31 GlycoNAVI: やさしい糖鎖データ検索のための統合化○⼭⽥ ⼀作１、松原 正陽１、⼟屋 伸⼀郎１、⽊下 聖⼦2

1.公益財団法⼈ 野⼝研究所 糖鎖情報科学研究室、2.創価⼤学 糖鎖⽣命システム融合研究所

トーゴーの⽇シンポジウム2022

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）背景
糖鎖研究において糖鎖は名称、略号、記号など多様な⽅法により記述されている。これらは糖鎖の研究者であれば各々の分野においては理解できる。しかし、略号で糖鎖を理解している研究者が、化学構造式で描かれた糖鎖構造を同じ糖鎖であるかを判断することは容易ではない。
α-N-acetylneuraminyl-(2→3)-β-D-galactosyl-(1→4)-β-D-glucopyranose
5-acetamido-3,5-dideoxy-D-glycero-α-D-galacto-non-2-ulopyranonosyl-(2→3)-β-Dgalactopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranose

Neu5Ac(α2-3)Gal(β1-4)Glcβ1
GM3

名称

トーゴーの⽇シンポジウム2022

略号記号

化学構造式

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）⽬的
研究者が理解可能な⽅法（今は ⽂字列）により、糖鎖を記述しデータを検索可能とすることを⽬的とする。
α-N-acetylneuraminyl-(2→3)-β-D-galactosyl-(1→4)-β-D-glucopyranose
Neu5Ac(α2-3)Gal(β1-4)Glcβ1

GM3

トーゴーの⽇シンポジウム2022

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）⼿順GM3
N-Glycan core basic①・・・②③④API

triplestore

略号、慣⽤名、モチーフ名など

トーゴーの⽇シンポジウム2022

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）UI

①: 糖鎖の画像をWURCSへ変換
WURCSとは︖
・糖鎖構造の線形⽂字列表記法、糖鎖構造を⼀意の⽂字列で表現可能
糖鎖の略号に対応する糖鎖画像をGlycanBuilder2を⽤いてWURCSへと変換

WURCS=2.0/2,2,1/[a2112h-1b_1-5][a2112h-1a_1-5]/1-2/a4-b1

⼈⼒

GM3
N-Glycan core basic

⼈⼒・・・

トーゴーの⽇シンポジウム2022

Google Sheets

⼈⼒

GlycanBuilder2
開発している糖鎖構造編集ソフト
Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）②︓GlyTouCanのアクセッション番号付与
GlyTouCanとは︖
糖鎖構造に固有のアクセッション番号を付与するための国際糖鎖構造リポジトリ
WURCSを国際糖鎖構造リポジトリGlyTouCanに登録しアクセッション番号を付与

Google Sheets
GUI & APIG67988RO
WURCS=2.0/2,2,1/[a2112h-1b_1-5][a2112h-1a_1-5]/1-2/a4-b1

トーゴーの⽇シンポジウム2022

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）③︓Resource Description Framework(RDF)化
データのRDF化を実施

RDF/Turtle

RDF Schema@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
@prefix xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#> .
@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> .
@prefix dcterms: <http://purl.org/dc/terms/> .
@prefix skos: <http://www.w3.org/2004/02/skos/core#> .
@prefix sio: <http://semanticscience.org/resource/> .
@prefix glycan: <http://purl.jp/bio/12/glyco/glycan#> .
@prefix can: <http://rdf.glyconavi.org/CAN/> .

Google Sheets

can:CAN10dcterms:identifier"CAN10" ;sio:SIO_000008 <http://rdf.glyconavi.org/CAN/CAN10/GD3> ;sio:SIO_000008 <http://rdf.glyconavi.org/CAN/CAN10/trivialname> .

RDF化

CSV, TSV

トーゴーの⽇シンポジウム2022<http://rdf.glyconavi.org/CAN/CAN10/trivialname>sio:SIO_000300 "GD3" ;asio:CHEMINF_000109 ;skos:altLabel "NeuAcα2-8NeuAcα2-3Galβ1-4Glcβ1-1Cer" ;rdfs:isDefinedBy<http://catalog.takara-bio.co.jp/PDFS/4470.pdf> .
<http://rdf.glyconavi.org/CAN/CAN10/GD3>
a glycan:Saccharide ;glycan:has_glycoconjugate_sequence<http://rdf.glyconavi.org/CAN/CAN10/GD3/wurcs> ;rdfs:label "CAN10/GD3" .
<http://rdf.glyconavi.org/CAN/CAN10/GD3/wurcs>
a glycan:Glycoconjugate_sequence ;glycan:in_carbohydrate_format glycan:carbohydrate_format_wurcs ;glycan:has_sequence "WURCS=2.0/3,4,3/[12122h-1b_1-5][12112h-1b_15][a6d21122h-2a_2-6_5*NCC/3=O]/1-2-3-3/a4-b1_b3-c2_c8-d2" .

triplestore

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）④︓データ検索 – SPARQList データ検索
SPARQL 記述⽀援ツール

SPARQL クエリの結果をクライアントに返す REST API を提供するためのミドルウェア

検索⽤API作成
triplestoreAPI

https://wiki.lifesciencedb.jp/mw/SPARQList

トーゴーの⽇シンポジウム2022

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）結果︓糖鎖を略号などの⽂字列で検索可能
GM3トーゴーの⽇シンポジウム2022

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）やさしい糖鎖データ検索を⽬指してWURCSによる糖鎖構造の統合化
糖鎖の構造

糖鎖構造の名前

糖鎖の化学構造

GM3
GlycanBuilder2Web

トーゴーの⽇シンポジウム2022

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）まとめ
多様な分野の研究者が糖鎖のデータを検索する際に、適した⽅法を提供することは利⽤者にとってやさしいサイトにする上で重要である。
我々は、糖鎖構造を描画するツール（SugarDrawer, GlycanBuilder2Web）を開発することにより、検索したい糖鎖構造を描画する⽅法でデータベース検索する⼿法を提供してきた。
今回、糖鎖構造をあらわす「⽂字列」を利⽤して、データベース検索する⼿法を開発した。これにより、WURCSを利⽤しているデータベースのデータを検索することが可能な新しい⽅法を提供することができた。

トーゴーの⽇シンポジウム2022

Licensed under a Creative Commons 表⽰4.0国際ライセンス©2022 ⼭⽥ ⼀作（公益財団法⼈ 野⼝研究所 ）