日本糖鎖科学コンソーシアムデータベース（JCGGDB）○ソロビヨワ・イェレナ1)、藤田典昭1)、鹿内俊秀1)、鈴木芳典1)、木下聖子1),2)、成松久1)
1)産業技術総合研究所 糖鎖技術研究グループ

2)創価大学 理工学部

概要

結論

産総研・糖鎖技術研究グループは文部科学省委託研究開発事業やJST/NBDCの「ライフサイエンスデータベース統合化推進プログラム」に参加し、糖鎖関連の多種多様なデータベースを構築し、糖鎖関連データベースの統合化を推進してきた。2010年から公開されている糖鎖科学コンソーシアムのデータベース（JCGGDB; http://jcggdb.jp）を活用している。我々は、SKOS、OWL、RDFなどのセマンティックWeb技術を用いて、それらのデータベースのコンテンツのRDF化とオントロジーの開発を行っている。 現在、RDFの形式で公開されているデータベースはタンパク質の糖鎖修飾位置のデータベース（
GlycoProtDB）、レクチンと糖鎖の相互作用のデータベース（LfDB）、糖鎖遺伝子データベース（GGDB）、糖鎖関連の遺伝性疾患とその原因遺伝子のデータベース（GDGDB）、糖鎖を認識する病原体の相互作用のデータベース（PACDB）である。また、実験で得られた糖鎖修飾位置についているグライコフォームの情報をGlycoProtDBデータベースの拡張として公開している。我々は、RDF化したJCGGDBのデータベース群と開発したオントロジーをAsian Community of Glycoscience and Glycotechnology（ACGG）の情報リソースとしてhttp://acgg.asia/db/から提供している。

利用者により分かりやすい情報提供を行うためには、糖鎖研究側からの観点から糖鎖に関する様々な情報を分類し階層化しオントロジーを構築した。作成したオントロジーを利用して糖鎖関連のデータをRDF化した。既存のJCGGDBのデータをRDF化することで、共通する用語（構造情報、遺伝子名、化合物名など）を利用して外部のオントロジーとの連結が可能になった。 糖鎖関連データベースに蓄積されている情報の理解をより深めるために、データの検索や階層構造の閲覧、詳細表示ができるユーザイン
タフェースの開発と提供を行い公開した。
RDF化された情報は糖鎖関連の分野で研究する研究者の知識の理解と整理を容易いものとし、セマンティックweb化した内外のデータと結びつくことで新しい知識発見に役立つと考えられる。

Acknowledgments
This work has been supported by National Bioscience Database Center (NBDC) of Japan
Science and Technology Agency (JST).

GlycoProtDB: GlycoProtein DataBase http://acgg.asia/db/gpdb 糖タンパク質の糖鎖修飾位置とグライコフォームの情報
本データベースに格納されているデータは、糖鎖付加部位を同定できる方法（IGOT法）から得られた実験データである。現在、マウスの各種臓器やヒトのHCV/HBVに感染した患者と健常人のそれぞれの血液由来の糖タンパク質の糖鎖修飾位置の情報を公開している。糖ペプチドを捕集するための分子には、数種類のレクチンを用いている。
Taxonomy

ファセット（絞り込み）による検索

検索結果

glycosylation annotation

glycan:is_from_source• 糖鎖修飾位置

Gene Symbol毎にタンパクのリスト表示

aglyconEntry IDglycan:has_aglycon• NCBI RefSeq• Gene Symbol• Gene Id

WEBパーツglycan:has_glycosylated_AA

サンプル間比較ができる糖鎖修飾位置マップ

glycan:has_glycosylated_AA

glycosylated

解剖図

glycopeptide

gpdb:has_related_glycopeptide• 由来組織• レクチン
• 論文

• ペプチド配列（IGOT）

タンパク上の糖鎖修飾位置を表現したRDFスキーマ（略図）NBDCが推奨する「データベースのRDF化ガイドライン」に準拠したRDF

Taxonomy

IGOT sample

IGOT peptide

Genes

gi

HTMLのタグに指定のパラメーター属性を記述するだけで、GlycoProtDBの情報をWEBページを構成するWEBパーツ（部品）として容易に取り込むことができる。

N-Glycosylation sites

C.elegans

3624701986

1,808

Mus musculus322,135

1,878

6,437

15,398Homo sapiens

22941

531

1,828

3,451

（例：HTMLソース）<div data-stanza="http://acgg.asia/db/gpdb/sites"
data-stanza-gp_id="GPHSA00008437">

WEBパーツ・タンパク質のアミノ酸配列から見る糖鎖修飾位置
・糖鎖修飾位置からサンプル間比較ができる糖ペプチド情報

LfDB: Lectin Frontier DataBase http://acgg.asia/db/lfdb レクチンと糖鎖の相互作用の情報
WEBパーツ本データベースには、蛍光検出を用いた自動化フロンタルアフィニティークロマトグラフィーシステム(FAC-FD)を用いて取得した各種レクチンとピリジルアミノ化糖鎖間の結合定数を含む定量的相互作用データを格納している。（現在、311件のレクチン情報、71件のFACデータ）
affinity value

Taxonomy

ファセット（絞り込み）によるレクチンの検索

Pfam
単糖特異性

• V – V0 値• Ka値

生物界

glycan:has_affinity_value

up_core:organism

Interaction Graph

Entry ID
• Lectin name
• Pfam

レクチンと糖鎖間の相互作用グラフ

lfdb:has_fac

lfdb:has_interaction_graph

FAC-FD

glycan:has_affinity_toaffinity to• buffer• Lectin density• flow rate …

• Glycan family• JCGG-STR ID• One parameter difference (JCGG-STR構造ID)
HTMLのタグに指定のパラメーター属性を記述するだけ
で、LfDBの情報をWEBページを構成するWEBパーツ（部品）として容易に取り込むことができる。

レクチンと糖鎖間の相互作用を表現したRDFスキーマ（略図）NBDCが推奨する「データベースのRDF化ガイドライン」に準拠したRDF

WEBパーツ（例：HTMLソース）

選択された１つの糖鎖との全てのレクチン相互作用グラフ<div data-stanza="http://acgg.asia/db/lfdb/interaction"
data-stanza-lfdb_id="LfDB0146">

PACDB: Pathogen Adherence to Carbohydrate DataBase http://acgg.asia/db/diseases/pacdb 糖鎖と病原体との相互作用に関する情報
PAConto: PACDBデータのRDF表現及び糖鎖関連の感染症に関するオントロジー

病原体のレクチンと宿主側の糖鎖との結合情報
関連する疾病名

選択の項目

産総研が公開しているGDGDB
データベースのデータのRDF化

GDGDB

産総研のデータベース：
糖鎖関連の遺伝性疾患の情報

糖鎖生物学側からの観点により、疾患・症状・糖鎖のパスウェイ等に関する情報を構造化と分類し、糖鎖関連の遺伝性疾患に関するオントロジーを構築した。

内部の関連データベースへのリンク情報

産総研のデータベース：
糖鎖関連の遺伝性疾患の情報

GDGDB・GGDontoオントロジー

GDGDBには約80にも及ぶ病名や原因遺伝子についての情報が収録されている。
糖鎖関連遺伝子の変異によって引き起こされる疾患の情報と遺伝子の情報を提供している。

Glyco-Disease Genes
Database (GDGDB)

RDF
RDF

本データベースには、97の疾患名と127の病原体（370の株）についての情報が214の学術論文から抽出され、約1700件の糖鎖と病原体の相互作用のデータが収録されている。
感染症を引き起こす病原体のタンパク質（レクチン）とそのレクチンが結合する宿主（主にヒト）側の糖タンパク質や糖脂質（糖鎖リガンド）の情報が提供されている。
特徴として、実験で結合しない糖鎖構造の結果も収集しているので、実験していないものとの区別ができる。

産総研のデータベース：
糖鎖関連遺伝子の情報分類を作成するために使用した外部の情報リソース

結合できない結合する

GlycoGene Database(GGDB)
疾患と遺伝子に関する多種多様な情報（疾患の分類を作成するために参考にしたリソース）
NCBI Databases

Scientific literature

PACDB REF.IDを選択すると「文献毎のレクチンと糖鎖との結合情報」が表示される。

疾患の症状を基にした疾患の分類を作成するために参考にした情報リソース
MeSH

レクチンと糖鎖との結合情報
PACDB Refference ID; PMID; Pathogen Adherence Molecule; Binding; Ligand Name; LigandFeatures; Glycan Sequence; Epitope; JCGGDB-ID; MOTIF-ID (on JCGGDB); Target Source

GGDB: GlycoGene DataBase
http://acgg.asia/db/ggdb 糖転移酵素の基質特異性の情報

糖鎖のパスウェイを基にした疾患の分類を作成するために参考にした文献

外部の情報リソースから関連データを取得して、GGDontoとの連結したClassifications

糖鎖関連の疾患と原因遺伝子に関する情報を使用した

糖鎖関連の遺伝子産物（タンパク質）の情報を使用した
UniProtKB_Proteins
糖鎖の代謝に関与する酵素の情報を使用した

NCBI Databases

UMLS

UMLS - Unified Medical Language System
MeSH - Medical Subject Headings vocabulary

統合医学用語システムに登録されている
CUIや疾患名と遺伝子名等の情報を使用した

UMLS

UniProtKB_Enzymes

GDGDB: Glyco-Disease Genes DataBase
http://acgg.asia/db/diseases/gdgdb 遺伝性疾患の関連情報

本データベースの特徴 GlycoGeneの遺伝子情報
 糖鎖合成遺伝子の基質特異性の情報
 ヒトの遺伝子をベースにした糖鎖関連のオーソログ遺伝子
 遺伝子ライブラリーリソースの提供

GDGDB RDF & GGDonto ontology
GGDonto:糖鎖関連の遺伝性疾患に関するオントロジー
本オントロジーの特徴

現在、約190のヒト糖鎖関連遺伝子（糖転移酵素・糖ヌクレオチド輸送体・硫酸基転移酵素・糖ヌクレオチド合成酵素など）が同定されて、アノテーション付けされている。
多くの遺伝子リストから目的とする対象を抽出するため、ファミリー・ドナー基質・合成する糖鎖の種類などの項目を利用してファセット検索で絞り込めるユーザインタフェースを開発した。

 参考文献を基にして、糖鎖関連の遺伝子性疾患に関連した「疾患の病態に基づいた分類」と「原因遺伝子の欠陥によって生じる糖鎖代謝の異常に基づいた分類」を2つ作成し、オントロジーを構築した。
 糖鎖関連の遺伝子性疾患についての情報は多様な医学関連の情報リソースに掲載されているため、本オントロジーと外部の情報リソースとのリレーションを多く持つ。

詳細はポスター（No.33）を参照ください。

詳細はポスター（No.33）を参照ください。

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