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ゆずさかわらい
7 years ago
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1 タンパク質配列のデータベース UniProt InterPro

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3 UniProt タンパク質の配列と機能に関する網羅的で高精度の情報を無料で提供するデータベース 3 つのデータベースで構成されている UniProtKB (UniProt Knowledgebase) -Swiss-Prot: マニュアル ( 手動 ) でアノテーションを行いレビュー ( チェック + 修正 ) されたデータ -TrEMBL: 計算機を使って自動でアノテーションされたデータレビューを受けていない UniRef 配列のクラスター相同性検索の対象データベース等に用いるために膨大な量のデータを圧縮してある UniParc 配列データとデータ ID のアーカイブ

5 UniProt のデータ例 ( ヒトのヘモグロビン A) ID HBA_HU MAN Reviewed; 142 AA. AC P69905; P01922; Q1HDT5; Q3MIF5; Q53F97; Q96KF1; Q9NYR7; Q9UC M0; DT 21-JUL-1986, integrated into UniProtKB/Swiss-Prot. DT 23-JA N-2007, sequence version 2. DT 07-JUL-2009, entry version 74. DE RecNa me: Fu l=hemoglobin subunit alpha; DE AltNa me: Full= He m oglobin alpha chain; DE AltNa me: Full=Alpha-globin; GN Name=HBA1; GN and GN Name=HBA2; OS Homo sapiens (Human). OC Eukaryota; Metazoa; Chordata;Craniata;Vertebrata; Euteleosto mi; OC Mam malia;eutheria;euarchontoglires; Primates; Haplorrhini; OC Catarrhini; Ho minidae; Homo. OX NCBI_TaxID=9606; RN [1] RP NUCLEOTIDE SEQUENCE [GENOMIC DNA] (HBA1). RX MEDLINE= ; PubMed= ; DOI= / (80) ; RA Michelson A.M., Orkin S.H.; RT "The 3'untranslated regions ofthe duplicated hu m a n alpha-globin RT genes are unexpectedly divergent."; RL Cell22: (1980)..... アクセッション番号は統合などのため別名が複数ある SQ SEQ UENCE 142 AA; M W; 15E BBBAE C R C64; MVLSPADKTN VKAA W GKVGA HAGEYGAEAL ERMFLSFPTT KTYFPHFDLS HGSAQVKGHG KKVADALTNA VAHVDDMPNA LSALSDLHAH KLRVDPVNFK LLSHCLLVTL AAHLPAEFTP AVHASLDKFL ASVSTVLTSK YR //

6 UniProt のデータ構造 ID データ識別名 AC アクセッション番号 DT 公開日 DE タンパク質名 GN 遺伝子名 OC 生物種の分類 R* 引用文献 (reference) CC コメント DR 外部データベースの対応データ KW キーワード FT タンパク質の特徴 (feature) SQ アミノ酸配列 //

7 InterPro InterPro は (1) タンパク質のファミリー分類 (2) ドメイン (3) リピート (4) 機能サイトに関する記述を集めた統合データベースであるタンパク質の特徴を集めた複数のデータベースからひとつのデータベースを構築した合計 18,843 のエントリー (Release 22.0) InterPro;

8 InterPro のメンバーデータベース (1)

9 InterPro のメンバーデータベース (2)

10 InterPro を用いた配列解析ツール : InterProScan InterProScan はウェブサーバーで提供されるツールで InterPro に登録されている各種の機能ドメイン構造ドメインを検索したりユーザーが入力した機能未知の配列を解析して特徴を発見することができるツールである

11 InterProScan の使い方配列を入れる実行ボタン

12 click here 結果画面

13 InterPro のアノテーション ( ファミリー )

14 InterPro のアノテーション ( ファミリー )

15 InterPro のアノテーション ( ファミリー )

16 InterPro のアノテーション ( ファミリー )

17 InterPro のアノテーション ( ファミリー )

18 InterProScan の出力結果は 4 つのタイプに分類される Type defines the entry as a Family, Domain, Repeat or PTM (Post-translational modification). An InterPro family is a group of evolutionarily related proteins, that share one or more domains/repeats in common. A InterPro entry of type=family may contain a signature for a small conserved region that is representative of the family, and need therefore not necessarily cover the whole protein. An InterPro domain is an independent structural unit which can be found alone or in conjunction with other domains or repeats. Domains are evolutionarily related. An InterPro entry of the type=domain is diagnostic for a domain but not necessarily define domain boundaries exactly. An InterPro repeat is a region that is not expected to fold into a globular domain on its own. For example 6-8 copies of the WD40 repeat are needed to form a single globular domain. There also many other short repeat motifs that probably do not form a globular fold that have type=repeat. A post-translational modification includes for example, an N glycosylation site. The sequence motif is defined by the molecular recognition of this region in a cell. This may group together proteins that need not be evolutionarily related.

19 タンパク質立体構造のデータベース Protein Data Bank (PDB) by Helen M. Berman

20 PDB とは Protein Data Bank (PDB) はタンパク質と核酸の3 次元構造データのデータベース 3 次元構造データは X 線結晶解析法 NMR 法 ( 核磁気共鳴法 ) などによって実験的に決定されたデータ Worldwide Protein Data Bank (wwpdb) PDBのデータの登録処理配布を行う以下の組織による共同組織 Research Collaboratory for Structural Bioinformatics (RCSB PDB), USA the Protein Databank in Europe (PDBe), Europe 日本蛋白質構造データバンク (PDBj), Japan Biological Magnetic Resonance Data Bank (BMRB), USA

23 日本タンパク質構造データベース PDBj

24 反応経路のデータベース Reactome KEGG

25 Reactome Reactome はヒトの主要反応経路 (pathway) や生化学反応 (reaction) の精査されたデータベースヒト以外のデータも格納している (23 種 ) タンパク質間相互作用データもある外部へリンクしている DB としては NCBI Entrez Gene, Ensembl and UniProt databases, the UCSC や HapMap のゲノムブラウザ, the KEGG Compound や ChEBI の低分子 DB, PubMed, GO などがある Cold Spring Harbor Laboratory, EBI, GO コンソーシアムによる開発

KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes http://www.genome.

28 KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes 分子相互作用を扱う KEGG pathway が有名だがそれ以外にも化合物を扱う KEGG LIGAND など多くのデータがある

29 多型データベース dbsnp

30 SNP 1 塩基多型 (single nucleotide polymorphisms, SNPs) は最も共通な変異ゲノム中に 100 から 300 塩基に 1 つの割合で存在するゲノムと表現型をつなぐ基礎データ dbsnp(ncbi) は置換だけでなく挿入欠失の SNP を含む

31 NCBI の dbsnp ( トップ画面 )

32 NCBI の dbsnp のデータ

33 遺伝子発現データベース GEO (NCBI) ArrayExpress (EBI) CIBEX (DDBJ)

Gene Expression Omnibus (GEO) http://www.ncbi.nlm.

34 Gene Expression Omnibus (GEO) GEO は MIAME に準拠した遺伝子発現データのリポジトリ ( 倉庫 )

35 GEO and MIAME (Minimum Information About a Microarray Experiment) MIAME: マイクロアレイ実験を記述する上で最低限の情報を規定したガイドラインデータの形式や手段ではなく中身を規定する中身の例 : 生データ生物種どの臓器の試料か実験デザインプローブ配列データ処理プロトコール等

36 GEO 基本データ構造 Platform (GPLxxxx): アレイタイププローブリスト等 Sample (GSMxxxx): 実験条件測定値 Platform は 1 つだけ多くの Series に属しうる Series (GSExxxx): 登録者が関連するサンプル (GSM) をグループ化したもの DataSets (GDSxxxx): 統計的に比較可能な GSM を GEO が独自に再編成したものすぐ解析に使えて便利

37 GEO のデータ表示画面

38 ArrayExpress (EMBL-EBI)

39 CIBEX (DDBJ)

40 オントロジー Gene Ontology (GO)

41 Gene Ontology (GO) Gene Ontology Project とは生物種や DB を超えて遺伝子遺伝子産物に関する表現 ( 用語 ) を標準化するプロジェクト [ 効果 ] 異なる DB の結合比較が可能になる Gene Ontology Consortium が主催するプロジェクト主なゲノムバイオインフォマティクス研究機関が参加 (Sanger, TIGR, EBI など ) マウスショウジョウバエ酵母などが対象 EC 番号 MIPS の分類 InterPro UniprotKB/Swiss-Prot などとの対応づけがある

42 GO term の構造用語全体は階層構造を持つ第 1 階層は3つ 1. 分子機能 (molecular function) 2. 生体内における役割 (biological process) 3. 細胞内構造や分布 (cellular component) GO term の例 ID: GO:nnnnnn Name: cell, fibroblast growth factor receptor binding

44 Molecular function の例ツールの名称

45 NCBI その他

46 NCBI site map (1) 下に続く

47 NCBI site map (2) データ提出教育

48 NCBI の RefSeq 重複のないゲノム DNA RNA タンパクの配列セットの DB

49 NCBI の OMIM( 遺伝性疾患情報 )

50 その他

51 ヒト遺伝子統合データベース :H-InvDB

52 日本の統合データベースプロジェクト日本語で各種 DB の横断検索経産省関連成果物連携関係

53 その他の情報リソース Nucleic Acids Research(NAR) の DB issue 1993から現在まで毎年 1 月に特集号 1,170 個の運用中 DB (2009まで) 繰り返し (1,2 年ごと ) 載るDBもある 2009 年は 179 個のうち 84 個 (47%) が update 版 Wikipedia 特に英語版 Google scholar( 文献の引用論文本体 ) ISI Web of knowledge, SCOPUS( 文献引用 )

バイオデータベース参考書 JST のサイトにある参考図書 http://www.jsbi.org/modules/jsbi/index.php/nintei/ind ex.

54 バイオデータベース参考書 JST のサイトにある参考図書 ex.html バイオリソース & データベース活用術 Web でキャッチ!! 実験材料インフォマティクス ( 細胞工学別冊 ) ( 大型本 ) ナショナルバイオリソースプロジェクト情報運営委員会 4830 円バイオデータベースとウェブツールの手とり足とり活用法遺伝子の配列機能解析タンパク質解析プロテオミクス文献検索検索エンジン etc. 真に役立つサイトを使い倒す! 中村保一 ( 編集 ), 石川淳 ( 編集 ), 礒合敦 ( 編集 ), 平川美夏 ( 編集 ), 坊農秀雅 ( 編集 ) 4410 円

55 バイオデータベース参考書バイオデータベースとソフトウェア最前線 DNA 解析から RNA タンパク質の機能解明エピジェネティクス研究システム生物学と誰もが使う文献検索の新機能 ( 実験医学増刊 Vol. 26-7) 森下真一 ( 編集 ), 阿久津達也 ( 編集 ) 5670 円

国際塩基配列データベース n DNA のデータベース GenBank ( アメリカ :Na,onal Center for Biotechnology Informa,on, NCBI が運営 ) EMBL ( ヨーロッパ : 欧州生命情報学研究所が運営 ) DDBJ ( 日本 : 国立遺伝研内の日

生物情報工学 BioInforma*cs 3 遺伝子データベース 16/06/09 1 国際塩基配列データベース n DNA のデータベース GenBank ( アメリカ :Na,onal Center for Biotechnology Informa,on, NCBI が運営 ) EMBL ( ヨーロッパ : 欧州生命情報学研究所が運営 ) DDBJ ( 日本 : 国立遺伝研内の日本 DNA データバンクが運営