JPH1045795A - 蛋白質データベース・システム並びに蛋白質の機能および機能部位の推定方法 - Google Patents
蛋白質データベース・システム並びに蛋白質の機能および機能部位の推定方法Info
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- JPH1045795A JPH1045795A JP8203575A JP20357596A JPH1045795A JP H1045795 A JPH1045795 A JP H1045795A JP 8203575 A JP8203575 A JP 8203575A JP 20357596 A JP20357596 A JP 20357596A JP H1045795 A JPH1045795 A JP H1045795A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機能未知の蛋白質のアミノ酸配列をオリゴペ
プチドに分解してデータベースを検索することにより、
ホモロジー・サーチで推定できなかった機能未知の蛋白
質に対しても機能および機能部位の推定を行えるように
すること。 【解決手段】 入力されたアミノ酸配列を手段１により
ある長さのオリゴペプチドに分解し、蛋白質データベー
ス２にアクセスして、頻度解析手段４により上記オリゴ
ペプチドの出現頻度を解析する。そして、その出現頻度
を出力手段４によりグラフ表示する。また、上記オリゴ
ペプチドを持つ蛋白質のデータ、出現頻度の高いオリゴ
ペプチドを持つ蛋白質の名前／機能、出現頻度が低いオ
リゴペプチドを持つ蛋白質の名前／機能、あるいは、出
現瓶度ゼロのオリゴペプチドを、蛋白質データベース２
から蛋白質のデータ抽出手段３により抽出し、出力手段
４に表示する。
プチドに分解してデータベースを検索することにより、
ホモロジー・サーチで推定できなかった機能未知の蛋白
質に対しても機能および機能部位の推定を行えるように
すること。 【解決手段】 入力されたアミノ酸配列を手段１により
ある長さのオリゴペプチドに分解し、蛋白質データベー
ス２にアクセスして、頻度解析手段４により上記オリゴ
ペプチドの出現頻度を解析する。そして、その出現頻度
を出力手段４によりグラフ表示する。また、上記オリゴ
ペプチドを持つ蛋白質のデータ、出現頻度の高いオリゴ
ペプチドを持つ蛋白質の名前／機能、出現頻度が低いオ
リゴペプチドを持つ蛋白質の名前／機能、あるいは、出
現瓶度ゼロのオリゴペプチドを、蛋白質データベース２
から蛋白質のデータ抽出手段３により抽出し、出力手段
４に表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】ヒトゲノム計画などにおい
て、人や病原菌を含む種々の生物のＤＮＡ配列の読み取
りが進んでおり、それに伴い機能未知の蛋白質に関する
アミノ酸の配列情報が急速に蓄積され、膨大な量となっ
てきている。そこで、これらのデータをもとに病気や発
病の推定、病原遺伝子の推定等が行われようとしてい
る。しかし、そのためには機能未知の蛋白質の機能や機
能部位を推定する必要がある。このような推定が可能に
なれば病原遺伝子の推定が容易となり、それに対処する
医薬品の開発も進むものと考えられる。
て、人や病原菌を含む種々の生物のＤＮＡ配列の読み取
りが進んでおり、それに伴い機能未知の蛋白質に関する
アミノ酸の配列情報が急速に蓄積され、膨大な量となっ
てきている。そこで、これらのデータをもとに病気や発
病の推定、病原遺伝子の推定等が行われようとしてい
る。しかし、そのためには機能未知の蛋白質の機能や機
能部位を推定する必要がある。このような推定が可能に
なれば病原遺伝子の推定が容易となり、それに対処する
医薬品の開発も進むものと考えられる。
【０００２】本発明は、上記のように機能未知の蛋白質
の機能や機能部位、あるいは、機能が既知で機能部位が
未知の蛋白質の機能部位を推定するための蛋白質データ
ベース・システム並びに蛋白質の機能および機能部位の
推定方法に関し、生化学・分子生物学・医薬品開発等の
各種の分野で広く利用することができる。
の機能や機能部位、あるいは、機能が既知で機能部位が
未知の蛋白質の機能部位を推定するための蛋白質データ
ベース・システム並びに蛋白質の機能および機能部位の
推定方法に関し、生化学・分子生物学・医薬品開発等の
各種の分野で広く利用することができる。
【０００３】
【従来の技術】従来、機能未知の蛋白質を推定すると
き、該機能未知の蛋白質に近似した蛋白質を検索するホ
モロジー・サーチと呼ばれるアルゴリズムを使ってデー
タベースに対して検索を行い、機能および機能部位を推
定していた。しかしながら、機能未知の蛋白質がデータ
ベース中の蛋白質アミノ酸配列データとホモロジーが無
いと機能および機能部位を推定できないのが現状であ
る。さらに、機能が生物学的に分かっていても、データ
ベース中の蛋白質アミノ酸配列データとホモロジーが無
い場合、機能部位決定のために、研究者がランダムにア
ミノ酸置換などを行い思考錯誤で実験を行っていた。
き、該機能未知の蛋白質に近似した蛋白質を検索するホ
モロジー・サーチと呼ばれるアルゴリズムを使ってデー
タベースに対して検索を行い、機能および機能部位を推
定していた。しかしながら、機能未知の蛋白質がデータ
ベース中の蛋白質アミノ酸配列データとホモロジーが無
いと機能および機能部位を推定できないのが現状であ
る。さらに、機能が生物学的に分かっていても、データ
ベース中の蛋白質アミノ酸配列データとホモロジーが無
い場合、機能部位決定のために、研究者がランダムにア
ミノ酸置換などを行い思考錯誤で実験を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来に
おいて、蛋白質の機能や機能部位は、通常、データベー
ス中の蛋白質アミノ酸配列データとのホモロジーに基づ
いて推定していた。しかし、機能未知の蛋白質が、デー
タベース中の蛋白質アミノ酸配列データとホモロジーが
無い場合には、上記のように機能および機能部位の推定
が困難であった。本発明は上記した事情に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、機能未知もしく
は機能部位が未知の蛋白質のアミノ酸配列をオリゴペプ
チドに分解してデータベースを検索することにより、従
来のホモロジー・サーチで推定できなかった機能未知も
しくは機能部位が未知の蛋白質に対しても機能および機
能部位の推定を行えるようにすることである。
おいて、蛋白質の機能や機能部位は、通常、データベー
ス中の蛋白質アミノ酸配列データとのホモロジーに基づ
いて推定していた。しかし、機能未知の蛋白質が、デー
タベース中の蛋白質アミノ酸配列データとホモロジーが
無い場合には、上記のように機能および機能部位の推定
が困難であった。本発明は上記した事情に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、機能未知もしく
は機能部位が未知の蛋白質のアミノ酸配列をオリゴペプ
チドに分解してデータベースを検索することにより、従
来のホモロジー・サーチで推定できなかった機能未知も
しくは機能部位が未知の蛋白質に対しても機能および機
能部位の推定を行えるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。同図において、１は入力されたアミノ酸配列
をある長さ（例えばアミノ酸数４〜７）のオリゴペプチ
ドに分解する手段であり、例えば、ＭＳＫＧＥＥＬＦ…
のアミノ酸配列を５の長さを有するＭＳＫＧＥ，ＳＫＧ
ＥＥ，ＫＧＥＥＬ，…等のオリゴペプチドに分解する
（Ｍ，Ｓ，Ｋ等はアミノ酸の１文字記号）。２は蛋白質
データベースであり、蛋白質ＩＤ、蛋白質名、機能、ア
ミノ酸配列等の蛋白質のデータが格納されている。
図である。同図において、１は入力されたアミノ酸配列
をある長さ（例えばアミノ酸数４〜７）のオリゴペプチ
ドに分解する手段であり、例えば、ＭＳＫＧＥＥＬＦ…
のアミノ酸配列を５の長さを有するＭＳＫＧＥ，ＳＫＧ
ＥＥ，ＫＧＥＥＬ，…等のオリゴペプチドに分解する
（Ｍ，Ｓ，Ｋ等はアミノ酸の１文字記号）。２は蛋白質
データベースであり、蛋白質ＩＤ、蛋白質名、機能、ア
ミノ酸配列等の蛋白質のデータが格納されている。
【０００６】３は蛋白質のデータを抽出する手段であ
り、上記オリゴペプチドに分解する手段１により得られ
たオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータを蛋白質データ
ベース２から抽出する。４は頻度解析手段であり、上記
オリゴペプチドの頻度解析を行う。５は出力手段であ
り、上記手段３の抽出結果、手段４による頻度解析結果
等を表示する。
り、上記オリゴペプチドに分解する手段１により得られ
たオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータを蛋白質データ
ベース２から抽出する。４は頻度解析手段であり、上記
オリゴペプチドの頻度解析を行う。５は出力手段であ
り、上記手段３の抽出結果、手段４による頻度解析結果
等を表示する。
【０００７】上記のような蛋白質データ・ベースシステ
ムを利用して機能未知の蛋白質のアミノ酸配列を解析す
ることにより、従来のホモロジー・サーチで推定できな
かった機能未知の蛋白質に対しても機能および機能部位
の推定を行えるようになる。すなわち、蛋白質の機能部
位を含むオリゴペプチドはデータベース中の多くの蛋白
質でも頻繁につかわれているため、オリゴペプチドの頻
度解析を行い、出現頻度が高い蛋白質の機能等を抽出す
ることにより、蛋白質の機能部位の推定が可能となる。
また、逆にデータベース中で出現頻度が極端に低いか、
出現頻度がゼロのオリゴペプチドについては、機能が未
知の蛋白質の独自の機能部位として推定することができ
る。
ムを利用して機能未知の蛋白質のアミノ酸配列を解析す
ることにより、従来のホモロジー・サーチで推定できな
かった機能未知の蛋白質に対しても機能および機能部位
の推定を行えるようになる。すなわち、蛋白質の機能部
位を含むオリゴペプチドはデータベース中の多くの蛋白
質でも頻繁につかわれているため、オリゴペプチドの頻
度解析を行い、出現頻度が高い蛋白質の機能等を抽出す
ることにより、蛋白質の機能部位の推定が可能となる。
また、逆にデータベース中で出現頻度が極端に低いか、
出現頻度がゼロのオリゴペプチドについては、機能が未
知の蛋白質の独自の機能部位として推定することができ
る。
【０００８】上述したように、本発明の請求項１から請
求項６の発明は前記課題を次のように解決する。 （１）蛋白質データベース・システムを、蛋白質のアミ
ノ酸配列を入力とし、ある長さのオリゴペプチドに分解
する手段と、蛋白質データベースにアクセスし、上記オ
リゴペプチドの頻度解析を行う手段と、頻度解析結果を
グラフ表示する手段とから構成する。 （２）蛋白質データベース・システムを、蛋白質のアミ
ノ酸配列を入力とし、ある長さのオリゴペプチドに分解
する手段と、蛋白質データベースにアクセスし、分解さ
れた各オリゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを
持つ蛋白質のデータを抽出する手段と、上記オリゴペプ
チドおよびそのオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータを
表示する手段とから構成する。
求項６の発明は前記課題を次のように解決する。 （１）蛋白質データベース・システムを、蛋白質のアミ
ノ酸配列を入力とし、ある長さのオリゴペプチドに分解
する手段と、蛋白質データベースにアクセスし、上記オ
リゴペプチドの頻度解析を行う手段と、頻度解析結果を
グラフ表示する手段とから構成する。 （２）蛋白質データベース・システムを、蛋白質のアミ
ノ酸配列を入力とし、ある長さのオリゴペプチドに分解
する手段と、蛋白質データベースにアクセスし、分解さ
れた各オリゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを
持つ蛋白質のデータを抽出する手段と、上記オリゴペプ
チドおよびそのオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータを
表示する手段とから構成する。
【０００９】（３）蛋白質データベース・システムを、
蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある長さのオリゴペ
プチドに分解する手段と、蛋白質データベースにアクセ
スし、分解された各オリゴペプチドについて、そのオリ
ゴペプチドを持つ蛋白質のデータを抽出する手段と、蛋
白質データベースにアクセスし、上記オリゴペプチドの
頻度解析を行い、蛋白質データベース中で出現頻度の高
いオリゴペプチドを求める手段と、上記出現頻度の高い
オリゴペプチドおよびそのオリゴペプチドを持つ蛋白質
のデータのうち少なくとも名前および機能を表示する手
段とから構成する。 （４）蛋白質データベース・システムを、蛋白質のアミ
ノ酸配列を入力とし、ある長さのオリゴペプチドに分解
する手段と、蛋白質データベースにアクセスし、分解さ
れた各オリゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを
持つ蛋白質のデータを抽出する手段と、蛋白質データベ
ースにアクセスし、上記オリゴペプチドの頻度解析を行
い、蛋白質データベース中で出現頻度が極端に低いか、
出現頻度がゼロのオリゴペプチドを求める手段と、上記
出現頻度の低いオリゴペプチドおよびそのオリゴペプチ
ドを持つ蛋白質の名前および機能を表示するとともに、
出現頻度がゼロのオリゴペプチドを表示する手段とから
構成する。
蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある長さのオリゴペ
プチドに分解する手段と、蛋白質データベースにアクセ
スし、分解された各オリゴペプチドについて、そのオリ
ゴペプチドを持つ蛋白質のデータを抽出する手段と、蛋
白質データベースにアクセスし、上記オリゴペプチドの
頻度解析を行い、蛋白質データベース中で出現頻度の高
いオリゴペプチドを求める手段と、上記出現頻度の高い
オリゴペプチドおよびそのオリゴペプチドを持つ蛋白質
のデータのうち少なくとも名前および機能を表示する手
段とから構成する。 （４）蛋白質データベース・システムを、蛋白質のアミ
ノ酸配列を入力とし、ある長さのオリゴペプチドに分解
する手段と、蛋白質データベースにアクセスし、分解さ
れた各オリゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを
持つ蛋白質のデータを抽出する手段と、蛋白質データベ
ースにアクセスし、上記オリゴペプチドの頻度解析を行
い、蛋白質データベース中で出現頻度が極端に低いか、
出現頻度がゼロのオリゴペプチドを求める手段と、上記
出現頻度の低いオリゴペプチドおよびそのオリゴペプチ
ドを持つ蛋白質の名前および機能を表示するとともに、
出現頻度がゼロのオリゴペプチドを表示する手段とから
構成する。
【００１０】（５）蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、
ある長さのオリゴペプチドに分解し、蛋白質データベー
スにアクセスして上記オリゴペプチドの頻度解析を行
い、上記データベース中で出現頻度の高いオリゴペプチ
ドを機能未知の蛋白質の機能部位と推定して、上記出現
頻度の高いオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータのうち
少なくとも名前および機能を表示する。 （６）蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある長さのオ
リゴペプチドに分解し、蛋白質データベースにアクセス
して上記オリゴペプチドの頻度解析を行い、出現頻度が
極端に低いオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータのうち
少なくとも名前および機能を表示するとともに、出現頻
度がゼロのオリゴペプチドを表示し、上記出現頻度が極
端に低いか出現頻度ゼロのオリゴペプチドを機能未知の
蛋白質の独自の機能部位として推定する。
ある長さのオリゴペプチドに分解し、蛋白質データベー
スにアクセスして上記オリゴペプチドの頻度解析を行
い、上記データベース中で出現頻度の高いオリゴペプチ
ドを機能未知の蛋白質の機能部位と推定して、上記出現
頻度の高いオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータのうち
少なくとも名前および機能を表示する。 （６）蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある長さのオ
リゴペプチドに分解し、蛋白質データベースにアクセス
して上記オリゴペプチドの頻度解析を行い、出現頻度が
極端に低いオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータのうち
少なくとも名前および機能を表示するとともに、出現頻
度がゼロのオリゴペプチドを表示し、上記出現頻度が極
端に低いか出現頻度ゼロのオリゴペプチドを機能未知の
蛋白質の独自の機能部位として推定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図２は本発明の実施の形態のシス
テムの構成である。同図において、１１はアミノ酸配列
を入力する入力装置、１２は処理部であり、処理部１２
において、１２ａは入力されたアミノ酸配列をある長さ
のオリゴペプチド（アミノ酸の連鎖）に分解するオリゴ
ペプチド分解手段、１２ｂは検索手段であり、蛋白質デ
ータベース１３にアクセスし、上記オリゴペプチド分解
手段１２ａにより分解されたオリゴペプチドを持つ蛋白
質の名前、機能、アミノ酸配列等のデータを検索する。
テムの構成である。同図において、１１はアミノ酸配列
を入力する入力装置、１２は処理部であり、処理部１２
において、１２ａは入力されたアミノ酸配列をある長さ
のオリゴペプチド（アミノ酸の連鎖）に分解するオリゴ
ペプチド分解手段、１２ｂは検索手段であり、蛋白質デ
ータベース１３にアクセスし、上記オリゴペプチド分解
手段１２ａにより分解されたオリゴペプチドを持つ蛋白
質の名前、機能、アミノ酸配列等のデータを検索する。
【００１２】１２ｃは頻度解析手段であり、上記検索手
段１２ｂの検索結果に基づき、上記オリゴペプチドの出
現頻度を求める。１２ｄは機能抽出手段であり、上記頻
度解析手段の解析結果に基づき上記蛋白質データベース
にアクセスし、上記オリゴペプチドを持つ蛋白質の機能
等を抽出する。１３は上記した蛋白質データベースであ
り、蛋白質データベース１３には、蛋白質ＩＤ、蛋白質
名、機能、アミノ酸配列、参考文献等の蛋白質のデータ
が格納されている。なお、本実施例においては、蛋白質
データベース１３としてＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version
33を用いたが他のデータベースを用いてもよい。１４は
ＣＲＴ，液晶表示装置、プリンタ等から構成される出力
装置であり、上記機能抽出手段１２ｃ、頻度解析手段１
２ｄの結果を出力する。
段１２ｂの検索結果に基づき、上記オリゴペプチドの出
現頻度を求める。１２ｄは機能抽出手段であり、上記頻
度解析手段の解析結果に基づき上記蛋白質データベース
にアクセスし、上記オリゴペプチドを持つ蛋白質の機能
等を抽出する。１３は上記した蛋白質データベースであ
り、蛋白質データベース１３には、蛋白質ＩＤ、蛋白質
名、機能、アミノ酸配列、参考文献等の蛋白質のデータ
が格納されている。なお、本実施例においては、蛋白質
データベース１３としてＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version
33を用いたが他のデータベースを用いてもよい。１４は
ＣＲＴ，液晶表示装置、プリンタ等から構成される出力
装置であり、上記機能抽出手段１２ｃ、頻度解析手段１
２ｄの結果を出力する。
【００１３】以下、上記システムを用いた蛋白質の機能
および機能部位の解析についての実施例を説明する。な
お、以下の説明では、アミノ酸を図３に示す１文字記号
Ａ，Ｒ，Ｎ，…等で表記する。また、アミノ酸配列をオ
リゴペプチドに分解する際のオリゴペプチドの長さは、
アミノ酸の種類が図３に示すように２０種類であるの
で、検索効率、カバレージ等を考慮すると４〜７程度が
望ましく、以下の実施例では５とした。
および機能部位の解析についての実施例を説明する。な
お、以下の説明では、アミノ酸を図３に示す１文字記号
Ａ，Ｒ，Ｎ，…等で表記する。また、アミノ酸配列をオ
リゴペプチドに分解する際のオリゴペプチドの長さは、
アミノ酸の種類が図３に示すように２０種類であるの
で、検索効率、カバレージ等を考慮すると４〜７程度が
望ましく、以下の実施例では５とした。
【００１４】（１）図４に示すように、機能未知の蛋白
質のアミノ酸配列を入力とし、前記オリゴペプチド分解
手段１２ａにより、入力された蛋白質のアミノ酸配列上
で、Ｎ末（NH2 側）からＣ末（COOH側）まである長さの
単位（以下ウインドウという）でアミノ酸を一つずつず
らしていきながら、上記ウインドウの長さでオリゴペプ
チドに分解していく。図５に、緑色の蛍光を発するGree
n Fluorescent Protein のＮ末から３０アミノ酸を長さ
５のオリゴペプチドに分解した例を示す。
質のアミノ酸配列を入力とし、前記オリゴペプチド分解
手段１２ａにより、入力された蛋白質のアミノ酸配列上
で、Ｎ末（NH2 側）からＣ末（COOH側）まである長さの
単位（以下ウインドウという）でアミノ酸を一つずつず
らしていきながら、上記ウインドウの長さでオリゴペプ
チドに分解していく。図５に、緑色の蛍光を発するGree
n Fluorescent Protein のＮ末から３０アミノ酸を長さ
５のオリゴペプチドに分解した例を示す。
【００１５】（２）図６に示すように、分解されたオリ
ゴペプチドを、前記検索手段１２ｂにより蛋白質データ
ベース１３から検索し、頻度解析手段１２ｃにより各オ
リゴペプチドについて出現頻度をカウントし、各オリゴ
ペプチドの出現頻度を出力手段１４にグラフ表示する。
図７は上記したGreen Fluorescent Protein のＮ末から
３０アミノ酸を長さ５のオリゴペプチドに分解し、蛋白
質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33中で検
索し、出現頻度をグラフ表示した結果を示す図であり、
縦軸は分解されたオリゴペプチドを示し、横軸が出現頻
度を示している。
ゴペプチドを、前記検索手段１２ｂにより蛋白質データ
ベース１３から検索し、頻度解析手段１２ｃにより各オ
リゴペプチドについて出現頻度をカウントし、各オリゴ
ペプチドの出現頻度を出力手段１４にグラフ表示する。
図７は上記したGreen Fluorescent Protein のＮ末から
３０アミノ酸を長さ５のオリゴペプチドに分解し、蛋白
質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33中で検
索し、出現頻度をグラフ表示した結果を示す図であり、
縦軸は分解されたオリゴペプチドを示し、横軸が出現頻
度を示している。
【００１６】（３）また、図８に示すように、分解され
たオリゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを持つ
蛋白質を前記検索手段１２ｂにより蛋白質データベース
１３から検索し、上記分解されたオリゴペプチドを持つ
蛋白質のデータを出力手段１４に表示する。図９は蛋白
質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33中にお
いて、上記３０アミノ酸配列の一番Ｎ末側の長さ５のオ
リゴペプチドＭＳＫＧＥを持つ蛋白質を表示した結果を
示す図である。なお、同図において、FKB2 BOVIN 等は
蛋白質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33に
おける蛋白質のＩＤ名である。
たオリゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを持つ
蛋白質を前記検索手段１２ｂにより蛋白質データベース
１３から検索し、上記分解されたオリゴペプチドを持つ
蛋白質のデータを出力手段１４に表示する。図９は蛋白
質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33中にお
いて、上記３０アミノ酸配列の一番Ｎ末側の長さ５のオ
リゴペプチドＭＳＫＧＥを持つ蛋白質を表示した結果を
示す図である。なお、同図において、FKB2 BOVIN 等は
蛋白質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33に
おける蛋白質のＩＤ名である。
【００１７】（４）図１０に示すように、分解されたオ
リゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを持つ蛋白
質およびその蛋白質の名前、機能を、蛋白質データベー
ス１３中で検索手段１２ｂにより検索して機能抽出手段
１２ｄにより抽出し、出力手段１４に表示する。図１１
は蛋白質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33
中において、上記３０アミノ酸配列の一番Ｎ末側の長さ
５のオリゴペプチドＭＳＫＧＥを持つ蛋白質の機能を表
示（蛋白質の名前が機能を表現しているので名前を表
示）した結果を示す図である。なお、オリゴペプチドＭ
ＳＫＧＥを持つ蛋白質はＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version
33において６個あるが、同図では、この内蛋白質の機能
として頻度が上位２個について表示してある。
リゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを持つ蛋白
質およびその蛋白質の名前、機能を、蛋白質データベー
ス１３中で検索手段１２ｂにより検索して機能抽出手段
１２ｄにより抽出し、出力手段１４に表示する。図１１
は蛋白質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33
中において、上記３０アミノ酸配列の一番Ｎ末側の長さ
５のオリゴペプチドＭＳＫＧＥを持つ蛋白質の機能を表
示（蛋白質の名前が機能を表現しているので名前を表
示）した結果を示す図である。なお、オリゴペプチドＭ
ＳＫＧＥを持つ蛋白質はＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version
33において６個あるが、同図では、この内蛋白質の機能
として頻度が上位２個について表示してある。
【００１８】（５）図１２に示すように、分解されたオ
リゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを、検索手
段１２ｂにより蛋白質データベース１３中で検索し、頻
度解析手段１２ｃによりカウントして、出現頻度の多い
順に並べ変える。そして、検索手段１２ｂにより、出現
頻度の高い順に上記オリゴペプチドを持つ蛋白質の機能
を検索し、機能抽出手段１２ｄにより機能を抽出して、
出力手段１４に出現頻度の高いオリゴペブチド順に出力
する。図１３〜図１７は、上記３０アミノ酸配列におい
て、長さ５のウインドウで分解されたオリゴペプチドに
ついて蛋白質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ versi
on33中で頻度解析を行い、出現頻度の高い順に並べ、上
位４個のオリゴペプチドについて、そのオリゴペプチド
を持っている蛋白質のＩＤおよび機能を表示（蛋白質の
名前が機能を表現しているので名前を表示）した結果を
示す図である。
リゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを、検索手
段１２ｂにより蛋白質データベース１３中で検索し、頻
度解析手段１２ｃによりカウントして、出現頻度の多い
順に並べ変える。そして、検索手段１２ｂにより、出現
頻度の高い順に上記オリゴペプチドを持つ蛋白質の機能
を検索し、機能抽出手段１２ｄにより機能を抽出して、
出力手段１４に出現頻度の高いオリゴペブチド順に出力
する。図１３〜図１７は、上記３０アミノ酸配列におい
て、長さ５のウインドウで分解されたオリゴペプチドに
ついて蛋白質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ versi
on33中で頻度解析を行い、出現頻度の高い順に並べ、上
位４個のオリゴペプチドについて、そのオリゴペプチド
を持っている蛋白質のＩＤおよび機能を表示（蛋白質の
名前が機能を表現しているので名前を表示）した結果を
示す図である。
【００１９】（６）図１８に示すように、分解されたオ
リゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを、検索手
段１２ｂにより蛋白質データベース１３中で検索し、頻
度解析手段１２ｃによりカウントして、出現頻度の低い
順に並べ変える。そして、検索手段１２ｂにより、出現
頻度の低い順に上記オリゴペプチドを持つ蛋白質の機能
を検索し、機能抽出手段１２ｄにより機能を抽出して、
出力手段１４に出現頻度の低いオリゴペブチド順に出力
する。図１９は、上記３０アミノ酸配列において長さ５
のウインドウで分解されたオリゴペプチドについて蛋白
質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33中で頻
度解析を行い、出現頻度の低い順に並べ、下位２個のオ
リゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを持ってい
る蛋白質のＩＤ、機能（蛋白質の名前が機能を表現して
いるので名前を表示）、および出現頻度ゼロのオリゴペ
プチドを表示した結果を示す図である。なお、以上の説
明では、機能未知の蛋白質の機能および機能部位を推定
する場合について説明したが、当然のことながら、本発
明により、機能は既知で機能部位が未知の蛋白質の機能
部位を推定することができる。
リゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを、検索手
段１２ｂにより蛋白質データベース１３中で検索し、頻
度解析手段１２ｃによりカウントして、出現頻度の低い
順に並べ変える。そして、検索手段１２ｂにより、出現
頻度の低い順に上記オリゴペプチドを持つ蛋白質の機能
を検索し、機能抽出手段１２ｄにより機能を抽出して、
出力手段１４に出現頻度の低いオリゴペブチド順に出力
する。図１９は、上記３０アミノ酸配列において長さ５
のウインドウで分解されたオリゴペプチドについて蛋白
質データベースＳＷＩＳＳ・ＰＲＯＴ version33中で頻
度解析を行い、出現頻度の低い順に並べ、下位２個のオ
リゴペプチドについて、そのオリゴペプチドを持ってい
る蛋白質のＩＤ、機能（蛋白質の名前が機能を表現して
いるので名前を表示）、および出現頻度ゼロのオリゴペ
プチドを表示した結果を示す図である。なお、以上の説
明では、機能未知の蛋白質の機能および機能部位を推定
する場合について説明したが、当然のことながら、本発
明により、機能は既知で機能部位が未知の蛋白質の機能
部位を推定することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、蛋白質のアミノ酸配列をある長さのオリゴペプチド
に分解して蛋白質データベースにアクセスして、上記オ
リゴペプチドの頻度解析を行い、出現頻度をグラフ表
示したり、上記オリゴペプチドを持つ蛋白質のデータ
を表示したり、出現頻度の高いオリゴペプチドを持つ
蛋白質の名前および機能を表示したり、あるいは、出
現頻度が極端に低いオリゴペプチドを持つ蛋白質の名前
および機能、出現頻度がゼロのオリゴペプチドを表示す
るようにしたので、出現頻度の高いオリゴペプチドを機
能未知の蛋白質の機能部位と推定したり、あるいは、出
現頻度が極端に低いか出現頻度ゼロのオリゴペプチドを
機能未知の蛋白質の独自の機能部位として推定すること
ができる。
は、蛋白質のアミノ酸配列をある長さのオリゴペプチド
に分解して蛋白質データベースにアクセスして、上記オ
リゴペプチドの頻度解析を行い、出現頻度をグラフ表
示したり、上記オリゴペプチドを持つ蛋白質のデータ
を表示したり、出現頻度の高いオリゴペプチドを持つ
蛋白質の名前および機能を表示したり、あるいは、出
現頻度が極端に低いオリゴペプチドを持つ蛋白質の名前
および機能、出現頻度がゼロのオリゴペプチドを表示す
るようにしたので、出現頻度の高いオリゴペプチドを機
能未知の蛋白質の機能部位と推定したり、あるいは、出
現頻度が極端に低いか出現頻度ゼロのオリゴペプチドを
機能未知の蛋白質の独自の機能部位として推定すること
ができる。
【００２１】このため、蛋白質データベース中の蛋白質
とホモロジーが無い場合においても、機能未知の蛋白質
の機能および機能部位もしくは機能が既知で機能部位が
未知の蛋白質の機能部位を推定することができ、これま
で、研究者がランダムにアミノ酸置換などを行い試行錯
誤で行っていた実験をかなり効率よく行うことができ
る。これにより、本手法が生化学・分子生物学・医薬品
開発等の各種の分野において広く普及することが期待さ
れる。
とホモロジーが無い場合においても、機能未知の蛋白質
の機能および機能部位もしくは機能が既知で機能部位が
未知の蛋白質の機能部位を推定することができ、これま
で、研究者がランダムにアミノ酸置換などを行い試行錯
誤で行っていた実験をかなり効率よく行うことができ
る。これにより、本手法が生化学・分子生物学・医薬品
開発等の各種の分野において広く普及することが期待さ
れる。
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の実施の形態のシステム構成を示す図で
ある。
ある。
【図３】一文字記号とアミノ酸との対応を示す図であ
る。
る。
【図４】アミノ酸配列をオリゴペプチドに分解する処理
を説明する図である。
を説明する図である。
【図５】３０アミノ酸配列をオリゴペプチドに分解した
例を示す図である。
例を示す図である。
【図６】出現頻度をグラフ表示する場合の処理を説明す
る図である。
る図である。
【図７】３０アミノ酸配列の出現頻度をグラフ表示した
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図８】蛋白質のデータを表示する場合の処理を説明す
る図である。
る図である。
【図９】オリゴペプチドＭＳＫＧＥを持つ蛋白質のデー
タの表示結果を示す図である。
タの表示結果を示す図である。
【図１０】蛋白質およびその名前、機能を表示する場合
の処理を説明する図である。
の処理を説明する図である。
【図１１】オリゴペプチドＭＳＫＧＥを持つ蛋白質の機
能の表示結果を示す図である。
能の表示結果を示す図である。
【図１２】出現頻度が高いオリゴペプチドを持つ蛋白質
の機能を表示する場合の処理を説明する図である。
の機能を表示する場合の処理を説明する図である。
【図１３】出現頻度が高いオリゴペプチドを持つ蛋白質
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その１）である。
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その１）である。
【図１４】出現頻度が高いオリゴペプチドを持つ蛋白質
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その２）である。
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その２）である。
【図１５】出現頻度が高いオリゴペプチドを持つ蛋白質
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その３）である。
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その３）である。
【図１６】出現頻度が高いオリゴペプチドを持つ蛋白質
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その４）である。
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その４）である。
【図１７】出現頻度が高いオリゴペプチドを持つ蛋白質
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その５）である。
のＩＤ、機能の表示結果を示す図（その５）である。
【図１８】出現頻度が低いオリゴペプチドを持つ蛋白質
の機能を表示する場合の処理を説明する図である。
の機能を表示する場合の処理を説明する図である。
【図１９】出現頻度が低いオリゴペプチドを持つ蛋白質
のＩＤ、機能、出現頻度がゼロのオリゴペプチドの表示
結果を示す図である。
のＩＤ、機能、出現頻度がゼロのオリゴペプチドの表示
結果を示す図である。
１ アミノ酸配列をオリゴペプチドに分解する手段 ２ 蛋白質データベース ３ 蛋白質のデータを抽出する手段 ４ 頻度解析手段 ５ 出力手段 １１ 入力装置 １２ 処理部 １２ａ オリゴペプチド分解手段 １２ｂ 検索手段 １２ｃ 頻度解析手段 １２ｄ 機能抽出手段 １３ 蛋白質データベース １４ 出力装置
フロントページの続き (72)発明者 渡部 勇 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある
長さのオリゴペプチドに分解する手段と、 蛋白質データベースにアクセスし、上記オリゴペプチド
の頻度解析を行う手段と、 頻度解析結果をグラフ表示する手段とを備えたことを特
徴とする蛋白質データベース・システム。 - 【請求項２】 蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある
長さのオリゴペプチドに分解する手段と、 蛋白質データベースにアクセスし、分解された各オリゴ
ペプチドについて、そのオリゴペプチドを持つ蛋白質の
データを抽出する手段と、 上記オリゴペプチドおよびそのオリゴペプチドを持つ蛋
白質のデータを表示する手段とを備えたことを特徴とす
る蛋白質データベース・システム。 - 【請求項３】 蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある
長さのオリゴペプチドに分解する手段と、 蛋白質データベースにアクセスし、分解された各オリゴ
ペプチドについて、そのオリゴペプチドを持つ蛋白質の
データを抽出する手段と、 蛋白質データベースにアクセスし、上記オリゴペプチド
の頻度解析を行い、蛋白質データベース中で出現頻度の
高いオリゴペプチドを求める手段と、 上記出現頻度の高いオリゴペプチドおよびそのオリゴペ
プチドを持つ蛋白質のデータのうち少なくとも名前およ
び機能を表示する手段とを備えたことを特徴とする蛋白
質データベース・システム。 - 【請求項４】 蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある
長さのオリゴペプチドに分解する手段と、 蛋白質データベースにアクセスし、分解された各オリゴ
ペプチドについて、そのオリゴペプチドを持つ蛋白質の
データを抽出する手段と、 蛋白質データベースにアクセスし、上記オリゴペプチド
の頻度解析を行い、蛋白質データベース中で出現頻度が
極端に低いか、出現頻度がゼロのオリゴペプチドを求め
る手段と、 上記出現頻度の低いオリゴペプチドおよびそのオリゴペ
プチドを持つ蛋白質のデータのうち少なくとも名前およ
び機能を表示するとともに、出現頻度がゼロのオリゴペ
プチドを表示する手段とを備えたことを特徴とする蛋白
質データベース・システム。 - 【請求項５】 蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある
長さのオリゴペプチドに分解し、 蛋白質データベースにアクセスして上記オリゴペプチド
の頻度解析を行い、 上記データベース中で出現頻度の高いオリゴペプチドを
機能未知の蛋白質の機能部位と推定して、上記出現頻度
の高いオリゴペプチドを持つ蛋白質のデータのうち少な
くとも名前および機能を表示することを特徴とする蛋白
質の機能および機能部位の推定方法。 - 【請求項６】 蛋白質のアミノ酸配列を入力とし、ある
長さのオリゴペプチドに分解し、 蛋白質データベースにアクセスして上記オリゴペプチド
の頻度解析を行い、 出現頻度が極端に低いオリゴペプチドを持つ蛋白質のデ
ータのうち少なくとも名前および機能を表示するととも
に、出現頻度がゼロのオリゴペプチドを表示し、 上記出現頻度が極端に低いか出現頻度ゼロのオリゴペプ
チドを機能未知の蛋白質の独自の機能部位として推定す
ることを特徴とする蛋白質の機能および機能部位の推定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20357596A JP3476310B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 蛋白質データベース・システム並びに蛋白質の名前および機能の表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20357596A JP3476310B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 蛋白質データベース・システム並びに蛋白質の名前および機能の表示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1045795A true JPH1045795A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3476310B2 JP3476310B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=16476395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20357596A Expired - Fee Related JP3476310B2 (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 蛋白質データベース・システム並びに蛋白質の名前および機能の表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476310B2 (ja) |
Cited By (8)
| 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 |
| JP2001243327A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-09-07 | Hitachi Ltd | バイオ製品の品質保証方法及びバイオ情報の配信方法 |
| JP2003167883A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Celestar Lexico-Sciences Inc | 配列情報処理装置、配列情報処理方法、プログラム、および、記録媒体 |
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| JP2007334769A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Institute Of Physical & Chemical Research | 配列抽出装置、配列抽出方法、プログラムおよび記録媒体 |
| CN101991879A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-03-30 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种碳-碳复合材料/羟基磷灰石/聚乳酸生物材料的制备方法 |
| JP2021039516A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 株式会社Ａｉプランナー | 建築物の採点システム及びプログラム |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH07105224A (ja) * | 1993-08-10 | 1995-04-21 | Hitachi Ltd | 文字配列検索方法 |
| JPH08110910A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-04-30 | Hitachi Ltd | 文字配列検索方法 |
-
1996
- 1996-08-01 JP JP20357596A patent/JP3476310B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2021039516A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 株式会社Ａｉプランナー | 建築物の採点システム及びプログラム |
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| JP3476310B2 (ja) | 2003-12-10 |
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