(57)【要約】【課題】細胞ネットワークから検出された分子スイッチに関係する情報の流れを明確に知ることができるようにする。【解決手段】情報処理装置は、スイッチノードではない通常ノードを、通常ノード用の色で描画し（Ｓ２５）、スイッチノードであって、相手ノードよりも発現量の高いノードのうち、特殊スイッチノードであるノードを、特殊スイッチノード用の色で描画し（Ｓ２９）、特殊スイッチノードでないノードを、スイッチノード用の色で描画する（Ｓ３０）ことで、分子スイッチに関係する情報の流れを明確に知ることができる。本発明は、タンパク質ネットワークの解析装置に適用可能である。【選択図】図３
2008310380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞の分子をノードとして、複数の前記ノードを含むネットワークに関する情報処理を実行する情報処理装置において、
複数の前記ノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類、予め定められた前記分子スイッチとなるノードが属する第２の分類、前記分子スイッチとならないノードが属する第３の分類が定義されており、
複数の前記ノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードを、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類のいずれかに分類する分類手段と、
分類された前記ノードが、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類毎に識別可能となるように、前記ノード群を提示する提示手段と
を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記分類手段は、
前記ノード群に属している対象のノードが、前記分子スイッチのノードであって、予め定められたペアとなる相手ノードよりも発現量が高いノードである場合、その対象ノードが、前記ユーザにより予め指定されたノードであるか否かを判定し、
予め指定されたノードでないと判定した場合、前記対象ノードを前記第１の分類に分類し、予め指定されたノードであると判定した場合、前記対象ノードを前記第２の分類に分類する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記分類手段は、前記対象ノードが、前記分子スイッチのノードであって、前記相手ノードよりも発現量が低いノードである場合、その対象ノードを第４の分類に分類し、
前記提示手段は、前記第４の分類に分類されたノードの提示が抑制されるように、前記ノード群を提示する
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記提示手段は、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類に分類されたノードに対応する画像の色をそれぞれ異ならせることで、分類された前記ノードを分類毎に識別可能に提示する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
細胞の分子をノードとして、複数の前記ノードを含むネットワークに関する情報処理を実行する情報処理装置の情報処理方法において、
複数の前記ノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類、予め定められた前記分子スイッチとなるノードが属する第２の分類、前記分子スイッチとならないノードが属する第３の分類が定義されており、
複数の前記ノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードを、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類のいずれかに分類し、
分類された前記ノードが、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類毎に識別可能となるように、前記ノード群を提示する
ステップを含む情報処理方法。
【請求項６】
細胞の分子をノードとして、複数の前記ノードを含むネットワークに関する情報処理を、制御するコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
複数の前記ノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類、予め定められた前記分子スイッチとなるノードが属する第２の分類、前記分子スイッチとならないノードが属する第３の分類が定義されており、
複数の前記ノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードを、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類のいずれかに分類し、
分類された前記ノードが、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類毎に識別可能となるように、前記ノード群を提示する
ステップを含むプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、細胞ネットワークから検出された分子スイッチに関係する情報の流れを明確に知ることができるようにした情報処理装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞は、複数の分子がノードとして接続されたネットワークとして把握することができる。以下、かかるネットワークを細胞ネットワークと称する。
【０００３】
このような細胞ネットワークにおいて、情報伝達に関与する分子群が細胞機能群に対してスイッチング動作（ON状態/OFF状態を変化させる動作）を行って、細胞機能群を調整することで、外部/内部環境の変化に対して迅速に対応し、恒常性を保っている。
【０００４】
ここで、通常状態ではOFF状態（活性化せずに機能が働かない状態）であるが、特定条件下ではON状態（活性化して機能が働く状態）となる分子を、以下、分子スイッチと称する。
【０００５】
分子スイッチは、例えば、細胞機能モジュールに対して情報の流れをスイッチ制御するタンパク質である。この分子スイッチの働きを知ることは、タンパク質の機能が促進（抑制）される因果関係を知るうえで重要であり、特に癌研究の分野においては発癌過程の推測や治療ポイントの発見に寄与できるものとして期待されている。
【０００６】
近年、細胞ネットワークであるタンパク質間の相互作用ネットワーク（以下、タンパク質ネットワークと称する）から分子スイッチを検出する方法が提案されており、タンパク質の情報の流れをシミュレーションするソフトウェアもある。例えば、本出願人により既に特許出願された、特願２００６−３４２８７３号の願書に添付された明細書等に記載された情報処理装置が該当する。
【０００７】
また、ゲノム研究の分野において、膨大なデータを対象に、特定の遺伝子についてそれらの関連性、特に共通性に着目し、その特徴を解析者が見てわかるように表示させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６５１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の技術では、細胞ネットワークから検出された分子スイッチに関係する情報の流れを明確に知ることができないという問題があった。
【０００９】
例えば、上記特許文献１では、共通の属性を持つ２つの要素ノードの間をエッジで接続した第１のネットワークと、要素ノードとその保有属性の属性ノードの間をエッジで接続した第２のネットワークを表示することで、その特徴を解析者が見て直感的に捉えられるようにしているが、細胞ネットワークから検出された分子スイッチの役割を果たすタンパク質の情報の流れに関する情報を表示することはできない。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、細胞ネットワークから検出された分子スイッチに関係する情報の流れを可視化し、それらの情報の流れを明確に知ることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面の情報処理装置は、細胞の分子をノードとして、複数の前記ノードを含むネットワークに関する情報処理を実行する情報処理装置において、複数の前記ノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類、予め定められた前記分子スイッチとなるノードが属する第２の分類、前記分子スイッチとならないノードが属する第３の分類が定義されており、複数の前記ノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードを、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類のいずれかに分類する分類手段と、分類された前記ノードが、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類毎に識別可能となるように、前記ノード群を提示する提示手段とを備える。
【００１２】
前記分類手段には、前記ノード群に属している対象のノードが、前記分子スイッチのノードであって、予め定められたペアとなる相手ノードよりも発現量が高いノードである場合、その対象ノードが、前記ユーザにより予め指定されたノードであるか否かを判定させ、予め指定されたノードでないと判定した場合、前記対象ノードを前記第１の分類に分類し、予め指定されたノードであると判定した場合、前記対象ノードを前記第２の分類に分類させることができる。
【００１３】
前記分類手段には、前記対象ノードが、前記分子スイッチのノードであって、前記相手ノードよりも発現量が低いノードである場合、その対象ノードを第４の分類に分類させ、前記提示手段には、前記第４の分類に分類されたノードの提示が抑制されるように、前記ノード群を提示させることができる。
【００１４】
前記提示手段には、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類に分類されたノードに対応する画像の色をそれぞれ異ならせることで、分類された前記ノードを分類毎に識別可能に提示させることができる。
【００１５】
本発明の一側面の情報処理方法は、細胞の分子をノードとして、複数の前記ノードを含むネットワークに関する情報処理を実行する情報処理装置の情報処理方法において、複数の前記ノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類、予め定められた前記分子スイッチとなるノードが属する第２の分類、前記分子スイッチとならないノードが属する第３の分類が定義されており、複数の前記ノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードを、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類のいずれかに分類し、分類された前記ノードが、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類毎に識別可能となるように、前記ノード群を提示するステップを含む。
【００１６】
本発明の一側面のプログラムは、細胞の分子をノードとして、複数の前記ノードを含むネットワークに関する情報処理を、制御するコンピュータに実行させるプログラムにおいて、複数の前記ノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類、予め定められた前記分子スイッチとなるノードが属する第２の分類、前記分子スイッチとならないノードが属する第３の分類が定義されており、複数の前記ノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードを、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類のいずれかに分類し、分類された前記ノードが、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類毎に識別可能となるように、前記ノード群を提示するステップを含む。
【００１７】
本発明の一側面においては、複数のノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類、予め定められた分子スイッチとなるノードが属する第２の分類、分子スイッチとならないノードが属する第３の分類が定義されており、複数のノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードが、第１の分類、第２の分類、または第３の分類のいずれかに分類され、分類されたノードが、第１の分類、第２の分類、または第３の分類毎に識別可能となるように、ノード群が提示される。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の一側面によれば、細胞ネットワークから検出された分子スイッチに関係する情報の流れを明確に知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書または図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書または図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書または図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２０】
本発明の一側面の情報処理装置（例えば、図１のパーソナルコンピュータ１１）は、
細胞の分子をノードとして、複数の前記ノードを含むネットワークに関する情報処理を実行する情報処理装置において、
複数の前記ノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類（例えば、スイッチノード）、予め定められた前記分子スイッチとなるノードが属する第２の分類（例えば、特殊スイッチノード）、前記分子スイッチとならないノードが属する第３の分類（例えば、通常ノード）が定義されており、
複数の前記ノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードを、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類のいずれかに分類する分類手段（例えば、図１のデータ解析部２２）と、
分類された前記ノード（例えば、図６の「Ａ」乃至「Ｅ」）が、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類毎に識別可能となるように、前記ノード群（例えば、図６のノード階層図７１）を提示する提示手段（例えば、図１の加工部３１により加工されたデータを表示する図１の表示部４２）と
を備える。
【００２１】
前記分類手段は、
前記ノード群に属している対象のノードが、前記分子スイッチのノードであって、予め定められたペアとなる相手ノードよりも発現量が高いノードである場合、その対象ノードが、前記ユーザにより予め指定されたノードであるか否かを判定し（例えば、図３のステップＳ２８の処理）、
予め指定されたノードでないと判定した場合、前記対象ノードを前記第１の分類に分類し（例えば、図３のステップＳ２８の「NO」の処理）、予め指定されたノードであると判定した場合、前記対象ノードを前記第２の分類に分類する（例えば、図３のステップＳ２８の「YES」の処理）。
【００２２】
前記分類手段は、前記対象ノードが、前記分子スイッチのノードであって、前記相手ノードよりも発現量が低いノードである場合、その対象ノードを第４の分類に分類し（例えば、図３のステップＳ２７の処理）、
前記提示手段は、前記第４の分類に分類されたノードの提示が抑制されるように、前記ノード群を提示する（例えば、図３のステップＳ２７の「NO」の処理）。
【００２３】
前記提示手段は、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類に分類されたノードに対応する画像の色をそれぞれ異ならせることで、分類された前記ノードを分類毎に識別可能に提示する（例えば、図３のステップＳ２５，Ｓ２９，Ｓ３０の処理）。
【００２４】
本発明の一側面の情報処理方法は、
細胞の分子をノードとして、複数の前記ノードを含むネットワークに関する情報処理を実行する情報処理装置（例えば、図１のパーソナルコンピュータ１１）の情報処理方法において、
複数の前記ノードの分類として、分子スイッチとなるノードが属する第１の分類（例えば、スイッチノード）、予め定められた前記分子スイッチとなるノードが属する第２の分類（特殊スイッチノード）、前記分子スイッチとならないノードが属する第３の分類（例えば、通常ノード）が定義されており、
複数の前記ノードのうち、ユーザにより選択されたノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードを、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類のいずれかに分類し（例えば、図３のステップＳ２４，Ｓ２６，Ｓ２７，Ｓ２８の処理）、
分類された前記ノード（例えば、図６の「Ａ」乃至「Ｅ」）が、前記第１の分類、前記第２の分類、または前記第３の分類毎に識別可能となるように、前記ノード群（例えば、図６のノード階層図７１）を提示する（例えば、図３のステップＳ２５，Ｓ２９，Ｓ３０の処理）
ステップを含む。
【００２５】
本発明の一側面のプログラムは、上述した本発明の一側面の情報処理方法に対応するプログラムであって、例えば、図９の構成のコンピュータにより実行される。
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明が適用される情報処理システムの機能的構成例を示している。
【００２８】
図１の例では、情報処理システムは、パーソナルコンピュータ１１とデータベース１２とから構成されている。
【００２９】
パーソナルコンピュータ１１は、タンパク質ネットワークの解析装置であって、任意のタンパク質ネットワークから検出された分子スイッチに関係する情報の流れを提示する、という機能を有する。かかる機能を、ノード提示機能と称する。ノード提示機能の詳細については、後述する、図２乃至図７を参照して説明する。
【００３０】
データベース１２は、ノード提示機能を実現するために必要な各種データが格納されている。なお、各種データの具体例については、図２乃至図７の説明の際に適宜挙げることにする。また、その主要なデータ構造については、図８を参照して後述する。
【００３１】
このようなノード提示機能を実現すべく、パーソナルコンピュータ１１は、データ処理部２１、データ解析部２２、データ読み出し部２３、データ書き込み部２４、およびＵＩ(User Interface)部２５を含むように構成されている。
【００３２】
順不同に説明すると、データ読み出し部２３は、データ処理部２１の制御に基づいて、データベース１２から各種データを読み出して、加工部３１に提供する。データ書き込み部２４は、データ処理部２１の制御に基づいて、加工部３１から提供された各種データをデータベース１２に書き込む。なお、データベース１２に対して読み出されたり書き込みされる各種データの具体例については、図２以降の図面を参照して後述する。
【００３３】
データ解析部２２は、データ処理部２１の制御に基づいて、ノード提示機能を実現すべく、各種データを解析し、その解析結果をデータ処理部２１に提供する。なお、解析対象の各種データの具体例については、図２以降の図面を参照して後述する。
【００３４】
データ処理部２１は、上述したように、データ解析部２２乃至データ書き込み部２４を適宜制御して、各種データの処理を実行する。具体的には、各種データの加工等の実処理は、加工部３１により実行され、加工部３１により処理（加工等）されたデータや、加工部３１の各種処理に利用されるデータは、保持部３２に適宜保持される。なお、処理対象の各種データの具体例については、図２以降の図面を参照して後述する。
【００３５】
ＵＩ部２５は、その名称の如く、ユーザに対してユーザインターフェースを提供する。すなわち、ＵＩ部２５は、ユーザとデータ処理部２１の加工部３１とのインターフェースとして機能する。具体的には、指令等の各種情報をユーザが入力するための入力部４１と、各種情報をユーザに画面表示の形態で提示する表示部４２とが、ＵＩ部２５に含まれる。
【００３６】
なお、ユーザによる指示に応じて入力部４１から加工部３１に入力される信号を、操作信号と称する。また、入力部４１により入力される情報や、表示部４２から表示される情報の具体例については、図２以降の図面を参照して説明する。
【００３７】
次に、図２および図３のフローチャートを参照して、かかる構成のパーソナルコンピュータ１１が実行する処理のうちの、ノード提示機能を実現するためのノード提示処理の一例について説明する。
【００３８】
ステップＳ１１において、データ処理部２１は、入力部４１から供給される操作信号に基づいて、例えば、図４のメイン画面５１において、タンパク質リンク情報の読み込みが選択されたか否かを判定する。
【００３９】
ここで、タンパク質リンク情報は、「ノード１」，「属性」，「ノード２」の形式からなるデータである。このデータは、ノード１からノード２にリンク（タンパク質間の接続）が張られることを意味し、属性（エッジ属性）には、ＰまたはＮが付与される。
【００４０】
具体的には、「ノード１」は、自分のタンパク質の名称を意味し、「ノード２」は相手のタンパク質の名称を意味する。また、このＰとＮからなるエッジ属性であるが、「Ｐ」は「ノード１」が「ノード２」の機能をPositiveにする（促進する/強める/増やす）ように、「ノード１」が「ノード２」に接続されていることを意味している。以下、かかる接続を、「Ｐ接続」と称する。また、「Ｎ」は「ノード１」が「ノード２」の機能をNegativeにする（抑制する/弱める/減らす）ように、「ノード１」が「ノード２」に接続されていることを意味している。以下、かかる接続を、「Ｎ接続」と称する。
【００４１】
すなわち、タンパク質ネットワークに含まれる複数の分子のそれぞれについて、自身を第１のノードとして、自身または他の分子を第２のノードとするタンパク質リンク情報が、自身と接続可能な分子の個数分だけそれぞれ存在することになる。
【００４２】
なお、図４のメイン画面５１は、例えば、ユーザにより入力部４１を介して所定の操作がされ、ノード提示機能を提供するためのソフトウェアが起動されたとき、表示部４２に、最初に表示される画面である。例えば、メイン画面５１の上部の「File」を選択すると表示されるメニューのなかに、タンパク質リンク情報の読み込みを指令するためのメニューが表示される。
【００４３】
図２のフローチャートに戻り、ステップＳ１１において、タンパク質リンク情報の読み込みが選択されていないと判定された場合、ステップＳ１１に戻り、判定処理が繰り返される。その後、ステップＳ１１において、タンパク質リンク情報の読み込みが選択されたと判定された場合、ステップＳ１２において、データ読み出し部２３は、データベース１２からタンパク質リンク情報を読み出し、加工部３１に供給する。
【００４４】
ステップＳ１３において、加工部３１は、読み出されたタンパク質リンク情報に基づいて、タンパク質を示す複数のノードと、それらの接続を示すリンクからなるネットワークを生成する。
【００４５】
ステップＳ１４において、データ処理部２１は、入力部４１から供給される操作信号に基づいて、スイッチノードペア情報、特殊スイッチノードペア情報の読み込みが選択されたか否かを判定する。
【００４６】
ここで、スイッチノードペアは、予め用意された、「スイッチノード１」，「スイッチノード２」の形式からなるデータである。すなわち、本実施の形態では、スイッチノードとして、２分子を想定しているので、「スイッチノード１」と「スイッチノード２」とが対になる形式のデータとなる。また、特殊スイッチノードとは、例えば転写因子に係わるもの等、スイッチノードのなかで特に着目しているノードである。この特殊スイッチノードについても同様に、「スイッチノード１」と「スイッチノード２」とが対になった形式のデータである特殊スイッチノードペアが予め用意される。
【００４７】
ステップＳ１４において、スイッチノードペア情報と、特殊スイッチノードペア情報の読み込みが選択されていないと判定された場合、ステップＳ１４に戻り、判定処理が繰り返される。その後、ステップＳ１４において、スイッチノードペア情報と、特殊スイッチノードペア情報の読み込みが選択されたと判定された場合、ステップＳ１５において、データ読み出し部２３は、データベース１２からスイッチノードペア情報および特殊スイッチノードペア情報を読み出し、加工部３１に供給する。
【００４８】
ステップＳ１６において、加工部３１は、読み出されたスイッチノードペア情報および特殊スイッチノードペア情報に基づいて、スイッチノードペアリストおよび特殊スイッチペアリストを生成する。すなわち、保持部３２には、「スイッチノード１」および「スイッチノード２」からなるリストが保持される。
【００４９】
ステップＳ１７において、データ処理部２１は、入力部４１から供給される操作信号に基づいて、発現量データの読み込みが選択されたか否かを判定する。
【００５０】
ここで、発現量データとは、予め用意された、「スイッチノード１」，「スイッチノード２」，「スイッチノードα」の形式からなるデータである。なお、「スイッチノードα」は、「スイッチノード１」または「スイッチノード２」のうちの発現量が高い方のノードである。
【００５１】
ステップＳ１７において、発現量データの読み込みが選択されていないと判定された場合、ステップＳ１７に戻り、判定処理が繰り返される。その後、ステップＳ１７において、発現量データの読み込みが選択されたと判定された場合、ステップＳ１８において、データ読み出し部２３は、データベース１２から発現量データを読み出し、加工部３１に供給する。
【００５２】
なお、本実施の形態では、説明の簡略上、タンパク質リンク情報、スイッチノードペア情報、特殊スイッチノードペア情報、および発現量データは、予め生成されて、データベース１２に格納されており、データ読み出し部２３によって、それらのデータが読み出されるとして説明するが、データの提供方法は、それらのデータを提供可能な方法であれば、何れの方法であってもよい。例えば、タンパク質リンク情報等のデータをファイル形式のデータで提供し、データ読み出し部２３がそれらのデータを読み出すようにしてもよい。また、例えば、タンパク質リンク情報は、予め生成されていなくとも、後述する図８のデータ構造の各データから生成することも可能である。
【００５３】
いずれにしても、これらのデータが保持部３２に保持されるようにすればよい。
【００５４】
ステップＳ１９において、加工部３１は、読み出された発現量データに基づいて、生成したスイッチノードペアリストまたは特殊スイッチノードペアリストに、発現量の高い方のスイッチノードを記録する。
【００５５】
ステップＳ２０において、表示部４２は、加工部３１によって行われた各種の処理により得られたデータに基づいて、例えば、図５に示すような、スイッチノード選択画面６１を表示する。
【００５６】
図５において、スイッチノード選択画面６１には、例えば、「Ａ」，・・・等のスイッチノードの名称がプルダウンリスト６１ａに表示される。ユーザの操作によって、このプルダウンリスト６１ａから所定のスイッチノードが選択され、ボタン６１ｂが押下されると、選択された所定のスイッチノードに関係する情報の流れが提示される。
【００５７】
なお、図５は、スイッチノード選択画面６１の構成例を説明するものであり、上述した各部のレイアウトや画面のアスペクト比等は図５に示される以外のものであってももちろんよい。
【００５８】
また、プルダウンリスト６１ａに表示されるスイッチノードの名称の一覧であるが、全てのスイッチノードの名称を一覧に表示するモードと、特殊スイッチノードの名称だけを一覧に表示するモードの２つのモードを用意し、選択されたモードによって、スイッチノード一覧に表示されるスイッチノードの名称を切り替えてもよい。これにより、特殊スイッチノードの一覧を表示させるモードを選択すると、例えば転写因子に関係するものだけが表示されるので、膨大な数のノードを、転写因子に関係するものだけに絞り込むことが可能となる。
【００５９】
図３のフローチャートに戻り、ステップＳ２１において、データ処理部２１は、入力部４１から供給される操作信号に基づいて、図５のスイッチノード選択画面６１のプルダウンリスト６１ａからスイッチノードが選択されたか否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ２１において、スイッチノードが選択されていないと判定された場合、ステップＳ２１に戻り、判定処理が繰り返される。その後、ステップＳ２１において、スイッチノードが選択されたと判定された場合、ステップＳ２２において、加工部３１は、選択されたスイッチノード（該当ノード）に対応する画像を、表示部４２に描画する。
【００６１】
ステップＳ２３において、加工部３１は、保持部３２に保持されているタンパク質リンク情報に基づいて、該当ノードから他ノードへのリンク情報を取り出す。
【００６２】
ステップＳ２４において、データ解析部２２は、リンクされた他ノードが、スイッチノードであるか否かを判定する。
【００６３】
ステップＳ２４において、スイッチノードではないと判定された場合、他ノードは通常ノードとなるので、ステップＳ２５において、加工部３１は、データ解析部２２の判定結果に基づいて、リンクされた他ノードに対応する画像を、例えば灰色等の通常ノード用として予め定められた色で、表示部４２に描画する。
【００６４】
一方、ステップＳ２４において、スイッチノードであると判定された場合、ステップＳ２６において、データ解析部２２は、スイッチノードペアリストに記録された発現量に関する情報に基づいて、スイッチノードペアリストでペアになっている相手ノードとの発現量を比較する。続いて、データ解析部２２は、ステップＳ２７において、発現量の比較結果に基づいて、相手ノードよりも発現量が高いか否かを判定する。
【００６５】
ステップＳ２７において、相手ノードよりも発現量が高いと判定された場合、ステップＳ２８において、データ解析部２２は、リンクされた他ノードが特殊スイッチノードであるか否かを判定する。
【００６６】
ステップＳ２８において、特殊スイッチノードであると判定された場合、ステップＳ２９において、加工部３１は、データ解析部２２の判定結果に基づいて、リンクされた他ノードに対応する画像を、例えば赤色等の特殊スイッチノード用として予め定められた色で、表示部４２に描画する。
【００６７】
一方、ステップＳ２８において、特殊スイッチノードでないと判定された場合、スイッチノードとなるので、ステップＳ３０において、加工部３１は、データ解析部２２の判定結果に基づいて、リンクされた他ノードに対応する画像を、例えば黄色等のスイッチノード用として予め定められた色で、表示部４２に描画する。
【００６８】
また、ステップＳ２７において、相手ノードよりも発現量が低いと判定された場合、ステップＳ２８乃至ステップＳ３０の処理をスキップし、処理は、ステップＳ３１に進む。
【００６９】
すなわち、相手ノードよりも発現量が低いと判定されたノードは、表示部４２への描画が抑制される。言い換えれば、このノードは、表示部４２への描画が抑制されるノードに分類されたとも言える。このように、発現量の低いノードを表示しないので、より明確にタンパク質間の情報の流れを知ることが可能となる。
【００７０】
ステップＳ３１において、データ処理部２１は、タンパク質リンク情報に基づいて、リンクされているノードが存在するか否かを判定する。ステップ３１において、ノードが存在すると判定された場合、ステップＳ２３に戻り、ステップＳ３１の処理において、リンクされているノードがこれ以上存在しないと判定されるまで、上述した、ステップＳ２３乃至ステップＳ３１の処理が繰り返される。
【００７１】
すなわち、ステップＳ２３乃至ステップＳ３１において、データ解析部２２によって、ユーザにより選択されたスイッチノードが発信元となるリンクで結ばれたノードの集まりであるノード群に属しているノードが、スイッチノード、特殊スイッチノード、または通常ノードのいずれかのノードに分けられ（分類され）、加工部３１によって、その分類の結果に応じた予め定められた所定の色（例えば、スイッチノードは黄色、特殊スイッチノードは赤色、通常ノードは灰色等）となるように、各ノードの名称に対応する画像が表示部４２に描画される。
【００７２】
換言すれば、複数のノードの分類として、スイッチノード、特殊スイッチノード、または通常ノードの３つの分類が予め定義されており、データ解析部２２は、その定義に基づいて、ノード群に属しているノードを、スイッチノード、特殊スイッチノード、または通常ノードに分類しているとも言える。
【００７３】
また、このとき、表示部４２に描画される各ノードの名称に対応する画像は、例えば、図６のノード階層図７１のように描画される。図６において、中にアルファベットが付された四角（アイコン）が、分子としてのノードを示している。すなわち、図６に示すように、ノード階層図７１において、スイッチノード選択画面６１でユーザにより選択されたノードであるノードＡは、ノードＢとノードＤの両方とリンクしており、それらのリンクは共にＰ接続（図中の実線で示す接続）となっている。また、ノードＡとＰ接続されているノードＢはノードＣとＮ接続（図中の点線で示す接続）され、ノードＡとＰ接続されているノードＤはノードＥとＮ接続されている。
【００７４】
また、図６のノード階層図７１において、ノードＡ、ノードＢおよびノードＥ、またはノードＣおよびノードＤに対応する四角は、それぞれ異なる３種類の模様でハッチングされているが、これは、ノードＡは特殊スイッチノードであり、ノードＢおよびノードＥはスイッチノードであり、ノードＣおよびノードＤは通常ノードであることを示している。つまり、加工部３１によって、特殊スイッチノードに分類されたノードＡが特殊スイッチノード用の色で描画され、スイッチノードに分類されたノードＢおよびノードＥがスイッチノード用の色で描画され、通常ノードに分類されたノードＣおよびノードＤが通常ノード用の色で描画される。
【００７５】
なお、本実施の形態では、スイッチノード、特殊スイッチノード、または通常ノードに分類されたノードに対応する画像の色を異ならせることで、それらの分類を識別できるとして説明したが、それらの分類を識別できる方法であれば、何れの方法であってもよい。分類を識別する方法としては、例えば、それらの分類毎に、ノードに対応する画像の模様を変更したり、ノードに対応する画像の点滅する速度を変えたりする方法等を用いることが可能である。
【００７６】
また、本実施の形態では、スイッチノード、特殊スイッチノード、通常ノード、および相手ノードよりも発現量の低いスイッチノードの４種類に分類するとして説明したが、分類する種類は、４種類に限らず、２，３，または５種類以上であってもよく、それらの分類された種類毎に、ノードに対応する画像が識別可能に表示される。
【００７７】
なお、図６のノード階層図７１において、各ノードに対応する四角が選択されると、図７に示すように、ノード詳細画面８１が表示される。
【００７８】
図７のノード詳細画面８１は、ノードＢに対応する四角が選択されたときに表示される画面である。ノード詳細画面８１には、ノードＢのスイッチのペアが表示される。図７に示すように、例えば、ノードＢは、ノードＢ２（図示せず）とのスイッチペアであり、さらに、ノードＢ３（図示せず）とのスイッチペアでもあるので、２つスイッチの働きを持っていることになる。
【００７９】
このように、各ノードに対応する四角を選択することで、簡単に選択されたノードに対応する詳細な情報を表示させることが可能である。
【００８０】
図３のフローチャートに戻り、その後、ステップＳ３１において、リンクされているノードが存在しないと判定された場合、図２および図３のノード提示処理は終了する。
【００８１】
以上のように、パーソナルコンピュータ１１の有するノード提示機能によって、膨大な数のノードが、ユーザにより選択されたスイッチノードで絞り込まれると共に、その絞り込まれたノードが、スイッチノード、特殊スイッチノード、または通常ノードに分類され、それぞれが識別可能に提示される。
【００８２】
これにより、例えば、タンパク質間の相互作用における情報の流れをシミュレーションできるとともに、そのなかで、例えばタンパク質等の分子スイッチとされるノードが可視化されるので、ユーザは、スイッチノードに着目したタンパク質間の情報の流れを明確に知ることができる。また、それらのスイッチノードが、上流や下流にあることや、他ノードと多く関連していること等、情報の流れのなかでのスイッチノードの役割を明確に知ることができる。
【００８３】
また、例えばタンパク質等の分子スイッチとされるノードペアの発現量の差により、相手ノードよりも発現量が低い場合には、それ以降の情報が流通しない仕組みとなっているので、余計な情報が表示されず、ユーザが真に欲している情報だけを表示させることが可能となる。
【００８４】
さらに、ユーザは、特殊スイッチノードを指定することができるので、例えば転写因子等、スイッチノードのなかでも特に着目したいものからの情報伝達を知ることが可能となる。
【００８５】
以上、図２乃至図７を参照して、ノード提示機能の詳細について説明した。
【００８６】
かかる効果を奏することが可能な図１のパーソナルコンピュータ１１は、例えば図８の主要データ構造による各種データを用いて、上述した一連の処理を実行することができる。すなわち、図８は、パーソナルコンピュータ１１が利用する主要データ構造の一例を示している。ここに、「パーソナルコンピュータ１１が利用する」と記載した理由は、図８のデータ構造は、図１のデータベース１２のみならず、パーソナルコンピュータ１１内の保持部３２も併せたデータ構造となっているからである。すなわち、図８のデータ構造の全構造が、データベース１２内に構築される必要はなく、適宜保持部３２内に構築されてもよい。
【００８７】
なお、図８における下線が引かれた文字列（ネットワーク、ノード、属性リスト等）を含む四角で示されるデータを、以下、その文字列を利用して「文字列データ」と称する。すなわち、以下、「ネットワークデータ」、「ノードデータ」、「属性リストデータ」、「エッジ属性データ」、「属性値リストデータ」、および「スイッチノードペアデータ」と称して説明していく。
【００８８】
「ノードデータ」とは、所定のノードを特定するためのデータであり、「ノード名」、「属性名」、および、「属性値」を含んでいる。すなわち、所定のノードは、その「ノードデータ」に含まれる、「ノード名」、「属性名」、および、「属性値」といったデータから特定可能である。「ノード名」とは、その所定のノードの名称を示すデータであって、例えばタンパク質等の分子の名称等を示すデータをいう。「属性名」とは、その所定のノードの属性の名称を示すデータ、例えば分子の所定の特徴に基づく複数の属性（例えば大分子、中分子、小分子等）のうちの、そのノードが分類される属性の名称を示すデータをいう。「属性値」とは、「属性名」に対応する値を示すデータをいう。
【００８９】
「エッジ属性データ」とは、所定のノードに対して付与されたエッジ属性を示すデータをいう。
【００９０】
エッジ属性とは、次のような属性をいう。すなわち、上述したように、所定の第１のノードと別の所定の第２のノードとが接続するとき、第１のノードが第２のノードに対して何等かの働きかけをする場合があり、その働きかけの種類に応じて分類される属性を、本明細書では、エッジ属性と称している。繰り返しになるが、具体的には、エッジ属性としては、次の第１の属性と第２の属性とが存在する。
【００９１】
第１の属性とは、第１のノードが、第２のノードの機能をPositiveにする（促進する/強める/増やす）働きかけをする場合の属性をいう。以下、かかる第１の属性の名称（属性名）を、Ｐと称する。すなわち、第１のノードから第２のノードへの接続がＰ接続の場合のエッジ属性が、Ｐとなる。
【００９２】
第２のエッジ属性とは、Ｐとは逆に、第１のノードが、第２のノードの機能をNegativeにする（抑制する/弱める/減らす）働きかけをする場合の属性をいう。以下、かかる第２の属性の名称（属性名）を、Ｎと称する。すなわち、第１のノードから第２のノードへの接続がＮ接続の場合のエッジ属性が、Ｎとなる。
【００９３】
また、これらのＰとＮには一意の値（属性値）が与えられる。例えば本実施の形態では、Ｐの属性値としては２が与えられ、Ｎの属性値としては１が与えられる。
【００９４】
以上まとめると、第１のノードから第２のノードへの接続の種別（エッジ属性）を示すデータが、第１のノードについての「エッジ属性データ」である。この「エッジ属性データ」は、「属性名」と「属性値」とのデータから構成されている。
【００９５】
なお、所定の細胞ネットワークにおいては分子（タンパク質）の種類は多数存在することから、複数種類のそれぞれのノード（分子）について、対応する「ノードデータ」がそれぞれ存在する。また、所定種類のノード（１つの「ノードデータ」で特定されるノード）について、接続可能な別のノード（別の「ノードデータ」で特定されるノード）が複数存在する場合には、複数の別のノードのそれぞれとの間の接続の種類（エッジ属性）が異なることから、複数の別のノードのそれぞれに対しての「エッジ属性データ」が存在することになる。
【００９６】
そこで、第１のノードと第２のノードとの接続の関係について、第１のノードに対してＰまたはＮのエッジ属性が付される場合には、どの分子が第１のノードとなり、どの分子が第２のノートとなり、その第１のノードから第２のノードへの接続の種類（エッジ属性）は如何なる種類なのかを示すデータ、すなわち、どの分子からどの分子にどのようなリンクが張られているのかを示すデータが、本実施の形態では図８の「ネットワークデータ」に格納されている。なお、無向／有効種別とは、接続の種類（エッジ属性）に応じて、有向のある矢印線で示してもよいし、無向の線で示してもよいが、何れの線を採用するのかについては予め定義しておかなければならず、かかる定義もデータとして格納されているという意味である。本実施の形態では、有効のある矢印線が定義され、採用されている。
【００９７】
また、上述したように、「ノードデータ」や「エッジ属性」は多数存在することから、リスト情報として、各「ノードデータ」の「属性名」と各「エッジ属性」の「属性値」との関係をリスト化した「属性リストデータ」や、各「ノードデータ」の「属性値」と各「エッジ属性データ」の「属性名」との関係をリスト化した「属性値リストデータ」も存在する。
【００９８】
「スイッチノードペア」は、本実施の形態では、スイッチノードとして、２分子を想定しているので、スイッチノード１に対応する「ノード名１」と、スイッチノード２に対応する「ノード名２」とが対になっているデータである。この「スイッチノードペア」は、「ノード名１」、「ノード名２」、「発現量が高いノード名」のデータから構成されている。
【００９９】
このような図８のデータ構造に従って、各種データが、図１のデータベース１２に格納されたり、保持部３２に保持されることになる。各種データの具体例については、上述した通りである。
【０１００】
また、図２のステップＳ１２の処理で読み出されるタンパク質リンク情報は、上述した例では予め作成されているとしたが、図８のデータ構造を取ることで、例えば次のようにして、ステップＳ１２の処理時点で加工部３１が作成することもできる。
【０１０１】
すなわち、繰り返しになるが、タンパク質リンク情報とは、第１のノードと第２のノードのリンク（第１のノードから第２のノードへの接続）の内容を示す情報であって、具体的には例えば、「第１のノード」，「エッジ属性（上述した例で言うと、第１のノードから第２のノードへの接続形態を示す属性）」，「第２のノード」から構成される情報をいう。
【０１０２】
そこで、「第１のノード」としては、図８の例でいえば、第１のノードについての「ノードデータ」の「ノード名」を採用できる。
【０１０３】
「エッジ属性」としては、図８の例でいえば、第１のノードについての、第２のノードに関する「エッジ属性データ」のうちの「属性名」または「属性値」を採用できる。
【０１０４】
「第２のノード」としては、図８の例でいえば、第２のノードについての「ノードデータ」の「ノード名」を採用できる。
【０１０５】
すなわち、加工部３１は、データベース１２に格納されている複数の「ノードデータ」のうちの所定の１つの「ノードデータ」を、第１のノードについての「ノードデータ」として、その「ノード名」を「第１のノード」として読み出すことができる。
【０１０６】
この第１のノードから接続される第２のノードについては、図８の「ネットワークデータ」から特定可能である。そこで、加工部３１は、「ネットワークデータ」に基づいて、第２のノードを特定し、第２のノードについての「ノードデータ」の「ノード名」を「第２のノード」として読み出すことができる。また、加工部３１は、第１のノードについての、第２のノードに関する「エッジ属性データ」の「属性名」または「属性値」を、「エッジ属性」として読み出すことができる。
【０１０７】
このようにして、１つのタンパク質リンク情報が読み出されることになる。
【０１０８】
なお、タンパク質リンク情報の読み出しについては、「ノードデータ」や「エッジ属性データ」そのものを利用するのではなく、「属性リストデータ」や「属性値リストデータ」を利用するようにしてもよい。
【０１０９】
以上、本実施の形態では、細胞ネットワークであるタンパク質ネットワークの解析について説明してきたが、タンパク質ネットワークに限らず、多数種類のノードが存在するネットワークの解析についても同様に本発明を適用することが可能である。
【０１１０】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等に、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０１１１】
図９は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU（Central Processing Unit）１１１は、ROM（Read Only Memory）１１２、または記録部１１８に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random Access Memory）１１３には、CPU１１１が実行するプログラムやデータ等が適宜記憶される。これらのCPU１１１、ROM１１２、およびRAM１１３は、バス１１４により相互に接続されている。
【０１１２】
CPU１１１にはまた、バス１１４を介して入出力インターフェース１１５が接続されている。入出力インターフェース１１５には、マイクロホン等よりなる入力部１１６、ディスプレイ、スピーカ等よりなる出力部１１７が接続されている。CPU１１１は、入力部１１６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU１１１は、処理の結果を出力部１１７に出力する。
【０１１３】
入出力インターフェース１１５に接続されている記録部１１８は、例えばハードディスクからなり、CPU１１１が実行するプログラムや各種のデータを記録する。通信部１１９は、インターネットやローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して外部の装置と通信する。
【０１１４】
また、通信部１１９を介してプログラムを取得し、記録部１１８に記録してもよい。
【０１１５】
入出力インターフェース１１５に接続されているドライブ１２０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１２１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータ等を取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記録部１１８に転送され、記録される。
【０１１６】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図９に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等よりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１２１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM１１２や、記録部１１８を構成するハードディスク等により構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデム等のインターフェースである通信部１１９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【０１１７】
なお、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１１８】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明が適用されるパーソナルコンピュータの機能的構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】ノード提示処理を説明するフローチャートである。
【図３】ノード提示処理を説明するフローチャートである。
【図４】メイン画面の構成例を示す模式図である。
【図５】スイッチノード選択画面の構成例を示す模式図である。
【図６】ノード階層図の構成例を示す模式図である。
【図７】ノード詳細画面の構成例を示す模式図である。
【図８】図１のパーソナルコンピュータが利用するデータの主要データ構造の一例を示す図である。
【図９】本発明が適用される情報処理をソフトウェアで実行するコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１１  パーソナルコンピュータ，  １２  データベース，  ２１  データ処理部，  ２２  データ解析部，  ２３  データ読み出し部，  ２４  データ書き込み部，  ２５  ＵＩ部，  ３１  加工部，  ３２  保持部，  ４１  入力部，  ４２  表示部，  １１１  CPU，  １１２  ROM，  １１３  RAM，  １１８  記録部，  １２１  リムーバブルメディア
【図１】
2008310380.tif 000003
【図２】
2008310380.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008310380.tif 000009
【図８】
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【図９】
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