(57)【要約】【課題】ネットワーク上の生物関連解析プログラムを自動でインストールし、複数の生物関連解析プログラムを統一した環境にて使用する生物学情報統合装置、生物学情報統合方法及び生物学情報統合プログラムを提供する。【解決手段】  生物学情報統合システム１００は、生物学情報統合装置１、プログラム提供サーバ２ａ、２ｂ及びサービス提供サーバ３等より構成され、生物学情報統合装置１は、利用者環境を統一するインタフェース手段２１、インストールされる生物関連解析プログラムを実行するプログラム処理手段２３、サービス提供サーバ３のサービスを利用する外部サービス処理手段２４、プログラム提供サーバ２ａ、２ｂが提供する生物関連解析プログラムをインストールする自動インストーラ手段２５及び複数の生物関連解析プログラムを連結するプログラム連携処理手段２６等を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インストールすべき生物関連解析プログラムのプログラム所在情報、ダウンロード情報及びインストール情報を含むプログラム情報を記憶するプログラム情報記憶部と、
前記プログラム情報記憶部の前記ダウンロード情報を基にダウンロードすべき未インストールプログラムリストを作成し、前記プログラム所在情報を基に前記未インストールプログラムリスト上の前記生物関連解析プログラムのダウンロードを行い、前記インストール情報を基にダウンロードされた前記生物関連解析プログラムのインストールを行なう自動インストーラ手段と、
実行する前記生物関連解析プログラムの選択を促し、前記生物関連解析プログラムが複数選択された場合、複数の前記生物関連解析プログラムが連携して実行可能かを判定するインタフェース手段と、
インストールされている前記生物関連解析プログラムの入力情報、出力情報及び前記入力情報及び前記出力情報を基に作成される前記インタフェース手段により連携可能と判断された複数の前記生物関連解析プログラムの連携情報を格納するプログラム入出力情報記憶部と、
前記連携情報を基に、実行する複数の前記生物関連解析プログラムの順序を定める実行シナリオを作成し、複数の前記生物関連解析プログラム間の連携処理を行なうプログラム連携処理手段と、
前記実行シナリオに従い連携処理された複数の前記生物関連解析プログラムを連続して実行するプログラム処理手段
とを備えることを特徴とする生物学情報統合装置。
【請求項２】
前記インタフェース手段は、外部に依頼が必要な外部サービスも選択可能に提示し、
前記外部サービスが選択された場合、前記外部サービスを提供する装置へサービスの依頼を行い、前記サービスの実行結果を取得する外部サービス処理手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の生物学情報統合装置。
【請求項３】
前記プログラム処理手段は、インストールされた前記生物関連解析プログラムにＧＵＩプログラムが添付されていない場合、予め準備するＧＵＩプログラムを付加して前記生物関連解析プログラムを実行することを特徴とする請求項１に記載の生物学情報統合装置。
【請求項４】
インストールされた前記生物関連解析プログラムが使用するデータ形式情報を記憶するデータ形式情報記憶部を更に備え、
前記プログラム連携処理手段は、実行する複数の前記生物関連解析プログラム間の連携処理にデータ形式の変換が必要である場合、前記データ形式情報記憶部内のデータ形式情報を基にデータの変換を行なうことを特徴とする請求項１に記載の生物学情報統合装置。
【請求項５】
インストールすべき生物関連解析プログラムのプログラム所在情報、ダウンロード情報及びインストール情報を含むプログラム情報をプログラム情報記憶部に格納するステップと、
自動インストーラ手段が、前記プログラム情報記憶部の前記ダウンロード情報を基にダウンロードすべき未インストールプログラムリストを作成し、前記プログラム所在情報を基に前記未インストールプログラムリスト上の前記生物関連解析プログラムのダウンロードを行い、前記インストール情報を基にダウンロードされた前記生物関連解析プログラムのインストールを行なうステップと、
インタフェース手段が、実行する前記生物関連解析プログラムの選択を促し、前記生物関連解析プログラムが複数選択された場合、複数の前記生物関連解析プログラムが連携して実行可能かを判定するステップと、
インストールされている前記生物関連解析プログラムの入力情報、出力情報及び前記入力情報及び前記出力情報を基に作成される前記インタフェース手段により連携可能と判断された複数の前記生物関連解析プログラムの連携情報をプログラム入出力情報記憶部に格納するステップと、
前記連携情報を基に、プログラム連携処理手段が、実行する複数の前記生物関連解析プログラムの順序を定める実行シナリオを作成し、複数の前記生物関連解析プログラム間の連携処理を行なうステップと、
前記実行シナリオに従い、プログラム処理手段が連携処理された複数の前記生物関連解析プログラムを連続して実行するステップ
とを有することを特徴とする生物学情報統合方法。
【請求項６】
前記判定するステップは、外部に依頼が必要な外部サービスを選択可能に提示することを含み、
前記外部サービスが選択された場合、外部サービス処理手段が、前記外部サービスを提供する装置へサービスの依頼を行い、前記サービスの実行結果を取得するステップを更に有することを特徴とする請求項５に記載の生物学情報統合方法。
【請求項７】
前記実行するステップは、インストールされた前記生物関連解析プログラムにＧＵＩプログラムが添付されていない場合、予め準備するＧＵＩプログラムを付加して前記生物関連解析プログラムを実行することを特徴とする請求項５に記載の生物学情報統合方法。
【請求項８】
インストールされた前記生物関連解析プログラムが使用するデータ形式情報をデータ形式情報記憶部に格納するステップを更に備え、
前記連携処理を行なうステップは、実行する複数の前記生物関連解析プログラム間の連携処理にデータ形式の変換が必要である場合、前記データ形式情報記憶部内のデータ形式情報を基にデータの変換を行なうことを特徴とする請求項５に記載の生物学情報統合方法。
【請求項９】
外部装置より解析に必要な生物関連解析プログラムをインストールし、演算処理するコンピュータに、
インストールすべき前記生物関連解析プログラムのプログラム所在情報、ダウンロード情報及びインストール情報を含むプログラム情報をプログラム情報記憶部に格納させる命令と、
前記プログラム情報記憶部の前記ダウンロード情報を基にダウンロードすべき未インストールプログラムリストを作成させ、前記プログラム所在情報を基に前記未インストールプログラムリスト上の前記生物関連解析プログラムのダウンロードを行わせ、前記インストール情報を基にダウンロードされた前記生物関連解析プログラムのインストールを自動インストーラ手段に行わせる命令と、
実行する前記生物関連解析プログラムの選択を促させ、前記生物関連解析プログラムが複数選択された場合、複数の前記生物関連解析プログラムが連携して実行可能かをインタフェース手段に判定させる命令と、
インストールされている前記生物関連解析プログラムの入力情報、出力情報及び前記入力情報及び前記出力情報を基に作成される前記インタフェース手段により連携可能と判断された複数の前記生物関連解析プログラムの連携情報をプログラム入出力情報記憶部に格納させる命令と、
前記連携情報を基に、プログラム連携処理手段に実行する複数の前記生物関連解析プログラムの順序を定める実行シナリオを作成させ、複数の前記生物関連解析プログラム間の連携処理を行なわせる命令と、
前記実行シナリオに従い、プログラム処理手段に連携処理された複数の前記生物関連解析プログラムを連続して実行させる命令
とを実行させることを特徴とする生物学情報統合プログラム。
【請求項１０】
前記判定させる命令は、外部に依頼が必要な外部サービスを選択可能に提示させることを含み、
前記外部サービスが選択された場合、外部サービス処理手段が、前記外部サービスを提供する装置へサービスの依頼を行い、前記サービスの実行結果を取得させる命令を更に有することを特徴とする請求項９に記載の生物学情報統合プログラム。
【請求項１１】
前記実行させる命令は、インストールされた前記生物関連解析プログラムにＧＵＩプログラムが添付されていない場合、予め準備するＧＵＩプログラムを付加して前記生物関連解析プログラムを実行させることを特徴とする請求項９に記載の生物学情報統合プログラム。
【請求項１２】
インストールされた前記生物関連解析プログラムが使用するデータ形式情報をデータ形式情報記憶部に格納させる命令を更に備え、
前記連携処理を行なわせる命令は、実行する複数の前記生物関連解析プログラム間の連携処理にデータ形式の変換が必要である場合、前記データ形式情報記憶部内のデータ形式情報を基にデータの変換を行なわせることを特徴とする請求項９に記載の生物学情報統合プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク上に存在する生物関連解析プログラムを自動的にインストールし、複数の生物関連解析プログラムを統一した環境のもとで利用するための生物学情報統合装置、生物学情報統合方法及び生物学情報統合プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータによる情報解析の手法を生物学の問題に応用する生命情報科学は、目下急速に発展している。世界中のさまざまなゲノム解読プロジェクトが、各種生物に関する膨大なデータを作りだしている。最近はそれをデータベース化し、一般公開しているプロジェクトも多い。特に、２００３年にノーベル化学賞の受賞対象となった質量分析器・ＮＭＲ・Ｘ線解析装置によるタンパク質立体構造の解析結果は、ＰＤＢデータベースとしてWeb上で公開されており、生命科学に関する研究分野において、なくてはならない必須の研究データとなっている。生命科学等に携わる研究者の中には、インターネットを介してこれらのデータに容易にアクセスしてこれらのデータを利用し、更なる解析を行うために、生命科学関連のソフトウェア開発を行っている者もいる。具体的な例としては、１）ＰＤＢに登録されたタンパク質の立体構造情報を利用して、構造決定が行われていないタンパク質の立体構造を予測するModellerやswiss-model、２）Modeller等によるタンパク質の予測構造の妥当性をはかるprocheck、３）任意のアミノ酸配列から類似した構造のタンパク質を探すBLASTが挙げられる。上記以外にも、数多くのプログラムが製作されており、これらコンピュータベースツールの構築及び使用法を記述した本も販売されている（非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】シンシア・ギバス（Cynthia Gibas），パー・ジャンベック（Per Jambeck）著作、水島洋,明石浩史,またぬき翻訳、「実践バイオインフォマティクス  ゲノム研究のためのコンピュータスキル」第１版、オライリー・ジャパン、２００２年１月２８日、１３５〜２９１頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらのソフトウェアは、有償のものもあるが多くは無償で提供されており、パソコンとインターネット回線さえあれば、誰にでも利用できる状況にある。しかしながら、多くの生命科学の研究者、特に、細胞・動物等に関する実験に従事している研究者の間において、これらのソフトウェアが有効に利用されてはいない。その理由として、現在公開されているソフトウェアの多くが、Unix（登録商標）もしくはLinux上で作動するコマンドラインインタフェース（以下「CUI」と記載）できており、MacintoshやWindows（登録商標）のグラフィカルユーザインタフェース（以下「GUI」と記載）をメインで使っている生命科学の研究者にとっては手に負えないということが考えられる。さらに、それぞれのプログラムが要求する、データ形式が各プログラムによって異なるという問題が挙げられる。例えば、上記のprocheckにおいては、PDBファイルを入手すれば、プログラムを呼び出す際のオプションを指定するだけで事が足りるが、Modellerにおいては、立体構造のファイルであるPDBファイルのほかに、「構造を予測したいタンパク質のアミノ酸配列を記述したファイル」、「構造予測の手順を記述した簡単なスクリプトファイル」の２種類のファイルを用意しなければならない。このように、プログラム毎に使用法を覚えなければならない面倒さに、プログラムを使用するためのスクリプトを別途用意しなければならない煩わしさが加わり、多くの生命科学の研究者はこれらのソフトウェアを十分に活用するにいたっていない。
【０００４】
そこで本発明は、公開されている生命科学関連のソフトウェア等を自動的にダウンロードし、グラフィカルなインタフェース、統一された操作感覚、簡単な操作にて使用するための生物学情報統合装置、生物学情報統合方法及び生物学情報統合プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を鑑みて、本発明の第１の特徴は、（イ）インストールすべき生物関連解析プログラムのプログラム所在情報、ダウンロード情報及びインストール情報を含むプログラム情報を記憶するプログラム情報記憶部と、（ロ）プログラム情報記憶部のダウンロード情報を基にダウンロードすべき未インストールプログラムリストを作成し、プログラム所在情報を基に未インストールプログラムリスト上の生物関連解析プログラムのダウンロードを行い、インストール情報を基にダウンロードされた生物関連解析プログラムのインストールを行なう自動インストーラ手段と、（ハ）実行する生物関連解析プログラムの選択を促し、生物関連解析プログラムが複数選択された場合、複数の生物関連解析プログラムが連携して実行可能かを判定するインタフェース手段と、（ニ）インストールされている生物関連解析プログラムの入力情報、出力情報及び入力情報及び出力情報を基に作成されるインタフェース手段により連携可能と判断された複数の生物関連解析プログラムの連携情報を格納するプログラム入出力情報記憶部と、（ホ）連携情報を基に、実行する複数の生物関連解析プログラムの順序を定める実行シナリオを作成し、複数の生物関連解析プログラム間の連携処理を行なうプログラム連携処理手段と、（ヘ）実行シナリオに従い連携処理された複数の生物関連解析プログラムを連続して実行するプログラム処理手段とを備える生物学情報統合装置であることを要旨とする。
【０００６】
更に本発明の第１の特徴は、（ト）インタフェース手段は、外部に依頼が必要な外部サービスも選択可能に提示し、外部サービスが選択された場合、外部サービスを提供する装置へサービスの依頼を行い、サービスの実行結果を取得する外部サービス処理手段を更に備え、（チ）プログラム処理手段は、インストールされた生物関連解析プログラムにＧＵＩプログラムが添付されていない場合、予め準備するＧＵＩプログラムを付加して生物関連解析プログラムを実行し、（リ）インストールされた生物関連解析プログラムが使用するデータ形式情報を記憶するデータ形式情報記憶部を更に備え、プログラム連携処理手段は、実行する複数の生物関連解析プログラム間の連携処理にデータ形式の変換が必要である場合、データ形式情報記憶部内のデータ形式情報を基にデータの変換を行なうことを加えても良い。
【０００７】
本発明の第２の特徴は、（イ）インストールすべき生物関連解析プログラムのプログラム所在情報、ダウンロード情報及びインストール情報を含むプログラム情報をプログラム情報記憶部に格納するステップと、（ロ）自動インストーラ手段が、プログラム情報記憶部のダウンロード情報を基にダウンロードすべき未インストールプログラムリストを作成し、プログラム所在情報を基に未インストールプログラムリスト上の生物関連解析プログラムのダウンロードを行い、インストール情報を基にダウンロードされた生物関連解析プログラムのインストールを行なうステップと、（ハ）インタフェース手段が、実行する生物関連解析プログラムの選択を促し、生物関連解析プログラムが複数選択された場合、複数の生物関連解析プログラムが連携して実行可能かを判定するステップと、（ニ）インストールされている生物関連解析プログラムの入力情報、出力情報及び入力情報及び出力情報を基に作成されるインタフェース手段により連携可能と判断された複数の生物関連解析プログラムの連携情報をプログラム入出力情報記憶部に格納するステップと、（ホ）連携情報を基に、プログラム連携処理手段が、実行する複数の生物関連解析プログラムの順序を定める実行シナリオを作成し、複数の生物関連解析プログラム間の連携処理を行なうステップと、（へ）実行シナリオに従い、プログラム処理手段が連携処理された複数の生物関連解析プログラムを連続して実行するステップとを有する生物学情報統合方法であることを要旨とする。
【０００８】
本発明の第３の特徴は、（イ）外部装置より解析に必要な生物関連解析プログラムをインストールし、演算処理するコンピュータに、インストールすべき生物関連解析プログラムのプログラム所在情報、ダウンロード情報及びインストール情報を含むプログラム情報をプログラム情報記憶部に格納させる命令と、（ロ）プログラム情報記憶部のダウンロード情報を基にダウンロードすべき未インストールプログラムリストを作成させ、プログラム所在情報を基に未インストールプログラムリスト上の生物関連解析プログラムのダウンロードを行わせ、インストール情報を基にダウンロードされた生物関連解析プログラムのインストールを自動インストーラ手段に行わせる命令と、（ハ）実行する生物関連解析プログラムの選択を促させ、生物関連解析プログラムが複数選択された場合、複数の生物関連解析プログラムが連携して実行可能かをインタフェース手段に判定させる命令と、（ニ）インストールされている生物関連解析プログラムの入力情報、出力情報及び入力情報及び出力情報を基に作成されるインタフェース手段により連携可能と判断された複数の生物関連解析プログラムの連携情報をプログラム入出力情報記憶部に格納させる命令と、（ホ）連携情報を基に、プログラム連携処理手段に実行する複数の生物関連解析プログラムの順序を定める実行シナリオを作成させ、複数の生物関連解析プログラム間の連携処理を行なわせる命令と、（ヘ）実行シナリオに従い、プログラム処理手段に連携処理された複数の生物関連解析プログラムを連続して実行させる命令とを実行させる生物学情報統合プログラムであることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の生物学情報統合装置、生物学情報統合方法及び生物学情報統合プログラムによると、フリーで公開されている生命科学関連のソフトウェア等を自動的にダウンロードし、グラフィカルなインタフェースを統一された操作感覚、簡単な操作にて使用することが出来る。
【００１０】
特に、コンピュータに不慣れな生命科学の研究者が、生命科学関連のソフトウェアを容易に使用することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る生物学情報統合装置、生物学情報統合方法及び生物学情報統合プログラムについて説明する。尚、本発明の実施の形態において使用される機器、手法等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものでないことは勿論である。
【００１２】
（生物学情報統合システム）
本発明の実施の形態に係る生物学情報統合システム１００は、ネットワーク上に存在する生物関連解析プログラムを自動的にインストールし、複数の生物関連解析プログラムの環境を統一して使用するためのものである。例えば、１つの配列の立体構造を予測するには、１）配列を構造データベースにホモロジーサーチ（使用プログラム例：Blast）、２）一番ホモロジーが近い配列とアライメント（使用プログラム例：ClustalW）、３）立体構造座標が出ている部分の切り出し、４）ホモロジーモデリングで、立体構造を予測(使用プログラム例：Modeller)、５）完成した立体構造をタンパク質構造として正しいかのチェック(使用プログラム例：Procheck)、６）予測された立体構造の表示(使用プログラム例：Rasmol)等の工程を行なう必要があり、各工程ではそれぞれ異なる生物関連解析プログラムを使用する。各工程におけるデータの受け渡しやデータ変換等は自動的に生物学情報統合システム１００内で行われる。
【００１３】
生物学情報統合システム１００は、図１に示すように、生物学情報統合装置１、プログラム提供サーバ２ａ、２ｂ及びサービス提供サーバ３等より構成され、これらの装置はインターネット等のネットワーク４にて接続されている。
【００１４】
プログラム提供サーバ２ａ、２ｂは、Blast、ClustalW、Modeller、Procheck及びRasmol等の情報生物学研究用のプログラムを提供する。サービス提供サーバ３は、情報生物学研究用のデータ検索処理等のサービスを提供する。
【００１５】
生物学情報統合装置１は、インタフェース手段２１、プログラム処理手段２３、外部サービス処理手段２４、自動インストーラ手段２５及びプログラム連携処理手段２６等を備えている。
【００１６】
自動インストーラ手段２５は、外部ネットワーク上にあるプログラム提供サーバ２ａ、２ｂが提供する生物関連解析プログラムを自動的にインストールする。自動インストーラ手段２５には、プログラムの位置情報及びインストール関連情報等のインストールすべき生物関連解析プログラムが予め定義されており、この情報をもとに、プログラム提供サーバ２ａ、２ｂにアクセスしてプログラムをダウンロードし、生物学情報統合装置１内にインストールする。また、プログラムの前提となるプログラムのダウンロード、インストール情報も予め定義されている。これにより、生物学情報統合装置１の使用開始時に必要な生物関連解析プログラムは全て準備できる状態となる。
【００１７】
プログラム連携処理手段２６は、複数のプログラムを連続して動作させる場合に、インストールされた複数の生物関連解析プログラムを連結し、プログラム間のデータの受け渡しを自動的に行い、最終結果のみを利用者側に提示する。また、プログラム間のデータの受け渡しに、データ変換が必要になる場合には、データ変換処理も行う。
【００１８】
プログラム処理手段２３は、インストールされる生物関連解析プログラムを用いて、データ演算処理を実行する。
【００１９】
インタフェース手段２１は、複数の生物関連解析プログラムを使用する際の利用者環境を統一する。利用者に統合した共通インタフェースを提供する。又、生物関連解析プログラムでGUIを有しないものには、インタフェース手段２１が予め準備されるそのプログラム用のGUIを提供する。これにより、コマンドラインで動作していた生物関連解析プログラムのグラフィカルな環境を実現する。利用者がプログラムを起動すると予め準備されたGUI又はプログラム自身のGUIを表示して、プログラムを操作するようにする。
【００２０】
外部サービス処理手段２４は、外部のサービス提供サーバ３で提供するサービスを、インタフェース手段２１を介して利用する。このため、プログラム提供サーバ２ａ、２ｂ毎にインタフェースは用意される。各インタフェースに要求が発生すると、外部サービス処理手段２４はサービス提供サーバ３に要求を送り、結果を得る。
【００２１】
生物学情報統合システム１００においては、各手段の動作は、統合されたインタフェースにて行なわれるため、利用者はその機能がインストールされたプログラムか、外部サービスか等を意識することなく使用することが出来る。
【００２２】
又、生物関連解析プログラム毎の出力形式がテキスト、ポータブルドキュメントフォーマット（PDF）、ポストスクリプト等の異なるデータ形式であっても、１つのデータ形式に変換し、単一の出力形式にて出力を行なうようにする。
【００２３】
（生物学情報統合装置）
以下、生物学情報統合装置１の各手段について詳細に説明する。本発明の実施の形態に係る生物学情報統合装置１は、図２に示すように、入力装置１１、出力装置１２、通信制御装置１３、主記憶装置１４、セントラルプロセッシングユニット（以下「ＣＰＵ」と記載）２０及び補助記憶装置１５等から構成される。
【００２４】
補助記憶装置１５は、プログラム情報記憶部１６、プログラム入出力情報記憶部１７及びデータ形式情報記憶部１８等より構成される。
【００２５】
プログラム情報記憶部１６は、プログラム提供サーバ２ａ、２ｂよりインストールする生物関連解析プログラム毎のプログラム所在情報、ダウンロード情報、インストール情報を格納する。プログラム所在情報は、プログラムがダウンロードできるＵＲＬアドレス等を指し、ダウンロード情報は、生物学情報統合装置１を実行するマシンがダウンロードする必要のあるプログラムやファイルのリスト等を指し、インストール情報は、ローカルにインストールする際のディレクトリ名、複数のファイルのダウンロード時のインストール方法を記述したシェルスクリプト等を指す。
【００２６】
プログラム入出力情報記憶部１７は、図３（ａ）に示すような出力するプログラムのプログラム名、出力ファイル名及び出力ファイル形式等、図３（ｂ）に示すような入力するプログラムのプログラム名、入力ファイル名及び入力ファイル形式等、図３（ｃ）に示すような複数のプログラムを連携する場合の最初に実行するプログラムのプログラム名、次に実行するプログラムのプログラム名及びパラメタの対応付け等の情報を格納する。図３では、最初にプログラム「Modeller」を実行し、出力されるデータファイルを次のプログラム「Procheck」に入力ファイルとして引き渡すように設定されている。
【００２７】
データ形式情報記憶部１８は、データ形式を変換する場合の変換処理の情報が格納されている。例えば、タンパク質の構造情報を記述するPDB形式から、その中の配列情報をFASTA形式で欲しい場合がある。その場合、PDB形式→FASTA形式の情報とこのデータ変換を行うプログラムが登録されている。
【００２８】
ＣＰＵ２０は、インタフェース手段２１、ＧＵＩ付プログラム処理手段２２、プログラム処理手段２３、外部サービス処理手段２４、自動インストーラ手段２５、プログラム連携処理手段２６及び結果出力処理手段２７等を備えている。ＣＰＵ２０が適宜これらの手段（プログラム）を実行することにより生物学情報統合装置１は動作する。
【００２９】
インタフェース手段２１は、共通機能手段２１ａ、プログラムＧＵＩ制御手段２１ｂ及びプログラムＧＵＩ連携手段２１ｃ等を備えている。共通機能手段２１ａは、各プログラムが共通に使用するインタフェースであり、ファイルの開示、保存等の操作、塩基配列やアミノ酸配列の表示及び編集、タンパク質等の立体構造表示等、多くのプログラムで共通に利用される機能をサポートする。
【００３０】
プログラムＧＵＩ制御手段２１ｂは、プログラム提供サーバ２ａ、２ｂよりダウンロードするプログラム毎若しくは外部のサービス提供サーバ３のサービス毎にＧＵＩを制御するインタフェースである。プログラムＧＵＩ制御手段２１ｂは、利用者が特定のプログラム若しくはサービスを利用したいときに、所定のGUIを起動する。利用者側には、選択できるメニューとして複数のプログラムを提示し、使用するプログラムの選択を促す。尚、利用者より使用するプログラムの選択が入力されると、プログラムＧＵＩ制御手段２１ｂは、その情報をプログラム入出力情報記憶部１７に格納する。
【００３１】
プログラムＧＵＩ連携手段２１ｃは、プログラムの連携の組み合わせを利用者側に提示し、利用者によって選択された複数のプログラムを、指定された順番にて連携可能か否かを判定する。連携可能である場合、選択された情報をプログラム連携処理手段２６に送信する。連携不能であった場合、連携不能である旨の通知を表示する。
【００３２】
ＧＵＩ付プログラム処理手段２２は、インストールされた複数のプログラムの内、すでにＧＵＩを有するプログラムの演算処理を行う。
【００３３】
プログラム処理手段２３は、プログラム用ＧＵＩ手段２３ａ及びプログラム実行手段２３ｂを備えている。プログラム用ＧＵＩ手段２３ａは、インストールされた複数のプログラムの内、ＧＵＩを有しないプログラムに、予め準備されているＧＵＩを付加する。プログラム実行手段２３ｂは、プログラム用ＧＵＩ手段２３ａによってＧＵＩを付加されたプログラムの演算処理を行う。
【００３４】
外部サービス処理手段２４は、外部サービス用ＧＵＩ手段２４ａ、外部サービス依頼手段２４ｂ及び外部サービス結果処理手段２４ｃ等を備えている。
【００３５】
外部サービス依頼手段２４ｂは、利用者よりサービス提供サーバ３に対するサービス要求を受けた場合、ネットワーク４を介してサービス提供サーバ３にサービス依頼を送信する。外部サービス結果処理手段２４ｃは、サービス提供サーバ３により送信されたサービスの結果を取得し、一定の処理を行う。外部サービス用ＧＵＩ手段２４ａは、サービス提供サーバ３間においてデータの送受信を行なう際に使用するＧＵＩである。
【００３６】
自動インストーラ手段２５は、自動ダウンロード手段２５ａ、プログラムインストール手段２５ｂ及びライセンス情報取得手段２５ｃ等を備えている。自動ダウンロード手段２５ａは、予め設定されている順番にて、プログラム情報記憶部１６内のプログラム所在情報及びダウンロード情報を基に、所望のプログラムをダウンロードする。プログラムインストール手段２５ｂは、自動ダウンロード手段２５ａによるダウンロードが完了すると、インストール情報を基に、そのプログラムのインストール処理を自動的に行う。尚、ライセンス情報等の情報を利用者に要求するプログラムに関しては、ライセンス情報取得手段２５ｃが利用者にライセンス情報の入力を促し、ライセンス取得処理を行なう。
【００３７】
プログラム連携処理手段２６は、プログラム入出力情報管理手段２６ａ、データ変換手段２６ｂ及びプログラム連携手段２６ｃ等を備えている。プログラム入出力情報管理手段２６ａは、プログラム入出力情報記憶部１７より図３に示すプログラム入出力情報の登録更新を行なう。
【００３８】
プログラム連携手段２６ｃは、データを入出力する複数のプログラムを１つのプログラムとして動作可能なように連携する。この連結はプログラム入出力情報管理手段２６ａが取得するプログラム入出力情報の記載を基に行なわれる。更に、プログラム連携手段２６ｃは、連携可能なプログラム組み合わせを予めインタフェース手段２１内のプログラムＧＵＩ連携手段２１ｃに報知させておく。利用者から複数プログラムの実行要求が来た際にはプログラムを順番に実行させ、１つのプログラムが終了するとその実行結果を基に次のプログラムの入力情報を自動生成する。データ形式の変換が必要な場合は、データ変換手段２６ｂが、プログラムが連携できるようなデータ形式に変換する処理を行う。例えば、PDB形式のファイルから配列データのみ取り出したり、アミノ酸の３文字表示形式をアミノ酸の１文字表示形式に変換する等の、各種データ形式の変換処理を行う。データ変換手段２６ｂは、データ形式情報記憶部１８内のデータ形式情報より、データ変換する組み合わせ及びその処理プログラムを取得する。
【００３９】
結果出力処理手段２７は、プログラム実行結果が、テキスト形式、postscript形式、PDF形式、画像形式等の様々なファイル形式で出力される場合、これらを統一の形式に変換して利用者側に出力する。
【００４０】
入力装置１１は、自装置のキーボート、マウス等の装置を指す。又、プログラム提供サーバ２ａ、２ｂ等の外部装置からの入力信号を受信するインタフェースを指す。出力装置１２は、自装置のＣＲＴモニタ、液晶モニタ、プリンタ等の装置を指す。又、外部装置宛ての出力信号を送信するインタフェースを指す。通信制御装置１３は、無線、有線、光ファイバ等のネットワーク４を介してデータを送受信する為の制御信号を生成し、制御する。主記憶装置１４は、処理の手順を記述したプログラムや処理されるべきデータを一時的に記憶し、ＣＰＵ２０の要請に従ってプログラムの機械命令やデータを引き渡す。ＣＰＵ２０で処理されたデータは主記憶装置１４に書き込まれる。主記憶装置１４とＣＰＵ２０はアドレスバス、データバス、制御信号等で結ばれている。
【００４１】
（生物学情報統合装置の動作）
次に、生物学情報統合システム１００において、生物学情報統合装置１がプログラム提供サーバ２ａ、２ｂ及びサービス提供サーバ３との間で行う一連の動作について、図４を参照して以下に説明する。
【００４２】
生物学情報統合装置１の動作には大きく分けて、１）特定のプログラム処理、２）複数のプログラムの処理、３）外部サービスの利用が挙げられるが、各動作は利用者の選択により決定され、実行される。尚、ステップに付されてある番号は、処理の流れの一例を示すものであり、動作の順序はこれにより決定されるものではない。
【００４３】
(ａ)先ず、生物学情報統合装置１が実行されると、ステップＳ１００において、初回の動作であるか否かを判定する。初回である場合はステップＳ１０５において、自動インストーラ手段２５が起動され、生物学情報統合装置１に必要なプログラムを自動的にダウンロードしてインストールする。このインストールにより生物学情報統合装置１に必要なプログラムは全て利用可能な状態となる。自動インストーラ手段２５は、プログラムを追加してインストールする場合にも起動する。尚、この動作の詳細については後述する。
【００４４】
（ｂ）ステップＳ１１０においては、図２の共通機能手段２１ａが出力装置１２上に、ファイル操作、印刷等の共通機能、特定のプログラムの実行及び複数のプログラムの実行等の共通メニューを表示させ、利用者へ使用希望するプログラムの入力を促す。利用者より特定のプログラムが選択された場合はステップＳ１１５へ進み、複数のプログラムが選択された場合はステップＳ１４０へ進み、プログラムの中でも外部のサービス提供サーバ３に依頼をする必要のあるプログラムが選択された際にはステップＳ１６５へ進む。
【００４５】
（ｃ）先ず、特定のプログラムが選択された場合には、ステップＳ１１５において、共通機能手段２１ａが利用者に実行する特定プログラムの選択を促す。プログラムの実行画面は図９のように表示される。メニューバーには、統合環境で共通な機能であるファイル（ファイルの入出力）項目、編集（配列の編集）項目、表示（配列や立体構造の表示）項目、プログラム選択項目３１、複数実行項目、画面（指定画面の表示）項目及びヘルプ項目等がある。これらの項目は、複数のプログラムにおいても共通に利用される。
【００４６】
ステップＳ１２０において、プログラム選択項目３１が選択されると、プログラムＧＵＩ制御手段２１ｂは、生物学情報統合装置１においてサポート可能なインストール済みのプログラム、及びサービス提供サーバ３を介し使用可能な外部サービスの一覧を、図９のように出力装置１２上に表示する。
【００４７】
ステップＳ１２５において、プログラム選択項目３１の中から入力装置１１を介して１つのプログラムが選択されると、図２のＧＵＩ付プログラム処理手段２２若しくはプログラム処理手段２３がそのプログラムの実行を行なう。ステップＳ１３０において実行結果は出力装置１２に表示される。ステップＳ１３５にてプログラム処理を続行するか否かを選択し、再度プログラム処理を実行する場合はステップＳ１２０へ戻り、実行しない場合はこの特定プログラムの処理を終了する。
【００４８】
（ｄ）複数のプログラムが選択された場合には、ステップＳ１４０において、共通機能手段２１ａが利用者に実行する特定プログラムの選択を促す。プログラムの実行画面は図１０のように表示される。
【００４９】
ステップＳ１４０において、図１０のメニューバーの複数実行４５が選択されると、図２のプログラムＧＵＩ制御手段２１ｂは、生物学情報統合装置１においてサポート可能なインストール済みのプログラム、及びサービス提供サーバ３を介し使用可能な外部サービスの一覧を、図１０の可能性リスト４１内に表示し、実行するプログラムの組み合わせ選択を利用者に促す。例えば、例えばプログラムＡ→Ｂを選択し、更にＢ→Ｃを選択すると、プログラムはＡ→Ｂ→Ｃと実行される。次にステップＳ１５０において選択された組み合わせにて複数のプログラムの連続実行が行なわれる。尚、この動作の詳細については後述する。
【００５０】
ステップＳ１５５にてプログラムの実行結果は出力装置１２上に表示される。ステップＳ１６０においてプログラム処理を続行するか否かを選択し、再度プログラム処理を実行する場合はステップＳ１４０へ戻り、実行しない場合はこの複数プログラムの連続実行処理を終了する。
【００５１】
（ｅ）ステップＳ１６５において、外部サービスの使用を必要とするメニューが利用者より選択された場合、ステップＳ１７０において、図２の外部サービス用ＧＵＩ手段２４ａが実行する外部サービスを出力装置１２上に表示する。これは図９若しくは図１０中に表示してもよいし、別の画面を表示しても構わない。
【００５２】
ステップＳ１７５において、外部サービス依頼手段２４ｂは、外部サービス用ＧＵＩ手段２４ａを介して、図１のサービス提供サーバ３に選択された外部サービスの処理を依頼する。ステップＳ１８５において外部サービス結果処理手段２４ｃがこのサービスの結果を受け取り、ステップＳ１９０にてサービス結果表示等の一定の処理を行なう。この外部サービス利用動作は、画面上では他のプログラム利用と同様な方式をとっている為、利用者は外部サービスを利用しているのか、イントール済みのプログラムを利用しているかを意識することはない。
【００５３】
最後にステップＳ１９５にてプログラム処理を続行するか否かを選択し、再度プログラム処理を実行する場合はステップＳ１７０へ戻り、実行しない場合はこの外部サービス利用プログラムの処理を終了する。
【００５４】
（自動インストーラの動作）
次に、ステップＳ１０５の自動インストーラ手段２５の動作について図５を参照して説明する。
【００５５】
（ａ）先ずステップＳ２００において、自動インストーラ手段２５は、インストールすべきプログラム情報の登録状況を、プログラム情報記録部１６のインストール情報を参照して調査する。ステップＳ２０５において、この調査結果を基に、生物学情報統合装置１を実行するマシンに存在しない未インストールプログラムリストを作成する。
【００５６】
（ｂ）ステップＳ２１０において、自動ダウンロード手段２５ａは、プログラム情報記録部１６のプログラム所在情報及びダウンロード情報より未インストールプログラムリスト内のプログラムの所在地及びダウンロード情報を取得し、ステップＳ２１５においてこれらのプログラムをダウンロードする。更にステップＳ２２０において、プログラム情報記憶部１６よりダウンロードしたプログラムのインストール情報を取得する。
【００５７】
（ｃ）プログラムにはインストールの際にライセンス情報が必要なものがあるため、ステップＳ２２５においてライセンスが必要か否かの判定を行う。ライセンスが必要であった際にはステップＳ２３０においてライセンス情報取得手段２５ｃが利用者にライセンス情報の入力を促し、入力されたライセンス情報を取得する。このライセンス情報取得のタイミングは、各プログラムのインストール時、又はインストールに必要な情報を最初に利用者に事前に入力してもらい、後は全て自動的にインストールすることも可能である。
【００５８】
（ｄ）次にステップＳ２３５において、プログラムインストール手段２５ｂがプログラムのインストールを行なう。最後に、ステップＳ２４０にてインストール処理を行なうプログラムがまだ存在するかの判定を行い、まだインストール処理を行なう場合はステップＳ２１０へ戻り、インストール処理を行なわない場合はこの自動インストール処理を終了する。
【００５９】
（特定プログラム実行の動作）
次に、ステップＳ１２５の特定プログラム実行の動作について図６を参照して説明する。
【００６０】
（ａ）先ずステップＳ３１０において、選択された特定プログラムが固有のGUIを有するか否かを判定する。固有のGUIを有しない場合、ステップＳ３１５において図２のプログラム処理手段２３のプログラムＧＵＩ手段２３ａが、このプログラム用に準備するGUIを表示する。例えば図９のプログラム選択項目３１にて「Procheck」と呼ばれるタンパク質の構造の評価のプログラムが選択されるとする。この際、Procheckというプログラムには本来GUIが存在しないため、プログラムＧＵＩ手段２３ａが、Prpcheck用GUIを表示する。固有のGUIを有するプログラムである場合、通常通りプログラムを起動し、固有のGUIを表示させる。
【００６１】
（ｂ）ステップＳ３２０において、これらのGUIを利用者に入力操作させ、入力された情報を基にプログラム実行手段２３ｂはプログラムの演算処理を実行する。例えば図９のProcheckメニュー項目３３に、検査対象のPDB形式のファイル（タンパク立体構造の情報のファイル形式）及び検査の解像度を指定若しくは入力させ、入力値を基に演算実行する。尚、実行中の様子は、図９の実行状況モニタ欄３４から閲覧できる。ステップＳ３２５において各実行プログラムはこの演算結果をプログラム処理手段２３に引き渡す。
【００６２】
（ｃ）ステップＳ３３０において、各プログラムの演算結果が異なるファイル形式であった場合、図２の結果出力処理手段２７は、これらのファイル形式を統一したファイル形式に変換し、ステップＳ３３５にて出力装置１２に、例えば図９の実行結果表示画面欄３２のように、出力する。
【００６３】
例えば、Procheckはpostscript形式のファイルを出力するが、図９では結果出力処理手段２７がｐｄｆ形式に変換して表示している。この統一したファイル形式であることにより、利用者は結果の画面表示、印刷などの種々の操作をプログラム毎に意識せず操作することができる。
【００６４】
（複数プログラム連携準備の動作）
次に、ステップＳ１４５の複数プログラムの連携準備の動作について図７を参照して説明する。
【００６５】
（ａ）先ずステップＳ４００においては、図２のプログラムＧＵＩ連携手段２３ａが、生物学情報統合装置１においてサポート可能なインストール済みのプログラム、及びサービス提供サーバ３を介し使用可能な外部サービスの一覧を、図１０の可能性リスト欄４１内に表示する。これにより、実行するプログラムの組み合わせ選択を利用者に促す。更に、図１０の各プログラムのメニュー欄４２に詳細な設定項目を入力若しくは選択させるよう促す。
【００６６】
（ｂ）ステップＳ４０５において、利用者により選択された実行するプログラムの組み合わせ及び詳細な設定項目を取得すると、プログラム入出力情報管理手段２６ａが最初のプログラムの出力と次のプログラムの入力の対応付けを行う。具体的には、最初のプログラムの出力結果の内のどの出力結果を次のプログラムの入力パラメタとして利用するかを図３のように指定する。
【００６７】
（ｃ）この対応づけの際、データ変換手段２６ｂが、データ変換を行なうことがある。例えば、出力は構造情報の形式であるPDB形式で入力が配列情報のFASTA形式の場合、PDB形式から配列情報のみを抽出してFASTA形式に変換する。
【００６８】
（ｄ）ステップＳ４１５では、プログラム入出力情報管理手段２６ａが、組み合わされたプログラム情報を定義し、図３（ｃ）のようにプログラム入出力情報記憶部１７に登録する。最後にステップＳ４２０において、更に連結するプログラムの有無を判定し、まだ連結するプログラムが有る場合はステップＳ４００へ戻り、連結するプログラムが無い場合はこの処理を終了する。
【００６９】
（複数プログラムの連携及び実行の動作）
次に、ステップＳ１５０の複数プログラムの連携及び実行の動作について図８を参照して説明する。
【００７０】
（ａ）先ずステップＳ５１０において、プログラム連携処理手段２６は、組み合わされたプログラム情報をプログラム入出力情報記憶部１７より取得する。ステップＳ５１５においては、取得したプログラム情報を基に、プログラムの実行順序を指定した複数プログラムの実行シナリオを作成する。この実行シナリオは図１０の複数実行メニュー欄４３に表示される。プログラム連携手段２６ｃは、この実行シナリオに従いプログラムを実行する。図１０の実行状況モニタ欄４４はこの実行状況を表示する。
【００７１】
（ｂ）プログラム実行後、ステップＳ５２５においてこの後実行するプログラムの有無を判断する。実行するプログラムが有る場合、ステップＳ５３０へ進み、データ変換手段２６ｂがデータ形式情報記憶部１８の情報を基に、プログラム実行結果である出力情報を次のプログラムに入力情報として引き渡す為のデータ変換を行う。更に、ステップＳ５３５にて次のプログラムの入力情報を作成し、ステップＳ５２０へ戻り、この入力情報を基に次のプログラムを実行する。
【００７２】
（ｃ）実行するプログラムが無くなると、ステップＳ５４０へ進み、実行結果データを結果出力処理手段２７へ引き渡す。結果出力処理手段２７はこれを出力装置１２上に表示する。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の実施の携帯に係る生物学情報統合装置１は、単なるインタフェースではなく、統合環境として使用することができる。例えば、個々の外部プログラムとの連携は、コンポーネントとして独立させ、WebブラウザのPlug-inの用にユーザーの利用に合わせて補充できる。
【００７４】
また、ユーザーが扱うデータとして解析の対象となるタンパク質のアミノ酸配列やＤＮＡの塩基配列を構成する文字列のシーケンスをうまく処理できる多機能エディタも開発することも可能である。更に、コマンドインタフェースのプログラムにGUIを提供することにより、ホモロジーモデリングで問い合わせ配列とテンプレートとなるPDBの配列を比較したり、配列が異なる部分を色を変えて表示したりする機能を追加することが可能である。
【００７５】
生命科学関連のソフトウェアには、Web上のCGIで提供されているものと、バイナリもしくはソースプログラムとして配布されているものの２種類があるが、どちらへのアクセスも違和感なく扱えるようにWeb及びCGIとの連携を取ることができる。
【００７６】
更に、各ソフトウェアによってそれぞれの動作環境が異なることがないよう、Linux、Unix（登録商標）(IRIX)、Windows（登録商標）、Mac OSの４つのプラットフォームで、同一の操作感を得られるようなソフトウェアとして開発することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態に係る生物学情報統合システムの概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る生物学情報統合装置の構造図である。
【図３】プログラム入出力情報のデータ構造図である。
【図４】生物学情報統合装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図５】自動インストーラの動作を示すフローチャートである。
【図６】特定プログラム実行の動作を示すフローチャートである。
【図７】複数プログラムの連携準備の動作を示すフローチャートである。
【図８】複数プログラムの連携及び実行の動作を示すフローチャートである。
【図９】特定プログラム実行時の画面図である。
【図１０】複数プログラム実行時の画面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１…生物学情報統合装置
２ａ、２ｂ…プログラム提供サーバ
３…サービス提供サーバ
４…ネットワーク
１１…入力装置
１２…出力装置
１３…通信制御装置
１４…主記憶装置
１５…補助記憶装置
１６…プログラム情報記憶部
１７…プログラム入出力情報記憶部
１８…データ形式情報記憶部
２０…ＣＰＵ
２１…インタフェース手段
２１ａ…共通機能手段
２１ｂ…プログラムGUI制御手段
２１ｃ…プログラムGUI連携手段
２２…ＧＵＩ付プログラム処理手段
２３…プログラム処理手段
２３ａ…プログラム用GUI手段
２３ｂ…プログラム実行手段
２４…外部サービス処理手段
２４ａ…外部サービス用ＧＵＩ手段
２４ｂ…外部サービス依頼手段
２４ｃ…外部サービス結果処理手段
２５…自動インストーラ手段
２５ａ…自動ダウンロード手段
２５ｂ…プログラムインストール手段
２５ｃ…ライセンス情報取得手段
２６…プログラム連携処理手段
２６ａ…プログラム入出力情報管理手段
２６ｂ…データ変換手段
２６ｃ…プログラム連携手段
２７…結果出力処理手段
３１…プログラム選択項目
３２…実行結果表示画面欄
３３…メニュー項目
３４…実行状況モニタ欄
４１…可能性リスト欄
４２…メニュー欄
４３…複数実行メニュー欄
４４…実行状況モニタ欄
４５…複数実行項目
１００…生物学情報統合システム
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
2005228155.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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