微生物ゲノムデータベースDOGANとNITEの継続的情報公開への取り組み○市川 夏子、澤野 寿彦、関川 智洋、山崎 秀司、藤田 信之(独) 製品評価技術基盤機構(NITE)・NBRC－微生物ゲノムデータベースDOGAN－

NITEの微生物ゲノム解析とDOGAN公開状況◎NITEで解析した株のゲノム情報を公開するデータベース◎アノテータによる高精度マニュアルアノテーションを実施◎ゲノム解析機関として国内最大級の公開株数 今年度も続々公開予定◎過去公開菌のリアノテーションも実施中

今年1月から9菌のゲノム情報、2件のプロテオーム情報を公開しました。

Pyrococcus horikosii
1998.4.30

Corynebacterium efficiens
YS-314
2002.3.29

Aspergillus oryzae
RIB40
2005.12.21

Staphylocuccus aureus
MW2
2002.5.25

Staphylococcus heamolyticus
JCSC1435
2005.6.30

Aeropyrum pernix K1
1999.7.30

199819992000

Sulfolobus tokodaii
strain 7
2001.9.13
2001

2002

2003

2004

Streptomyces avermitilis
MA-4680
2003.4.8
2005

2006

2007

2008

2009

2010

NBRC 番号 DNAリソース※2
NBRC 4314
NBRC 100959 clone, gDNA

清酒酵母

Saccharomyces cerevisiae Kyokai no.7

published

NBRC 101557

Acetobacter pasteurianus IFO 3283

published

NBRC 3283

clone, gDNA

Gluconacetobacter xylinus NBRC 3288
Lactobacillus homohiochii NBRC 13120
Tetragenococcus halophilus NBRC 12172

publishedongoing
published Proteome

NBRC 3288
NBRC 13120
NBRC 12172

gDNA

スピルリナ

Arthrospira (Spirulina) plantensis NIES-39published Protein sequencing

アミノ酸生産

Corynebacterium efficiens YS-314T

publishedclone

黄色ブドウ球菌

Staphylococcus aureus N315

publishedclone

Staphylococcus haemolyticus JCSC1435

published

clone

Kitasatospora setae KM-6054T

published

NBRC 14216T clone, gDNA

Streptomyces avermitilis MA-4680T

published

NBRC 14893T gDNA

Actinoplanes missouriensis 431T

complete

NBRC 102363T

Aeropyrum pernix K1T

published Proteome

NBRC 100138T clone, gDNA

Pyrococcus horikoshii OT3T

published

NBRC 100139T clone, gDNA

Sulfolobus tokodaii strain 7T

published ProteomeNBRC 100140T clone, gDNA

好塩性古細菌Haloarcula japonica TR-1T

ongoing

NBRC 101032T

メタン生成古細菌
紅色光合成細菌
鉄腐食能

Methanocella paludicola SANAET
Rubrivivax gelatinosus IL144
Methanococcus maripaludis KA1, OS7

published
NBRC 101707T clone, gDNA
ongoing
NBRC 100245
complete Proteome(OS7)環 好酸性、金属耐性
境・エ
ネ 有機溶媒耐性
ル
ギー 酸素ストレス耐性
イネ苗立枯細菌病菌

Acidiphilium multivorum AIU301T

published

NBRC 100883T clone

Kocuria rhizophila DC2201

published Proteome

NBRC 103217 clone, gDNA

Rhodococcus erythropolis PR4

published

NBRC 100887 clone, gDNA

Rhodococcus opacus B4Amphibacillus xylanus NBRC 15112T
Burkholderia plantarii MAFF301723T

published Proteome
completeongoing

NBRC 15112T
NBRC 104884T

磁性粒子合成菌

Desulfovibrio magneticus RS-1T

published

NBRC 104933T clone, gDNA

ポリリン酸蓄積菌

Microlunatus phosphovorus NM-1T

published

NBRC 101784T gDNA

ﾍｷｻｸﾛﾛｼｸﾛﾍｷｻﾝ分解

Sphingobium japonicum UT26S

published

NBRC 101211 clone, gDNA

リグニン分解Sphingobium sp. SYK-6

published

NBRC 103272

published Proteome
ongoingongoing

NBRC 100599 clone, gDNANBRC 104410T

抗生物質生産

好熱古細菌

2011

統一されたボキャブラリーでアノテーションを付与
独自のカテゴリーによる機能分類

アノテータのコメントを表示
相同遺伝子のリファレンス情報を付与

Brevibacillus brevis 47
タンパク質生産宿主
Kluyveromyces marxianus DMKU3-1042
高温アルコール発酵酵母
新門アルマティモナデテス門 Armatimonas rosea YO-36

その他多様な情報を提供中

Sulfolobus tokodaii strain 7のリアノテーション
Crenarchaeon

S. tokodaii strain 7 (= NBRC100140)

completeGemmatimonas aurantiaca T-27T
Marine actinobacterium YM16-304
Phycisphaera mikurensis FYK2301M01T

published Protein sequencing NBRC 100505T clone, gDNA
completeongoing
NBRC 102666T

高温排水処理リアクター

Anaerolinea thermophila UNI-1T

published Protein sequencing NBRC 100420T clone

温泉硫黄芝

Caldilinea aerophila STL-6-O1Tongoing Protein sequencing NBRC 104270T

極限 深海熱水噴出孔
環 シジミ消化管
境
ヒツジルーメン

Deferribacter desulfuricans SSM1T

published

NBRC 101012T clone, gDNA

Oscillibacter valericigenes Sjm18-20T

published

NBRC 101213T

Selenomonas ruminantium subsp. lactilytica TAM6421 ongoing

NBRC 103574

深海熱水活動域

Thermosulfidibacter takaii ABI70S6T

NBRC 103674T※1 Proteome: プロテオーム解析も実施しています。詳しくは → http://www.bio.nite.go.jp/ngac/project_p.html※2 clone, gDNA: ゲノムＤＮＡクローンまたはゲノムDNAを分譲しています。詳しくは → http://www.nbrc.nite.go.jp/index.html①遺伝子予測の再検討

140 ORFを削除
130 ORFを新規作製
411 ORFの開始位置を修正

Start positionの変更例
pyrK

1179 ORFにアノテーションの根拠とした情報を付加

STK_12990(ST1299)

S. solfataricus

13000(ST1300)

cren7
6901

SSO0975

pyrI

STK_14780(ST1478)【CREATE】
STK_12995 chromatin protein Cren7
STK_13005 hypothetical protein

S. tokodaii④ リファレンスの追加

14800(ST1480)14790(ST1479)【CHANGE】 STK_14785

New assigned

81 ORFのN末ペプチドを同定
23 ORFの開始位置を修正
2 ORFを新規作成

pyrB14785(STS177)

pyrC

新規ORFの作製例

808 ORFのタンパク質名を変更★ ORFID変更しました。
新旧IDで検索できます.

ongoing

遺伝子発見ソフトでORFを予測し、相同性を元にマニュアルでORFの妥当性・開始位置を検討した。
130 ORFを新規に作製し、411 ORFの開始位置を変更、140ORFを削除した。

③ 機能推測の再実施

NBRC 105658T

Caldisericum exile AZM16c01T

リアノテーション結果概要② プロテオーム解析

clone

新 新門カルディセリカ門
規分 新門ジェマティモナデテス門類
群 新目名称未定
プランクトマイセテス門

九州・別府温泉から1983年に分離された好酸性好熱古細菌。至適生育温度は80℃。至適pHは2.5-3
2001年にNITEによりゲノム解析を行い情報を公開した。

① 遺伝子予測の再検討

NBRC 100395T clone, gDNA

published

Anaerolinea thermophila
2011.1.24
Acidiphilium multivorum
2011.3.29
Microlunatus phosphorus
2011.6.1

NITEの高精度マニュアルアノテーション

gDNA

黄色ブドウ球菌（ﾒﾁｼﾘﾝ耐性） Staphylococcus aureus MW2
健 ブドウ球菌（日和見感染菌）
康Brevibacillus brevis 47
Rhodococcus erythropolis PR4
Rhodococcus opacus B4
Gemmatimonas aurantiaca T-27
2009.3.31
Desulfovibrio magneticus RS-1
2009.7.31
Acetobacter pasteurianus
2009.10.20

Kocuria rhizophila
DC2201
2008.3.31

解析状況
その他※1
ongoing
published Proteome

食 酢酸菌
品
ホモ火落ち乳酸菌
醤油乳酸菌

Methanocella paludicola
Kitasatospora setae
2010.1.4
2010.11.11
Deferribacter desulfuricans Salmonella typhimurium
2010.3.5
2010.11.26
Arthrospira platensis
Sphingobium japonicum
2010.3.29

Staphylocuccus aureus
N315
2001.4.20

黒麹菌
麹菌

菌株名
Aspergillus awamori NBRC 4314
Aspergillus oryzae RIB40

カテゴリ

DOGANは今後も高精度な情報を数多く提供することに努めていきます
DOGAN年表

Licensed under a Creative Commons表示2.1日本 license(c)2011 市川夏子 （製品評価技術基盤機構）

0976(dihydroorotate dehydrogenase
electron transfer subunit)

変更後の start position【Reference 】

S.solfataricus P2 _SSO6901
chromatin protein Cren7[PMID: 18096617 etc.]

6904

chromatin protein

以前予測していたstart position② プロテオーム解析
プロテオーム解析によるstart positionの修正例

ORFの正確な翻訳開始位置を決めるため、エドマン分解法によりタンパク質のN末端解析を行った。
2 ORFを新規に作製し、81 ORFの開始位置を変更した。

STK_24380(ST2438)①遺伝子予測の再検討

154

N-term blocked

33

Undetectable

15

Duplicate23

Identified protein

8124430 Frame24390(ST2440)24390

New assigned(ST2439)

プロテオーム解析結果概要
Number of spots

24400(ST2439)

Identified peptide (1)MKETENEIIIEVPNLPPIKI(ST2443)(＋)

【CREATE】 STK_24405(hypothetical protein)

以前予測していた start position
Identified peptide (2)【CHANGE】 STK_25110(dienelactone hydrolase)
2D-page ゲル画像

② プロテオーム解析③ 機能推測の再実施

機能未知から新たに機能予測できた例（一部）

NITEアノテーション手法に基づき、相同性検索、ドメイン検索を再実施し、機能推測を行った。
808 ORFのタンパク質名を変更した。
Annotation

NITEアノテーションScheme③ 機能推測の再実施

相同性検索

各protein DBの統合

UniProtKB
近縁種ゲノム自ゲノム etc.

IS FINDERCRISPR db
TransportDB
MEROPSCAZyPDB

モチーフ検索

④ リファレンスの追加

InterPro
HAMAP
SignalP
TMHMM
SOSUI

活性部位等の確認
PubmedUniProt

Product name
Gene name
EC number
Category
Reference

gene clustercomponent
pathway の確認
KEGG
UniProt

系統解析
実験情報の検索clustalW

相同性根拠となる実験情報や論文情報を付加

PubmedNew IDSTK_21090
STK_12905
STK_21060
STK_12995
STK_21070
STK_14310
STK_09430
STK_13070
STK_22800
STK_16130
STK_14440
STK_04710
STK_21650
STK_04390
STK_12870

Old ID
ST2109
STS142
ST2106

Ref★

ST2107
ST1431
ST0943
ST1307
ST2280
ST1613
ST1444
ST0471
ST2165
ST0439
ST1287

★

★

★
★
★
★

★

New product name5'-3' nuclease NurAarchaeal chromatin protein
bipolar DNA helicase HerAchromatin protein Cren7
DNA double-strand break repair protein Mre11
DNA primase large subunit
DNA primase small subunit
DNA repair helicase XPD
DNA repair helicase XPD
DNA-dependent ATPase XPBIIHolliday junction resolving enzyme Hjc
Orc1/Cdc6 initiator protein 2
Orc1/Cdc6 initiator protein 3
repair endonuclease XPF
ssDNA-dependent ATPase XPBI★：S. tokodaiiで実験的に機能が確認されているもの② プロテオーム解析

http://www.bio.nite.go.jp/dogan/ (FREE)④ リファレンスの追加
上記のNITEアノテーション手法に基づき、アノテーションの根拠として相同遺伝子のリファレンス情報を追加した。
1179 ORFに対して 3243 報のリファレンス情報を追加した。

NITE

S. tokodaii

o ～～～aGnDOGAN-Kun④ リファレンスの追加

National Institute of Technology and Evaluation

独立行政法人 製品評価技術基盤機構

Other homologue
genus Sulfolobus
other Archaea

Supported ORF
1801133457
434

統合された情報の概要
Database

追加されたリファレンスの概要
Experimentalorganism

2001年のゲノム情報公開以降、他DBで独自の解析がなされて公開されている情報をDOGANに入力し、統合を行った。

Pubmedpapers
258
2985
911
888

Supported ORF

IS finder

inertion sequence

67 IS, 52 ORF

CRISPRs database

CRISPR, Cas gene

3 CRISPR, 33 ORF

TransportDB

transport protein

167 ORFMEROPS

peptidase

64 ORFCAZy

glycosidase, glycosyltransferase

52 ORF

PDB

crystal structure

109 ORF