JP3793814B2 - Protein information processing apparatus and method - Google Patents
Protein information processing apparatus and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP3793814B2 JP3793814B2 JP2002290250A JP2002290250A JP3793814B2 JP 3793814 B2 JP3793814 B2 JP 3793814B2 JP 2002290250 A JP2002290250 A JP 2002290250A JP 2002290250 A JP2002290250 A JP 2002290250A JP 3793814 B2 JP3793814 B2 JP 3793814B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protein
- score
- amino acid
- information
- discrimination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1回膜貫通領域含有タンパク質を判別するために用いられるタンパク質情報処理装置に関し、特に、判別精度の向上に関する。
【0002】
【従来の技術】
生体内の多くのタンパク質の機能は、糖鎖および脂質による修飾によって支配されており、これらの修飾に関わるタンパク質(他のタンパク質の修飾を生じさせるタンパク質)の同定および分類に関する研究が精力的に行われている。特に、糖転移酵素タンパク質は、糖鎖修飾に関わる最も重要なタンパク質の一つとして医学的観点での注目を集めている。そして、コンピュータを用いて膨大なヒトゲノム情報の中から修飾に携わるタンパク質を新たに見つけるバイオインフォマティクス技術の開発が急務となっている。
【0003】
従来一般には、コンピュータにより新たな糖転移酵素タンパク質を見つけるために、モチーフ検索技術が適用されており、このモチーフ検索技術は、タンパク質のC末端側の配列に着目して行われている。
【0004】
例えば、下記の非特許文献1は、相同性解析アルゴリズムBLASTによりC末端側の糖転移酵素モチーフを検索し、ヒト糖転移酵素と同定した最新例を開示している。また、非特許文献2は、 Pfamモチーフデータベースを用いたC末端側の糖転移酵素モチーフ抽出例を開示している。
【0005】
【非特許文献1】
Gotoh M, Sato T, Akashima T, Iwasaki H, Kameyama A, Mochizuki H, Yada T, Inaba N, Zhang Y, Kikuchi N, Kwon YD, Togayachi A, Kudo T, Nishihara S, Watanabe H, Kimata K, Narimatsu H.: "Enzymatic synthesis of chondroitin with a novel chondroitin sulfate N-acetylgalactosaminyltransferase which tansfers N-acetylgalactosamine to glucuronic acid in initiation andelongation of chondroitin sulfate synthesis.", The Journal of Biological Chemistry Papers in Press, by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc. August 2002, as Manuscript M203619200.
【非特許文献2】
Garinot-Schneider C, Lellouch AC, Geremia RA.: "Identification of essential amino acid residues in the Sinorhizobium meliloti glucosyltransferase ExoM.", The Journal of Biological Chemistry, by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc., October 2000, Vol. 275, pp. 31407-31413.
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、C端末のモチーフ検索は、精度が低く、糖転移酵素タンパク質の候補をある程度絞り込むことしかできない。そこで、より高い精度で、あるタンパク質が糖転移酵素タンパク質であるか否かを判定および予測可能にすることが求められる。
【0007】
ここで、O−グリカン型糖転移酵素タンパク質について見ると、この種のタンパク質のすべては、既に知られている範囲では、ゴルジ装置膜上に存在する1回膜貫通領域含有タンパク質である。これに対し、細胞膜上に局在するII型膜タンパク質も1回膜貫通領域含有タンパク質であり、両者のトポロジーは似ている。また、シグナルペプチド領域をもつタンパク質も、糖転移酵素タンパク質と似たトポロジーを有する。このように類似したトポロジーをもつタンパク質が存在するために、ゲノム情報に対して配列ホモロジーに基づくモチーフ検索を行う従来の手法では糖転移酵素タンパク質を精度良く求めることは容易でない。
【0008】
本明細書において、1回膜貫通領域含有タンパク質は、典型的には、1回膜貫通型膜タンパク質であり、II型膜タンパク質であり、また、1回膜貫通型膜タンパク質に類似するタンパク質を含む。上記の糖転移酵素タンパク質、細胞膜局在II型膜タンパク質およびシグナルペプチド領域をもつタンパク質は、1回膜貫通領域含有タンパク質に含まれる。
【0009】
また、上記ではゴルジ装置上の糖転移酵素タンパク質について説明したが、バイオインフォマティクスの観点では、ゴルジ装置上に存在する糖転移酵素タンパク質のみならず、細胞膜、小胞膜、核膜、ミトコンドリアなどに局在する他の任意の1回膜貫通領域含有タンパク質の高精度な判別も同様に望まれる。
【0010】
本発明は上記背景の下でなされたものであり、その目的は、ターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質を精度よく判別可能にする技術を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者は、1回膜貫通領域含有タンパク質の膜貫通領域の物理化学的性質に着目した。1回膜貫通領域含有タンパク質においては、N末端側の高疎水性領域が、膜貫通領域に対応する。既知のターゲットタンパク質および既知のコントロールタンパク質に対して、N末端の疎水性領域の位置特異的アミノ酸頻度解析を行うことで、ターゲットタンパク質およびコントロールタンパク質の疎水性領域を判別するための判別基準スコア情報が得られる。この判別基準スコア情報を使うと、既知のタンパク質のデータを用いるセルフコンシステンシーテストにおいては、ターゲットとコントロールが高精度に判別される。このことは、候補タンパク質も上記判別基準スコア情報により高精度で判別可能であることを意味している。本発明の装置は、上記の判別スコア基準情報を記憶しており、この判別スコア基準情報から候補タンパク質の判別スコアを求める。したがって、候補タンパク質の高精度な判別が可能になる。
【0012】
本発明の一態様のタンパク質情報処理装置は、候補タンパク質がターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質であるか否かを判別するために用いられるタンパク質情報処理装置である。本タンパク質情報処理装置は、ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度解析に基づく判別基準スコア情報を記憶する判別基準情報記憶部と、判別されるべき候補タンパク質のアミノ酸配列情報を取得する候補配列取得部と、前記判別基準情報記憶部に記憶された判別基準スコア情報を参照し、前記候補タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域の判別スコアを算出するスコア算出部と、を含む。この態様によれば、上述したように高疎水性領域のアミノ酸出現頻度解析から求めた判別基準スコア情報を使うことで、高精度な判別が可能となる。
【0013】
上記の判別基準情報記憶部に記憶される前記判別基準スコア情報は、ターゲットおよびコントロールの各々に関して既知の複数の1回膜貫通領域含有タンパク質を参照して、疎水性最高位置を基準位置にしたときの基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置についてのアミノ酸出現頻度を求める頻度解析に基づき作られている。疎水性最高位置を基準位置として用いることで、より高い精度でターゲットタンパク質を判別可能になる。
【0014】
好ましくは、前記判別基準情報記憶部に記憶される前記判別基準スコア情報は、前記基準位置の周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置におけるアミノ酸の種類に応じたスコアを示す情報であり、前記スコア算出部は、前記判別基準スコア情報から得られる候補タンパク質のアミノ酸残基単位の各位置のスコアから高疎水性領域の判別スコアを求める。本発明では、判別基準スコア情報の基準位置が疎水性最高位置に設定されるのに伴い、判別精度の向上のために、処理される候補タンパク質の基準位置も疎水性最高位置に合わされる。
【0015】
好ましくは、前記ターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質は、ゴルジ装置膜上に局在するタンパク質であり、前記コントロールの1回膜貫通領域含有タンパク質は、細胞膜上に局在するタンパク質である。
【0016】
また好ましくは、前記ターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質は、ゴルジ装置膜上に局在するタンパク質であり、前記コントロールの1回膜貫通領域含有タンパク質は、シグナルペプチドを含むタンパク質である。
【0017】
好ましくは、前記判別基準情報記憶部は、ターゲットタンパク質を複数種類のコントロールタンパク質から判別するために、複数種類のコントロールタンパク質にそれぞれ対応する複数種類の判別基準スコア情報を記憶しており、さらに、前記複数種類の判別基準スコア情報から得られる複数の判別スコアの組合せから、前記候補タンパク質がターゲットタンパク質の候補であるか否かを判別する組合せ判別手段が設けられている。例えば、ターゲットタンパク質がゴルジ装置膜上に局在するタンパク質であり、複数種類のコントロールタンパク質が、細胞膜上に局在するタンパク質およびシグナルペプチドを含むタンパク質である。この例では、上述の複数種類の判別基準スコア情報を用いた組合せ判定により、ゴルジ装置膜上のタンパク質が上記2つのコントロールタンパク質から判別される。このように、本発明によれば、複数のコントロールタンパク質からのターゲットタンパク質の判別が可能になる。
【0018】
本発明の別態様のタンパク質情報処理装置は、第1種類および第2種類の既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度解析に基づく判別基準スコア情報を記憶する判別基準情報記憶部と、判別されるべき候補タンパク質のアミノ酸配列情報を取得する候補配列取得部と、前記判別基準情報記憶部に記憶された判別基準スコア情報を参照し、前記候補タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域の判別スコアを算出するスコア算出部と、を含む。例えば、第1種類がターゲットに対応し、第2種類がコントロールに対応する。ターゲットおよびコントロールに拘らず、複数種類の1回膜貫通領域含有タンパク質が判別されてもよい。上記の判別基準情報記憶部に記憶される判別基準スコア情報は、第1種類および第2種類の各々に関して既知の複数の1回膜貫通領域含有タンパク質を参照して、疎水性最高位置を基準位置にしたときの基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置についてのアミノ酸出現頻度を求める頻度解析に基づき作られている。
【0019】
本発明の別態様は、候補タンパク質がターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質であるか否かを判別するために用いられる判別基準スコア情報を生成する判別基準スコア情報作成方法である。本方法は、ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質のアミノ酸配列情報を取得し、ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域を求め、ターゲットタンパク質およびコントロールタンパク質の各々について、前記高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度を解析し、両タンパク質の位置特異的アミノ酸出現頻度の比を表すスコアを判別基準スコア情報として求める。これにより、候補タンパク質がターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質であるか否かを判別するための有利な判別基準スコア情報が得られる。
【0020】
また本発明の別態様は、候補タンパク質がターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質であるか否かを判別するために用いられる判別基準スコア情報を記録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。この記録媒体は、ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域を求め、ターゲットタンパク質およびコントロールタンパク質の各々について、前記高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度を解析し、両タンパク質の位置特異的アミノ酸出現頻度の比を表すスコアを求めることによって得られた位置ごと、アミノ酸ごとのスコアを格納している。これにより、候補タンパク質がターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質であるか否かを判別するための有利な判別基準スコア情報が得られる。
【0021】
本発明は上記の態様に限定されない。本発明の別の態様は、例えば、バイオインフォマティクスによるタンパク質情報処理方法であり、そのような方法を実現するコンピュータプログラムおよび記録媒体である。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0023】
まず、本実施の形態のタンパク質情報処理方法を説明し、それから、その方法を実現する好適な情報処理装置を説明する。
【0024】
本発明の情報処理は、候補タンパク質がターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質であるか否かを判別するために用いられる。この情報処理は、予め用意された判別基準スコア情報を用いて、候補タンパク質のスコアを求める。
【0025】
既に述べたように、本明細書において、1回膜貫通領域含有タンパク質(1回膜貫通領域を有するタンパク質)は、典型的には、1回膜貫通型膜タンパク質であり、II型膜タンパク質であり、また、1回膜貫通型膜タンパク質に類似するタンパク質を含む。以下で説明される糖転移酵素タンパク質、細胞膜局在II型膜タンパク質およびシグナルペプチド領域をもつタンパク質は、1回膜貫通領域含有タンパク質に含まれる。また、その他のII型膜タンパク質および類似する他のタンパク質も1回膜貫通領域含有タンパク質に含まれる。
【0026】
本発明の特徴として、判別基準スコア情報は、ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質の位置特異的アミノ酸出現頻度解析に基づき作られており、特に、N末端付近の高疎水性領域の頻度解析に基づき作られている。そして、候補タンパク質のN末端付近の高疎水性領域の判別スコアが、上記判別基準スコア情報を用いて算出される。
【0027】
本実施の形態では、ターゲットタンパク質は、ゴルジ装置膜上の糖転移酵素タンパク質であり、コントロールタンパク質は、細胞膜上のII型膜タンパク質である。まず、予め用意されるべき判別基準スコア情報の作成方法を詳細に説明し、それから、判別基準スコアを使ったスコア算出による判別方法を説明する。
【0028】
図1は、糖転移酵素タンパク質(glycosyltransferase)を示しており、このタンパク質は糖鎖修飾機能をもっている。糖転移酵素タンパク質は、ゴルジ装置膜に局在するII型膜タンパク質であり、1つの膜貫通領域を有する。膜貫通領域は、膜貫通へリックスである。図示のように、糖転移酵素タンパク質では、膜貫通領域のC末端側領域が長いのに対して、N末端側領域は非常に短い。すなわち、膜貫通領域がN末端付近に存在する。また、膜貫通領域はすべて第1エキソンに存在する。
【0029】
上記の糖転移酵素タンパク質と同様のトポロジーは、細胞膜上のII型膜タンパク質にも見られる。すなわち、細胞膜上のII型膜タンパク質においても、1つの膜貫通領域がN末端付近に存在する。このように類似したトポロジーをもつタンパク質が存在するために、ゲノム情報に対して配列ホモロジーに基づくモチーフ検索を行う従来の手法では糖転移酵素タンパク質を精度良く求めることは容易でない。そこで、本実施の形態の新たな方法は、膜貫通領域の物理学的性質の比較から糖転移酵素タンパク質の特徴を抽出し、抽出結果を判別予測へ応用する。
【0030】
本実施の形態は、既知の糖転移酵素タンパク質のデータセット(ターゲット)および既知の細胞膜局在II型膜タンパク質のデータセット(コントロール)を用いる。ヒト既知のタンパク質のデータが用いられる。それらデータは、データベースから取得可能である。本実施の形態の具体例では、前者のエントリー数は126であり、後者のエントリー数は48であった。
【0031】
そして、図2に示されるように、上記のデータセットの各データから疎水性プロファイルが作成される。膜貫通領域では疎水性が大きい傾向がある。このことを利用して膜貫通領域の物理化学的性質に基づく処理を行うべく、疎水性プロファイルが求められる。図2は、データセットのうちの一部のタンパク質のプロファイルを示しているが、他のタンパク質のプロファイルも同様に求められることはもちろんである。
【0032】
図2のプロファイルにおいて、横軸は、アミノ酸配列上のN末端付近の各アミノ酸の位置であり、縦軸は、各位置の周囲のアミノ酸の平均疎水性値である。すべての糖転移酵素タンパク質において、膜貫通領域は、N末端から100残基以内に含まれる。そこで、N末端から100残基のプロファイルが作られている。また、縦軸の平均疎水性値は以下のようにして求められる。
【0033】
図3は、平均疎水性値の算出式を示している。図示のように、ある位置の平均疎水性値は、その位置の前後の所定範囲にあるアミノ酸の疎水性値の平均である。図示の例では、ウインドウサイズが23であり、平均疎水性値は、対象位置を中心とする23個のアミノ酸の疎水性値から求められる(なお、図2はウインドウサイズを11に設定したときのプロファイルデータを示しているが、本実施の形態の他のデータ、スコアマトリクス等は、平均疎水性値算出のための上記ウインドウサイズを23に設定したときのものである)。
【0034】
図2を再び参照すると、各タンパク質のプロファイルは、N末端付近に高疎水性領域を有し、この高疎水性領域が膜貫通領域に該当する。この高疎水性領域の配列が以下の処理で利用される。
【0035】
次に、図4を参照すると、上述にて得られた全エントリーの疎水性プロファイルに対して、疎水性アライメントが施される。疎水性アライメントにおいては、疎水性最高位置が基準位置に設定される。疎水性最高位置は、各プロファイルにおいて疎水性が最高になる位置である。疎水性最高位置が一致するように、全プロファイルが位置合わせされ、すなわち配列方向の位置が調整される。
【0036】
上記の疎水性アライメントは、本発明の特徴の一つである疎水性最高位置を基準にした頻度解析を実現するために行われている。疎水性最高位置を基準に設定することにより、頻度解析にて高疎水性領域のアミノ酸出現頻度の特徴が明確に得られる。
【0037】
図5は、図4のアライメント後におけるプロファイル群の信頼性および平均のグラフを示している。図示のように、基準位置からN末端に向けて遠い位置では、信頼性が低くなる。これは、サンプル数が低下するからである。そして、サンプル数が低下するのは、基準位置(最高疎水性位置)よりN末端側の残基数が短いタンパク質からはサンプルが得られないからである。
【0038】
図5の信頼性および平均値は、位置特異的アミノ酸出現頻度解析の対象領域を適切に設定するために利用されている。基準位置周辺であって、信頼性が比較的高く、かつ、疎水性が比較的大きい領域が、頻度解析の対象に設定される。本実施の形態では、基準位置の残基および前後の20残基が頻度解析の対象に設定される。
【0039】
次に、位置特異的アミノ酸出現頻度解析が、上記の領域を対象として行われる。全種類のアミノ酸の各々に関して、各位置の出現頻度が求められる。各位置は、前述の基準位置からのアミノ酸残基の数で表される距離で定められる。ターゲットである糖転移酵素タンパク質およびコントロールである細胞膜局在II型膜タンパク質のデータが個別に解析される。
【0040】
図6は、4種類のアミノ酸の頻度解析結果を示している。残りのアミノ酸の解析結果も同様に得られることはもちろんである。
【0041】
図6において、横軸はアミノ酸配列上の位置であり、縦軸は出現頻度である。各グラフでは、ターゲットとコントロールの出現頻度が重ねられている。丸印が付けられた部分では、ターゲットとコントロールの頻度差が比較的顕著に表れている。
【0042】
次に、図6の頻度解析結果から判別基準スコア情報が作られる。本実施の形態では、判別基準スコア情報は、マトリクス形式で表される。このマトリクスは、位置特異的スコアマトリクス(position specific score matrix : PSSM)と言われる。
【0043】
図7〜図9はスコアマトリクスの例を示しており、また、図10はスコアマトリクスを数式で表している。
【0044】
図10において、iはアミノ酸残基であり、Pは配列上の位置である。位置は、既に説明したとおり、アライメントの基準位置からの残基数で表される。図10に示されるように、アミノ酸iかつ位置Pのスコアは、コントロール出現頻度に対するターゲット出現頻度の比の対数で表される。対数を使っているので、ターゲット出現頻度がコントロール出現頻度より大きいときにスコアが正の値になる。逆にターゲット出現頻度がコントロール出現頻度より小さいときは、スコアが負の値になる。そして、両者が等しいときは、スコアが0になる。
【0045】
図7〜図9のスコアマトリクスは、図10の式から得られるスコアを示している。図示のように、スコアマトリクスは、各位置におけるアミノ酸の種類に応じたスコアを有している。
【0046】
以上より、本実施の形態の判別基準スコア情報であるPSSMが得られる。
【0047】
図11は、上述した判別基準スコア情報作成処理の一連の流れを示している。図示のように、糖転移酵素データセットに関して、全エントリ、配列の位置番号とアミノ酸残基が読み込まれ(S10)、N末端から順に23残基平均疎水性値が算出され(S12)、N末端から100残基以下の範囲で23残基平均疎水性値の最も高い地点を基準点0とし、位置番号が付け替えられる(S14)。そして、基準点前後20残基の範囲で、位置ごと、アミノ酸残基ごとに、出現回数が数えられ、これにより出現頻度が求められる(S16)。一方、コントロールデータセット(細胞膜局在II型)についても、同様の処理が行われる(S20〜S26)。そして、図中の式を用いて位置ごと、アミノ酸ごとにスコアが算出され、スコアマトリクスが作成される(S30)。
【0048】
次に、上述のようにして得られたスコアマトリクスを使って候補タンパク質が糖転移酵素タンパク質であるか否かを判別する方法を説明する。
【0049】
まず、候補タンパク質のアミノ酸配列情報が取得される。このアミノ酸配列情報は、既存のタンパク質配列データベースから取得してもよく、cDNAデータベースから取得してもよい。また、ゲノム情報データベースから得られる塩基配列情報から、各種のコーディング領域予測プログラムを用いて予測アミノ酸配列を求めてもよい。
【0050】
また、本実施の形態では、別途前段のタンパク質判別処理によって、ヒトゲノム情報から1回膜貫通領域含有タンパク質が求められる。この1回膜貫通領域含有タンパク質のアミノ酸配列データが、未知の候補タンパク質のデータとして取得される。このように、本発明の範囲内で、ある程度の選別処理によって得られた配列が取得されてもよい。ただし、本発明はこれに限定されず、取得される候補タンパク質の配列は、ヒトゲノム情報から得られる任意の配列でよい。
【0051】
そして、取得されたアミノ酸配列情報から、スコアマトリクスの作成過程と同様の方法で、疎水性プロファイルが作成される。候補タンパク質のN末端付近の高疎水性領域を求めるためである。ここでは、前述したように、N末端付近の100残基の領域で、各位置の平均疎水性値が求められる。そして、最高疎水性位置およびその前後の20残基の配列が求められる。これは、候補タンパク質がN末端付近に有する高疎水性領域の配列である。ただし、最高疎水性位置よりN末端側の残基数が20以下の場合もある。そして、こうして得られた配列の判別スコアが、スコアマトリクスを参照して算出される。
【0052】
図12は、本実施の形態における判別スコアの算出式を示している。概略的には、判別スコアは、上述のようにして得られた基準位置周辺(基準位置および前後20)のアミノ酸のスコアの平均であり、各位置のアミノ酸のスコアは、スコアマトリクスから得られる。
【0053】
図12において、iはアミノ酸残基の種類であり、Pは配列上の位置である。既に述べたように、位置Pは、基準位置である最高疎水性位置からの残基数で表される。
【0054】
また、Mは、基準位置から最もN末端側に離れた残基の位置であり、Nは、基準位置から反対側に最も離れた残基の位置を表している。したがって、Mは、基準位置よりもN末端側の残基数を表し、Nは、逆側の残基数を表している。Nは常に20であるが、Mは、候補タンパク質によって異なる。N末端側の残基数が20以下の場合があるからであり、この点は上述した通りである。
【0055】
図12に示されるように、判別スコアは、位置M(≧−20)から位置N(=20)の範囲のアミノ酸残基のスコアの平均であり、各アミノ酸残基のスコアは、スコアマトリクスから読み取られる。この算出式を用いた計算により、基準位置周辺領域、すなわち高疎水性領域の判別スコアが得られる。
【0056】
図13は、判別スコア算出の具体例を示している。この例では、M=20であり、すなわち、基準位置のN末端側に20の残基がある。
【0057】
図13の例では、位置(−20)のアミノ酸残基はKであり、該当するスコアは、−0.8である。同様にして、各位置のアミノ酸残基に対応するスコアがマトリクスから得られる。こうして得られる41個のスコアの平均が、判別スコアとして求められる。
【0058】
図14は、スコアマトリクスを使って求めたスコアの分布を示している。図14は、スコアマトリクスを作るときのデータセットに含まれる全データの各々のスコアの分布であり、すなわち、セルフコンシステンシーテストの結果を示している。
【0059】
図14に示されるように、本実施の形態によれば、100%の精度で糖転移酵素タンパク質が細胞膜局在II型膜タンパク質から判別可能である。したがって、未知の候補タンパク質のアミノ酸配列情報が提供されたときも、その候補タンパク質が細胞膜局在II型膜タンパク質ではなく糖転移酵素タンパク質の有力候補であることが、高精度で判別可能である。
【0060】
図14において、糖転移酵素タンパク質の判別スコアは、−0.1≦S≦0.6の範囲に分布している。そこで、本実施の形態では、上記の数値が、判別の閾値に設定される。そして、未知の候補タンパク質の判別スコアが算出され、その判別スコアが上記数値の範囲内であれば、候補タンパク質は糖転移酵素タンパク質の有力候補であると判定される。
【0061】
図15は、上記の判別処理の一連の流れを示している。未知の候補タンパク質のアミノ酸配列のデータ、すなわち、配列の位置番号とアミノ酸残基が読み込まれる(S40)。本実施の形態では、前述したように、別途前段の判別処理によって、ヒトゲノム情報から1回膜貫通領域含有タンパク質が求められる。この1回膜貫通領域含有タンパク質のアミノ酸配列データが、未知の候補タンパク質のデータとして、S40で取得される。S40で配列データが取得されると、取得された配列データを用いて、N末端から順に23残基平均疎水性値が算出され(S42)、N末端から100残基以下の範囲で23残基平均疎水性値の最も高い地点を基準点0とし、位置番号が付け替えられる(S44)。スコアマトリクスが読み込まれ、基準点前後20残基の範囲で、出現したアミノ酸の位置ごとのスコアが加算され、平均値が算出される(S46)。ただし、図示のように、基準点のN末端側の残基数が20以下(M≧−20)の場合がある。そして、算出された平均スコアが、−0.1以上、0.6以下であれば(S48)、処理されたデータが糖転移酵素の有力候補であると判定される(S50)。
【0062】
以上に、本実施の形態のタンパク質情報処理方法を説明した。上述の実施の形態では、ターゲットタンパク質が糖転移酵素タンパク質であり、コントロールタンパク質が細胞膜局在II型膜タンパク質であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、コントロールタンパク質が、シグナルペプチドを含むタンパク質でもよい。また、ターゲットタンパク質が、細胞膜、小胞膜、核膜、ミトコンドリアなどに局在する他のタンパク質であってもよい。
【0063】
図16は、糖転移酵素タンパク質とシグナルペプチドを含むタンパク質を示している。両者のトポロジーは類似している。すなわち、両タンパク質は、膜貫通領域をN末端付近に有する。ただし、図示のように、シグナルペプチドを含むタンパク質においては、タンパク質が切断されて、膜貫通領域からC末端側領域が離れる。これに対し、糖転移酵素タンパク質においては、膜貫通領域からC末端側領域が離れない。すなわち、糖転移酵素タンパク質は、シグナルアンカーを含むタンパク質である。
【0064】
糖転移酵素タンパク質とシグナルペプチドを含むタンパク質の判別も、上述の実施の形態と同様にして行うことができる。
【0065】
図17〜図19は、ターゲットタンパク質が糖転移酵素タンパク質であり、コントロールタンパク質がシグナルペプチドを含むタンパク質である場合の、スコアマトリクスを示している。マトリクス作成に用いられた糖転移酵素タンパク質のデータセットは、上述の実施の形態と同様であり、そのエントリー数は126である。シグナルペプチドを含むタンパク質のエントリー数は416であり、これらはデータベースから取得される。
【0066】
図17〜図19のスコアマトリクスの作成方法は、コントロールデータセットが異なることを除き、上述の実施の形態と同様でよい。そして、スコアマトリクスを使った判別スコア算出方法も、上述の実施の形態と同様である。
【0067】
上記のスコアマトリクスを用いてセルフコンシステンシーテストが行われた結果、判別精度は約90%であった。すなわち、コントロールタンパク質が細胞膜II型膜タンパク質である場合と比べると精度が低下するが、それでも、相当に高精度な判別が可能である。
【0068】
次に、本実施の形態の組合せ判別について説明する。この組合せ判別は、複数種類のコントロールタンパク質からターゲットタンパク質を判別可能にする。本実施の形態では、複数種類のコントロールタンパク質は、上述の説明で使用した細胞膜局在II型膜タンパク質およびシグナルペプチドを含むタンパク質であり、ターゲットタンパク質は糖転移酵素タンパク質である。
【0069】
図20は、上述の実施の形態で説明した2つのスコアマトリクスを用いて得られるスコア分布を示している。
【0070】
横軸は、細胞膜局在II型膜タンパク質から糖転移酵素タンパク質を判別するためのスコアマトリクスを使って算出される判別スコアである。一方、縦軸は、シグナルペプチドを含むタンパク質を糖転移酵素タンパク質から判別するためのスコアマトリクスを使って算出される判別スコアである。
【0071】
図20では、既知のタンパク質のデータから算出された2つの判別スコアがプロットされている。既知のデータとは、これまでの説明でマトリクス作成に使われたデータであり、糖転移酵素タンパク質、細胞膜局在II型膜タンパク質およびシグナルペプチドを含むタンパク質のデータである。
【0072】
図示のように、両マトリクスを使うことで、糖転移酵素タンパク質は、細胞膜局在II型膜タンパク質およびシグナルペプチドタンパク質から高精度で判別可能である。図20より、適切な判定閾パラメータ範囲は、細胞膜局在II型膜タンパク質関連の判別スコアについては、−0.1≦S≦0.6であり、これは前述の通りである。また、シグナルペプチドを含むタンパク質のためのマトリクスを使ったスコアに関しては、判定閾パラメータ範囲は、0≦S≦0.6である。
【0073】
以上は、既知のタンパク質から得たスコア分布の検討結果である。未知の候補タンパク質についての判別は、以下のようにして行われる。2つのスコアマトリクスを用いて、候補タンパク質の2つの判別スコアが求められる。これら2つの判別スコアが、上記の2つの判定閾パラメータの条件をそれぞれ満たすとき、候補タンパク質は、細胞膜II型膜タンパク質ではなく、シグナルペプチドを含むタンパク質でもなく、したがって、糖転移酵素タンパク質である可能性が高いと判定される。
【0074】
図21は、上記の組合せ判別処理の一連の流れを示している。未知の候補タンパク質のアミノ酸配列のデータ、すなわち、配列の位置番号とアミノ酸残基が読み込まれ(60)、N末端から順に23残基平均疎水性値が算出され(S62)、N末端から100残基以下の範囲で23残基平均疎水性値の最も高い地点を基準点0とし、位置番号が付け替えられる(S64)。スコアマトリクスが読み込まれ、基準点前後20残基の範囲で、出現したアミノ酸の位置ごとのスコアが加算され、平均値が算出される(S66)。細胞膜局在II型膜タンパク質のためのスコアマトリクスを使って判別スコアS(Glyco/Plasma)が求められ、また、シグナルペプチドを含むタンパク質のためのスコアマトリクスを使って判別スコアS(Glyco/SignalPeptide)が求められる。そして、−0.1≦S(Glyco/Plasma)≦0.6、かつ、0≦S(Glyco/SignalPeptide)≦0.6であれば(S68)、未知の候補タンパク質が糖転移酵素の有力候補であると判定される(S70)。
【0075】
以上、本実施の形態の組合せ判別方法について説明した。次に、本実施の形態のタンパク質情報処理装置を説明する。この装置においても、ターゲットタンパク質は糖転移酵素タンパク質であり、コントロールタンパク質は細胞膜局在II型膜タンパク質であるとする。
【0076】
図22は、本実施の形態のタンパク質情報処理装置を示している。図22の情報処理装置10はコンピュータで構成される。汎用コンピュータが用いられてもよく、専用コンピュータが用いられてもよい。情報処理装置10は、CPU、RAM、ROM等のコンピュータの基本的な構成を備える。そして、情報処理装置10は、本発明のタンパク質情報処理を実現するためのプログラムを実行する。このプログラムは、コンピュータにインストールされている。
【0077】
図22に示されるように、タンパク質情報処理装置10には、入力装置12および出力装置14が設けられている。入力装置12は、例えばキーボードおよびポインティングデバイスである。また、出力装置14は、例えばディスプレイおよびプリンタである。
【0078】
図22の情報処理装置10は、単独のコンピュータである。しかし、情報処理装置10の機能が複数のコンピュータに分散されてもよい。
【0079】
また、図22の情報処理装置10は、ネットワーク等の通信で別のコンピュータと接続されてもよい。この場合、情報処理装置10の通信機能が、入力装置12および出力装置14として機能し得る。
【0080】
情報処理装置10はインターネットを介して他のコンピュータと接続されてもよい。この場合、WWWサーバが入力装置12および出力装置14として機能し得る。
【0081】
さらに、情報処理に必要なデータが記録媒体から読み取られるとき、読取機能が入力装置12として機能し得る。また、処理結果を記録媒体に書き込まれるとき、書込機能が出力装置14として機能し得る。
【0082】
また、図22に示されるように、情報処理装置10は、タンパク質情報を処理するために、判別基準情報記憶部20、候補配列取得部22、疎水性プロファイル作成部24、高疎水性領域特定部26、スコア算出部28、判別部30および出力処理部32を有する。
【0083】
判別基準情報記憶部20は、判別基準スコア情報を記憶している。判別基準スコア情報は、上述したように、本実施の形態ではスコアマトリクスである。候補配列取得部22は、判別されるべき候補タンパク質のアミノ酸配列情報を取得する。この情報は入力装置12から入力されて、候補配列取得部22に取得される。上述の情報処理方法の説明から明らかなように、タンパク質の全配列が取得されなくてもよい。少なくとも、N末端付近の適当な範囲の配列データが取得されればよい。また、本実施の形態では、前述のように、別途タンパク質判別アルゴリズムを使って求められた1回膜貫通領域含有タンパク質(糖転移酵素であるか否か等は不明)が取得されるが、本発明はこれに限定されず、このような選別処理を行う前のデータが取得されてもよく、他の選別処理後のデータが取得されてもよい。
【0084】
疎水性プロファイル作成部24は、候補タンパク質の配列データから疎水性プロファイルを作成する。既に説明したように、本実施の形態では、各位置の平均疎水性値のプロファイルが作られる。そして、高疎水性領域特定部26は、疎水性プロファイルから、候補タンパク質のN末端付近の高疎水性領域を特定する。ここでは、平均疎水性値が最高になる位置の残基およびその前後20残基が、高疎水性領域として特定される。
【0085】
スコア算出部28は、特定された高疎水性領域の判別スコアを求める。この処理においては、判別基準情報記憶部20のスコアマトリクスが参照される。スコアマトリクスから、各位置のアミノ酸に対応するスコアが求められ、それらスコアの平均が算出される。
【0086】
判別部30は、予め定められた判別閾パラメータを参照して、候補タンパク質が糖転移酵素タンパク質の候補であるか否かを判別する。判別閾パラメータは、既に述べたように、−0.1≦S≦0.6であり、装置内に記憶されている。
【0087】
出力処理部32は、スコア算出部28により算出された判別スコアを、判別部30の判別結果と共に、出力装置14に出力させる。これら情報はディスプレイに表示され、また、プリンタにて印刷される。
【0088】
次に、図23は、本実施の形態のもう一つのタンパク質情報処理装置を示している。この処理装置100は、上述した組合せ判定に対応している。以下、図22と同様の構成要素の説明は適当に省略する。
【0089】
図23の構成において、判別基準情報記憶部20は、図22と同様のスコアマトリクスを記憶している。ただし、判別基準記憶部20は、コントロールタンパク質が細胞膜II型膜タンパク質およびシグナルペプチドを含むタンパク質であるときの2種類のスコアマトリクスを記憶している。
【0090】
スコア算出部28は、上記2つのスコアマトリクスを個別に用いて、2つの判別スコアS(Glyco/Plasma)、S(Glyco/SignalPeptide)を算出する。組合せ判別部40は、これら2つの判別スコアの各々について予め設定された判別閾パラメータを用いる。2つの判別スコアが共に設定条件を満たすとき、組合せ判別部40は、候補タンパク質が糖転移酵素タンパク質の候補であると判定する。出力処理部32は、2つの判別スコアを判別結果と共に出力装置14に出力させる。
【0091】
以上に説明したように、本発明によれば、位置特異的アミノ酸出現頻度解析がN末端付近の高疎水性領域に対して行われた結果から得られる判別基準スコア情報を用いて1回膜貫通領域含有タンパク質の判別のための情報が得られ、これにより、高精度の判別が可能になる。
【0092】
また、本発明の情報処理は、N末端付近の高疎水性領域における最高疎水性位置を基準位置にして行った位置特異的アミノ酸出現頻度解析の結果から得た判別基準スコア情報を用いる。したがって、高疎水性領域(膜貫通領域)の特徴をより正確に抽出した判別基準スコア情報が用いられるので、判別のための情報が高精度に得られる。
【0093】
また、本発明の情報処理は、候補タンパク質の判別スコアを求めるときも、疎水性最高位置を基準位置として用いる。これにより、判別のための情報が高精度に得られる。
【0094】
また、本発明の情報処理は、上述の実施の形態で説明したように、ゴルジ装置膜上に局在するタンパク質を細胞膜上に局在するタンパク質から判別するために有利に用いられる。また、本発明の情報処理は、ゴルジ装置膜上に局在するタンパク質をシグナルペプチドを含むタンパク質から判別するために有利に用いられる。
【0095】
なお、ターゲットおよびコントロールタンパク質は上記に限定されず、本発明の範囲内で変更可能である。ミトコンドリア、小胞膜および核膜のタンパク質も、原理的には、ターゲットタンパク質またはコントロールタンパク質として本発明の情報処理に適用可能である。
【0096】
また、本発明の情報処理は、上述の組合せ判定を行う。すなわち、本発明の情報処理は、複数種類のコントロールタンパク質にそれぞれ対応する複数種類の判別基準スコア情報を参照し、候補タンパク質から複数の判別スコアを求め、それらの組合せに基づき判別を行う。これにより、ターゲットタンパク質が複数種類のコントロールタンパク質から判別される。判別の正確性の向上が可能である。また、上記の実施の形態では、スコアマトリクスが、主として候補タンパク質がターゲットタンパク質であるか否かの判別に用いられている。しかし、同じスコアマトリクスが、候補タンパク質がコントロールタンパク質であるかの判別にも使用可能である。このことは、糖転移酵素タンパク質と細胞膜局在II型膜タンパク質の判別精度が100%であったことからも明らかである。そして、両方の判定が同時に行われてもよい。このような構成も本発明の範囲内に含まれる。
【0097】
上記の観点では、本発明の別態様は以下のように記載可能である。すなわち、本態様の情報処理装置は、第1種類および第2種類の既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域に対する位置特異的アミノ酸出現頻度解析に基づく判別基準スコア情報を記憶する。この判別基準スコア情報を参照して、候補タンパク質の判別スコアが算出される。候補タンパク質が第1種類のタンパク質であるか否かの判別が行われてもよく、第2種類のタンパク質であるか否かの判別が行われてもよく、それらの両方が行われてもよい。例えば、第1種類および第2種類のタンパク質は、糖転移酵素タンパク質および細胞膜局在II型膜タンパク質であり、この場合、判別基準スコア情報であるスコアマトリクスは、上述の実施の形態と同様でよい。
【0098】
また、本発明の別の態様は、上述の好適な判別基準スコア情報(実施の形態ではスコアマトリクス)を生成する方法である。これにより、高精度な判別が可能になる。
【0099】
また、本発明の別の態様は、上記の適切な方法で得られた有利な判別基準スコア情報が格納されている、コンピュータ読取可能な記録媒体である。これにより、高精度な判別が可能になる。
【0100】
以上に本発明の好ましい実施の形態を説明してきたが、本実施の形態には種々の変形が可能であることが理解され、そして、添付の請求項が本発明の真実の精神と範囲内に入るようなすべての変形例を網羅することが意図されている。
【0101】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、糖転移酵素タンパク質などの1回膜貫通領域含有タンパク質を精度よく判別可能にする技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】糖転移酵素タンパク質の構造を示す図である。
【図2】疎水性プロファイルの例を示す図である。
【図3】疎水性プロファイルにおける平均疎水性値の算出式を示す図である。
【図4】疎水性アライメントを説明する図である。
【図5】図4のアライメント後におけるプロファイル群の信頼性および平均のグラフを示す図である。
【図6】アライメント状態で高疎水性領域に対する位置特異的アミノ酸出現頻度解析を行った結果を示す図である。
【図7】頻度分析結果から得た位置特異的スコアマトリクスを示す図である。
【図8】図7のスコアマトリクスの続き部分を示す図である。
【図9】図8のスコアマトリクスの続き部分を示す図である。
【図10】スコアマトリクスを数式で示す図である。
【図11】スコアマトリクス作成のための一連の流れを示す図である。
【図12】スコアマトリクスを用いた判別スコアの算出式を示す図である。
【図13】判別スコア算出処理の具体例を示す図である。
【図14】スコアマトリクスの作成に用いられた全データから算出したスコアの分布を示す図である。
【図15】スコアマトリクスを利用する処理の一連の流れを示す図である。
【図16】糖転移酵素タンパク質とシグナルペプチドを含むタンパク質を示す図である。
【図17】ターゲットタンパク質が糖転移移酵素タンパク質であり、コントロールタンパク質がとシグナルペプチドを含むタンパク質である場合の、スコアマトリクスを示す図である。
【図18】図17のスコアマトリクスの続き部分を示す図である。
【図19】図18のスコアマトリクスの続き部分を示す図である。
【図20】2つのスコアマトリクスを用いて得られるスコア分布を2次元形式で示す図である。
【図21】2つのスコアマトリクスを利用する組合せ判別処理の一連の流れを示す図である。
【図22】本実施の形態のタンパク質情報処理装置を示すブロック図である。
【図23】別の実施の形態のタンパク質情報処理装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 情報処理装置
12 入力装置
14 出力装置
20 判別基準情報記憶部
22 候補配列取得部
24 疎水性プロファイル作成部
26 高疎水性領域特定部
28 スコア算出部
30 判別部
32 出力処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a protein information processing apparatus used for discriminating a single transmembrane region-containing protein, and particularly relates to improving discrimination accuracy.
[0002]
[Prior art]
The functions of many proteins in the body are governed by modifications by sugar chains and lipids, and research on the identification and classification of proteins involved in these modifications (proteins that cause modification of other proteins) has been vigorously conducted. It has been broken. In particular, glycosyltransferase proteins have attracted attention from a medical viewpoint as one of the most important proteins involved in sugar chain modification. There is an urgent need to develop bioinformatics technology that uses computers to find new proteins involved in modification from a vast amount of human genome information.
[0003]
Conventionally, in order to find a new glycosyltransferase protein by a computer, a motif search technique is applied, and this motif search technique is performed by paying attention to the sequence on the C-terminal side of the protein.
[0004]
For example, Non-Patent
[0005]
[Non-Patent Document 1]
Gotoh M, Sato T, Akashima T, Iwasaki H, Kameyama A, Mochizuki H, Yada T, Inaba N, Zhang Y, Kikuchi N, Kwon YD, Togayachi A, Kudo T, Nishihara S, Watanabe H, Kimata K, Narimatsu H .: "Enzymatic synthesis of chondroitin with a novel chondroitin sulfate N-acetylgalactosaminyltransferase which tansfers N-acetylgalactosamine to glucuronic acid in initiation andelongation of chondroitin sulfate synthesis.", The Journal of Biological Chemistry Papers in Press, by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc. August 2002, as Manuscript M203619200.
[Non-Patent Document 2]
Garinot-Schneider C, Lellouch AC, Geremia RA .: "Identification of essential amino acid residues in the Sinorhizobium meliloti glucosyltransferase ExoM.", The Journal of Biological Chemistry, by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc., October 2000, Vol. 275, pp. 31407-31413.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the C terminal motif search is low in accuracy and can only narrow down glycosyltransferase protein candidates to some extent. Therefore, it is required to be able to determine and predict whether or not a certain protein is a glycosyltransferase protein with higher accuracy.
[0007]
Here, when it sees about O-glycan type | mold glycosyltransferase protein, all of this kind of protein is a 1 time transmembrane region containing protein which exists on a Golgi apparatus membrane to the extent already known. In contrast, type II membrane protein localized on the cell membrane is also a single transmembrane region-containing protein, and the topology of both is similar. A protein having a signal peptide region also has a topology similar to that of a glycosyltransferase protein. Since there exists a protein having a similar topology in this way, it is not easy to obtain a glycosyltransferase protein with high accuracy by a conventional method of performing a motif search based on sequence homology for genomic information.
[0008]
In the present specification, the single transmembrane region-containing protein is typically a single transmembrane membrane protein, a type II membrane protein, and a protein similar to the single transmembrane membrane protein. Including. The glycosyltransferase protein, cell membrane localized type II membrane protein, and protein having a signal peptide region are included in the single transmembrane region-containing protein.
[0009]
In addition, the glycosyltransferase protein on the Golgi apparatus has been described above. However, from the viewpoint of bioinformatics, not only the glycosyltransferase protein present on the Golgi apparatus but also the cell membrane, vesicle membrane, nuclear membrane, mitochondria, etc. Highly accurate discrimination of any other existing single transmembrane domain-containing protein is also desired.
[0010]
The present invention has been made under the above-described background, and an object thereof is to provide a technique that makes it possible to accurately discriminate a target transmembrane region-containing protein.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventor paid attention to the physicochemical properties of the transmembrane region of the single transmembrane region-containing protein. In the single transmembrane region-containing protein, the highly hydrophobic region on the N-terminal side corresponds to the transmembrane region. Discriminant reference score information for discriminating the hydrophobic region of the target protein and the control protein by analyzing the position-specific amino acid frequency of the hydrophobic region of the N-terminal with respect to the known target protein and the known control protein can get. When this discrimination reference score information is used, the target and the control are discriminated with high accuracy in the self-consistency test using the data of known proteins. This means that the candidate protein can also be discriminated with high accuracy by the discrimination criterion score information. The apparatus of the present invention stores the above-described discrimination score reference information, and obtains the discrimination score of the candidate protein from this discrimination score reference information. Therefore, it is possible to determine candidate proteins with high accuracy.
[0012]
The protein information processing apparatus of one embodiment of the present invention includes:It is a protein information processing apparatus used for determining whether a candidate protein is a target single-transmembrane region-containing protein. This protein information processing deviceHighly hydrophobic region near the N-terminus of known target and control single transmembrane domain-containing proteinsFor each position of the amino acid residue unit ofA discrimination criterion information storage unit that stores discrimination criterion score information based on position-specific amino acid appearance frequency analysis, a candidate sequence acquisition unit that acquires amino acid sequence information of candidate proteins to be discriminated, and a storage in the discrimination criterion information storage unit And a score calculation unit that calculates the discrimination score of the highly hydrophobic region near the N-terminus of the candidate protein with reference to the discriminated discrimination score information. According to this aspect, as described above, highly accurate discrimination is possible by using the discrimination reference score information obtained from the amino acid appearance frequency analysis of the highly hydrophobic region.
[0013]
aboveThe discriminant criterion score information stored in the discriminant criterion information storage unit includes a plurality of known values for each of the target and the control.With reference to a single transmembrane domain-containing protein,The area around the reference position when the highest hydrophobic position is set as the reference position.For each position of the amino acid residue unitIt is made based on frequency analysis to determine the appearance frequency of amino acids. By using the highest hydrophobic position as the reference position, the target protein can be discriminated with higher accuracy.
[0014]
Preferably, the discrimination reference score information stored in the discrimination reference information storage unit is a peripheral region of the reference position.Depending on the type of amino acid at each position of the amino acid residue unitInformation indicating a score, wherein the score calculation unit is a candidate protein obtained from the discrimination reference score informationOf amino acid residuesA discrimination score for the highly hydrophobic region is obtained from the score at each position. In the present invention, as the reference position of the determination reference score information is set to the highest hydrophobic position, the reference position of the candidate protein to be processed is also adjusted to the highest hydrophobic position in order to improve the determination accuracy.
[0015]
Preferably, the target single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the Golgi apparatus membrane, and the control single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the cell membrane.
[0016]
Preferably, the target single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the Golgi apparatus membrane, and the control single transmembrane region-containing protein is a protein containing a signal peptide.
[0017]
Preferably, the discrimination criterion information storage unit stores a plurality of types of discrimination criterion score information respectively corresponding to a plurality of types of control proteins in order to discriminate a target protein from a plurality of types of control proteins. Combination discriminating means for discriminating whether or not the candidate protein is a candidate for the target protein from a combination of a plurality of discriminant scores obtained from plural types of discriminant reference score information is provided. For example, the target protein is a protein localized on the Golgi apparatus membrane, and the plurality of types of control proteins are proteins including a protein localized on the cell membrane and a signal peptide. In this example, the protein on the Golgi apparatus membrane is discriminated from the two control proteins by the combination determination using the above-described plural types of discrimination reference score information. Thus, according to the present invention, the target protein can be discriminated from a plurality of control proteins.
[0018]
The protein information processing apparatus according to another aspect of the present invention is a highly hydrophobic region near the N-terminal of the first and second types of known single-transmembrane region-containing proteins.For each position of the amino acid residue unit ofA discrimination criterion information storage unit that stores discrimination criterion score information based on position-specific amino acid appearance frequency analysis, a candidate sequence acquisition unit that acquires amino acid sequence information of candidate proteins to be discriminated, and a storage in the discrimination criterion information storage unit And a score calculation unit that calculates the discrimination score of the highly hydrophobic region near the N-terminus of the candidate protein with reference to the discriminated discrimination score information. For example, the first type corresponds to the target, and the second type corresponds to the control. Regardless of the target and control, multiple types of single transmembrane region-containing proteins may be identified.The discrimination criterion score information stored in the discrimination criterion information storage unit refers to the plurality of single transmembrane region-containing proteins known for each of the first type and the second type, and sets the highest hydrophobic position as the reference position. This is based on frequency analysis for determining the frequency of appearance of amino acids at each position of amino acid residue units in the region around the reference position.
[0019]
Another aspect of the present invention is a discriminant reference score information creation method for generating discriminant reference score information used for discriminating whether or not a candidate protein is a target single transmembrane region-containing protein. This methodAcquire amino acid sequence information of known single-transmembrane region-containing proteins of target and control,A highly hydrophobic region in the vicinity of the N-terminal of a known single-transmembrane region-containing protein of the target and control is determined, and the highly hydrophobic region of each of the target protein and the control protein is determined.For each position of the amino acid residue unit ofAnalyzing the frequency of position-specific amino acids, a score representing the ratio of the position-specific amino acid frequency of both proteinsAs discrimination standard score informationAsk. Thereby, advantageous discrimination reference score information for discriminating whether or not the candidate protein is a target single transmembrane region-containing protein is obtained.
[0020]
Another aspect of the present invention is a computer-readable recording medium that records discrimination criterion score information used to discriminate whether or not a candidate protein is a target single transmembrane region-containing protein. This recording medium obtains a highly hydrophobic region near the N-terminal of a target and control known single transmembrane region-containing protein, and for each of the target protein and the control protein, the highly hydrophobic regionFor each position of the amino acid residue unit ofThe position-specific amino acid appearance frequency is analyzed, and a score representing the ratio of the position-specific amino acid appearance frequencies of both proteins is obtained for each position and each amino acid is stored. Thereby, advantageous discrimination reference score information for discriminating whether or not the candidate protein is a target single transmembrane region-containing protein is obtained.
[0021]
The present invention is not limited to the above embodiment. Another aspect of the present invention is a protein information processing method using, for example, bioinformatics, and a computer program and a recording medium for realizing such a method.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
First, the protein information processing method of the present embodiment will be described, and then a suitable information processing apparatus for realizing the method will be described.
[0024]
The information processing of the present invention is used to determine whether a candidate protein is a target single transmembrane region-containing protein. In this information processing, the score of a candidate protein is obtained using discrimination reference score information prepared in advance.
[0025]
As described above, in the present specification, a single transmembrane region-containing protein (protein having a single transmembrane region) is typically a single transmembrane membrane protein, and a type II membrane protein. Yes, and includes proteins similar to single transmembrane membrane proteins. The glycosyltransferase protein, cell membrane localized type II membrane protein, and protein having a signal peptide region described below are included in the single transmembrane region-containing protein. Other type II membrane proteins and other similar proteins are also included in the single transmembrane region-containing protein.
[0026]
As a feature of the present invention, the discrimination criterion score information is created based on a position-specific amino acid appearance frequency analysis of a known single-transmembrane region-containing protein of the target and control, and in particular, a highly hydrophobic region near the N-terminus. It is made based on frequency analysis. Then, the discrimination score of the highly hydrophobic region near the N-terminus of the candidate protein is calculated using the discrimination reference score information.
[0027]
In the present embodiment, the target protein is a glycosyltransferase protein on the Golgi apparatus membrane, and the control protein is a type II membrane protein on the cell membrane. First, a method of creating discrimination criterion score information to be prepared in advance will be described in detail, and then a discrimination method by score calculation using the discrimination criterion score will be described.
[0028]
FIG. 1 shows a glycosyltransferase protein, which has a sugar chain modifying function. Glycosyltransferase protein is a type II membrane protein localized in the Golgi apparatus membrane and has one transmembrane region. The transmembrane region is a transmembrane helix. As shown in the figure, in the glycosyltransferase protein, the C-terminal region of the transmembrane region is long, whereas the N-terminal region is very short. That is, the transmembrane region exists near the N-terminus. Moreover, all the transmembrane regions exist in the first exon.
[0029]
A similar topology to the glycosyltransferase protein described above is also observed for type II membrane proteins on the cell membrane. That is, also in the type II membrane protein on the cell membrane, one transmembrane region exists near the N-terminal. Since there exists a protein having a similar topology in this way, it is not easy to obtain a glycosyltransferase protein with high accuracy by a conventional method of performing a motif search based on sequence homology for genomic information. Therefore, the new method of the present embodiment extracts the characteristics of glycosyltransferase protein from the comparison of physical properties of the transmembrane region, and applies the extraction result to discrimination prediction.
[0030]
This embodiment uses a known glycosyltransferase protein data set (target) and a known cell membrane localized type II membrane protein data set (control). Human known protein data is used. Such data can be obtained from a database. In the specific example of the present embodiment, the number of entries in the former is 126, and the number of entries in the latter is 48.
[0031]
Then, as shown in FIG. 2, a hydrophobic profile is created from each data of the above data set. In the transmembrane region, the hydrophobicity tends to be large. A hydrophobic profile is required to perform treatment based on the physicochemical properties of the transmembrane region using this fact. FIG. 2 shows the profile of some proteins in the data set, but it will be appreciated that profiles of other proteins may be determined as well.
[0032]
In the profile of FIG. 2, the horizontal axis is the position of each amino acid near the N-terminus on the amino acid sequence, and the vertical axis is the average hydrophobicity value of the amino acids around each position. In all glycosyltransferase proteins, the transmembrane region is contained within 100 residues from the N-terminus. Therefore, a profile of 100 residues from the N-terminus is created. The average hydrophobicity value on the vertical axis is determined as follows.
[0033]
FIG. 3 shows a formula for calculating the average hydrophobicity value. As shown, the average hydrophobicity value at a position is the average of the hydrophobicity values of amino acids in a predetermined range before and after that position. In the example shown in the figure, the window size is 23, and the average hydrophobicity value is obtained from the hydrophobicity values of 23 amino acids centered on the target position (Note that FIG. 2 shows the case where the window size is set to 11). Although profile data is shown, other data, score matrix, etc. of this embodiment are those when the window size for calculating the average hydrophobicity value is set to 23).
[0034]
Referring to FIG. 2 again, each protein profile has a highly hydrophobic region near the N-terminus, and this highly hydrophobic region corresponds to a transmembrane region. The sequence of this highly hydrophobic region is used in the following processing.
[0035]
Next, referring to FIG. 4, hydrophobic alignment is performed on the hydrophobic profiles of all entries obtained above. In the hydrophobic alignment, the highest hydrophobic position is set as the reference position. The highest hydrophobic position is the position where the hydrophobicity is highest in each profile. All profiles are aligned, i.e., aligned in the alignment direction, so that the highest hydrophobic positions coincide.
[0036]
The hydrophobic alignment described above is performed in order to realize frequency analysis based on the highest hydrophobic position, which is one of the features of the present invention. By setting the highest hydrophobic position as a reference, characteristics of amino acid appearance frequency in the highly hydrophobic region can be clearly obtained by frequency analysis.
[0037]
FIG. 5 shows a graph of the reliability and average of the profile group after the alignment of FIG. As illustrated, the reliability is low at a position far from the reference position toward the N-terminal. This is because the number of samples decreases. The reason why the number of samples decreases is that a sample cannot be obtained from a protein having a shorter number of residues on the N-terminal side than the reference position (the highest hydrophobic position).
[0038]
The reliability and average values in FIG. 5 are used to appropriately set the target region for position-specific amino acid appearance frequency analysis. A region around the reference position and having relatively high reliability and relatively high hydrophobicity is set as a frequency analysis target. In the present embodiment, the residue at the reference position and the 20 residues before and after are set as frequency analysis targets.
[0039]
Next, position-specific amino acid appearance frequency analysis is performed on the above-described region. The frequency of appearance of each position is determined for each of all types of amino acids. Each position is defined by a distance represented by the number of amino acid residues from the aforementioned reference position. Data of the target glycosyltransferase protein and the control cell membrane localized type II membrane protein are analyzed individually.
[0040]
FIG. 6 shows the frequency analysis results of four types of amino acids. Of course, the analysis results of the remaining amino acids can be obtained in the same manner.
[0041]
In FIG. 6, the horizontal axis is the position on the amino acid sequence, and the vertical axis is the appearance frequency. In each graph, the frequency of appearance of targets and controls is superimposed. In the part marked with a circle, the frequency difference between the target and the control is relatively remarkable.
[0042]
Next, discrimination reference score information is created from the frequency analysis result of FIG. In the present embodiment, the discrimination reference score information is expressed in a matrix format. This matrix is called a position specific score matrix (PSSM).
[0043]
7 to 9 show examples of the score matrix, and FIG. 10 shows the score matrix by mathematical expressions.
[0044]
In FIG. 10, i is an amino acid residue, and P is a position on the sequence. As described above, the position is represented by the number of residues from the reference position of the alignment. As shown in FIG. 10, the score of amino acid i and position P is expressed as a logarithm of the ratio of the target appearance frequency to the control appearance frequency. Since the logarithm is used, the score becomes positive when the target appearance frequency is greater than the control appearance frequency. Conversely, when the target appearance frequency is smaller than the control appearance frequency, the score becomes a negative value. And when both are equal, a score is set to 0.
[0045]
The score matrices in FIGS. 7 to 9 show the scores obtained from the equations in FIG. As shown, the score matrix has a score corresponding to the type of amino acid at each position.
[0046]
As described above, PSSM which is the discrimination reference score information of the present embodiment is obtained.
[0047]
FIG. 11 shows a series of the above-described discrimination reference score information creation processing. As shown in the figure, regarding the glycosyltransferase data set, all entries, sequence position numbers and amino acid residues are read (S10), and an average hydrophobicity value of 23 residues is calculated in order from the N-terminus (S12). The position having the highest average 23-residue hydrophobicity within the range of 100 residues or less is set as the
[0048]
Next, a method for determining whether or not a candidate protein is a glycosyltransferase protein using the score matrix obtained as described above will be described.
[0049]
First, amino acid sequence information of a candidate protein is acquired. This amino acid sequence information may be obtained from an existing protein sequence database or may be obtained from a cDNA database. Moreover, you may obtain | require a predicted amino acid sequence from the base sequence information obtained from a genome information database using various coding region prediction programs.
[0050]
In the present embodiment, a single transmembrane region-containing protein is obtained from human genome information by separate protein discrimination processing in the previous stage. The amino acid sequence data of this single transmembrane region-containing protein is obtained as data of an unknown candidate protein. In this way, an array obtained by a certain degree of sorting processing may be acquired within the scope of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and the obtained candidate protein sequence may be any sequence obtained from human genome information.
[0051]
Then, a hydrophobic profile is created from the acquired amino acid sequence information by the same method as the score matrix creation process. This is to obtain a highly hydrophobic region near the N-terminus of the candidate protein. Here, as described above, the average hydrophobicity value at each position is obtained in the region of 100 residues near the N-terminus. Then, the most hydrophobic position and the sequence of 20 residues before and after it are determined. This is the sequence of the highly hydrophobic region that the candidate protein has near the N-terminus. However, the number of residues on the N-terminal side from the highest hydrophobic position may be 20 or less. And the discrimination | determination score of the arrangement | sequence obtained in this way is calculated with reference to a score matrix.
[0052]
FIG. 12 shows a calculation formula for the discrimination score in the present embodiment. Schematically, the discrimination score is an average of the amino acid scores around the reference position (the reference position and the front and rear 20) obtained as described above, and the amino acid score at each position is obtained from the score matrix.
[0053]
In FIG. 12, i is the type of amino acid residue, and P is the position on the sequence. As already described, the position P is represented by the number of residues from the highest hydrophobic position which is the reference position.
[0054]
Further, M is the position of the residue farthest from the reference position to the N-terminal side, and N represents the position of the residue farthest from the reference position to the opposite side. Therefore, M represents the number of residues on the N-terminal side from the reference position, and N represents the number of residues on the reverse side. N is always 20, but M depends on the candidate protein. This is because the number of residues on the N-terminal side may be 20 or less, and this point is as described above.
[0055]
As shown in FIG. 12, the discrimination score is an average of the scores of amino acid residues in the range from position M (≧ −20) to position N (= 20), and the score of each amino acid residue is calculated from the score matrix. Read. By using this calculation formula, a discrimination score for the peripheral region of the reference position, that is, the highly hydrophobic region is obtained.
[0056]
FIG. 13 shows a specific example of discriminant score calculation. In this example, M = 20, ie there are 20 residues N-terminal to the reference position.
[0057]
In the example of FIG. 13, the amino acid residue at position (-20) is K, and the corresponding score is -0.8. Similarly, a score corresponding to the amino acid residue at each position is obtained from the matrix. The average of the 41 scores thus obtained is obtained as a discrimination score.
[0058]
FIG. 14 shows the distribution of scores obtained using the score matrix. FIG. 14 shows the distribution of scores of all data included in the data set when creating the score matrix, that is, the result of the self-consistency test.
[0059]
As shown in FIG. 14, according to this embodiment, glycosyltransferase proteins can be distinguished from cell membrane localized type II membrane proteins with 100% accuracy. Therefore, even when amino acid sequence information of an unknown candidate protein is provided, it can be determined with high accuracy that the candidate protein is not a cell membrane localized type II membrane protein but a potential glycosyltransferase protein candidate.
[0060]
In FIG. 14, the discrimination score of glycosyltransferase protein is distributed in a range of −0.1 ≦ S ≦ 0.6. Therefore, in the present embodiment, the above numerical value is set as a determination threshold. Then, a discrimination score of an unknown candidate protein is calculated, and if the discrimination score is within the above numerical range, it is determined that the candidate protein is a promising candidate for a glycosyltransferase protein.
[0061]
FIG. 15 shows a series of the above-described determination process. The amino acid sequence data of the unknown candidate protein, that is, the sequence position number and amino acid residue are read (S40). In the present embodiment, as described above, a single transmembrane region-containing protein is obtained from human genome information by separate discrimination processing in the previous stage. The amino acid sequence data of this single transmembrane region-containing protein is acquired in S40 as data of an unknown candidate protein. When the sequence data is acquired in S40, the average hydrophobicity value of 23 residues is calculated in order from the N-terminus using the acquired sequence data (S42), and the 23 residues within the range of 100 residues or less from the N-terminus The point having the highest average hydrophobicity value is set as the
[0062]
The protein information processing method of the present embodiment has been described above. In the above embodiment, the target protein is a glycosyltransferase protein and the control protein is a cell membrane localized type II membrane protein, but the present invention is not limited to this. For example, the control protein may be a protein containing a signal peptide. Further, the target protein may be other proteins localized in cell membrane, vesicle membrane, nuclear membrane, mitochondria and the like.
[0063]
FIG. 16 shows a protein including a glycosyltransferase protein and a signal peptide. Both topologies are similar. That is, both proteins have a transmembrane region near the N-terminus. However, as shown in the figure, in the protein containing the signal peptide, the protein is cleaved and the C-terminal region is separated from the transmembrane region. On the other hand, in the glycosyltransferase protein, the C-terminal region is not separated from the transmembrane region. That is, glycosyltransferase protein is a protein containing a signal anchor.
[0064]
Discrimination of a protein including a glycosyltransferase protein and a signal peptide can also be performed in the same manner as in the above embodiment.
[0065]
17 to 19 show score matrices when the target protein is a glycosyltransferase protein and the control protein is a protein containing a signal peptide. The data set of glycosyltransferase protein used for matrix creation is the same as that in the above embodiment, and the number of entries is 126. The number of entries of the protein including the signal peptide is 416, and these are obtained from the database.
[0066]
The score matrix creation method of FIGS. 17 to 19 may be the same as that of the above-described embodiment except that the control data sets are different. The discriminant score calculation method using the score matrix is the same as that in the above embodiment.
[0067]
As a result of the self-consistency test using the above score matrix, the discrimination accuracy was about 90%. That is, although the accuracy is reduced as compared with the case where the control protein is a cell membrane type II membrane protein, it can still be discriminated with considerably high accuracy.
[0068]
Next, the combination determination of this embodiment will be described. This combination discrimination makes it possible to discriminate a target protein from a plurality of types of control proteins. In the present embodiment, the plurality of types of control proteins are proteins including the cell membrane-localized type II membrane protein and signal peptide used in the above description, and the target protein is a glycosyltransferase protein.
[0069]
FIG. 20 shows a score distribution obtained using the two score matrices described in the above embodiment.
[0070]
The horizontal axis is a discrimination score calculated using a score matrix for discriminating glycosyltransferase proteins from cell membrane localized type II membrane proteins. On the other hand, the vertical axis represents a discrimination score calculated using a score matrix for discriminating a protein containing a signal peptide from a glycosyltransferase protein.
[0071]
In FIG. 20, two discrimination scores calculated from known protein data are plotted. The known data is data used for matrix preparation in the above description, and is data of proteins including glycosyltransferase protein, cell membrane localized type II membrane protein and signal peptide.
[0072]
As shown in the figure, by using both matrices, glycosyltransferase protein can be distinguished from cell membrane localized type II membrane protein and signal peptide protein with high accuracy. From FIG. 20, the appropriate determination threshold parameter range is −0.1 ≦ S ≦ 0.6 for the discrimination score related to the cell membrane localized type II membrane protein, as described above. Moreover, regarding the score using the matrix for the protein containing the signal peptide, the determination threshold parameter range is 0 ≦ S ≦ 0.6.
[0073]
The above is the examination result of the score distribution obtained from known proteins. Discrimination for an unknown candidate protein is performed as follows. Two discriminant scores for the candidate protein are determined using the two score matrices. When these two discriminant scores satisfy the conditions of the above two determination threshold parameters, the candidate protein is not a cell membrane type II membrane protein, not a protein containing a signal peptide, and therefore may be a glycosyltransferase protein. It is determined that the nature is high.
[0074]
FIG. 21 shows a series of the above-described combination determination process. The amino acid sequence data of the unknown candidate protein, that is, the sequence position number and amino acid residue are read (60), and the 23-residue average hydrophobicity value is calculated in order from the N-terminus (S62). The point having the highest average 23-residue hydrophobicity within the range below the group is set as the
[0075]
The combination determination method of the present embodiment has been described above. Next, the protein information processing apparatus of the present embodiment will be described. Also in this apparatus, it is assumed that the target protein is a glycosyltransferase protein and the control protein is a cell membrane localized type II membrane protein.
[0076]
FIG. 22 shows the protein information processing apparatus of the present embodiment. The
[0077]
As shown in FIG. 22, the protein
[0078]
The
[0079]
Further, the
[0080]
The
[0081]
Furthermore, the reading function can function as the
[0082]
As shown in FIG. 22, the
[0083]
The discrimination criterion
[0084]
The hydrophobic
[0085]
The
[0086]
The
[0087]
The output processing unit 32 causes the
[0088]
Next, FIG. 23 shows another protein information processing apparatus of the present embodiment. This
[0089]
In the configuration of FIG. 23, the discrimination criterion
[0090]
The
[0091]
As described above, according to the present invention, a single transmembrane is performed using the discrimination criterion score information obtained from the result of the position-specific amino acid appearance frequency analysis performed on the highly hydrophobic region near the N-terminus. Information for discriminating the region-containing protein is obtained, thereby enabling discrimination with high accuracy.
[0092]
The information processing of the present invention uses discrimination reference score information obtained from the result of position-specific amino acid appearance frequency analysis performed with the highest hydrophobic position in the highly hydrophobic region near the N-terminal as the reference position. Accordingly, the discrimination reference score information obtained by more accurately extracting the characteristics of the highly hydrophobic region (transmembrane region) is used, and thus information for discrimination can be obtained with high accuracy.
[0093]
Further, the information processing of the present invention uses the highest hydrophobic position as a reference position when obtaining a discrimination score of a candidate protein. Thereby, information for discrimination can be obtained with high accuracy.
[0094]
The information processing of the present invention is advantageously used to discriminate proteins localized on the Golgi apparatus membrane from proteins localized on the cell membrane, as described in the above embodiment. In addition, the information processing of the present invention is advantageously used for discriminating proteins localized on the Golgi apparatus membrane from proteins including a signal peptide.
[0095]
The target and control proteins are not limited to the above, and can be changed within the scope of the present invention. In principle, mitochondrial, vesicular and nuclear membrane proteins are also applicable to the information processing of the present invention as target proteins or control proteins.
[0096]
The information processing according to the present invention performs the above-described combination determination. That is, the information processing of the present invention refers to a plurality of types of discriminant reference score information respectively corresponding to a plurality of types of control proteins, obtains a plurality of discriminant scores from candidate proteins, and discriminates based on the combination thereof. Thereby, the target protein is discriminated from a plurality of types of control proteins. The accuracy of discrimination can be improved. In the above embodiment, the score matrix is mainly used for determining whether or not the candidate protein is the target protein. However, the same score matrix can be used to determine whether a candidate protein is a control protein. This is also clear from the fact that the discrimination accuracy between glycosyltransferase protein and cell membrane localized type II membrane protein was 100%. Both determinations may be made at the same time. Such a configuration is also included in the scope of the present invention.
[0097]
In the above aspect, another embodiment of the present invention can be described as follows. In other words, the information processing apparatus according to this aspect is configured to determine a discrimination criterion score based on a position-specific amino acid appearance frequency analysis for a highly hydrophobic region near the N-terminus of the first and second types of known single-transmembrane region-containing proteins. Store information. With reference to this discrimination criterion score information, a discrimination score of the candidate protein is calculated. Whether or not the candidate protein is the first type protein may be determined, whether or not the candidate protein is the second type protein may be determined, or both of them may be performed. . For example, the first and second types of proteins are glycosyltransferase proteins and cell membrane localized type II membrane proteins. In this case, the score matrix that is the discrimination reference score information may be the same as that in the above-described embodiment. .
[0098]
Another aspect of the present invention is a method for generating the above-described suitable discrimination reference score information (score matrix in the embodiment). Thereby, highly accurate discrimination becomes possible.
[0099]
Another aspect of the present invention is a computer-readable recording medium in which advantageous discrimination reference score information obtained by the appropriate method described above is stored. Thereby, highly accurate discrimination becomes possible.
[0100]
While preferred embodiments of the invention have been described above, it will be appreciated that various modifications can be made to the embodiments and that the appended claims fall within the true spirit and scope of the invention. It is intended to cover all possible variations.
[0101]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a technique that enables a single transmembrane region-containing protein such as a glycosyltransferase protein to be accurately discriminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a glycosyltransferase protein.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a hydrophobic profile.
FIG. 3 is a diagram showing a formula for calculating an average hydrophobicity value in a hydrophobicity profile.
FIG. 4 is a diagram illustrating hydrophobic alignment.
5 is a graph showing reliability and average graphs of profile groups after the alignment shown in FIG. 4; FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the results of a position-specific amino acid appearance frequency analysis for a highly hydrophobic region in an aligned state.
FIG. 7 is a diagram showing a position-specific score matrix obtained from a frequency analysis result.
FIG. 8 is a diagram showing a continuation of the score matrix of FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a continuation of the score matrix of FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating a score matrix using mathematical formulas.
FIG. 11 is a diagram showing a series of flows for creating a score matrix.
FIG. 12 is a diagram illustrating a calculation formula for a discrimination score using a score matrix.
FIG. 13 is a diagram illustrating a specific example of discrimination score calculation processing;
FIG. 14 is a diagram showing a distribution of scores calculated from all data used for creating a score matrix.
FIG. 15 is a diagram illustrating a series of processes using a score matrix.
FIG. 16 shows a protein containing a glycosyltransferase protein and a signal peptide.
FIG. 17 is a diagram showing a score matrix when the target protein is a glycosyltransferase protein and the control protein is a protein containing a signal peptide.
18 is a diagram showing a continuation of the score matrix of FIG.
19 is a diagram showing a continuation of the score matrix of FIG.
FIG. 20 is a diagram illustrating a score distribution obtained using two score matrices in a two-dimensional format.
FIG. 21 is a diagram showing a flow of a combination determination process using two score matrices.
FIG. 22 is a block diagram showing the protein information processing apparatus of the present embodiment.
FIG. 23 is a block diagram illustrating a protein information processing apparatus according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Information processing equipment
12 Input devices
14 Output device
20 Discrimination criterion information storage unit
22 Candidate sequence acquisition unit
24 Hydrophobic profile generator
26 Highly hydrophobic region specific part
28 Score calculator
30 discriminator
32 Output processing section
Claims (28)
ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度解析に基づく判別基準スコア情報を記憶する判別基準情報記憶部と、
判別されるべき候補タンパク質のアミノ酸配列情報を取得する候補配列取得部と、
前記判別基準情報記憶部に記憶された判別基準スコア情報を参照し、前記候補タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域の判別スコアを算出するスコア算出部と、
を含み、
前記判別基準情報記憶部に記憶される前記判別基準スコア情報は、ターゲットおよびコントロールの各々に関して既知の複数の1回膜貫通領域含有タンパク質を参照して、疎水性最高位置を基準位置にしたときの基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置についてのアミノ酸出現頻度を求める頻度解析に基づき作られていることを特徴とするタンパク質情報処理装置。A protein information processing apparatus used to determine whether a candidate protein is a target single-transmembrane region-containing protein,
Discriminating to store discriminant reference score information based on position-specific amino acid appearance frequency analysis for each position of amino acid residue units in the highly hydrophobic region near the N-terminal of a target and control known transmembrane region-containing protein A reference information storage unit;
A candidate sequence acquisition unit for acquiring amino acid sequence information of a candidate protein to be distinguished;
A score calculation unit that refers to the discrimination criterion score information stored in the discrimination criterion information storage unit and calculates a discrimination score of a highly hydrophobic region near the N-terminus of the candidate protein;
Including
The discriminant criterion score information stored in the discriminant criterion information storage unit refers to a plurality of known transmembrane region-containing proteins for each of the target and the control, and when the highest hydrophobic position is set as the reference position. A protein information processing apparatus, which is made based on a frequency analysis for determining an amino acid appearance frequency for each position of an amino acid residue unit in a region around a reference position .
前記基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置は、前記基準位置からのアミノ酸残基の数で表される距離で定められることを特徴とするタンパク質情報処理装置。Each protein amino acid residue unit position in the reference position peripheral region is determined by a distance represented by the number of amino acid residues from the reference position.
前記基準位置周辺領域は、前記基準位置の前後20残基ずつからなる領域であることを特徴とするタンパク質情報処理装置。The protein information processing apparatus, wherein the peripheral region of the reference position is a region composed of 20 residues before and after the reference position.
前記判別基準情報記憶部に記憶される前記判別基準スコア情報は、前記基準位置の周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置におけるアミノ酸の種類に応じたスコアを示す情報であり、
前記スコア算出部は、前記判別基準スコア情報から得られる候補タンパク質のアミノ酸残基単位の各位置のスコアから高疎水性領域の判別スコアを求めることを特徴とするタンパク質情報処理装置。 The protein information processing apparatus according to claim 1 ,
The discrimination criterion score information stored in the discrimination criterion information storage unit is information indicating a score according to the type of amino acid at each position of amino acid residue units in the peripheral region of the reference position,
The protein information processing apparatus, wherein the score calculation unit obtains a discrimination score for a highly hydrophobic region from a score at each position in amino acid residue units of a candidate protein obtained from the discrimination reference score information.
前記判別基準スコア情報は、前記基準位置の周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置におけるアミノ酸の種類がマトリクス形式で表されている位置特異的スコアマトリクス情報であることを特徴とするタンパク質情報処理装置。The protein information processing apparatus, wherein the discrimination reference score information is position-specific score matrix information in which amino acid types at each position of amino acid residue units in a peripheral region of the reference position are expressed in a matrix format .
前記ターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質は、ゴルジ装置膜上に局在するタンパク質であり、前記コントロールの1回膜貫通領域含有タンパク質は、細胞膜上に局在するタンパク質であることを特徴とするタンパク質情報処理装置。 In the protein information processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
The target single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the Golgi apparatus membrane, and the control single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the cell membrane. Protein information processing equipment.
前記ターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質は、ゴルジ装置膜上に局在するタンパク質であり、前記コントロールの1回膜貫通領域含有タンパク質は、シグナルペプチドを含むタンパク質であることを特徴とするタンパク質情報処理装置。 In the protein information processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
Protein information characterized in that the target single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the Golgi apparatus membrane, and the control single transmembrane region-containing protein is a protein containing a signal peptide. Processing equipment.
前記判別基準情報記憶部は、ターゲットタンパク質を複数種類のコントロールタンパク質から判別するために、複数種類のコントロールタンパク質にそれぞれ対応する複数種類の判別基準スコア情報を記憶しており、
さらに、前記複数種類の判別基準スコア情報から得られる複数の判別スコアの組合せから、前記候補タンパク質がターゲットタンパク質の候補であるか否かを判別する組合せ判別手段が設けられていることを特徴とするタンパク質情報処理装置。 In the protein information processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
The discrimination criterion information storage unit stores a plurality of types of discrimination criterion score information respectively corresponding to a plurality of types of control proteins in order to discriminate a target protein from a plurality of types of control proteins.
Furthermore, a combination discriminating means for discriminating whether or not the candidate protein is a candidate for a target protein from a combination of a plurality of discriminant scores obtained from the plurality of types of discriminant reference score information is provided. Protein information processing equipment.
さらに、ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質のアミノ酸配列情報を取得する既知情報取得部と、Furthermore, a known information acquisition unit that acquires amino acid sequence information of a known transmembrane region-containing protein of a target and a control,
ターゲットタンパク質およびコントロールタンパク質の各々について、前記高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度を解析する出現頻度解析部と、For each of the target protein and the control protein, an appearance frequency analysis unit that analyzes a position-specific amino acid appearance frequency for each position of the amino acid residue unit of the highly hydrophobic region;
両タンパク質の位置特異的アミノ酸出現頻度の比を表すスコアを判別基準スコア情報として求める判別基準スコア情報算出部と、Discrimination standard score information calculation unit for obtaining a score representing the ratio of position-specific amino acid appearance frequencies of both proteins as discrimination standard score information;
を備えるタンパク質情報処理装置。A protein information processing apparatus comprising:
判別されるべき候補タンパク質のアミノ酸配列情報を取得する候補配列取得部と、
前記判別基準情報記憶部に記憶された判別基準スコア情報を参照し、前記候補タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域の判別スコアを算出するスコア算出部と、
を含み、
前記判別基準情報記憶部に記憶される前記判別基準スコア情報は、第1種類および第2種類の各々に関して既知の複数の1回膜貫通領域含有タンパク質を参照して、疎水性最高位置を基準位置にしたときの基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置についてのアミノ酸出現頻度を求める頻度解析に基づき作られていることを特徴とするタンパク質情報処理装置。Discriminant reference score information based on position-specific amino acid appearance frequency analysis for each position of the amino acid residue unit in the highly hydrophobic region near the N-terminal of the first and second types of known single-transmembrane region-containing proteins A discrimination criterion information storage unit for storing
A candidate sequence acquisition unit for acquiring amino acid sequence information of a candidate protein to be distinguished;
A score calculation unit that refers to the discrimination criterion score information stored in the discrimination criterion information storage unit and calculates a discrimination score of a highly hydrophobic region near the N-terminus of the candidate protein;
Including
The discriminant criterion score information stored in the discriminant criterion information storage unit refers to a plurality of single transmembrane region-containing proteins known for each of the first type and the second type, and sets the highest hydrophobic position as a reference position. A protein information processing apparatus, which is made based on a frequency analysis for determining an amino acid appearance frequency for each position of an amino acid residue unit in a region around the reference position when the reference position is set .
ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度解析に基づく判別基準スコア情報を取得するステップと、
判別されるべき候補タンパク質のアミノ酸配列情報を取得するステップと、
前記判別基準スコア情報を取得するステップにより取得された判別基準スコア情報を参照し、前記候補タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域の判別スコアを算出するステップと、
を含み、
前記判別基準スコア情報を取得するステップは、ターゲットおよびコントロールの各々に関して既知の複数の1回膜貫通領域含有タンパク質のアミノ酸配列を参照して、疎水性最高位置を基準位置にしたときの基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置についてのアミノ酸出現頻度を求める頻度解析に基づき作成された判別基準スコア情報を取得するステップであることを特徴とするタンパク質情報処理方法。A protein information processing method used to determine whether a candidate protein is a target single-transmembrane region-containing protein,
A step of acquiring discriminant reference score information based on position-specific amino acid appearance frequency analysis for each position of amino acid residue units in a highly hydrophobic region near the N-terminal of a known single-transmembrane region-containing protein of target and control When,
Obtaining amino acid sequence information of candidate proteins to be distinguished ;
Referring to the discrimination criterion score information acquired by the step of acquiring the discrimination criterion score information, calculating a discrimination score of a highly hydrophobic region near the N-terminal of the candidate protein ;
Including
The step of obtaining the discrimination reference score information is performed by referring to the amino acid sequences of a plurality of known single-transmembrane region-containing proteins for each of the target and the control, and surrounding the reference position when the highest hydrophobic position is set as the reference position. A protein information processing method , comprising: obtaining discrimination criterion score information created based on a frequency analysis for obtaining an amino acid appearance frequency for each position of an amino acid residue unit of a region .
前記基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置は、前記基準位置からのアミノ酸残基の数で表される距離で定められることを特徴とするタンパク質情報処理方法。The protein information processing method, wherein each position of the amino acid residue unit in the peripheral region of the reference position is determined by a distance represented by the number of amino acid residues from the reference position.
前記基準位置周辺領域は、前記基準位置の前後20残基ずつからなる領域であることを特徴とするタンパク質情報処理方法。The protein information processing method, wherein the reference position peripheral region is a region composed of 20 residues before and after the reference position.
前記判別基準スコア情報を取得するステップは、前記基準位置の周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置におけるアミノ酸の種類に応じたスコアを示す情報を取得するステップであり、 The step of acquiring the discrimination reference score information is a step of acquiring information indicating a score according to the type of amino acid at each position of the amino acid residue unit in the peripheral region of the reference position,
前記判別スコアを算出するステップは、前記判別基準スコア情報から得られる候補タンパク質のアミノ酸残基単位の各位置のスコアから高疎水性領域の判別スコアを求めるステップであることを特徴とするタンパク質情報処理方法。 The step of calculating the discriminant score is a step of obtaining a discriminant score of a highly hydrophobic region from a score at each position in amino acid residue units of a candidate protein obtained from the discriminant reference score information. Method.
前記判別基準スコア情報を取得するステップは、前記基準位置の周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置におけるアミノ酸の種類がマトリクス形式で表されている位置特異的スコアマトリクス情報を取得するステップであることを特徴とするタンパク質情報処理方法。The step of acquiring the discrimination reference score information is a step of acquiring position-specific score matrix information in which the types of amino acids at each position in the amino acid residue unit in the peripheral region of the reference position are represented in a matrix format. A protein information processing method characterized by
前記判別基準スコア情報を取得するステップは、ターゲットタンパク質を複数種類のコントロールタンパク質から判別するために用意された複数種類のコントロールタンパク質にそれぞれ対応する複数種類の判別基準スコア情報を取得するステップであり、
さらに、前記複数種類の判別基準スコア情報から得られる複数の判別スコアの組合せから、前記候補タンパク質がターゲットタンパク質の候補であるか否かを判別する組合せ判別を行うステップを含むことを特徴とするタンパク質情報処理方法。 In the protein information processing method in any one of Claims 11-15,
The step of obtaining the discrimination criterion score information is a step of obtaining a plurality of types of discrimination criterion score information respectively corresponding to a plurality of types of control proteins prepared for discriminating a target protein from a plurality of types of control proteins ,
The protein further includes a step of performing a combination determination for determining whether or not the candidate protein is a candidate for a target protein from a combination of a plurality of determination scores obtained from the plurality of types of determination reference score information. Information processing method.
さらに、ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質のアミノ酸配列情報を取得するステップと、Furthermore, obtaining the amino acid sequence information of the known transmembrane region-containing protein of the target and control;
ターゲットタンパク質およびコントロールタンパク質の各々について、前記高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度を解析するステップと、Analyzing the position-specific amino acid appearance frequency for each position of the amino acid residue unit of the highly hydrophobic region for each of the target protein and the control protein;
両タンパク質の位置特異的アミノ酸出現頻度の比を表すスコアを判別基準スコア情報として求めるステップと、Obtaining a score representing the ratio of the position-specific amino acid appearance frequencies of both proteins as discrimination reference score information;
を含むタンパク質情報処理方法。A protein information processing method comprising:
ターゲットおよびコントロールの各々に関して既知の複数の1回膜貫通領域含有タンパク質のアミノ酸配列を参照して、前記ターゲットおよび前記コントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域の疎水性最高位置を基準位置にしたときの基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置についてのアミノ酸出現頻度を求める位置特異的アミノ酸出現頻度解析に基づき作成された判別基準スコア情報を取得するステップと、
判別されるべき候補タンパク質のアミノ酸配列情報を取得するステップと、
前記判別基準スコア情報を取得するステップにより取得された判別基準スコア情報を参照し、前記候補タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域の判別スコアを算出するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。A program that causes a computer to execute protein information processing for determining whether a candidate protein is a target single-transmembrane region-containing protein,
Reference to amino acid sequences of a plurality of known single-transmembrane region-containing proteins for each of the target and control, and a highly hydrophobic region near the N-terminus of the known single-transmembrane region-containing protein of the target and the control The discriminant reference score information created based on the position-specific amino acid appearance frequency analysis for obtaining the amino acid appearance frequency for each position in the amino acid residue unit of the region around the reference position when the highest hydrophobic position of the reference position is used as the reference position is acquired Steps,
Obtaining amino acid sequence information of candidate proteins to be distinguished ;
Referring to the discrimination criterion score information acquired by the step of acquiring the discrimination criterion score information, calculating a discrimination score of a highly hydrophobic region near the N-terminal of the candidate protein ;
A program that causes a computer to execute .
前記基準位置周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置は、前記基準位置からのアミノ酸残基の数で表される距離で定められることを特徴とするプログラム。Each position of the amino acid residue unit in the peripheral region of the reference position is determined by a distance represented by the number of amino acid residues from the reference position.
前記基準位置周辺領域は、前記基準位置の前後20残基ずつからなる領域であることを特徴とするプログラム。The program wherein the region around the reference position is a region consisting of 20 residues before and after the reference position.
前記判別基準スコア情報を取得するステップは、前記基準位置の周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置におけるアミノ酸の種類に応じたスコアを示す情報を取得するステップであり、 The step of acquiring the discrimination reference score information is a step of acquiring information indicating a score according to the type of amino acid at each position of the amino acid residue unit in the peripheral region of the reference position,
前記判別スコアを算出するステップは、前記判別基準スコア情報から得られる候補タンパク質のアミノ酸残基単位の各位置のスコアから高疎水性領域の判別スコアを求めるステップであることを特徴とするプログラム。 The step of calculating the discrimination score is a step of obtaining a discrimination score of a highly hydrophobic region from a score at each position in amino acid residue units of a candidate protein obtained from the discrimination reference score information.
前記判別基準スコア情報を取得するステップは、前記基準位置の周辺領域のアミノ酸残基単位の各位置におけるアミノ酸の種類がマトリクス形式で表されている位置特異的スコアマトリクス情報を取得するステップであることを特徴とするプログラム。The step of acquiring the discrimination reference score information is a step of acquiring position-specific score matrix information in which the types of amino acids at each position in the amino acid residue unit in the peripheral region of the reference position are represented in a matrix format. A program characterized by
前記判別基準スコア情報を取得するステップは、ターゲットタンパク質を複数種類のコントロールタンパク質から判別するために用意された複数種類のコントロールタンパク質にそれぞれ対応する複数種類の判別基準スコア情報を取得するステップであり、
さらに、前記複数種類の判別基準スコア情報から得られる複数の判別スコアの組合せから、前記候補タンパク質がターゲットタンパク質の候補であるか否かを判別する組合せ判別を行うステップを含むことを特徴とするプログラム。 In the program according to any one of claims 18 to 22,
The step of obtaining the discrimination criterion score information is a step of obtaining a plurality of types of discrimination criterion score information respectively corresponding to a plurality of types of control proteins prepared for discriminating a target protein from a plurality of types of control proteins ,
The program further includes a step of performing combination determination for determining whether or not the candidate protein is a target protein candidate from a combination of a plurality of determination scores obtained from the plurality of types of determination reference score information. .
ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質のアミノ酸配列情報を取得するステップと、
ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域を求めるステップと、
ターゲットタンパク質およびコントロールタンパク質の各々について、前記高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度を解析するステップと、
両タンパク質の位置特異的アミノ酸出現頻度の比を表すスコアを判別基準スコア情報として求めるステップと、
を含むことを特徴とする判別基準スコア情報作成方法。A discriminant reference score information creating method for creating discriminant reference score information used for discriminating whether a candidate protein is a target single transmembrane region-containing protein,
Obtaining amino acid sequence information of known single transmembrane domain-containing proteins of target and control;
Determining a highly hydrophobic region near the N-terminus of a target and control known transmembrane domain-containing protein ;
Analyzing the position-specific amino acid appearance frequency for each position of the amino acid residue unit of the highly hydrophobic region for each of the target protein and the control protein ;
Obtaining a score representing the ratio of the position-specific amino acid appearance frequencies of both proteins as discrimination reference score information;
The discriminant reference score information creation method characterized by including .
ターゲットおよびコントロールの既知の1回膜貫通領域含有タンパク質が有するN末端付近の高疎水性領域を求め、
ターゲットタンパク質およびコントロールタンパク質の各々について、前記高疎水性領域のアミノ酸残基単位の各位置についての位置特異的アミノ酸出現頻度を解析し、
両タンパク質の位置特異的アミノ酸出現頻度の比を表すスコアを求める、
ことによって得られた位置ごと、アミノ酸ごとのスコアを格納したことを特徴とする記録媒体。A computer-readable recording medium that records discrimination criterion score information used to determine whether a candidate protein is a target single-transmembrane region-containing protein,
Finding a highly hydrophobic region near the N-terminus of the target and control known transmembrane domain-containing proteins,
For each of the target protein and the control protein , the position-specific amino acid appearance frequency for each position of the amino acid residue unit of the highly hydrophobic region is analyzed,
Find a score that represents the ratio of the frequency of position-specific amino acids in both proteins.
A recording medium storing a score for each position and amino acid for each position.
前記ターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質は、ゴルジ装置膜上に局在するタンパク質であり、前記コントロールの1回膜貫通領域含有タンパク質は、細胞膜上に局在するタンパク質であることを特徴とする記録媒体。 The recording medium according to claim 26 , wherein
The target single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the Golgi apparatus membrane, and the control single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the cell membrane. recoding media.
前記ターゲットの1回膜貫通領域含有タンパク質は、ゴルジ装置膜上に局在するタンパク質であり、前記コントロールの1回膜貫通領域含有タンパク質は、シグナルペプチドを含むタンパク質であることを特徴とする記録媒体。 The recording medium according to claim 26 , wherein
The target single transmembrane region-containing protein is a protein localized on the Golgi apparatus membrane, and the control single transmembrane region-containing protein is a protein containing a signal peptide. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002290250A JP3793814B2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Protein information processing apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002290250A JP3793814B2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Protein information processing apparatus and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004125623A JP2004125623A (en) | 2004-04-22 |
| JP3793814B2 true JP3793814B2 (en) | 2006-07-05 |
Family
ID=32282195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002290250A Expired - Lifetime JP3793814B2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Protein information processing apparatus and method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3793814B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4608698B1 (en) * | 2009-09-10 | 2011-01-12 | 学校法人明治大学 | GPI-anchored protein determination device, determination method, and determination program |
| JP5773406B2 (en) * | 2010-07-28 | 2015-09-02 | 学校法人明治大学 | GPI-anchored protein determination device, determination method, and determination program |
-
2002
- 2002-10-02 JP JP2002290250A patent/JP3793814B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004125623A (en) | 2004-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pierleoni et al. | PredGPI: a GPI-anchor predictor | |
| Dotan et al. | Effect of tokenization on transformers for biological sequences | |
| KR101950395B1 (en) | Method for deep learning-based biomarker discovery with conversion data of genome sequences | |
| Georgiou et al. | Use of fuzzy clustering technique and matrices to classify amino acids and its impact to Chou's pseudo amino acid composition | |
| JP6253644B2 (en) | System and method for generating biomarker signatures using integrated bias correction and class prediction | |
| Bittremieux et al. | Deep learning methods for de novo peptide sequencing | |
| Ghualm et al. | Identification of pathway-specific protein domain by incorporating hyperparameter optimization based on 2D convolutional neural network | |
| Phan et al. | Functional genomics and proteomics in the clinical neurosciences: data mining and bioinformatics | |
| US20070072250A1 (en) | Method and system for analysis of cancer biomarkers using proteome image mining | |
| CN111048145B (en) | Method, apparatus, device and storage medium for generating protein prediction model | |
| Sangeetha et al. | Advanced segmentation method for integrating multi-omics data for early cancer detection | |
| JP3793814B2 (en) | Protein information processing apparatus and method | |
| WO2008007630A1 (en) | Method of searching for protein and apparatus therefor | |
| KR102543757B1 (en) | Method and apparatus for discovering biomarker for predicting cancer prognosis using heterogeneous platform of DNA methylation data | |
| US20250299777A1 (en) | Systems and methods of phenotype classification using shotgun analysis of nanopore signals | |
| Jong et al. | Analysis of proteomic pattern data for cancer detection | |
| Liu et al. | DiffGR: detecting differentially interacting genomic regions from Hi-C contact maps | |
| JP2006092478A (en) | Gene expression profile search device, gene expression profile search method and program | |
| KR20230134429A (en) | Cancer status diagnostic determining apparatus using cell-free dna amd method thereof | |
| Wilk et al. | On Stability of Feature Selection Based on MALDI Mass Spectrometry Imaging Data and Simulated Biopsy | |
| CN119917879B (en) | A dual-cell recognition method, system, device, and storage medium | |
| US20260018291A1 (en) | Domain Adaptation Engine(s) For Cell-Free DNA Fragmentomics | |
| Zhao et al. | Predicting protein amidation sites by orchestrating amino acid sequence features | |
| He et al. | A novel sequence-based method for phosphorylation site prediction with feature selection and analysis | |
| EP3707724A1 (en) | Method for simultaneous multivariate feature selection, feature generation, and sample clustering |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040428 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040428 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051014 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060119 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060119 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060314 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3793814 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |