2011年10月5日 トーゴーの日シンポジウム	

リンク自動管理システムとID一括変換システム	今西 規	
産業技術総合研究所バイオメディシナル情報研究センター分子システム情報統合チーム	
【要旨】 生命科学分野の公開データベースの間のリンクを自動で維持・更新するしくみを開発し、「リンク自動管理システム Hyperlink
Management System」として公開している（http://biodb.jp/）。ここでは、指定されたIDに対応するさまざまなIDを一度に表示する「AllDatabase Search」の機能をはじめ、「ID一括変換システム」「ID対応表のダウンロード」「ID識別システム」のサービスを提供している。現在取り扱うデータベースは、ヒトの分子情報が37種類、マウスの分子情報が14種類、化合物情報が14種類である。本システムはデータベース構築に携わる開発者の負担を軽減するだけでなく、常に最新のデータへのリンクが保証されるため利用者にも大きなメリットがある。また、一般の研究者がデータベースやホームページを作成する際にも、本サイトが提供するCGIを呼び出すことによって「切れないリンク」を簡単に設定することができ、利用価値が高い。われわれは本システムを発展させ、世界中に散在する生命情報関係の主要なデータベー
スをバーチャルに統合化してゆくことをめざしている。	
図２．マウスの分子情報に関するID対応ネットワーク図。13種類のIDの間の対応関係により、マウスの分子情報を扱う14種類のデータベースを統合化している。	

図１．リンク自動管理システムにおける世界の主要データベース統合のためのID対応ネットワーク図。この設計図に従い、ヒトの分子情報を扱う37種類のデータベースを統合化している。24種類のIDの間の対応関係が使われている。括弧内の数字は2011年10月3日現在のデータ件数を示す。	

図３．化合物および薬剤の分子情報に関するID対応ネットワーク図。
13種類のIDの間の対応関係により、化合物および薬剤の分子情報を扱う14種類のデータベースを統合化している（2010年9月10日より試験公開中）。	

【序論】	
生物学におけるデータは、他のデータとの関係が明らかになってはじめてその価値が明確になる。例えば、ゲノムのDNA配列データは転写産物（RNA）データと関係づけることによって「遺伝子」の構造を浮き上がらせるし、論文中にある機能実験データと関係づけることによってその「機能」を知ることにつながる。
つまり、異なる種類のデータを関係づけることは研究者が新たな知識を得るために役立つのであり、だからこそ生命情報の各種データベースの統合化への要求が高まっているのである。	
統合化に際して大量データを物理的に一カ所に集めることは現実的ではなく、よりよい手段としては（１）キーワードによる横断検索や（２）IDの対応関係の解析によるリンク整備、のようなバーチャルな統合化がある。本研究では、2007年から開発・公開を行っているリンク自動管理システム（http://biodb.jp/）を基礎として、IDによる生命情報データベースの統合化を行った。	
【共通IDの選定とID対応ネットワーク図の作成】
生命情報に関する各種データベースをIDによって統合するため、まず、データベース統合化のカギとなるID（共通IDと呼ぶ）を選定した。ここで用いた共通IDは、国際塩基配列データベース（INSD）のaccession number、HUGO Gene Symbol、Entrez Gene ID、そしてUniProtのID等である。以上のIDは定期的に更新されているだけでなく、IDの消失、分裂、融合の情報も提供されているため、統合化のためのハブとして適している。次に、IDの対応関係を調べることにより、ヒトの分子情報を扱う37種類のデータベースを統合化するためのID対応ネットワーク図を作成した（図１）。このID対応ネットワーク図に従い、各データベースからIDの一覧をダウンロードし、すべてのデータベースの間でのID対応表を毎日自動で作成するシステムを構築した。同様にマウス分子版（図2）、化合物・薬剤版（図3）を作成した。 	
図５．リンク自動管理システムの[All【ヒト分子情報のID対応ネットワーク図】
Database Search]の検索結果。
ID対応ネットワーク図の作成によってわかったことは、第一に、共通IDを利用することで世界のデータHUGOの公式遺伝子名で “POLR2Aベースのバーチャルな統合が実現可能なことである。この図を使うと、あるデータベースのIDを手がかり（RNAポリメラーゼ）”を指定して検索しとして、ネットワーク図中の他のデータベースにある対応データを発見することができる。例えば、
図４．リンク自動管理システム（http://
たところ、26種類のデータベース中にEnsemblの転写産物（Ensembl Transcript）に対応するPDBjの立体構造データを、HUGOとNCBIとbiodb.jp/）のウェブ版トップページ。Human対応するデータが合計80件、PubMedUniProt経由で検索することができる。このような、IDの対応関係表を利用した検索ナビゲーション機能
IDsを選択し、[AllDatabase
Search]を選んの文献が257件見つかった。	
が実現できる。これを実現したものが「リンク自動管理システム」である（図４）。	
だ画面。ここで検索を実行すると37種類の【リンク自動管理システム】データベースへのリンクを一度に表示するこ
リンク自動管理システム（http://biodb.jp/）は、ID対応表を用いて検索ナビゲーション機能を実現したシステムである（図４）。ウェブ版とCGI版があり、ウェブ版はユーザがブラウザ上で入力したあるIDに対して、 とができる。	
それと対応する他のデータベースのページを開く機能を提供している。リンク自動管理システムでは毎日最新のデータ対応表を自動生成しているので、リンクの飛ぶ先は常に最新データである。また、ウェブ版のリンク自動管理システムでは、37種類のすべてのデータベースへのリンクを同時に表示する、[AllDatabase Search]のサービスを開始した（図５）。興味のある分子の何らかのIDを知っている場合には、対応する分子の情報を容易に集めることができる。これは言い換えれば「IDによる横断検索」あるいは「IDによる芋づる式検索」であり、非常に便利である。
【CGI版のリンク自動管理システム】
CGI版のリンク自動管理システムは、データベース構築者が外部リンクを作成するために便利なサービスである。このサービスにより常に最新のページへのリンクを維持することができ、データ更新にともなう図７．ID識別システム（ID Resolver）。
リンク再設定の手間を省くことができる。リンク自動管理システムを用いたリンクの設定方法を紹介する
IDの種類を判別し、該当するデータ（詳細はホームページを参照のこと）。リンク自動管理システムを使ってリンクを設置するためには、以下ベースへのリンクを提示するシステム。のURLをリンク先URLに使う。	
図６．ID一括変換システム（http://
http://biodb.jp/hfs.cgi?id=[ID]&type=[ID Type]&db=[Database name]	
PubMedやPubChemのように数字のbiodb.jp/）。ヒトの分子情報関連の24種類、ここで、[ID]はリンク元（リンク先ではない）のデータベースで使われているID、[ID Type]はIDの種類、みで構成されるIDはその種類の判別が[Database name]はリンク先のデータベース名を示す変数である。変数指定の詳細は、リンク自動管理 マウス13種類、化合物13種類のIDを一括変困難であるので、本システムが役に立システムのヘルプページにある。例えば、DDBJ/EMBL/GenBankのアクセッション番号BC053657を換するサービスを提供している。	
つ。
使ってH-InvDBの対応するデータを表示するには、	
<a href="http://biodb.jp/hfs.cgi?id=BC053657&type=ACC_ID&db=TRANSCRIPTVIEW">BC053657</a>	
【文献】 Imanishi T and Nakaoka H (2009) Hyperlink Management System and ID Converterのようにリンクを設置する。詳細はホームページの解説を参照のこと。
System: enabling maintenance-free hyperlinks among major biological databases. Nucleic【ID一括変換システムとID識別システム】
Acids Research 37 (Web Server Issue): W17-W22 (gkp355).
ヒトの分子情報に関するID対応表を使い、あるIDを対応する他の種類のIDに一括変換するプログラムを「ID一括変換システム」として公開した（図６）。現在はヒト分子関連で24種類、マウスで13種類、化合Licensed under a Creative Commons表示2.1日本
物で13種類のIDを扱っており、どのIDからどのIDへの変換も可能である。プログラムから呼び出して使うウェブサービスも提供している。さらに、IDの種類を自動判定するための 「ID判別システム」も新たに公
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開した（図７）。ぜひご活用いただきたい。