JPH09171017A - タンパク質の抗原決定基予測システム - Google Patents
タンパク質の抗原決定基予測システムInfo
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- JPH09171017A JPH09171017A JP7330873A JP33087395A JPH09171017A JP H09171017 A JPH09171017 A JP H09171017A JP 7330873 A JP7330873 A JP 7330873A JP 33087395 A JP33087395 A JP 33087395A JP H09171017 A JPH09171017 A JP H09171017A
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- evaluation data
- antigenic determinant
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】アミノ酸残基の一次配列から、より確実に抗原
決定基を予測する。 【解決手段】タンパク質を表すアミノ酸残基の一次配列
情報を入力し、所定数のアミノ酸残基で構成されたペプ
チド毎に所定のアルゴリズムに従って抗原決定基として
の適正を評価して、その評価データを出力する複数の個
別評価ユニット１３、各個別評価ユニット１３からの各
ペプチドに対応した評価データを所定のアルゴリズムに
従って統合し、統合評価データを出力する統合評価ユニ
ット１２、少なくとも、得られた統合評価データを各ペ
プチドに対応付けて格納するメモリ５０，６０、及び格
納された統合評価データに基づいて、又は複数のペプチ
ドを抗原決定基の候補として選定する制御ユニット１１
を有し、選定されたペプチドを特定する情報を表示す
る。
決定基を予測する。 【解決手段】タンパク質を表すアミノ酸残基の一次配列
情報を入力し、所定数のアミノ酸残基で構成されたペプ
チド毎に所定のアルゴリズムに従って抗原決定基として
の適正を評価して、その評価データを出力する複数の個
別評価ユニット１３、各個別評価ユニット１３からの各
ペプチドに対応した評価データを所定のアルゴリズムに
従って統合し、統合評価データを出力する統合評価ユニ
ット１２、少なくとも、得られた統合評価データを各ペ
プチドに対応付けて格納するメモリ５０，６０、及び格
納された統合評価データに基づいて、又は複数のペプチ
ドを抗原決定基の候補として選定する制御ユニット１１
を有し、選定されたペプチドを特定する情報を表示す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンパク質の抗原
決定基を予測するシステムに係り、詳しくは、タンパク
質を表すアミノ酸残基の一次配列情報から抗原決定基と
なり得るオリゴペプチドを予測して表示するシステムに
関する。
決定基を予測するシステムに係り、詳しくは、タンパク
質を表すアミノ酸残基の一次配列情報から抗原決定基と
なり得るオリゴペプチドを予測して表示するシステムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】未知のタンパク質の機能を特定する場
合、そのタンパク質の溶液を兎等の小動物に注射してそ
の体内で抗体を作らせ、作られた抗体の特異性によって
未知のタンパク質の機能を特定している。近年、小動物
の体内において、タンパク質の構成単位であるアミノ酸
残基数個の断片（オリゴペプチド）のうちある特定のも
の（以下、抗原決定基という）に対して抗体が作られる
ことが明らかになった。そこで、機能を特定すべきタン
パク質の代わりに、容易に合成できるそのタンパク質の
抗原決定基だけを小動物の体内に注射して抗体を作らせ
るという手法がとられ始めている。
合、そのタンパク質の溶液を兎等の小動物に注射してそ
の体内で抗体を作らせ、作られた抗体の特異性によって
未知のタンパク質の機能を特定している。近年、小動物
の体内において、タンパク質の構成単位であるアミノ酸
残基数個の断片（オリゴペプチド）のうちある特定のも
の（以下、抗原決定基という）に対して抗体が作られる
ことが明らかになった。そこで、機能を特定すべきタン
パク質の代わりに、容易に合成できるそのタンパク質の
抗原決定基だけを小動物の体内に注射して抗体を作らせ
るという手法がとられ始めている。
【０００３】従って、抗体を小動物体内で確実に作らせ
るために、タンパク質の抗原決定基を正確に選定するこ
とが重要である。従来、タンパク質の抗原決定基を選定
する場合、種々の研究論文にて発表された手法に従って
判定基礎資料（グラフなど）を作成し、その判定基礎資
料に基づいて研究者が経験的に抗原決定基となりそうな
オリゴペプチドをタンパク質を構成する一次配列された
アミノ酸残基から選定している。
るために、タンパク質の抗原決定基を正確に選定するこ
とが重要である。従来、タンパク質の抗原決定基を選定
する場合、種々の研究論文にて発表された手法に従って
判定基礎資料（グラフなど）を作成し、その判定基礎資
料に基づいて研究者が経験的に抗原決定基となりそうな
オリゴペプチドをタンパク質を構成する一次配列された
アミノ酸残基から選定している。
【０００４】そして、その選定されたオリゴペプチドを
化学的に合成して小動物体内に注射する。小動物の体内
で抗体が生成されないことが判明した時点で、抗原決定
基として選定したオリゴペプチドが誤っていたことがわ
かり、再度、抗原決定基の選定作業を行う。このよう
に、従来は、小動物の体内で抗体が作られるまで、抗原
決定基の選定作業を試行錯誤的に繰り返し行っていた。
化学的に合成して小動物体内に注射する。小動物の体内
で抗体が生成されないことが判明した時点で、抗原決定
基として選定したオリゴペプチドが誤っていたことがわ
かり、再度、抗原決定基の選定作業を行う。このよう
に、従来は、小動物の体内で抗体が作られるまで、抗原
決定基の選定作業を試行錯誤的に繰り返し行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、抗原決
定基の選定作業、選定されたオリゴペプチドの合成作
業、小動物を使った実験を行って、結果的に適正な抗原
決定基を見つける従来の手法では、時間的、費用的に無
駄が多かった。
定基の選定作業、選定されたオリゴペプチドの合成作
業、小動物を使った実験を行って、結果的に適正な抗原
決定基を見つける従来の手法では、時間的、費用的に無
駄が多かった。
【０００６】そこで、本発明の課題は、経験的な知識が
ない者でも、対象となるタンパク質を表すアミノ酸残基
の一次配列から、より確実に抗原決定基を予測できるよ
うにしたタンパク質の抗原決定基予測システムを提供す
ることである。
ない者でも、対象となるタンパク質を表すアミノ酸残基
の一次配列から、より確実に抗原決定基を予測できるよ
うにしたタンパク質の抗原決定基予測システムを提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、請求項１に記載されるように、タンパク
質を表すアミノ酸残基の一次配列情報を入力し、所定数
のアミノ酸残基で構成されたペプチド毎に所定のアルゴ
リズムに従って抗原決定基としての適正を評価してその
評価データを出力する複数の個別評価手段と、各個別評
価手段からの各ペプチドに対応した評価データを所定の
アルゴリズムに従って統合して統合評価データを出力す
る統合評価手段と、少なくとも統合評価手段にて得られ
た統合評価データを各ペプチドに対応付けて格納する評
価データ格納手段と、評価データ格納手段に格納された
統合評価データに基づいて一または複数のペプチドを抗
原決定基の候補として選定する候補選定手段と、該候補
選定手段にて選定されたペプチドを特定する情報を出力
する出力手段とを有するタンパク質の抗原決定基予測シ
ステムである。
め、本発明は、請求項１に記載されるように、タンパク
質を表すアミノ酸残基の一次配列情報を入力し、所定数
のアミノ酸残基で構成されたペプチド毎に所定のアルゴ
リズムに従って抗原決定基としての適正を評価してその
評価データを出力する複数の個別評価手段と、各個別評
価手段からの各ペプチドに対応した評価データを所定の
アルゴリズムに従って統合して統合評価データを出力す
る統合評価手段と、少なくとも統合評価手段にて得られ
た統合評価データを各ペプチドに対応付けて格納する評
価データ格納手段と、評価データ格納手段に格納された
統合評価データに基づいて一または複数のペプチドを抗
原決定基の候補として選定する候補選定手段と、該候補
選定手段にて選定されたペプチドを特定する情報を出力
する出力手段とを有するタンパク質の抗原決定基予測シ
ステムである。
【０００８】上記のようなシステムでは、統合評価デー
タにより決定された一または複数のペプチドを特定する
情報が抗原決定基の候補として出力手段から出力される
ので、ユーザ（研究者）はその出力結果を見て、機能を
特定すべきタンパク質の抗原決定基を予測することがで
きる。
タにより決定された一または複数のペプチドを特定する
情報が抗原決定基の候補として出力手段から出力される
ので、ユーザ（研究者）はその出力結果を見て、機能を
特定すべきタンパク質の抗原決定基を予測することがで
きる。
【０００９】また、出力された情報にて特定されるペプ
チドが抗原決定基の候補として選択された根拠をユーザ
（研究者）に提供するという観点から、請求項２に記載
されるように、上記出力手段は、更に、評価データ格納
手段に格納された各ペプチドに対する統合評価データを
出力するよう構成される。
チドが抗原決定基の候補として選択された根拠をユーザ
（研究者）に提供するという観点から、請求項２に記載
されるように、上記出力手段は、更に、評価データ格納
手段に格納された各ペプチドに対する統合評価データを
出力するよう構成される。
【００１０】また、同観点から、請求項３に記載される
ように、上記評価データ格納手段は、更に、各個別評価
手段にて得られた評価データを各個別評価手段に対応付
けて格納し、上記出力手段は、更に、評価データ格納手
段に格納された各ペプチドに対する評価データを出力す
るよう構成される。
ように、上記評価データ格納手段は、更に、各個別評価
手段にて得られた評価データを各個別評価手段に対応付
けて格納し、上記出力手段は、更に、評価データ格納手
段に格納された各ペプチドに対する評価データを出力す
るよう構成される。
【００１１】更に、出力された情報にて特定されるペプ
チドが抗原決定基の候補として選択された根拠をユーザ
（研究者）の要求に応じて提供できるという観点から、
請求項４に記載されるように、上記評価データ格納手段
は、更に、各個別評価手段にて得られた評価データを各
個別評価手段に対応付けて格納し、統合評価手段及び各
個別評価手段から一または複数の評価手段を指定する指
定手段を有し、上記出力手段は、該指定手段にて指定さ
れた評価手段に対応した統合評価データ及び、または、
個別の評価データを出力するように構成される。
チドが抗原決定基の候補として選択された根拠をユーザ
（研究者）の要求に応じて提供できるという観点から、
請求項４に記載されるように、上記評価データ格納手段
は、更に、各個別評価手段にて得られた評価データを各
個別評価手段に対応付けて格納し、統合評価手段及び各
個別評価手段から一または複数の評価手段を指定する指
定手段を有し、上記出力手段は、該指定手段にて指定さ
れた評価手段に対応した統合評価データ及び、または、
個別の評価データを出力するように構成される。
【００１２】このシステムでは、ユーザ（研究者）が要
求する一または複数の評価手段を指定手段にて指定する
と、その指定された評価手段に対応した統合評価データ
及びまたは個別の評価データが出力手段から出力され
る。また、複数選択されたペプチドの抗原決定基である
確度の高さの順番がユーザに提供できるという観点か
ら、請求項５に記載されるように、該出力手段は、統合
評価データに基づいた順序が明確となるように選定され
たペプチドを特定する情報を出力するよう構成される。
求する一または複数の評価手段を指定手段にて指定する
と、その指定された評価手段に対応した統合評価データ
及びまたは個別の評価データが出力手段から出力され
る。また、複数選択されたペプチドの抗原決定基である
確度の高さの順番がユーザに提供できるという観点か
ら、請求項５に記載されるように、該出力手段は、統合
評価データに基づいた順序が明確となるように選定され
たペプチドを特定する情報を出力するよう構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の一形態に
係るシステムの構成を示す。図１において、このシステ
ムは、処理ユニット１０、表示ユニット２０（出力手
段）、ｉ／ｏインタフェースユニット３０、配列情報バ
ッファ４０、抗原決定基予測バッファ５０、メモリ６０
及び入力ユニット７０（指定手段）を有している。これ
らのユニット、バッファ及びメモリはバスＢににて相互
に結合されている。抗原決定基予測バッファ５０及びメ
モリ６０は、評価データ格納手段に対応する。
に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の一形態に
係るシステムの構成を示す。図１において、このシステ
ムは、処理ユニット１０、表示ユニット２０（出力手
段）、ｉ／ｏインタフェースユニット３０、配列情報バ
ッファ４０、抗原決定基予測バッファ５０、メモリ６０
及び入力ユニット７０（指定手段）を有している。これ
らのユニット、バッファ及びメモリはバスＢににて相互
に結合されている。抗原決定基予測バッファ５０及びメ
モリ６０は、評価データ格納手段に対応する。
【００１４】アミノ酸残基が配列されて構成されるタン
パク質の一次配列情報がデータベース８０に格納されて
いる。このタンパク質のアミノ酸残基の一次配列情報
は、例えば、図２に示すように構成されている。図２に
おいて、１つのアルファベットが１つのアミノ酸残基を
表す。そして、残基番号が先頭から順番に割りふられて
いる（図２の例の場合、１−１８９）。データベース８
０は、ｉ／ｏインタフェース３０に結合され、データベ
ース８０内のタンパク質の一次配列情報がｉ／ｏインタ
フェースユニット３０を介してシステム内に取り入られ
るようになっている。配列情報バッファ４０は、ｉ／ｏ
インタフェースユニット３０を介してシステム内に取り
入れられたタンパク質の一次配列情報を格納する。
パク質の一次配列情報がデータベース８０に格納されて
いる。このタンパク質のアミノ酸残基の一次配列情報
は、例えば、図２に示すように構成されている。図２に
おいて、１つのアルファベットが１つのアミノ酸残基を
表す。そして、残基番号が先頭から順番に割りふられて
いる（図２の例の場合、１−１８９）。データベース８
０は、ｉ／ｏインタフェース３０に結合され、データベ
ース８０内のタンパク質の一次配列情報がｉ／ｏインタ
フェースユニット３０を介してシステム内に取り入られ
るようになっている。配列情報バッファ４０は、ｉ／ｏ
インタフェースユニット３０を介してシステム内に取り
入れられたタンパク質の一次配列情報を格納する。
【００１５】処理ユニット１０は、制御ユニット１１
（候補選定手段）、統合評価処理ユニット１２（統合評
価手段）及び複数の個別評価処理ユニット１３（個別評
価手段）を有している。各個別評価処理ユニット１３
は、所定のアルゴリズムに従って後述するような評価処
理を実行して評価値を出力する。統合評価処理ユニット
１２は、各個別評価処理ユニット１３からの評価値を所
定の統合アルゴリズムに従って統合し、その統合評価値
を出力する。制御ユニット１１は、各個別評価処理ユニ
ット１３及び統合評価処理ユニット１２からの情報を用
いて抗原決定基の候補となるペプチドを選択する等の処
理を行うと共に、システム全体の制御を行う。
（候補選定手段）、統合評価処理ユニット１２（統合評
価手段）及び複数の個別評価処理ユニット１３（個別評
価手段）を有している。各個別評価処理ユニット１３
は、所定のアルゴリズムに従って後述するような評価処
理を実行して評価値を出力する。統合評価処理ユニット
１２は、各個別評価処理ユニット１３からの評価値を所
定の統合アルゴリズムに従って統合し、その統合評価値
を出力する。制御ユニット１１は、各個別評価処理ユニ
ット１３及び統合評価処理ユニット１２からの情報を用
いて抗原決定基の候補となるペプチドを選択する等の処
理を行うと共に、システム全体の制御を行う。
【００１６】各個別評価処理ユニット１３は、配列情報
バッファ４０内のタンパク質の一次配列情報を入力し、
所定数のアミノ酸残基で構成されたペプチド毎に所定の
アルゴリズムに従って抗原決定基としての適正を評価す
る。そして、その評価値が各個別評価処理ユニット１３
から出力される。各個別評価処理ユニット１３は、具体
的に、柔軟性評価を行うユニット（柔軟性評価処理ユニ
ット）、親水性／疎水性評価を行うユニット（親水性／
疎水性評価処理ユニット）、抗原決定基解析を行うユニ
ット（抗原決定基解析処理ユニット）、二次構造予測を
行うユニット（二次構造予測処理ユニット）及び他の所
定の評価処理を行うユニットを含んでいる。柔軟性評価
は、例えば、"P.A.Karplus and G.E. Schulz, Predicti
on ofChain Flexibility, Naturwissenchaften 72,212-
213 (1985)"にて公表されたアルゴリズムに従って行わ
れる。親水性／疎水性評価は、例えば、"J.Kyte and R.
F.Doolittle, A simple Method for Displaying the Hy
dropathic Character ofa Protein, J.Mol.Biol 157,10
5-132 (1982)"にて公表されたアルゴリズムに従って行
われる。抗原決定基解析は、例えば、"E.A.Emini, Indu
ction ofHepatitis A Virus-Neutraling Antibody by a
Virus-Specific SyntheticPeptide, J.Virol. 55,836-
839 (1985)" にて公表されたアルゴリズムに従って行わ
れる。二次構造予測は、例えば、"J.Garnier, Analysis
of Accuracy andImplications of Simple Methods for
Predicting the secondary structure of Blobular Pr
oteins, J.Mol.Biol.120,97-120 (1978)"にて公表され
たアルゴリズムに従って行われる。
バッファ４０内のタンパク質の一次配列情報を入力し、
所定数のアミノ酸残基で構成されたペプチド毎に所定の
アルゴリズムに従って抗原決定基としての適正を評価す
る。そして、その評価値が各個別評価処理ユニット１３
から出力される。各個別評価処理ユニット１３は、具体
的に、柔軟性評価を行うユニット（柔軟性評価処理ユニ
ット）、親水性／疎水性評価を行うユニット（親水性／
疎水性評価処理ユニット）、抗原決定基解析を行うユニ
ット（抗原決定基解析処理ユニット）、二次構造予測を
行うユニット（二次構造予測処理ユニット）及び他の所
定の評価処理を行うユニットを含んでいる。柔軟性評価
は、例えば、"P.A.Karplus and G.E. Schulz, Predicti
on ofChain Flexibility, Naturwissenchaften 72,212-
213 (1985)"にて公表されたアルゴリズムに従って行わ
れる。親水性／疎水性評価は、例えば、"J.Kyte and R.
F.Doolittle, A simple Method for Displaying the Hy
dropathic Character ofa Protein, J.Mol.Biol 157,10
5-132 (1982)"にて公表されたアルゴリズムに従って行
われる。抗原決定基解析は、例えば、"E.A.Emini, Indu
ction ofHepatitis A Virus-Neutraling Antibody by a
Virus-Specific SyntheticPeptide, J.Virol. 55,836-
839 (1985)" にて公表されたアルゴリズムに従って行わ
れる。二次構造予測は、例えば、"J.Garnier, Analysis
of Accuracy andImplications of Simple Methods for
Predicting the secondary structure of Blobular Pr
oteins, J.Mol.Biol.120,97-120 (1978)"にて公表され
たアルゴリズムに従って行われる。
【００１７】各個別評価処理ユニット１３では、入力さ
れた一次配列情報から、例えば、７つのアミノ酸残基に
て構成されるペプチドを選択し、その選択されたペプチ
ドについて評価処理が実行される。評価の対象となる７
残基で構成されたペプチドは、例えば、図３に示すよう
に、一次配列の先頭の残基から順に１残基ずつずらして
更新される（ ...）。
れた一次配列情報から、例えば、７つのアミノ酸残基に
て構成されるペプチドを選択し、その選択されたペプチ
ドについて評価処理が実行される。評価の対象となる７
残基で構成されたペプチドは、例えば、図３に示すよう
に、一次配列の先頭の残基から順に１残基ずつずらして
更新される（ ...）。
【００１８】上記のように、各個別処理ユニット１３及
び統合処理ユニット１２から出力される評価値及び統合
評価値は、制御ユニット１１を介してメモリ６０に格納
される。そして、各ペプチドとメモリ６０内の評価値及
び統合評価値との対応関係を示すポインタ値が抗原決定
基予測バッファ５０に格納される。各ペプチドについて
の評価値及び統合評価値は、例えば、そのペプチドを構
成するアミノ酸残基列の中央の残基に対応付けらる（評
価すべきペプチドが７残基で構成される場合、図３の矢
印にて示されるように、先頭から４番目の残基に対応付
けられる）。
び統合処理ユニット１２から出力される評価値及び統合
評価値は、制御ユニット１１を介してメモリ６０に格納
される。そして、各ペプチドとメモリ６０内の評価値及
び統合評価値との対応関係を示すポインタ値が抗原決定
基予測バッファ５０に格納される。各ペプチドについて
の評価値及び統合評価値は、例えば、そのペプチドを構
成するアミノ酸残基列の中央の残基に対応付けらる（評
価すべきペプチドが７残基で構成される場合、図３の矢
印にて示されるように、先頭から４番目の残基に対応付
けられる）。
【００１９】この抗原決定基予測バッファ５０は、例え
ば、図４に示すように構成されている。即ち、各ペプチ
ドを代表する残基（中央に位置する残基）に対応付けら
れるように、各個別評価処理ユニット１３（柔軟性評価
処理ユニット、親水性／疎水性評価処理ユニット、抗原
決定解析処理ユニット、二次構造予測処理ユニット等）
からの評価値のポインタ値及び統合評価処理ユニット１
２からの統合評価値のポインタ値が格納される。
ば、図４に示すように構成されている。即ち、各ペプチ
ドを代表する残基（中央に位置する残基）に対応付けら
れるように、各個別評価処理ユニット１３（柔軟性評価
処理ユニット、親水性／疎水性評価処理ユニット、抗原
決定解析処理ユニット、二次構造予測処理ユニット等）
からの評価値のポインタ値及び統合評価処理ユニット１
２からの統合評価値のポインタ値が格納される。
【００２０】処理ユニット１０は、例えば、図５に示す
フローチャートに従って処理を実行する。ユーザが入力
ユニット７０から機能を特定すべきタンパク質の指定情
報を入力すると、制御ユニット１１は、その指定された
タンパク質の一次配列情報をデータベース８０から読み
だす（Ｓ１）。そして、読みだされたタンパク質の一次
配列情報がｉ／ｏインターフェースユニット３０を介し
て配列情報バッファ４０に格納される。制御ユニット１
１は、配列情報バッファ４０に格納された一次配列情報
を読みだして各個別評価処理ユニット１３に提供する。
フローチャートに従って処理を実行する。ユーザが入力
ユニット７０から機能を特定すべきタンパク質の指定情
報を入力すると、制御ユニット１１は、その指定された
タンパク質の一次配列情報をデータベース８０から読み
だす（Ｓ１）。そして、読みだされたタンパク質の一次
配列情報がｉ／ｏインターフェースユニット３０を介し
て配列情報バッファ４０に格納される。制御ユニット１
１は、配列情報バッファ４０に格納された一次配列情報
を読みだして各個別評価処理ユニット１３に提供する。
【００２１】各個別評価処理ユニット１３では、夫々に
おいて定められたアルゴリズムに従って、例えば、７残
基で構成されるペプチド毎に所定の評価処理（柔軟性評
価（Ｓ２１）、親水性／疎水性評価（Ｓ２２）、抗原決
定基解析（Ｓ２３）、二次構造予測（Ｓ２４）、他の所
定評価処理（Ｓ２５））が実行される。前述したよう
に、処理の対象となるペプチドを１残基ずつずらして
（図３参照）タンパク質を構成する全てのアミノ酸残基
についての処理を終了すると、柔軟性評価処理ユニッ
ト、親水性／疎水性評価処理ユニット及び抗原決定解析
処理ユニットについては、各評価処理にて得られた演算
値のスムージング処理が行われる（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ
３３）。また、二次構造予測処理ユニットについては、
各ペプチドについて予想された構造のパラメータ化、即
ち、数値化が行われる（Ｓ３４）。
おいて定められたアルゴリズムに従って、例えば、７残
基で構成されるペプチド毎に所定の評価処理（柔軟性評
価（Ｓ２１）、親水性／疎水性評価（Ｓ２２）、抗原決
定基解析（Ｓ２３）、二次構造予測（Ｓ２４）、他の所
定評価処理（Ｓ２５））が実行される。前述したよう
に、処理の対象となるペプチドを１残基ずつずらして
（図３参照）タンパク質を構成する全てのアミノ酸残基
についての処理を終了すると、柔軟性評価処理ユニッ
ト、親水性／疎水性評価処理ユニット及び抗原決定解析
処理ユニットについては、各評価処理にて得られた演算
値のスムージング処理が行われる（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ
３３）。また、二次構造予測処理ユニットについては、
各ペプチドについて予想された構造のパラメータ化、即
ち、数値化が行われる（Ｓ３４）。
【００２２】更に、各個別評価処理ユニット１３では、
スムージング処理（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３）及びパラ
メータ化（Ｓ３４）にて得られた数値が０から１までの
数に正規化される（Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４、
Ｓ４５）。そして、この正規化された数値が各個別評価
処理ユニット１３から評価値として出力される。各個別
評価処理ユニット１３から出力された評価値は、制御ユ
ニット１１によりメモリ６０に格納される。また、抗原
決定基予測バッファ５０内に、各ペプチドを特定する残
基に対応させて、当該ペプチドに対する各個別評価処理
ユニット１３からの評価値が格納されたメモリ６０上の
位置を指定するポインタ値が書き込まれる（図４参
照）。
スムージング処理（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３）及びパラ
メータ化（Ｓ３４）にて得られた数値が０から１までの
数に正規化される（Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４、
Ｓ４５）。そして、この正規化された数値が各個別評価
処理ユニット１３から評価値として出力される。各個別
評価処理ユニット１３から出力された評価値は、制御ユ
ニット１１によりメモリ６０に格納される。また、抗原
決定基予測バッファ５０内に、各ペプチドを特定する残
基に対応させて、当該ペプチドに対する各個別評価処理
ユニット１３からの評価値が格納されたメモリ６０上の
位置を指定するポインタ値が書き込まれる（図４参
照）。
【００２３】各個別評価処理ユニット１３から出力され
た評価値は、更に、統合評価処理ユニット１２に提供さ
れる。統合評価処理ユニット１２では、柔軟性評価処理
ユニットからの評価値（Ｓ４１の正規化出力値）に重み
係数ｘを掛け、親水性／疎水性評価処理ユニットからの
評価値（Ｓ４２の正規化出力値）に重み係数ｙを掛け、
抗原決定基解析ユニットからの評価値（Ｓ４３からの正
規化出力値）に重み係数ｚを掛け、二次構造予測処理ユ
ニットからの評価値（Ｓ４４からの正規化出力値）に重
み係数ｕを掛け、他の所定評価処理ユニットからの評価
処理（Ｓ４５からの正規化出力値）に重み係数ｗを掛け
る。そして、重み係数を掛けた結果得られた各数値を加
算する（Ｓ５）。上記の重み係数は、各個別評価処理ユ
ニット１３にて得られる評価値の相対的な関係（各評価
アルゴリズムに依存する）に基づいて予め定められ、そ
れらの和は、”１”（ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｗ＝１）に定め
られる。
た評価値は、更に、統合評価処理ユニット１２に提供さ
れる。統合評価処理ユニット１２では、柔軟性評価処理
ユニットからの評価値（Ｓ４１の正規化出力値）に重み
係数ｘを掛け、親水性／疎水性評価処理ユニットからの
評価値（Ｓ４２の正規化出力値）に重み係数ｙを掛け、
抗原決定基解析ユニットからの評価値（Ｓ４３からの正
規化出力値）に重み係数ｚを掛け、二次構造予測処理ユ
ニットからの評価値（Ｓ４４からの正規化出力値）に重
み係数ｕを掛け、他の所定評価処理ユニットからの評価
処理（Ｓ４５からの正規化出力値）に重み係数ｗを掛け
る。そして、重み係数を掛けた結果得られた各数値を加
算する（Ｓ５）。上記の重み係数は、各個別評価処理ユ
ニット１３にて得られる評価値の相対的な関係（各評価
アルゴリズムに依存する）に基づいて予め定められ、そ
れらの和は、”１”（ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｕ＋ｗ＝１）に定め
られる。
【００２４】全てのペプチドについて、各個別評価処理
ユニット１３からの評価値の加算値が得られると、それ
らの値を用いてスムージング処理が行われる（Ｓ６）。
このスムージング処理は、各個別評価処理ユニット１３
でのスムージング処理（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３）と同
様で、例えば、ペプチドを構成するアミノ酸残基（例え
ば、７残基）に対応した演算値を加算することにてなさ
れる。スムージング処理にて得られた各ペプチドに対応
した数値は、０から１までの数に正規化される（Ｓ
７）。この正規化された数値が、統合評価処理ユニット
１２から統合評価値として出力される。統合評価処理ユ
ニット１２から出力された統合評価値は、制御ユニット
１１によりメモリ６０に格納される。また、抗原決定基
予測バッファ５０内に、各ペプチドを特定する残基に対
応させて、当該ペプチドに対する統合評価値が格納され
たメモリ６０上の位置を指定するポインタ値が書き込ま
れる（図４参照）。
ユニット１３からの評価値の加算値が得られると、それ
らの値を用いてスムージング処理が行われる（Ｓ６）。
このスムージング処理は、各個別評価処理ユニット１３
でのスムージング処理（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３）と同
様で、例えば、ペプチドを構成するアミノ酸残基（例え
ば、７残基）に対応した演算値を加算することにてなさ
れる。スムージング処理にて得られた各ペプチドに対応
した数値は、０から１までの数に正規化される（Ｓ
７）。この正規化された数値が、統合評価処理ユニット
１２から統合評価値として出力される。統合評価処理ユ
ニット１２から出力された統合評価値は、制御ユニット
１１によりメモリ６０に格納される。また、抗原決定基
予測バッファ５０内に、各ペプチドを特定する残基に対
応させて、当該ペプチドに対する統合評価値が格納され
たメモリ６０上の位置を指定するポインタ値が書き込ま
れる（図４参照）。
【００２５】上記のようにして、評価処理が終了する
と、制御ユニット１１は、抗原決定基予測バッファ５０
を参照して、メモリ６０に格納した統合評価値の高い順
に各ペプチドに順番を付与する（Ｓ８）。この順番は、
各ペプチドの抗原決定基である確度（抗原性）の高さを
表す順番である。そして、この順番をメモリ６０に格納
すると共に、抗原決定予測バッファ５０内に、各ペプチ
ドを代表する残基に対応させて、当該ペプチドに付与さ
れた順番が格納されたメモリ６０上の位置を指定するポ
インタ値が書き込まれる（図４参照）。
と、制御ユニット１１は、抗原決定基予測バッファ５０
を参照して、メモリ６０に格納した統合評価値の高い順
に各ペプチドに順番を付与する（Ｓ８）。この順番は、
各ペプチドの抗原決定基である確度（抗原性）の高さを
表す順番である。そして、この順番をメモリ６０に格納
すると共に、抗原決定予測バッファ５０内に、各ペプチ
ドを代表する残基に対応させて、当該ペプチドに付与さ
れた順番が格納されたメモリ６０上の位置を指定するポ
インタ値が書き込まれる（図４参照）。
【００２６】その後、制御ユニット１１は、抗原決定基
予測バッファ５０を参照して、メモリ６０内の各ペプチ
ドに付与された順番を検索し、例えば、所定の順番（例
えば三番目）までのペプチドを選択する（Ｓ９）。この
選択されたペプチドが、機能を特定すべきタンパク質の
抗原決定基の候補となる。そして、この選択されたペプ
チドを特定する情報が制御ユニット１１から表示ユニッ
ト２０に転送され、表示ユニット２０は３つのペプチド
を抗原決定基の候補として、その順番が明らかになるよ
うに表示する（Ｓ１００）。
予測バッファ５０を参照して、メモリ６０内の各ペプチ
ドに付与された順番を検索し、例えば、所定の順番（例
えば三番目）までのペプチドを選択する（Ｓ９）。この
選択されたペプチドが、機能を特定すべきタンパク質の
抗原決定基の候補となる。そして、この選択されたペプ
チドを特定する情報が制御ユニット１１から表示ユニッ
ト２０に転送され、表示ユニット２０は３つのペプチド
を抗原決定基の候補として、その順番が明らかになるよ
うに表示する（Ｓ１００）。
【００２７】以下、表示の例を説明する。例えば、図７
に示すように、表示ユニット２０のスクリーンに、抗原
決定基の候補として選択されたペプチド(Rsidue Name)
、その残基番号(Residue No.) 及び順番(Rank of Epit
ope) が表示される。また、入力ユニット７０の操作に
より、例えば、図６に示すようなプルダウンメニューか
ら統合評価値 (Total) を選択すると、図７に示すよう
に、表示ユニット２０のスクリーンに、各ペプチドを代
表する残基に対応して演算された統合評価値がグラフと
なって表示される。
に示すように、表示ユニット２０のスクリーンに、抗原
決定基の候補として選択されたペプチド(Rsidue Name)
、その残基番号(Residue No.) 及び順番(Rank of Epit
ope) が表示される。また、入力ユニット７０の操作に
より、例えば、図６に示すようなプルダウンメニューか
ら統合評価値 (Total) を選択すると、図７に示すよう
に、表示ユニット２０のスクリーンに、各ペプチドを代
表する残基に対応して演算された統合評価値がグラフと
なって表示される。
【００２８】ユーザ（研究者）は、上記のように、表示
ユニット２０のスクリーンに抗原決定基の候補として表
示されたペプチドを見て、原則的に最も順番（ランク）
の高いペプチドを抗原決定基として選択できる。また、
グラフィカルに表示された各ペプチドの統合評価値を参
照して、ユーザ（研究者）自身が、当該システムにて選
択されたペプチドの抗原決定基としての適格性を判断す
ることができる。
ユニット２０のスクリーンに抗原決定基の候補として表
示されたペプチドを見て、原則的に最も順番（ランク）
の高いペプチドを抗原決定基として選択できる。また、
グラフィカルに表示された各ペプチドの統合評価値を参
照して、ユーザ（研究者）自身が、当該システムにて選
択されたペプチドの抗原決定基としての適格性を判断す
ることができる。
【００２９】図６に示すプルダウンメニューにより、統
合評価値 (Total)、柔軟性評価値 (Karplus and Shul
z)、抗原決定基解析評価値 (Emini)、親水性／疎水性評
価値 (Kyte and Doolittle) 、二次構造予測評価値 (Ro
bson and Garnier) 、他の評価値 (Other) の表示を選
択することができる。
合評価値 (Total)、柔軟性評価値 (Karplus and Shul
z)、抗原決定基解析評価値 (Emini)、親水性／疎水性評
価値 (Kyte and Doolittle) 、二次構造予測評価値 (Ro
bson and Garnier) 、他の評価値 (Other) の表示を選
択することができる。
【００３０】入力ユニット７０の操作により上記プルダ
ウンメニューから、例えば、図８に示すように、柔軟性
評価値 (Karplus and Shulz)、抗原決定解析評価値 (Em
ini)及び親水性／疎水性評価値 (Kyte and Doolittle)
を指定すると、図９に示すように、抗原決定基の候補と
して選択されたペプチドと共に、各ペプチドに対する指
定された各個別評価値がグラフィカルに表示される。ユ
ーザ（研究者）は、この各個別評価値を見て、当該シス
テムにて選択されたペプチドの抗原決定基としての適格
性を更に詳細に判断することができる。
ウンメニューから、例えば、図８に示すように、柔軟性
評価値 (Karplus and Shulz)、抗原決定解析評価値 (Em
ini)及び親水性／疎水性評価値 (Kyte and Doolittle)
を指定すると、図９に示すように、抗原決定基の候補と
して選択されたペプチドと共に、各ペプチドに対する指
定された各個別評価値がグラフィカルに表示される。ユ
ーザ（研究者）は、この各個別評価値を見て、当該シス
テムにて選択されたペプチドの抗原決定基としての適格
性を更に詳細に判断することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１乃至
請求項５に記載された本願発明によれば、複数の個別評
価での評価データから統合評価データを得、その統合評
価データにより決定された一または複数のペプチドを特
定する情報が抗原決定基の候補として出力手段から出力
されるので、ユーザ（研究者）はその出力結果を見て、
機能を特定すべきタンパク質の抗原決定基を予測するこ
とができる。従って、経験的な知識がない者でも、対象
となるタンパク質を表すアミノ酸残基の一次配列から、
より確実に抗原決定基を予測できる。
請求項５に記載された本願発明によれば、複数の個別評
価での評価データから統合評価データを得、その統合評
価データにより決定された一または複数のペプチドを特
定する情報が抗原決定基の候補として出力手段から出力
されるので、ユーザ（研究者）はその出力結果を見て、
機能を特定すべきタンパク質の抗原決定基を予測するこ
とができる。従って、経験的な知識がない者でも、対象
となるタンパク質を表すアミノ酸残基の一次配列から、
より確実に抗原決定基を予測できる。
【図１】本発明の実施の一形態に係るシステムの構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】タンパク質のアミノ酸残基の一次配列の一例を
示す図である。
示す図である。
【図３】アミノ酸一次配列情報から選択される評価対象
となるペプチドの例を示す図である。
となるペプチドの例を示す図である。
【図４】図１に示すシステムの抗原決定基予測バッファ
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図５】図１に示すシステムの処理ユニットの動作を表
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図６】評価値の表示指定を行うためのプルダウンメニ
ューの一例を示す図である。
ューの一例を示す図である。
【図７】図１に示すシステムの表示ユニットでの表示例
（その１）を示す図である。
（その１）を示す図である。
【図８】評価値の表示指定を行うためのプルダウンメニ
ューの一例を示す図である。
ューの一例を示す図である。
【図９】図１に示すシステムの表示ユニットでの表示例
（その２）を示す図である。
（その２）を示す図である。
１０ 処理ユニット １１ 制御ユニット １２ 統合評価処理ユニット １３ 個別評価処理ユニット ２０ 表示ユニット ３０ ｉ／ｏインタフェースユニット ４０ 配列情報バッファ ５０ 抗原決定基予測バッファ ６０ メモリ ７０ 入力ユニット ８０ データベース
Claims (5)
- 【請求項１】タンパク質を表すアミノ酸残基の一次配列
情報を入力し、所定数のアミノ酸残基で構成されたペプ
チド毎に所定のアルゴリズムに従って抗原決定基として
の適正を評価してその評価データを出力する複数の個別
評価手段と、 各個別評価手段からの各ペプチドに対応した評価データ
を所定のアルゴリズムに従って統合して統合評価データ
を出力する統合評価手段と、 少なくとも統合評価手段にて得られた統合評価データを
各ペプチドに対応付けて格納する評価データ格納手段
と、 評価データ格納手段に格納された統合評価データに基づ
いて一または複数のペプチドを抗原決定基の候補として
選定する候補選定手段と、 該候補選定手段にて選定されたペプチドを特定する情報
を出力する出力手段とを有するタンパク質の抗原決定基
予測システム。 - 【請求項２】請求項１記載のタンパク質の抗原決定基予
測システムにおいて、 上記出力手段は、更に、評価データ格納手段に格納され
た各ペプチドに対する統合評価データを出力するタンパ
ク質の抗原決定基予測システム。 - 【請求項３】請求項１記載のタンパク質の抗原決定基予
測システムにおいて、 上記評価データ格納手段は、更に、各個別評価手段にて
得られた評価データを各個別評価手段に対応付けて格納
し、 上記出力手段は、更に、評価データ格納手段に格納され
た各ペプチドに対する評価データを出力するタンパク質
の抗原決定基予測システム。 - 【請求項４】請求項１記載のタンパク質の抗原決定基予
測システムにおいて、 上記評価データ格納手段は、更に、各個別評価手段にて
得られた評価データを各個別評価手段に対応付けて格納
し、 統合評価手段及び各個別評価手段から一または複数の評
価手段を指定する指定手段を有し、 上記出力手段は、該指定手段にて指定された評価手段に
対応した統合評価データ及び、または、指定された個別
評価手段を特定する情報と共に評価データを出力するタ
ンパク質の抗原決定基予測システム。 - 【請求項５】請求項１乃至４いずれか記載のタンパク質
の抗原決定基予測システムにおいて、 該出力手段は、統合評価データに基づいた順序が明確と
なるように選定されたペプチドを特定する情報を出力す
るタンパク質の抗原決定基予測システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330873A JPH09171017A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | タンパク質の抗原決定基予測システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330873A JPH09171017A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | タンパク質の抗原決定基予測システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171017A true JPH09171017A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18237473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7330873A Pending JPH09171017A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | タンパク質の抗原決定基予測システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09171017A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197529A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-31 | Fujitsu Ltd | タンパク質の抗原決定基予測方法及びシステム |
| JP2007265268A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Fujitsu Ltd | 抗原決定基予測プログラム、抗原決定基予測装置、および抗原決定基予測方法 |
| JP2009085608A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Fujitsu Ltd | 特性予測プログラム、特性予測装置、および特性予測方法 |
| JP2009086719A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Fujitsu Ltd | 特性予測プログラム、特性予測装置、および特性予測方法 |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7330873A patent/JPH09171017A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197529A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-31 | Fujitsu Ltd | タンパク質の抗原決定基予測方法及びシステム |
| JP2007265268A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Fujitsu Ltd | 抗原決定基予測プログラム、抗原決定基予測装置、および抗原決定基予測方法 |
| JP2009085608A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Fujitsu Ltd | 特性予測プログラム、特性予測装置、および特性予測方法 |
| JP2009086719A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Fujitsu Ltd | 特性予測プログラム、特性予測装置、および特性予測方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030826 |