「代謝物リストの見本を載せるデータベース」
有田正規（理化学研究所環境資源科学研究センター）・金谷重彦（奈良先端科学技術大学院大学情報科学）・櫻井望（かずさDNA研究所）

1. MassBankデータの整理
化合物を中心に整理し、NAIST・かずさのデータと統合。暫定サイトとしてRefSpecを構築 (http://133.242.136.63/wiki/)。

3. Metabolomics Node Network (MNN) の構築
エンドユーザーには wiki にアクセスしてもらい、サーバー間のデータシェアリング、APIを通じたアクセスは MNN という別システムで対応。

jp-server-1

us-server-1

jp-server-2

crawl

master-node

eu-server-1

synchronize

merge

Merged Spectra

・MassBankの公開データをInChI, compound classを元に分類、カテゴリー分け。23199 Spectra  3205物質、24研究グルー
4. 国際連携
プの測定プロトコルを著者とコンタクトを取って整理。
MassBank of North America (MONA @ UC Davis) とは MNNを通じたデータシェアリング (with Gert Wolgemuth @ Fiehn
2. 新しいMassBank IDLab, Davis)
測定条件IDの桁を追加
Norman MassBank とは現在 Subversion を利用。これもMNN
旧ID： KO000001  新ID： KO01000001に移行したい。
旧ID： KNA00001  新ID： KNA1000001
MONA: http://mona.fiehnlab.ucdavis.edu/
旧ID： PR010001  新ID： PR0a010001
Norman MassBank: http://massbank.ufz.de/MassBank/
ハードイオン化は a,b,cを振る

5. Metabolome Model の構築
収録予定のデータたち• GC/MSによるシロイヌナズナの代謝物 （福島敦史）• LC/MS2によるシロイヌナズナ、ミヤコグサ、トマト、ホウレンソウの代謝物（櫻井望、Bio-MassBankとして公開していたものを整理）• 9種藻類の脂質データ（津川裕司）• LipidBlastおよびその拡張による脂質理論ライブラリ (Tobias Kind, 津川裕司）• 酵母基礎代謝物のMRM用ライブラリ（津川裕司）• 植物スフィンゴ脂質のMRM用ライブラリ（予定）• マウススフィンゴおよび酸化脂質のMRM用ライブラリ（有田誠、池田和貴）• ほか

代謝化合物とその生理活性の関係を集めたデータベース
生物種と代謝化合物の関係を集めたデータベース
Metabolite Ecology (prototype)
二次代謝物の分布(生物組組織、環境分布) 8285 records
http://kanaya.naist.jp/MetaboliteEcology/top.jsp

生物組織分布

環境分布

Woods, Bark 137
Leaves540
Rhizomes
761
Flowers, Buds 83
Fruits
515
Seeds
161
Stems, Twigs 20
Nodule1
その他
69

VOC

生物活性5987●Nervous system agent
・Antipyretic・Analgesic・Antiarthritic
・Anesthetic
・Sedative・Antispasmodic
・Anticonvulsant・Antidementic・Antidepressant・CNS Stimulant
・Diaphoretic・Emetic・Antiemetic・Antigout
・Antimigraine
・Antimyasthenic
・Antiparkinson
・Antipsychotic・Muscle relaxant●Genitourinary agent
・Oxytocic
・Antifertility
・Abortifacient
・Other genitourinary agent●Anti-cancer agent
・Antioxidant
・Anticancer
・Antitumor
・Antineoplastic
・Antimutagenic●Anti-inflammatory agent
・Antiinflammatory
・Antiallergic
・UV shield・Antidermatitic
・Antiedemic●Immunological agent
・Immunosuppressant・Immunostimulant
・Immunomodulative●Cardiovascular agent
・Antidiabetic・Hemostatic・Antithrombotic・Cardiotonic・Antiarrhythmic
・Diuretic
・Hypotensive
・Atihyperlipidemic・Antianemic
・Other cardiovascular agent●Nutrient・Nucleic acid・Essential amino acid・Nonessential amino acid・Vitamin・Nutrient・Tonic●Not therapeutic agent
・Solvent・Flavor・Odor
・Pigment・Emulsifying agent
・Antiseptic●Respiratory tract agent
・Antitussive
・Expectorant・Antiasthmatic・Other respiratory tract agent●Anti-microbial
・Antibacterial
・Antituberculotic
・Antifungal
・Inhibit spore germination
・Antimicrobial●Digestive organ agent
・Antidiarrheic
・Carminative・Stomachic・Laxative・Choleretic・Antihepatotoxic
・Other digestive organ agent

質量値(m/z)

精密質量の正確な評価

（２）
5 ppm
ツール X

各ソフトで評価されたピークの質量値

LC溶出時間アダクト・多価イオンの正確な判定

高速な組成式推定

仮想スペクトルDB

化学構造DB●Toxic・Insecticidal
・Acaricidal
・Molluscicidal
・Piscicidal
・Nematocidal
・Herbicidal
・Phytotoxic
・Phototoxic
・Toxic・Cytotoxic
・Neurotoxic
・Pneumotoxic
・Hepatotoxic

未知スペクトル

マッチング

コンビナトリ
アルなフラグメント生成

化学構造DB

既存知識[M+H]+
Sakurai et al. (2012)
Bioinformatics

手作業による同定・推定の方針決定が飛躍的に向上

（４）
特徴の抽出

特徴リスト

開裂ルール
仮想スペクトルDB・・
715100672・・

SIRIUS（５）

フラグメン
トツリーの生成nononoyes
yesnoyes・・

構造的特徴の推定・・
3100259857・
・

×yesnoyesyesnonoyes・・●Other disease-causing
・Psychotomimetic
・Hemolytic
・Allergenic
・Irritant・Dermatitic
・Edematous●Attractant/repellent
・Feeding attractant
・Feeding deterrent
・Pollinator attractant
・Oviposition attractant
・Oviposition deterrent
・Sex attractant
・Attractant
・Repellent●Affect plant growth・Enhance germination
・Enhance stem growth・Enhance root growth・Enhance leaf growth・Enhance flowering・Enhance fruiting
・Enhance plant growth・Inhibit germination
・Inhibit stem growth・Inhibit root growth・Inhibit leaf growth・Inhibit flowering・Inhibit fruiting
・Inhibit plant growth・Allelopathic
・Phytoalexin●Tumorigenic
・Tumorigenic
・Mutagenic
・Genotoxic
・Teratogenic

FlavonoidSearch

フラグメント 機械 スペクトル
生成モデル 学習 データ
ISIS, CMF-ID
MetFrag（３）[M+Na]+

LC溶出時間●Narcotic

スペクトルDB
開裂ルール（生成モデル）（６）[M+H-H2O]+●Other health agent
・Antiulcerogenic
・Depilatory
・Antidote・Hormonal・Dental
・Other healthyMassBank
NISTmzCloud

（１）

ツール S

●Anti-parasitic
・Anthelmintic
・Antiprotozoal
・Antiamoebic
・Antimalarial
・Antileishmanial
・Antitrypanosomal
・Pediculicidal

スペクトルの自動解読によるフラボノイドの推定ピーク抽出ツールの高度化
PowerGetソフトの高精度化、自動化

PowerGet●Anti-viral・Antiviral・Antileprotic
・Antihepatitic
・Anti-HIV・Anti-HSV

１）143種類の標品を質量分析(MS/MS解析)
２）基本骨格の開裂のしかたをルール化（経験知）３）約7000種類の既知構造（metabolomics.jp有田さん）に、そのルールを適用
４）出現するMS/MSフラグメントを予測しデータベース化

網羅的なフラボノイドの解析（フラボノーム）を実現
正解セットを用いた推定精度の比較

既存ツール以上の予測精度

メタデータ（実験条件）によるデータ統合

スペクトル空間の拡充
Lipid BLAST
Lipid SearchFingerIDスペクトルデータ
SVM
構造判別器
FT-BLAST
MAGMa

類似性検索

ツリーDB

未知化合物の構造推定
スペクトルDB

約4000件の未公開LC-MSデータを自動処理

Licensed under a Creative Commons表示2.1日本 license