遺伝子オルソログDBによる植物ゲノムDBの統合
中谷明弘1・菊地正隆1・市原寿子2・白澤沙知子2・浅水恵理香3・平川英樹2・中村保一2・田畑哲之2（大阪大学1・かずさDNA研究所2・龍谷大学3）

PGDBj/OD (Plant Genome DataBase Japan/Ortholog Database)	
http://pgdbj.jp/od2/

配列の類似したアミノ酸配列(遺伝子)の種間の対応関係をオルソログと定義し、緑色植物とラン藻のオルソログ情報を蓄積したデータベースを構築しています。構築したデータベースは、PGDBj（Plant Genome DataBase Japan；http://pgdbj.jp）からオルソログデータベースとして公開しています。さまざまなゲノムデータベースをこのオルソログデータベースに配列類似性に基づいてリンクすることによって、エントリーレベ
ルでのデータベース統合が可能になります。

TriFLDB v3（ムギ）アカクローバ

キーワード
配列
ゲノム位置

トマト

TriFLDB v2（ムギ）スサビノリ

KEGG/GENES（植物のみ）

シロイヌナズナ

PHYSCObase（ヒメツリガネゴケ）

ミヤコグサ

RPOPDB（ポプラ）

クラミドモナス

RARGE（シロイヌナズナ）
TAIR（シロイヌナズナ）

トマト
ミヤコグサ

SALAD（イネ他）

ヤトロファ

PGDBj 横断検索

RiceXPro（イネ他）
Rice TOGO Browser（イネ他）

ユーカリ

RAP-DB（イネ）オルソログ関係にある遺伝子の染色体上での位置情報に基づいて種間で対応関係にある染色体の部分領域（シンテニー様領域）の情報を抽出することにより、各部分領域に含まれる遺伝子やマーカーのDNA配列上での位置的な対応関係の推定や探索もデータベース検索によって可能になります。

配列類似性による対応付け

これまでに、NCBI RefSeq（Release 66）から取得した緑色植物のアミノ酸配列（40種・約100万配列）とラン藻のアミノ酸配列（213種・約80万配列）を対象として、両系統群内での全アミノ酸配列間のBLASTによる配列相同性の算出、および、それに基づいた全アミノ酸配列の分類を行い、オルソログ情報の生成およびデータベース化を完了しています。

CyanoBase（ラン藻）NCBI RefSeq
NCBI Taxonomy

緑色植物オルソログ
DBラン藻
オルソログ
DB

40種・約100万配列

213種・約80万配列

ツリーマップによるオルソログ情報の表示と系統プロファイル■ アミノ酸配列の全体集合を部分集合に分割（1つのアミノ酸は1つの部分集合に所属する）。
■ W Hの矩形で全てのアミノ酸配列の集合を表現し、アミノ酸配列の部分集合のサイズに比例させて分割。
■ 各部分集合に特定の2つの生物種のアミノ酸配列が所属しているか否かに応じて着色。
生物種(1)と(2)に関して：■(1)のみが所属する ■(2)のみが所属する ■両方が所属する ■両方が所属しない■ 系統群内でのオルソログ情報の全体像の表示。
■ 系統群情報に沿った部分集合内のアミノ酸配列の情報の表示。
■ 生物種間での比較や系統群情報を用いた絞り込みの実現。
■ 網羅的な配列データベースのナビゲーションシステムの構築。

http://pgdbj.jp/od2/pmap/■シロイヌナズナ×■イネ

クリックすると内容を表示■の矩形2つの生物種を選択■の矩形指定した系統群に含まれるアミノ酸配列の情報を表示■シロイヌナズナ×■ボルボックス

アミノ酸配列の情報を表示

配列ID
生物種名
オルソログID
ゲノム中での位置機能アノテーション
配列■の矩形検索起動（BLAST他）■の矩形“SYNTENIC検索”

シンテニー様領域のオルソログ情報に基づいた抽出■ 複数の生物種間の染色体領域の対応関係の表示。
■ 染色体上で位置的に連続しているアミノ酸配列（遺伝子）を検索してクエリアミノ酸配列群とする。
■ DNAマーカやQTLの位置の種間での比較や予測を実現。
■ クエリアミノ酸配列とオルソログ関係にある検索対象の生物種のアミノ酸配列を取得する。
■ 検索対象のゲノム配列に沿ったウィンドウサーチでオルソログの近接関係が保存されている領域を絞り込む。 ■ アミノ酸配列とゲノム配列が統合されたシステムの構築。
■イネ→■ソルガム
オルソログ情報に基づいたシンテニー様領域の全体像■シロイヌナズナ→■ミヤマハタザオ

イネ↓
ソルガム

シロイヌナズナの染色体上で位置的に連続しているアミノ酸配列（遺伝子）→クエリアミノ酸配列群
18409044
30697693
15221429
18409053
238479005
15221431
30697701
15221433
42572031
186493924

NP_564931.1
3702
NP_177017.2
3702
NP_177018.1
3702
NP_564932.1
3702
NP_001154458.1 3702
NP_177020.1
3702
NP_849861.1
3702
NP_177021.1
3702
NP_974106.1
3702
NP_001117571.1 3702

chr1
chr1
chr1
chr1
chr1
chr1
chr1
chr1
chr1
chr1

25693926
25702041
25707033
25709331
25711869
25712881
25713600
25720066
25725810
25726880

25694946
25702322
25708004
25710749
25712238
25714733
25714733
25721282
25726784
25727235

33090:14814
33090:43092
33090:13177
33090:2431
33090:64883
33090:2527
33090:2527
33090:1762
33090:1496
33090:18742

uncharacterized protein
uncharacterized protein
LOB domain-containing protein 42
zinc finger protein CONSTANS-LIKE 6
uncharacterized protein
3-ketoacyl-CoA synthase 6
3-ketoacyl-CoA synthase 6
tetraketide alpha-pyrone reductase 2
ethylene-responsive transcription factor ERF118
conserved peptide upstream open reading frame 53

81972
81972
81972
81972
81972
81972
81972
81972
81972
81972

NW_003302548
NW_003302548
NW_003302548
NW_003302548
NW_003302548
NW_003302548
NW_003302548
NW_003302548
NW_003302548
NW_003302548

13140885
13155600
13167785
13171607
13176513
13184373
13188353
13196914
13199824
13255829

13141875
13155911
13168765
13172775
13176866
13185765
13190200
13198109
13200807
13256330

33090:14814
33090:43092
33090:13177
33090:243133090:2431
33090:2431
33090:2527
33090:1762
33090:1496
33090:1762

4577666551

系統ID

染色体名

オルソログID

ウィンドウサーチの結果＝クエリ側のオルソログIDの数

検索結果（ミヤマハタザオ）
297838603
297838605
297838609
297800664
297804734
297841575
297841577
297838613
297841579
297800676

配列ID

XP_002887183.1
XP_002887184.1
XP_002887186.1
XP_002868216.1
XP_002870251.1
XP_002888669.1
XP_002888670.1
XP_002887188.1
XP_002888671.1
XP_002868222.1

Licensed under a Creative Commons表示2.1日本 license©  2015 中谷明弘・菊地正隆・市原寿子・白澤沙知子・浅水恵理香・平川英樹・中村保一・田畑哲之

位置（bp）

hypothetical protein ARALYDRAFT_894615
hypothetical protein ARALYDRAFT_315868
LOB domain protein 42
zinc finger (B-box type) family protein
DNA binding protein
zinc finger (B-box type) family protein
hypothetical protein ARALYDRAFT_894621
oxidoreductase family protein
hypothetical protein ARALYDRAFT_475977
hypothetical protein ARALYDRAFT_915304