糖鎖創薬技術研究センター

NBDC統合化推進プログラム「糖鎖統合データベースおよび国際糖鎖構造リポジトリの開発」

成松 久

平成２７年８月４日 サイトビジット資料© 2015成松久（理化学研究所）licensed under CC表示2.1日本

糖鎖創薬技術研究センター「糖鎖統合データベースおよび国際糖鎖構造リポジトリの開発」
達成目標
1. 国際糖鎖構造データリポジトリシステムを開発する
2. 全糖鎖構造データの標準化を行う
3. 糖鎖関連データベースの標準化ならびにセマンティックウェ
ブ対応によって、ライフサイエンスデータベース全般との統合を目指す
a. 新しい実験解析技術によって生産されるデータに対応するために新規開発するデータベースも含める（糖ペプチド、レクチンマイクロアレイなど）

糖鎖創薬技術研究センター

1. 国際糖鎖構造リポジトリの開発
糖鎖構造データの登録システムの設計及び開発：
・GlySpaceと連携し、完了した・論文をNARデータベース特集号に投稿する予定

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2. 全糖鎖構造データの標準化を行う● WURCSバージョン２の開発● WURCS-RDFの開発● GlyTouCanへの導入→ 全て完了現在WURCSバージョン２の論文を執筆中

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糖鎖構造データ標準化の必要性
単糖の表記の曖昧さ など
D-Fucose

D-Quinovose

D-Rhamnose

6-Deoxy-D-galactose

6-Deoxy-D-glucose

6-Deoxy-D-mannose

β-D-Fucp

β-D-Quip

β-D-Rhap糖鎖創薬技術研究センター

WURCS:

曖昧さを排除した表記法

Web3 Unique Representation of Carbohydrate Structures
J. Chem. Inf. Model. 2014, 54, 1558−1566.
WURCS=1.0/3,2/[12122h|1,5][12211m|1,5][12122h|1,5]1+1,3+6|2+1,3+4
URI
Version 1.0

URI
RDF&SPARQL
Version 2.0

WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5][a2211m-1a_1-5]/1-2-1/a4-b1_a6-c1

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WURCS-RDF
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5][a2211m-1a_1-5]/1-2-1/a4-b1_a6-c1
WURCS=<Version>/<Count>/<UniqueRES>/<RES Seq>/<LIN>

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WURCS-RDF を用いた糖鎖構造検索
WURCS WURCS=2.0/… 文字列
WURCStoWURCS-RDF

WURCStoSPARQL Query
SELECT DISTINCT ?glycan (str ( ?
wurcs ) AS ?WURCS)
WHERE {
?glycan glycan:
has_glycosequence ?gseq .
?gseq glycan:has_sequence ?
wurcs .

WURCS-RDFWURCS-SPARQL

約260万 トリプル
TripleStore

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WURCS

wurcs:subumes

WURCS

wurcs:subumes

wurcs:subumes
WURCS

wurcs:subumes

WURCS

WURCS

wurcs:subumes

WURCS

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3a. JCGGDBのセマンティックウェブ化版：ACGGDB
オントロジー開発

RDF化

スタンザ（UI）開発

GlycoProtDB: 糖タンパク質の糖鎖結合部位情報（更新システム）

完了

完了

完了

LfDB: レクチンの糖鎖結合親和性データ（更新システム）

完了

完了

開発中

GDGDB: Glyco- Disease Genes DB

完了

完了

完了

PacDB: Pathogen adherence DB

完了

完了

完了

GSSGDB: GlycoSite-Specific
GlycoformDB: 糖タンパク質の糖鎖組成

開発中

開発中

ー

GGDB: GlycoGene DB

開発中ーー糖鎖創薬技術研究センター

3b. GlycoEpitope、GlycoPODの開発●●

GlycoEpitopeの開発○ 糖鎖構造情報を整理し、WURCS形式で表記できるようにし、GlyToucanに登録した○ その際に、GlycoEpitopeに手動で入力されたデータの確認が行われたため、データを改善することもできた○ 運用システムをver. 2にアップグレードし、操作性を大幅に改善した○ 現在、エピトープ173項目、抗体613項目を収載し公開している
GlycoPODの開発○ 公開中プロトコルの書式統一を行うために、再校正を進め、ほぼ完了した○ 本年度新たに6項目の実験手法を追加収載し、合計で213項目の実験方法を公開している※オントロジー開発を検討したところ、フリーテキストが多いため、保留中

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研究開発計画（創価大・野口研・新潟大）
研究開発項目
１．国際糖鎖構造リポジトリ開発（創価大）
・サーバー設置と運用
・糖鎖構造データの登録システムの設計開発
・検索閲覧システムの開発
２．糖鎖構造データの標準化とツール開発
・WURCSの拡張（野口研・創価大学）
・糖鎖構造データのWURCS変換（野口研・創価大学）
・WURCS解析ツールの開発（野口研・創価大学）
・糖鎖構造相互変換ツールの開発（野口研・創価大学）
・糖鎖構造のRDFデータモデルとオントロジーの開発（野口研・創価大学）
３．GlycoEpitopeデータベースのセマンティックウェブ化（新潟大・立命館大）
・GlycoEpitopeオントロジーの開発
・GlycoEpitopeのRDF化
・GlycoEpitopeのインターウェイス開発

H26年度

H27年度

H28年度

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進捗状況（創価大・野口研・新潟大）
研究開発項目
１．国際糖鎖構造リポジトリ開発（創価大）
・サーバー設置と運用
・糖鎖構造データの登録システムの設計開発
・検索閲覧システムの開発
２．糖鎖構造データの標準化とツール開発
・WURCSの拡張（野口研・創価大学）
・糖鎖構造データのWURCS変換（野口研・創価大学）
・WURCS解析ツールの開発（野口研・創価大学）
・糖鎖構造相互変換ツールの開発（野口研・創価大学）
・糖鎖構造のRDFデータモデルとオントロジーの開発（野口研・創価大学）
３．GlycoEpitopeデータベースのセマンティックウェブ化（新潟大・立命館大）
・GlycoEpitopeオントロジーの開発
・GlycoEpitopeのRDF化
・GlycoEpitopeのインターウェイス開発

H26年度

H27年度

H28年度

https://glytoucan.org 公開(2015.6.10)
GlySpaceを利用(40072の糖鎖構造を登録済 )substructure search

WURCS1.0 → WURCS2.0
39964 WURCS
WURCSFramework
WURCStoGlycoCT
前倒しで着手 (WURCS-RDF)

Ver.２へのアップグレード完了
2015.6.10完了し、GlyTouCanに連携済み
スタンザ開発糖鎖創薬技術研究センター

研究開発計画（産総研・立命館）
研究開発項目
４．糖鎖科学統合ＤＢのオントロジー開発とRDF化及び糖鎖発現プロファイル統合
データベースの新規開発（産総研）・GlycoProtDBのフルセマンティックウェブ化
・糖タンパク質およびレクチンデータベースの開発
・既存の糖鎖データベースのセマンティックウェブ化
５．GlycoPODデータベースのセマンティックウェブ化（産総研・立命館大）
・GlycoPODオントロジーの開発
・GlycoPODのRDF化
・GlycoPODのインターフェース開発

H26年度

H27年度

H28年度

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進捗状況（産総研・立命館）
研究開発項目

H26年度

H27年度

H28年度

４．糖鎖科学統合ＤＢのオントロジー開発とRDF化及び糖鎖発現プロファイル統合
データベースの新規開発（産総研）

予定通り完了・GlycoProtDBのフルセマンティックウェブ化（鈴木）・糖タンパク質およびレクチンデータベースの開発-

GlycoForm（鹿内）-LfDB（鈴木）・既存の糖鎖データベースのセマンティックウェブ化-

GDGDB, PacDB（イェレナ、藤田）-

GGDB（鈴木）

今年度中に完了予定
更新システム・スタンザほぼ完了
オントロジー、 RDF、スタンザ化完了
データ更新中・オントロジー開発中

５．GlycoPODデータベースのセマンティックウェブ化（産総研・立命館大）
・GlycoPODオントロジーの開発
・GlycoPODのRDF化
・GlycoPODのインターフェース開発

書式統一、 DBの改良
新しいプロトコルの追加
MIRAGEとの連携を検討

糖鎖創薬技術研究センター

国際連携● GlyTouCan○ 米国Glyspaceプロジェクト成果活用○ 多言語化■ 日本語、中国語、ロシア語、フランス語、ドイツ語○ 海外の糖鎖関連RDF化データの統合■ GlycomeDB, UnicarbKB, MonosaccharideDB, BCSDB● 普及標準化○ MIRAGE guidelinesにおいて採用■ GlyTouCanアクセッション番号■ WURCS● アジアとの連携○ ACGG-DB公開（http://acgg.asia/db/）○ ACGG国際会議主催予定（2015.11.12-15 宮城県）

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研究グループ会議
第１回DB会議： 2014.4.10 @つくば〜
第26回DB会議：2015.7.16@DBCLS 柏の葉

次回開催：

2015.8.20（予定）