薬理ゲノミクスのための化合物・糖鎖データベースの開発
本研究では、化合物構造・化学反応データベースLIGANDの開発を通して、ゲノムや遺伝子発現などのデータを薬理ゲノミクスへと応用できる仕組みを構築することを目的としている。特に、KEGGシステムでも中核をなすパスウェイ情報・階層分類情報との連携を重点においている。これまでは、LIGANDの中でも糖鎖構造データベースGLYCANの開発を中心に進めてきたが、現在は薬剤構造データベースDRUG、反応パターンデータベースRPAIRの構築にも力を入れている。
1. 糖鎖構造データベース GLYCAN
GLYCANは、文献に報告されている糖鎖構造をデータベース化したものである。糖鎖構造を解析するためのツールとして糖鎖構造マップを開発し、遺伝子発現情報からの糖鎖構造予測や糖鎖構造の種間比較に応用してきた。また、糖鎖構造入力ツールであるKegDrawを開発し、新規データの入力や類似構造予測に応用してきた。これらのツールの改良と新規データ入力を引続き進めている。
2. 薬剤構造データベースDRUGと化合物構造データベースCOMPOUND
DRUGは、これまでCOMPOUNDに組み込まれていた薬剤の情報を独立させたものであり、薬効などの階層分類情報、薬剤開発の歴史をまとめた薬剤構造マップと連携した開発に力を入れている。また、代謝化合物を中心に扱うCOMPOUNDの開発も引続き進めている。特に、遺伝子発現データ解析ツールKegArrayを改良し、遺伝子だけでなく化合物の情報も扱えるようにした。これにより、メタボロームデータをパスウェイ情報と関連付けて解析できるようになった。
3. 反応パターンデータベースRPAIR
RPAIRは、化学反応における基質と生成物の原子の対応関係を抽出して登録したデータベースである。原子の対応関係は、化学反応データベースREACTIONに登録されている反応の基質と生成物を構造アライメントして抽出している。原子の対応関係からは、さらに反応中心とその周辺の原子を、反応の前後での化合物の変化パターンとして抽出している。現在約7,000対の基質・生成物ペアが登録されており、そこから6,600程度の反応パターンが抽出されている。今後、RPAIRを応用して、新規薬剤や環境物質の分解経路などの予測へ発展させる予定である。
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