について、図１０を用いて詳細に説明する。

図１０は、既知ＮＦＬ分子ペアの発現パターンを示す説明図である。図１０のうち（Ａ）はトップピークの発現パターン例を示しており、（Ｂ）はボトムピークの発現パターン例を示している。なお、図１０において、点Ｐはピーク位置を示しており、点Ｐｂはピーク前の発現位置を示しており、点Ｐａはピーク後の発現位置を示している。

ピーク方向の判断に先立って、ＣＰＵ２０１はピーク位置前後の勾配を計算する。ピーク前の勾配Ｇｂは下記式（１）により算出され、ピーク後の勾配Ｇａは下記式（２）により算出される。

Ｇｂ＝（ｅ−ｅｂ）／（ｔ−ｔｂ）・・・（１）
Ｇａ＝（ｅａ−ｅ）／（ｔａ−ｔ）・・・（２）

勾配Ｇｂは、右肩上がりであればＧｂ＞０となり、右肩下がりであればＧｂ＜０となる。勾配Ｇａも、右肩上がりであればＧａ＞０となり、右肩下がりであればＧａ＜０となる。そして、ＣＰＵ２０１は、勾配ＧｂがＧｂ＞０でかつ勾配ＧａがＧａ＜０の場合、その発現パターンのピークはトップピークであると判断し、勾配ＧｂがＧｂ＜０でかつ勾配ＧａがＧａ＞０の場合、その発現パターンのピークはボトムピークであると判断する。したがって、図１０の（Ａ）の発現パターンのピークはトップピークと判断され、（Ｂ）の発現パターンのピークはボトムピークと判断される。

勾配緩急判断部９０７は、予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断する機能を有する。具体的には、たとえば、ＣＰＵ２０１が、予測対象分子ペアの発現パターンのピーク前の勾配の絶対値とピーク後の勾配の絶対値を計算し、その大小によってピーク位置前後の緩急パターンを特定する。

ここで、以降、勾配Ｇｂ，Ｇａの絶対値をそれぞれＨｂ，Ｈａとする。ＣＰＵ２０１は、ある発現パターンにおいて、Ｈｂ＜Ｈａの場合、ピーク前よりもピーク後が急である緩急パターンと特定する。また、Ｈｂ＞Ｈａの場合、ピーク後よりもピーク前が急である緩急パターンと特定する。なお、Ｈｂ＝Ｈａの場合、ピーク前後において緩急に差はないため、緩急パターンは特定できない。この場合は、勾配緩急判断ができないため、ＮＧとなる。

つづいて、特定された緩急パターンと比較対象の既知ＦＬ分子ペアの緩急パターンとを比較する。緩急パターンが一致する場合、予測対象分子ペアの発現パターンと比較対象の既知ＦＬ分子ペアの緩急パターンとに共通性があると判断される。

また、ピーク位置判断部９０５、ピーク方向判断部９０６、および勾配緩急判断部９０７は、並列に実行してもよく、また、順序を問わず直列に実行することとしてもよい。直列に実行する場合、ピーク位置判断部９０５の判断結果に応じてピーク方向判断部９０６および勾配緩急判断部９０７を実行することとしてもよい。この場合、ピーク位置が不一致であれば、ピーク方向判断部９０６および勾配緩急判断部９０７を実行しなくて済むため、処理速度の高速化を図ることができる。

また、ピーク位置判断部９０５、ピーク方向判断部９０６、および勾配緩急判断部９０７では、それぞれ判断結果を、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、磁気ディスクドライブ２０４および磁気ディスク２０５、光ディスクドライブ２０６および光ディスク２０７などの記憶装置に保持する。判断結果の保持については後述する。

決定部９０３は、判断部９０２によって判断された判断結果に基づいて、予測対象分子ペアを新規のＦＬ分子ペアに決定する機能を有する。具体的には、たとえば、ピーク位置判断部９０５、ピーク方向判断部９０６、および勾配緩急判断部９０７による判断結果がすべて既知ＦＬ分子ペアと一致した場合、予測対象分子ペアをその比較対象である既知ＦＬ分子ペアと同種のＦＬに決定し、その結果をＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、磁気ディスクドライブ２０４および磁気ディスク２０５、光ディスクドライブ２０６および光ディスク２０７などの記憶装置に保持する。

ここで、判断部９０２および決定部９０３による判断結果および決定結果のデータ保持について説明する。このデータ保持では処理結果テーブルを用いる。

図１１は、処理結果テーブルを示す説明図である。処理結果テーブル１１００は、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、磁気ディスクドライブ２０４および磁気ディスク２０５、光ディスクドライブ２０６および光ディスク２０７などの記憶装置に記憶されている。処理結果テーブル１１００は、予測対象分子ペア、比較対象（既知ＦＬ分子ペア）、ピーク位置判断、ピーク方向判断、勾配緩急判断、新規ＦＬ分子ペア決定といったフィールド項目を有し、予測対象分子ペアの分子名が書き込まれている。「比較対象」項目は、ＦＬ分子ペアＩＤ、ＦＬ種別、緩急型ＩＤといったサブフィールド項目を有し、比較対象となる既知ＦＬ分子のＦＬ分子ペアＩＤ、ＦＬ種別、緩急型ＩＤが既知ＦＬＤＢ４００から読み出されて書き込まれている。

また、ピーク位置判断、ピーク方向判断、および勾配緩急判断のアックフィールド項目には、それぞれ実行済みフラグと一致フラグが設定されている。実行済みフラグがＯＮの場合は実行済み、ＯＦＦの場合は未実行を示す。また、一致フラグがＯＮの場合は一致、ＯＦＦの場合は不一致を示す。また、新規ＦＬ分子ペア決定のフィールド項目には、実行済みフラグと採否フラグが設定されている。実行済みフラグがＯＮの場合は実行済み、ＯＦＦの場合は未実行を示す。また、採否フラグがＯＮの場合は採用、ＯＦＦの場合は不採用を示す。初期状態ではＯＦＦである。

図１１の（Ａ）は初期状態をあらわしている。（Ｂ）では、まず、ピーク位置判断部９０５による判断が実行される。この場合、判断結果も一致したため、実行済みフラグおよび一致フラグがＯＦＦからＯＮにセットされる。ピーク方向判断部９０６は、ピーク位置判断の実行済みフラグおよび一致フラグがＯＦＦからＯＮにセットされたのを契機として実行される。

（Ｃ）では、ピーク方向判断部９０６による判断が実行される。この場合、判断結果も一致したため、実行済みフラグおよび一致フラグがＯＦＦからＯＮにセットされる。勾配緩急判断部９０７は、ピーク方向判断の実行済みフラグおよび一致フラグがＯＦＦからＯＮにセットされたのを契機として実行される。

（Ｄ）では、勾配緩急判断部９０７による判断が実行される。この場合、判断結果も一致したため、実行済みフラグおよび一致フラグがＯＦＦからＯＮにセットされる。決定部９０３は、ピーク位置判断、ピーク方向判断、および勾配緩急判断の実行済みフラグがすべてＯＮにセットされたのを契機として実行される。

（Ｅ）では、決定部９０３の処理が実行される。この場合、ピーク位置判断、ピーク方向判断、および勾配緩急判断の一致フラグを参照する。この場合、すべてＯＮであるため、実行済みフラグおよび採否フラグをＯＦＦからＯＮにセットすることで、予測対象分子ペアを新規ＦＬ分子ペアに決定する。ピーク位置判断、ピーク方向判断、および勾配緩急判断の一致フラグに１つでもＯＦＦがある場合、採否フラグはＯＦＦのままである。

図１２は、各判断において不一致判断された場合の処理結果テーブル１１００を示す説明図である。（Ｂ’）では、図１１の（Ｂ）においてピーク位置判断において不一致と判断された状態を示している。この場合、ピーク位置判断の実行済みフラグのみがＯＦＦからＯＮにセットされる。一致フラグはＯＦＦのままである。決定部９０３では、ピーク位置判断の実行済みフラグ：ＯＮおよび一致フラグ：ＯＦＦを検知することで、ピーク方向判断および勾配緩急判断を実行せずに、新規ＦＬ分子ペア決定の実行済みフラグをＯＦＦからＯＮにする。採否グラフはＯＦＦのままである。

（Ｃ’）では、図１１の（Ｃ）においてピーク方向判断において不一致と判断された状態を示している。この場合、ピーク方向判断の実行済みフラグのみがＯＦＦからＯＮにセットされる。一致フラグはＯＦＦのままである。決定部９０３では、ピーク方向判断の実行済みフラグ：ＯＮおよび一致フラグ：ＯＮを検知することで、勾配緩急判断を実行せずに、新規ＦＬ分子ペア決定の実行済みフラグをＯＦＦからＯＮにする。採否グラフはＯＦＦのままである。

（Ｄ’）では、図１１の（Ｄ）において勾配緩急判断において不一致と判断された状態を示している。この場合、勾配緩急判断の実行済みフラグのみがＯＦＦからＯＮにセットされる。一致フラグはＯＦＦのままである。決定部９０３では、勾配緩急判断の実行済みフラグ：ＯＮおよび一致フラグ：ＯＮを検知することで、勾配緩急判断を実行せずに、新規ＦＬ分子ペア決定の実行済みフラグをＯＦＦからＯＮにする。採否フラグはＯＦＦのままである。

また、決定部９０３は、より信頼度を高めるため、ピーク位置判断、ピーク方向判断、および勾配緩急判断においてすべて一致した場合、転写因子リストテーブル１１０や阻害因子リストテーブル８００を用いることとしてもよい。転写因子リストテーブル１１０や阻害因子リストテーブル８００を用いた決定処理は、検索部９０８により実行することができる。

図９において、検索部９０８は、比較対象が既知ＮＦＬ分子ペアである場合、転写因子リストテーブル１１０または／および阻害因子リストテーブル８００を用いる。そして、既知ＮＦＬ分子ペアの転写因子の発現パターンと共通性のある分子を予測対象分子ペアから特定する。転写因子リストを用いる場合、図１に示した例では、グラフ１０１の転写因子ＨＳＦ１の発現パターンと共通性のある分子を特定する。この特定は、ピーク方向によりおこなう。すなわち、分子Ｐ１の発現パターンと分子Ｐ２の発現パターンとを比較した場合、分子Ｐ１の発現パターンはトップピークであり、分子Ｐ２の発現パターンはボトムピークであるため、分子Ｐ１が転写因子ＨＳＦ１の発現パターンと共通性のある分子であることがわかる。

同様に、阻害因子リストを用いる場合、図１に示した例では、グラフ１０１の阻害因子ＨＳＰ７０の発現パターンと共通性のある分子を特定する。この特定は、ピーク方向によりおこなう。すなわち、分子Ｐ１の発現パターンと分子Ｐ２の発現パターンとを比較した場合、分子Ｐ１の発現パターンはトップピークであり、分子Ｐ２の発現パターンはボトムピークであるため、分子Ｐ２が阻害因子ＨＳＰ７０の発現パターンと共通性のある分子であることがわかる。

比較対象が既知ＮＦＬ分子ペアである場合、転写因子リストテーブル１１０を用いるときは、予測対象分子ペアのうち既知ＮＦＬ分子ペアの中の転写因子と共通性のある分子を、転写因子リストテーブル１１０の中から検索する。ヒットした場合、既知ＮＦＬ分子ペアの中の転写因子と共通性のある分子は転写因子であることが確定する。

このように、転写因子リストテーブル１１０を用いて検索することにより、予測対象分子ペア内の転写因子の存否をチェックすることができるため、決定部９０３による決定結果の信頼度の向上を図ることができる。

同様に、比較対象が既知ＮＦＬ分子ペアである場合、阻害因子リストテーブル８００を用いるときは、予測対象分子ペアのうち既知ＮＦＬ分子ペアの中の阻害因子と共通性のある分子を、阻害因子リストテーブル８００の中から検索する。ヒットした場合、既知ＮＦＬ分子ペアの中の阻害因子と共通性のある分子は阻害因子であることが確定する。

このように、阻害因子リストテーブル８００を用いて検索することにより、予測対象分子ペア内の阻害因子の存否をチェックすることができるため、決定部９０３による決定結果の信頼度の向上を図ることができる。

また、転写因子リストテーブル１１０および阻害因子リストテーブル８００を用いて検索することにより、予測対象分子ペア内の転写因子および阻害因子の存否をチェックすることができる。したがって、転写因子リストテーブル１１０および阻害因子リストテーブル８００のいずれか一方を用いた場合にくらべて、決定部９０３による決定結果の信頼度の向上を図ることができる。

また、検索部９０８は、比較対象が既知ＰＦＬ分子ペアである場合、転写因子リストテーブル１１０または／および阻害因子リストテーブル８００を用いる。ＰＦＬでは、両分子が転写因子のケースと両分子が阻害因子のケースがある。

転写因子リストテーブル１１０を用いて検索をおこなう場合、予測対象分子ペアの両分子のうちいずれか一方がヒットしたときは、予測対象分子ペアをその比較対象の既知ＰＦＬ分子ペアと同種のＰＦＬ分子ペアに決定する。さらに、予測対象分子ペアの両分子がヒットしたときも、予測対象分子ペアをその比較対象の既知ＰＦＬ分子ペアと同種のＰＦＬ分子ペアに決定する。この場合、予測対象分子ペアの両分子のうちいずれか一方がヒットしたときよりも信頼度が向上する。

阻害因子リストテーブル８００を用いて検索をおこなう場合、予測対象分子ペアの両分子のうちいずれか一方がヒットしたときは、予測対象分子ペアをその比較対象の既知ＰＦＬ分子ペアと同種のＰＦＬ分子ペアに決定する。さらに、予測対象分子ペアの両分子がヒットしたときも、予測対象分子ペアをその比較対象の既知ＰＦＬ分子ペアと同種のＰＦＬ分子ペアに決定する。この場合、予測対象分子ペアの両分子のうちいずれか一方がヒットしたときよりも信頼度が向上する。

また、転写因子リストテーブル１１０および阻害因子リストテーブル８００の両方を用いて検索することもできる。たとえば、転写因子リストテーブル１１０（または阻害因子リストテーブル８００）を用いて検索をおこなう。予測対象分子ペアのうち少なくともいずれか一方の分子がヒットすれば、予測対象分子ペアをその比較対象の既知ＰＦＬ分子ペアと同種のＰＦＬ分子ペアに決定する。

予測対象分子ペアのいずれもヒットしなかった場合、阻害因子リストテーブル８００（または転写因子リストテーブル１１０）を用いて検索をおこなう。予測対象分子ペアのうち少なくともいずれか一方の分子がヒットすれば、予測対象分子ペアをその比較対象の既知ＰＦＬ分子ペアと同種のＰＦＬ分子ペアに決定する。そして、予測対象分子ペアのいずれもヒットしなかった場合、ＮＧとなる。

出力部９０４は、決定部９０３によって決定された決定結果を出力する機能を有する。具体的には、たとえば、決定部９０３によって新規採用決定された予測対象分子ペアやその発現パターン、該当するＦＬ種別を出力する。また、比較対象となった既知ＦＬ分子ペアやその発現パターン、ＦＬ種別も出力することとしてもよい。この決定結果は、Ｉ／Ｆ２０９を介して外部のコンピュータに送信してもよく、ディスプレイ２０８に供給されて表示画面に表示してもよく、プリンタ２１３に供給されて印刷出力することとしてもよい。

（生命現象予測処理手順）
図１３は、本実施の形態にかかる生命現象予測装置による生命現象予測処理手順を示すフローチャートである。まず、初期設定を実行する（ステップＳ１３０１）。この初期設定では、ユーザ操作による予測対象分子ペアの選択や、ＦＬ種別または種別が特定されたＦＬ分子ペアの選択をおこなう。つぎに、取得部９０１により、予測対象分子ペアの発現パターンの取得（ステップＳ１３０２）と比較対象となる既知ＦＬ分子ペアの発現パターンの取得（ステップＳ１３０３）を実行する。取得順序は逆でもよく同時並行でもよい。

そして、判断部９０２により、共通性判断処理を実行し（ステップＳ１３０４）、決定部９０３によりＦＬ分子ペア決定処理を実行する（ステップＳ１３０５）。最後に、出力部９０４により決定結果の出力処理を実行する（ステップＳ１３０６）。これにより、一連の生命現象予測処理手順を終了する。

図１４は、図１３に示した共通性判断処理（ステップＳ１３０４）の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図１４において、まず、ピーク位置判断部９０５により、ピーク位置判断処理を実行し（ステップＳ１４０１）、ピーク方向判断部９０６により、ピーク方向判断処理を実行し（ステップＳ１４０２）、勾配緩急判断部９０７により、勾配緩急判断処理を実行する（ステップＳ１４０３）。そして、ＦＬ分子ペア決定処理（ステップＳ１３０５）に移行する。図１４では、ピーク位置判断処理、ピーク方向判断処理、勾配緩急判断処理の順に実行する例であるが、実行順序はこれには限定されない。また、並列に実行することとしてもよい。

図１５は、ピーク位置判断処理手順を示すフローチャートである。まず、処理結果テーブル１１００のピーク位置判断における実行済みフラグがＯＦＦであるか否かを判断する（ステップＳ１５０１）。ＯＮである場合（ステップＳ１５０１：Ｎｏ）、すでに実行済みであるため、ステップＳ１４０２に移行する。一方、ＯＦＦである場合（ステップＳ１５０１：Ｙｅｓ）、実行済みフラグがＯＮである他の処理（ピーク方向判断処理または勾配緩急判断処理）があるか否かを判断する（ステップＳ１５０２）。

実行済みフラグがＯＮである他の処理がある場合（ステップＳ１５０２：Ｙｅｓ）、当該他の処理の一致フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ１５０３）。その一致フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ１５０３：Ｎｏ）、ピーク位置判断処理を実行する必要がないため、ステップＳ１４０２に移行する。これにより、判断処理の高速化を図ることができる。

一方、ステップＳ１５０３において、当該他の処理の一致フラグがＯＮである場合（ステップＳ１５０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５０４に移行する。一方、ステップＳ１５０２において、実行済みフラグがＯＮとなった他の処理がない場合（ステップＳ１５０２：Ｎｏ）、ピーク位置判断が最初に実行される判断処理となるため、ステップＳ１５０３を実行せずに、ステップＳ１５０４に移行する。

そして、ステップＳ１５０４において、予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置と比較対象である既知ＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置とが一致するか否かを判断する（ステップＳ１５０４）。一致する場合（ステップＳ１５０４：Ｙｅｓ）、ピーク位置判断の一致フラグをＯＮにして（ステップＳ１５０５）、その実行済みフラグもＯＮにして（ステップＳ１５０６）、ステップＳ１４０２に移行する。一方、不一致の場合（ステップＳ１５０４：Ｎｏ）、その実行済みフラグのみＯＮにして（ステップＳ１５０６）、ステップＳ１４０２に移行する。これにより、一連のピーク位置判断処理を終了する。

図１６−１は、ピーク方向判断処理手順を示すフローチャート（前半）であり、図１６−２は、ピーク方向判断処理手順を示すフローチャート（後半）である。図１６−１において、まず、ピーク方向判断の実行済みフラグがＯＦＦであるか否かを判断する（ステップＳ１６０１）。ＯＮである場合（ステップＳ１６０１：Ｎｏ）、すでに実行済みであるため、ステップＳ１４０３に移行する。一方、ＯＦＦである場合（ステップＳ１６０１：Ｙｅｓ）、実行済みフラグがＯＮである他の処理（ピーク位置判断処理または勾配緩急判断処理）があるか否かを判断する（ステップＳ１６０２）。

実行済みフラグがＯＮである他の処理がある場合（ステップＳ１６０２：Ｙｅｓ）、当該他の処理の一致フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ１６０３）。その一致フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ１６０３：Ｎｏ）、ピーク方向判断処理を実行する必要がないため、ステップＳ１４０３に移行する。これにより、判断処理の高速化を図ることができる。

一方、ステップＳ１６０３において、当該他の処理の一致フラグがＯＮである場合（ステップＳ１６０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６０４に移行する。一方、ステップＳ１６０２において、実行済みフラグがＯＮとなった他の処理がない場合（ステップＳ１６０２：Ｎｏ）、ピーク方向判断が最初に実行される判断処理となるため、ステップＳ１６０３を実行せずに、ステップＳ１６０４に移行する。

そして、ステップＳ１６０４において、予測対象分子ペアの発現パターンおよび比較対象である既知ＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配を算出して（ステップＳ１６０４）、図１６−２のステップＳ１６０５に移行する。

図１６−２において、処理結果テーブル１１００にアクセスして、比較対象のＦＬ種別がＮＦＬかＰＦＬかを判断する（ステップＳ１６０５）。ＮＦＬである場合（ステップＳ１６０５：ＮＦＬ）、比較対象の転写因子とピーク方向が一致する分子が予測対象分子ペアにあるか否かを判断する（ステップＳ１６０６）。ない場合（ステップＳ１６０６：Ｎｏ）、ステップＳ１６１６に移行する。

一方、ある場合（ステップＳ１６０６：Ｙｅｓ）、比較対象の阻害因子とピーク方向が一致する残余分子が予測対象分子ペアにあるか否かを判断する（ステップＳ１６０７）。ない場合（ステップＳ１６０７：Ｎｏ）、ステップＳ１６１６に移行する。一方、ある場合（ステップＳ１６０７：Ｙｅｓ）、ピーク方向判断の一致フラグをＯＮにして（ステップＳ１６０８）、ステップＳ１６１６に移行する。

一方、ステップＳ１６０５において、比較対象のＦＬ種別がＰＦＬであると判断された場合（ステップＳ１６０５：ＰＦＬ）、そのＰＦＬが転写因子によるＦＬか阻害因子によるＦＬか否かを判断する（ステップＳ１６０９）。転写因子によるＰＦＬである場合（ステップＳ１６０９：転写）、比較対象の一方の転写因子とピーク方向が一致する分子が予測対象分子ペアにあるか否かを判断する（ステップＳ１６１０）。一致する分子がない場合（ステップＳ１６１０：Ｎｏ）、ステップＳ１６１６に移行する。

一方、一致する分子がある場合（ステップＳ１６１０：Ｙｅｓ）、残余分子が、比較対象の他方の転写因子とピーク方向が一致するか否かを判断する（ステップＳ１６１１）。不一致の場合（ステップＳ１６１１：Ｎｏ）、ステップＳ１６１６に移行する。一方、一致する場合（ステップＳ１６１１：Ｙｅｓ）、ピーク方向判断の一致フラグをＯＮにして（ステップＳ１６１２）、ステップＳ１６１６に移行する。

一方、ステップＳ１６０９において、阻害因子によるＰＦＬであると判断された場合（ステップＳ１６０９：阻害）、比較対象の一方の阻害因子とピーク方向が一致する分子が予測対象分子ペアにあるか否かを判断する（ステップＳ１６１３）。一致する分子がない場合（ステップＳ１６１３：Ｎｏ）、ステップＳ１６１６に移行する。

一方、一致する分子がある場合（ステップＳ１６１３：Ｙｅｓ）、残余分子が、比較対象の他方の阻害因子とピーク方向が一致するか否かを判断する（ステップＳ１６１４）。不一致の場合（ステップＳ１６１４：Ｎｏ）、ステップＳ１６１６に移行する。一方、一致する場合（ステップＳ１６１４：Ｙｅｓ）、ピーク方向判断の一致フラグをＯＮにして（ステップＳ１６１５）、ステップＳ１６１６に移行する。ステップＳ１６１６では、ピーク方向判断の実行済みフラグをＯＮして（ステップＳ１６１６）、ステップＳ１４０３に移行する。これにより、一連のピーク方向判断処理を終了する。

図１７は、勾配緩急判断処理手順を示すフローチャートである。まず、勾配緩急判断の実行済みフラグがＯＦＦか否かを判断する（ステップＳ１７０１）。ＯＮである場合（ステップＳ１７０１：Ｎｏ）、すでに実行済みであるため、ステップＳ１３０５に移行する。一方、ＯＦＦである場合（ステップＳ１７０１：Ｙｅｓ）、実行済みフラグがＯＮである他の処理（ピーク位置判断処理またはピーク方向判断処理）があるか否かを判断する（ステップＳ１７０２）。

実行済みフラグがＯＮである他の処理がある場合（ステップＳ１７０２：Ｙｅｓ）、当該他の処理の一致フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ１７０３）。その一致フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ１７０３：Ｎｏ）、勾配緩急判断処理を実行する必要がないため、ステップＳ１３０５に移行する。これにより、判断処理の高速化を図ることができる。

一方、ステップＳ１７０３において、当該他の処理の一致フラグがＯＮである場合（ステップＳ１７０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７０４に移行する。一方、ステップＳ１７０２において、実行済みフラグがＯＮとなった他の処理がない場合（ステップＳ１７０２：Ｎｏ）、勾配緩急判断が最初に実行される判断処理となるため、ステップＳ１７０３を実行せずに、ステップＳ１７０４に移行する。

ステップＳ１７０４において、予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の絶対値を算出して、予測対象分子ペアの発現パターンの緩急パターンを特定する（ステップＳ１７０４）。そして、処理結果テーブル１１００における比較対象の緩急型ＩＤを手掛かりとしてその緩急パターンを勾配緩急テーブル５００から引き、緩急パターンが一致するか否かを判断する（ステップＳ１７０５）。

一致する場合（ステップＳ１７０５：Ｙｅｓ）、勾配緩急判断の一致フラグをＯＮにして（ステップＳ１７０６）、その実行済みフラグをＯＮにして（ステップＳ１７０７）、ステップＳ１３０５に移行する。一方、不一致の場合（ステップＳ１７０５：Ｎｏ）、その実行済みフラグのみをＯＮにして（ステップＳ１７０７）、ステップＳ１３０５に移行する。

図１８は、ＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャートである。まず、共通性があるか否かを判断する（ステップＳ１８０１）。具体的には、処理結果テーブル１１００のピーク位置判断、ピーク方向判断、および勾配緩急判断の一致フラグがすべてＯＮであるか否かを判断する。すべて一致の場合、共通性があり、それ以外は共通性がない。

共通性があると判断された場合（ステップＳ１８０１：Ｙｅｓ）、ＦＬ種別候補である予測対象分子ペアのＦＬ種別がＮＦＬかＰＦＬかを判断する（ステップＳ１８０２）。この判断は、処理結果テーブル１１００における比較対象の既知ＦＬ分子ペアのＦＬ種別により判断する。

ＮＦＬである場合（ステップＳ１８０２：ＮＦＬ）、ＮＦＬ分子ペア決定処理を実行して（ステップＳ１８０３）、ステップＳ１３０６に移行する。一方、ＰＦＬである場合（ステップＳ１８０２：ＰＦＬ）、ＰＦＬ分子ペア決定処理を実行して（ステップＳ１８０４）、ステップＳ１３０６に移行する。一方、ステップＳ１８０１において、共通性なしと判断された場合（ステップＳ１８０１：Ｎｏ）、ステップＳ１３０６に移行する。

図１９は、ＮＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャート（その１）である。図１９は、転写因子リストテーブル１１０のみを使用した場合のフローチャートである。まず、比較対象の転写因子と同一ピーク方向の分子を予測対象分子ペアから抽出する（ステップＳ１９０１）。つぎに、転写因子リストテーブル１１０から抽出分子を検索する（ステップＳ１９０２）。

そして、検索された場合（ステップＳ１９０３：Ｙｅｓ）、採否フラグをＯＮにすることで予測対象分子ペアを新規なＮＦＬ分子ペアに決定して（ステップＳ１９０４）、その実行済みフラグをＯＮにする（ステップＳ１９０５）。そして、ステップＳ１３０６に移行する。一方、検索されなかった場合（ステップＳ１９０３：Ｎｏ）、その実行済みフラグのみをＯＮにする（ステップＳ１９０５）。そして、ステップＳ１３０６に移行する。

図２０は、ＮＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャート（その２）である。図２０では、阻害因子リストテーブル８００のみを使用した場合のフローチャートである。まず、比較対象の阻害因子と同一ピーク方向の分子を予測対象分子ペアから抽出する（ステップＳ２００１）。つぎに、阻害因子リストテーブル８００から抽出分子を検索する（ステップＳ２００２）。そして、検索された場合（ステップＳ２００３：Ｙｅｓ）、採否フラグをＯＮにすることで予測対象分子ペアを新規なＮＦＬ分子ペアに決定して（ステップＳ２００４）、その実行済みフラグをＯＮにする（ステップＳ２００５）。そして、ステップＳ１３０６に移行する。一方、検索されなかった場合（ステップＳ２００３：Ｎｏ）、その実行済みフラグのみをＯＮにする（ステップＳ２００５）。そして、ステップＳ１３０６に移行する。

図２１は、ＮＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャート（その３）である。図２１では、転写因子リストテーブル１１０および阻害因子リストテーブル８００を使用した場合のフローチャートである。まず、比較対象の転写因子と同一ピーク方向の分子を予測対象分子ペアから抽出する（ステップＳ２１０１）。つぎに、転写因子リストテーブル１１０から抽出分子を検索する（ステップＳ２１０２）。そして、検索されなかった場合（ステップＳ２１０３：Ｎｏ）、その実行済みフラグのみをＯＮにする（ステップＳ２１０８）。

一方、検索された場合（ステップＳ２１０３：Ｙｅｓ）、比較対象の阻害因子と同一ピーク方向の分子を予測対象分子ペアから抽出する（ステップＳ２１０４）。つぎに、阻害因子リストテーブル８００から抽出分子を検索する（ステップＳ２１０５）。そして、検索された場合（ステップＳ２１０６：Ｙｅｓ）、採否フラグをＯＮにすることで予測対象分子ペアを新規なＮＦＬ分子ペアに決定して（ステップＳ２１０７）、その実行済みフラグをＯＮにする（ステップＳ２１０８）。そして、ステップＳ１３０６に移行する。一方、検索されなかった場合（ステップＳ２１０６：Ｎｏ）、その実行済みフラグのみをＯＮにする（ステップＳ２１０８）。そして、ステップＳ１３０６に移行する。

図２２は、ＰＦＬ分子ペア決定処理手順を示すフローチャートである。まず、予測対象分子ペアのＰＦＬ種別が転写因子によるＰＦＬか阻害因子によるＰＦＬかを判断する（ステップＳ２２０１）。この判断は、処理結果テーブル１１００における比較対象の既知ＦＬ分子ペアのＦＬ種別により判断する。転写因子によるＰＦＬである場合（ステップＳ２２０１：転写）、転写因子リストテーブル１１０から両予測対象分子を検索する（ステップＳ２２０２）。両予測対象分子が検索された場合（ステップＳ２２０３：Ｙｅｓ）、採否フラグをＯＮにすることで、予測対象分子ペアを転写因子による新規ＰＦＬペアに決定する（ステップＳ２２０４）。そして、ステップＳ２２０８に移行する。一方、検索されなかった場合（ステップＳ２２０３：Ｎｏ）、採否フラグをＯＦＦのままでステップＳ２２０８に移行する。

一方、ステップＳ２２０１において、阻害因子によるＰＦＬであると判断された場合（ステップＳ２２０１：阻害）、阻害因子リストテーブル８００から両予測対象分子を検索する（ステップＳ２２０５）。両予測対象分子が検索された場合（ステップＳ２２０６：Ｙｅｓ）、採否フラグをＯＮにすることで、予測対象分子ペアを阻害因子による新規ＰＦＬペアに決定する（ステップＳ２２０７）。そして、ステップＳ２２０８に移行する。一方、検索されなかった場合（ステップＳ２２０６：Ｎｏ）、採否フラグをＯＦＦのままでステップＳ２２０８に移行する。ステップＳ２２０８では、ＦＬペア決定の実行済みフラグをＯＮにして（ステップＳ２２０８）。ステップＳ１３０６に移行する。これにより、一連のＰＦＬ分子ペア決定処理を終了する。

このように、本実施の形態によれば、分子間相互作用のある予測対象分子ペアの発現パターンと既知ＦＬ分子ペアの発現パターンを比較し、ピークの位置、ピーク前後の勾配緩急、ピークの向きが同一である場合に、予測対象分子ペアを新規ＮＦＬ分子ペアとして採用する。すなわち、発現パターンの共通性に着目しているため、分子間相互作用のある分子ペアのうちどの分子ペアがどのようなフィードバックループを構成するかを効率的かつ高精度に予測することができ、生命現象解析に寄与することができる。

また、本実施の形態では、分子間相互作用、既知ＦＬ、発現プロファイル（発現パターン）、転写因子リストテーブル１１０、阻害因子リストテーブル８００といった情報を用いているため、既存の情報の流用で予測することができる。換言すれば、特殊な情報を事前に用意する必要がなく、効率的な予測をおこなうことができる。

また、転写因子リストテーブル１１０や阻害因子リストテーブル８００により、共通性ありと判断された予測対象分子ペアに転写因子や阻害因子が含まれているか否かをチェックすることができる。このように、発現パターンの共通性と転写因子／阻害因子の存否確認という２重の処理をおこなっている。したがって、転写因子／阻害因子が存在しない分子ペアをＮＦＬ分子ペアに採用するなどの誤った予測を防止することができ、予測結果の信頼性の向上を図ることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、既知のＦＬ分子ペアの発現パターンに着目することにより、効率的かつ高精度な生命現象予測をおこなうことができるという効果を奏する。

なお、本実施の形態で説明した生命現象予測方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）予測対象分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンと既知のフィードバックループ（以下、「ＦＬ」）となるＦＬ分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンとを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された予測対象分子ペアの発現パターンおよび既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを比較することにより、前記予測対象分子ペアと前記既知のＦＬ分子ペアの共通性を判断する判断手段と、
前記判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを新規のＦＬ分子ペアに決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された決定結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする生命現象予測装置。

（付記２）前記判断手段は、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置とが一致するか否かを判断するピーク位置判断手段と、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断するピーク方向判断手段と、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断する勾配緩急判断手段と、を備え、
前記決定手段は、
前記ピーク位置判断手段、前記勾配緩急判断手段、および前記ピーク方向判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする付記１に記載の生命現象予測装置。

（付記３）前記ピーク方向判断手段は、
前記ピーク位置判断手段によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断し、
前記勾配緩急判断手段は、
前記ピーク位置判断手段によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断し、
前記決定手段は、
前記ピーク方向判断手段および前記勾配緩急判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする付記２に記載の生命現象予測装置。

（付記４）前記取得手段は、
データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得し、
前記決定手段は、
前記判断手段によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の転写因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索する検索手段を備え、
前記検索手段によって検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の生命現象予測装置。

（付記５）前記取得手段は、
データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得し、
前記決定手段は、
前記判断手段によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の阻害因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索する検索手段を備え、
前記検索手段によって検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の生命現象予測装置。

（付記６）前記取得手段は、
データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得し、
前記決定手段は、
前記判断手段によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の転写因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索するとともに、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の阻害因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索する検索手段を備え、
前記検索手段によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の生命現象予測装置。

（付記７）前記取得手段は、
前記データベースの中から比較対象となる既知のポジティブフィードバックループ（以下、「ＰＦＬ」）となるＰＦＬ分子ペアの発現パターンを取得し、
前記決定手段は、
前記判断手段によって前記既知のＰＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアを、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索する検索手段を備え、
前記検索手段によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＰＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の生命現象予測装置。

（付記８）前記取得手段は、
前記データベースの中から比較対象となる既知のポジティブフィードバックループ（以下、「ＰＦＬ」）となるＰＦＬ分子ペアの発現パターンを取得し、
前記決定手段は、
前記判断手段によって前記既知のＰＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアを、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索する検索手段を備え、
前記検索手段によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＰＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の生命現象予測装置。

（付記９）入力装置、出力装置および記憶装置を備えるコンピュータが、
前記入力装置により、またはデータベースから、予測対象分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンと既知のフィードバックループ（以下、「ＦＬ」）となるＦＬ分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンとを取得して前記記憶装置に記憶する取得工程と、
前記取得工程によって取得された予測対象分子ペアの発現パターンおよび既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを比較することにより、前記予測対象分子ペアと前記既知のＦＬ分子ペアの共通性を判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶する判断工程と、
前記判断工程によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶する決定工程と、
前記出力装置により、前記決定工程によって決定された決定結果を出力する出力工程と、
を実行することを特徴とする生命現象予測方法。

（付記１０）前記コンピュータが、
前記判断工程において、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶するピーク位置判断工程と、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶するピーク方向判断工程と、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶する勾配緩急判断工程と、を実行し、
前記決定工程において、
前記ピーク位置判断工程、前記勾配緩急判断工程、および前記ピーク方向判断工程によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記９に記載の生命現象予測方法。

（付記１１）前記コンピュータが、
前記ピーク方向判断工程において、
前記ピーク位置判断工程によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶し、
前記勾配緩急判断工程において、
前記ピーク位置判断工程によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶し、
前記決定工程は、
前記ピーク方向判断工程および前記勾配緩急判断工程によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記１０に記載の生命現象予測方法。

（付記１２）前記コンピュータが、
前記取得工程において、
前記データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記決定工程において、
前記判断工程によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の転写因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索工程を実行し、
前記検索工程によって検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記９〜１１のいずれか一つに記載の生命現象予測方法。

（付記１３）前記コンピュータが、
前記取得工程において、
前記データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記決定工程において、
前記判断工程によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の阻害因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索工程を実行し、
前記検索工程によって検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記９〜１１のいずれか一つに記載の生命現象予測方法。

（付記１４）前記コンピュータが、
前記取得工程において、
前記データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記決定工程において、
前記判断工程によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の転写因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索するとともに、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の阻害因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索工程を実行し、
前記検索工程によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記９〜１１のいずれか一つに記載の生命現象予測方法。

（付記１５）前記コンピュータが、
前記取得工程において、
前記データベースの中から比較対象となる既知のポジティブフィードバックループ（以下、「ＰＦＬ」）となるＰＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記決定工程において、
前記判断工程によって前記既知のＰＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアを、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索工程を実行し、
前記検索工程によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＰＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記９〜１１のいずれか一つに記載の生命現象予測方法。

（付記１６）前記コンピュータが、
前記取得工程において、
前記データベースの中から比較対象となる既知のポジティブフィードバックループ（以下、「ＰＦＬ」）となるＰＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記決定工程において、
前記判断工程によって前記既知のＰＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアを、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索工程を実行し、
前記検索工程によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＰＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記９〜１１のいずれか一つに記載の生命現象予測方法。

（付記１７）入力装置、出力装置および記憶装置を備えるコンピュータを、
前記入力装置により、またはデータベースから、予測対象分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンと既知のフィードバックループ（以下、「ＦＬ」）となるＦＬ分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンとを取得して前記記憶装置に記憶する取得手段、
前記取得手段によって取得された予測対象分子ペアの発現パターンおよび既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを比較することにより、前記予測対象分子ペアと前記既知のＦＬ分子ペアの共通性を判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶する判断手段、
前記判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶する決定手段、
前記出力装置により、前記決定手段によって決定された決定結果を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とする生命現象予測プログラム。

（付記１８）前記コンピュータを、
前記判断手段において、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶するピーク位置判断手段、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶するピーク方向判断手段、
前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶する勾配緩急判断手段、として機能させ、
前記決定手段は、
前記ピーク位置判断手段、前記勾配緩急判断手段、および前記ピーク方向判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記１７に記載の生命現象予測プログラム。

（付記１９）前記ピーク方向判断手段は、
前記ピーク位置判断手段によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶し、
前記勾配緩急判断手段は、
前記ピーク位置判断手段によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶し、
前記決定手段は、
前記ピーク方向判断手段および前記勾配緩急判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記１８に記載の生命現象予測プログラム。

（付記２０）前記取得手段は、
前記データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記コンピュータを、前記決定手段において、
前記判断手段によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の転写因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索手段として機能させ、
前記決定手段は、
前記検索手段によって検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記１７〜１９のいずれか一つに記載の生命現象予測プログラム。

（付記２１）前記取得手段は、
前記データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記コンピュータを、前記決定手段において、
前記判断手段によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の阻害因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索手段として機能させ、
前記決定手段は、
前記検索手段によって検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記１７〜１９のいずれか一つに記載の生命現象予測プログラム。

（付記２２）前記取得手段は、
前記データベースの中から比較対象となる既知のネガティブフィードバックループ（以下、「ＮＦＬ」）となるＮＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記コンピュータを、前記決定手段において、
前記判断手段によって前記既知のＮＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の転写因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索するとともに、前記予測対象分子ペアのうち、前記既知のＮＦＬ分子ペアの中の阻害因子の発現パターンと共通性のある分子を、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索手段として機能させ、
前記決定手段は、
前記検索手段によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記１７〜１９のいずれか一つに記載の生命現象予測プログラム。

（付記２３）前記取得手段は、
前記データベースの中から比較対象となる既知のポジティブフィードバックループ（以下、「ＰＦＬ」）となるＰＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記コンピュータを、前記決定手段において、
前記判断手段によって前記既知のＰＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアを、既知の転写因子が記述された転写因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索手段として機能させ、
前記決定手段は、
前記検索手段によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＰＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記１７〜１９のいずれか一つに記載の生命現象予測プログラム。

（付記２４）前記取得手段は、
前記データベースの中から比較対象となる既知のポジティブフィードバックループ（以下、「ＰＦＬ」）となるＰＦＬ分子ペアの発現パターンを取得して前記記憶装置に記憶し、
前記コンピュータを、前記決定手段において、
前記判断手段によって前記既知のＰＦＬ分子ペアと共通性ありと判断された場合、前記予測対象分子ペアを、既知の阻害因子が記述された阻害因子リストテーブルの中から検索して、その検索結果を前記記憶装置に記憶する検索手段として機能させ、
前記決定手段は、
前記検索手段によっていずれも検索された場合、前記予測対象分子ペアを前記新規のＰＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする付記１７〜１９のいずれか一つに記載の生命現象予測プログラム。

１１０ 転写因子リストテーブル
３００ 相互作用ＤＢ
４００ 既知ＦＬＤＢ
５００ 勾配緩急テーブル
６００ 発現プロファイルＤＢ
８００ 阻害因子リストテーブル
９００ 生命現象予測装置
９０１ 取得部
９０２ 判断部
９０３ 決定部
９０４ 出力部
９０５ ピーク位置判断部
９０６ ピーク方向判断部
９０７ 勾配緩急判断部
９０８ 検索部
１１００ 処理結果テーブル

Claims (9)

1. 予測対象分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンと既知のフィードバックループ（以下、「ＦＬ」）となるＦＬ分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンとを取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された予測対象分子ペアの発現パターンおよび既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを比較することにより、前記予測対象分子ペアと前記既知のＦＬ分子ペアの共通性を判断する判断手段と、
   前記判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを新規のＦＬ分子ペアに決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された決定結果を出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とする生命現象予測装置。
2. 前記判断手段は、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置とが一致するか否かを判断するピーク位置判断手段と、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断するピーク方向判断手段と、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断する勾配緩急判断手段と、を備え、
   前記決定手段は、
   前記ピーク位置判断手段、前記勾配緩急判断手段、および前記ピーク方向判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする請求項１に記載の生命現象予測装置。
3. 前記ピーク方向判断手段は、
   前記ピーク位置判断手段によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断し、
   前記勾配緩急判断手段は、
   前記ピーク位置判断手段によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断し、
   前記決定手段は、
   前記ピーク方向判断手段および前記勾配緩急判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定することを特徴とする請求項２に記載の生命現象予測装置。
4. 入力装置、出力装置および記憶装置を備えるコンピュータが、
   前記入力装置により、またはデータベースから、予測対象分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンと既知のフィードバックループ（以下、「ＦＬ」）となるＦＬ分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンとを取得して前記記憶装置に記憶する取得工程と、
   前記取得工程によって取得された予測対象分子ペアの発現パターンおよび既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを比較することにより、前記予測対象分子ペアと前記既知のＦＬ分子ペアの共通性を判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶する判断工程と、
   前記判断工程によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶する決定工程と、
   前記出力装置により、前記決定工程によって決定された決定結果を出力する出力工程と、
   を実行することを特徴とする生命現象予測方法。
5. 前記コンピュータが、
   前記判断工程において、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶するピーク位置判断工程と、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶するピーク方向判断工程と、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶する勾配緩急判断工程と、を実行し、
   前記決定工程において、
   前記ピーク位置判断工程、前記勾配緩急判断工程、および前記ピーク方向判断工程によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする請求項４に記載の生命現象予測方法。
6. 前記コンピュータが、
   前記ピーク方向判断工程において、
   前記ピーク位置判断工程によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶し、
   前記勾配緩急判断工程において、
   前記ピーク位置判断工程によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶し、
   前記決定工程は、
   前記ピーク方向判断工程および前記勾配緩急判断工程によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする請求項５に記載の生命現象予測方法。
7. 入力装置、出力装置および記憶装置を備えるコンピュータを、
   前記入力装置により、またはデータベースから、予測対象分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンと既知のフィードバックループ（以下、「ＦＬ」）となるＦＬ分子ペアの時系列な発現量をあらわす発現パターンとを取得して前記記憶装置に記憶する取得手段、
   前記取得手段によって取得された予測対象分子ペアの発現パターンおよび既知のＦＬ分子ペアの発現パターンを比較することにより、前記予測対象分子ペアと前記既知のＦＬ分子ペアの共通性を判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶する判断手段、
   前記判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶する決定手段、
   前記出力装置により、前記決定手段によって決定された決定結果を出力する出力手段、
   として機能させることを特徴とする生命現象予測プログラム。
8. 前記コンピュータを、
   前記判断手段において、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶するピーク位置判断手段、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶するピーク方向判断手段、
   前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶する勾配緩急判断手段、として機能させ、
   前記決定手段は、
   前記ピーク位置判断手段、前記勾配緩急判断手段、および前記ピーク方向判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする請求項７に記載の生命現象予測プログラム。
9. 前記ピーク方向判断手段は、
   前記ピーク位置判断手段によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピークの向きと前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピークの向きとが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶し、
   前記勾配緩急判断手段は、
   前記ピーク位置判断手段によって一致すると判断された場合、前記予測対象分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急と前記既知のＦＬ分子ペアの発現パターンのピーク位置前後の勾配の緩急とが一致するか否かを判断して、その判断結果を前記記憶装置に記憶し、
   前記決定手段は、
   前記ピーク方向判断手段および前記勾配緩急判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記予測対象分子ペアを前記新規のＦＬ分子ペアに決定して、その決定結果を前記記憶装置に記憶することを特徴とする請求項８に記載の生命現象予測プログラム。

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