ライフサイエンスデータベース統合推進事業
統合化推進プログラム
研究開発課題「メタボローム・データベースの開発」

研究開発終了報告書

研究開発期間： 平成23年4月～平成26年3月
研究代表者：金谷重彦（奈良先端科学技術大学院大学・情報科学研
究科、教授）©2014 金谷 重彦(奈良先端科学技術大学院大学) licensed under CC 表示 2.1 日本

§１ 研究開発実施の概要（１）実施概要
メタボローム研究においては、質量分析装置により出力されるピークデータをもとに代謝物の推定を行う。さらにこれらの代謝物についての機能を注釈づけることが必要とされる。そこで、本プロジェクトでは、質量分析装置から得られるピークデータ、ピークデータと代謝物の関係づけ、さらには、代謝物の機能注釈についてのデータベース構築ならびにツール群の研究開発および、低コストで継続維持可能なデータベース・システムの研究開発を以下の三つの項目に焦点をあてて 3 グ
ループ（奈良先端大、かずさ DNA 研、理研）で密に連絡をとりながら進めた。
1.質量スペクトル DB（化合物 MSDB とメタボローム MSDB）の拡充
1.1 化合物 MS DB の開発（奈良先端大、理研）
2011 年 4 月以降、米国、スイス、ドイツ、日本の 6 研究グループが高精度に m/z を測定した約 9千件のデータを公開した。本 MSDB へのアクセスは 1 千件/日（unique IP address）を超えている。
EU の 17 加盟国の環境科学研究機関が加盟する NORMAN Association は MassBank を公式 MS DB とした。これを契機として、ドキュメント管理システム（Subversion）を利用したミラーサー
バ MassBank.eu をドイツに設置した。MassBank.jp と MassBank.eu は独立に化合物 MSDBを収集してデータを交換する対等な関係にあり、これまでの主従関係に基づくミラーサーバとは一線を画する。2 つのサーバが常に全 MassBank レコードの最新の同一コピーを所有している。さらに、分散型 DB の欠点とされた「どれか１つのデータサーバがサービスできないときには検索結果が異なる」を解決し、「常に全てのレコードを検索した結果をユーザに返す」安定なシステムを実現した。また全 MassBank レコードのコピーを誰もがダウンロードできることを実現した。このコピーを利用して、創造的な研究開発が生まれることを期待する。
1.2 メタボローム MS DB の開発（奈良先端大、かずさ DNA 研、理研）
MassBank 開発キットをベースにした「メタボローム MSDB（public repository）」である
Bio-MassBank を開発した。これまでに、かずさ DNA 研究所が植物 10 種（29 栽培種）、微生物
3 種、哺乳動物 1 種を LC-MS, MS2 分析したデータ 51 分析に由来する 53,236 件のマススペクト
ルを Bio-MassBank より公開した。これによって、データセット間で類似したマススペクトルを手がかりとして共通な未知代謝物を容易に検索することができるようになった。
2.代謝物質情報 DB の構築
2.1 代謝物質と生物活性の関係データベース（奈良先端大）メタボローム研究の効率化に寄与する目的で、学術論文を地道に調査し、データを蓄積し、生物
種と代謝物の関係データベース KNApSAcK Core DB を開発した。現在まで、101,500 対の生物
種-代謝物の関係、5 万種の代謝物，2 万種の生物が格納されており、世界のメタボローム研究者に認知され、現在までに、Nature 姉妹誌などの文献を含む 130 を越える論文において引用されるに至っている。二次代謝物における機能アノテーションを可能にすることを目標に、科学文献調
査により集めたデータをもとに KNApSAcK Family 代謝物活性データベース(Metabolite
Activity DB)の開発を進めた。Metabolite Activity DB は、天然物-対象生物-生物活性の三組の関係からなるデータベースである。現在までに、9,584 件のこれらの三組の関係の登録を完了した。
2.2 MS データと化学構造の関係知識 DB と化学構造式推定ツールの開発・実装（奈良先端大、理研）
約 500 化合物の MassBank ESI-MS/MS データを解析して、ピークに chemical annotation
を行い、m/z 値を分子式に置き換えた Chemically accurate MS データを MassBank から提供した。このデータを利用して、ピークの分子式と部分化学構造式との化学的関係を解析した。こ
の関係知識を利用して、未同定代謝物の化学構造推定をおこなう Metabolite Prediction Toolを開発して、MassBank に実装した。
3.メタボローム統合 DB（かずさ DNA 研、理研）
研 究者 間のデー タ共 有を目 指 してメタ ボロ ームデ ータの 標準 化フォー マッ ト（ The Togo
Metabolome Data Format, TogoMD）の開発を行った。TogoMD フォーマットを用いて、

Bio-MassBank（http://bio.massbank.jp/）へのデータ提供を開始した。データ処理パイプラインの改良により、Bio-MassBank からのスペクトルデータ公開は加速度的に進み、初年度は 1,300
スペクトル、2 年目は 3,242 スペクトル、3 年目終了までに 50,644 スペクトルを公開した。
フォーマットの統一については、米国の MSI コンソーシアム（2005 年頃～）、欧州 COSMOS コ
ンソーシアム（2012 年～）等で検討が進められてきており、TogoMD フォーマットは、現在でも統一化されていないメタボロミクスデータ記述方法の世界標準となりつつある。今後、世界標準としてTogoMD を利用するための基盤を構築すると共に、データ利用を促進すると期待される。
データ公開における最大の律速要因である実験手法の詳細情報（メタデータ）の管理を効率化し、データ公開を加速する目的で、メタデータの管理と共有を専門としたデータベースシステム
Metabolonote の開発を行った。Metabolonote は、2012 年より欧州バイオインフォマティクス研究所（EBI）で発足した既存の公共メタボロームデータリポジトリ MetaboLights と相補的に機能し、メ
タボロミクス研究の推進に貢献している。
また、RefSpec サーバーに掲載する統合スペクトルは、各機関が公開する実測するスペクトルから統合ソフトウェアによって半自動的に作成する。そのため実測スペクトルを各所から定期的にクローリングする必要が生じる。スペクトル情報は頻繁に変更されるものではないので、データの差分を利用すれば効率よくクローリングできる。その基本となるソフトウェアを作成した。
このようにメタボローム実験データの標準的記載、生物サンプルにおける質量分析データベースとそのケミカルアノテーションならびに機能アノテーションまでの一連の作業を容易にするためのデータベースならびにツール群を開発した。
（２）研究開発成果のデータベース等
別紙に記載§２．研究開発構想（および構想計画に対する達成状況）（１）当初の研究開発構想「メタボローム・データベースの開発」プロジェクトでは、図 1 に示す構想にもとづいてプロジェク
ト間で密に連携をとり、以下の３項目について研究開発を進めた。
1.質量スペクトル DB（化合物 MSDB とメタボローム MSDB）の拡充
1.1 化合物 MS DB の開発
化合物 MS DB は既知の代謝物質や化合物について測定した MS データを共有するための公共リポジトリとして機能する。MS データを共有するために、各レコードにクリエイティブ・コモンズ・ラ
イセンスの表示を義務付ける。化合物ごとに分類された MS データは、「MS データ－化学構造の関係知識」を得るためにも使用する。
日本質量分析学会公式の
MS DB として論文投稿時に MS データを MassBankに投稿するためのシステム開発をおこない、日本脂質生化学会など関連他学会にもこのシステムを普及する
こ と に よ っ て 、 LipidBankなど二次代謝物の MS デー
タの収集を加速する。
図 1 メタボローム・データベースの構築構想

1.2 メタボローム MS DB の開発
生物試料からの質量スペクトル・プロファイルの標準化法を開発し、メタボローム MS DB として公開する。MassBank、MassBase/KomicMarket などの既存データベースで開発された要素技術をもとに、化合物名が不明の場合でも質量スペクトル・ピークに対応したタグを付けるなどして、タグから生物種、部位、時期などの情報を取得することを目指す。これはゲノム解析が多数の機能未知遺伝子を発見したとき、それらの塩基配列をタグとして DB 化したことに通ずる発想である。すなわ
ち、化学構造が未同定であっても、同じ MS データで関係づけられる代謝物が生合成されている生物種や組織、細胞などを比較・解析し、存在量の時間変動を遺伝子発現のそれと関係づけるイ
ンフォマティクス技術を開発・実装し、研究者に提供する。
生物試料を LC-MS や GC-MS で分析し、検出された代謝物の MS データを識別子として記録・収集するためには、これらの分析が試料中の代謝物質を網羅していること(網羅性)と、MS データ
が代謝物質の化学構造を表現していること（識別能が高い）の２つが必要条件となる。本開発課題
では、各研究者がそれぞれの生物試料に最適化した分析法を用いて測定した各 MS データについて、網羅性と高識別能の実現法を測定者と協力して開発することによって、分析法に依存しない（ユニバーサルな）識別能の高い MS データを日本メタボローム・データベースとして公開することを目標とする。そのために必要なデータベース設計やデータ形式の定義、検索ツールの開発も実施する。
2.代謝物質情報 DB の構築
2.1 代謝物質と生物活性の関係データベース
メタボローム研究を医・薬・農学に関わる基礎と応用研究へ発展させる目的で、文献情報をもとに、
現在 KNApSAcK に登録されている 1 割にあたる約 5 千の代謝物について生理活性情報を文献より抽出しデータベースに格納し、生理活性のオントロジーなども考慮した記述の標準化を図る。
また、LipidBank データベースに格納される生理活性情報とも統合する。
2.2 MS データと化学構造の関係知識 DB と化学構造式推定ツールの開発・実装
MS 機器の高精度化にもかかわらず、ESI-MS2 データから二次代謝物質あるいはその化学構造式を推定する実用的なインフォマティクス技術は未だ開発されていない。
本開発研究では MassBank で公開されている ESI-MS2 データを解析することによって得られる経験的な「MS データと化学構造の関係知識」に基づいて、代謝物質の化学構造式を推定する。
すでに MassBank では、各イオンの分子式を同定し、解裂した化学結合を特定すること（「MS データの化学情報化」）によって、イオン（ピーク）と部分化学構造式との関係を解析する。これをもとに各ピークに関係づけられている各部分化学構造式を確率的に表現し「MS データと化学構造の関係知識 DB」を構築する。この DB と KNApSAcK データベースを用いて、MS データから化学構造式を推定し、部分化学構造の組合せを満たす代謝物質を未同定代謝物質の候補化合物として提示するツールを開発する。
3.メタボローム統合 DB
上記のデータベースコンテンツや知識は、それぞれ単一機関で入力・集約されるものではなく、研究者コミュニティ及びデータ生産者が協働して作り上げるものである。そのため、ウィキ形式でコンテンツを公開したまま作成できるソフトウェア基盤を構築する。具体的には、画像・テキスト・代謝
物の物理化学情報についてウィキ化が進んでいる Metabolomics.JP データベースを発展させ、ク
ロマトグラムや映像のようなファイルサイズの大きな情報、質量スペクトルのようにユーザーがインタ
ラクティブに内容を閲覧・比較したい情報も扱えるシステムの構築を目指す。初年度に設計する統合システムの内容を順次ウィキ化することにより、本計画終了後に特定機関に多大な負担をかけずにメンテナンスのコストを下げることを目標とする。
また、最終的にはこれらの研究を進めることによりメタボロミクス研究における統合データベースの世界拠点の形成をめざす。
（２）新たに追加・修正など変更した研究開発構想(1) 東日本大震災（H23.3.11）による停電への対応
東日本大震災（H23.3.11）による停電を契機として、MassBank の特徴である分散型データベ

ースの欠点が顕在化した。すなわち、国内に分散していたデータサーバのどれかがサービスを停止する状態が頻発した。そこで、（当初国内に設置予定であった）ミラーサーバを国外（EU）に設置することにした。すなわち、H25.1 から MassBank.jp と MassBanmk.eu の２つのサーバで運営し、いずれのサーバにデータが update されても他方にただちに反映するように SVN サーバを利用して、双方で同一のデータ backup を所有することにした。この副産物として、ユーザーに提供していたデータのダウンロードサービスもいつも最新のコピーを提供できるようになった。
(2) MassBank Developer’s Kit の提供
MassBank が国際的に普及して実質的に世界標準と認められるとともに、MassBank システムを研究分野に応じて、カスタマイズしたいという希望が国内外の研究機関や企業から多く寄せられている。これに応えるために、全てのソースコードを Java だけで記述した MassBank
Developer’s Kit （MDK）を開発した。MDK を利用した Bio-MassBank と併せて SourceForgeの Git から公開した（https://sourceforge.net/p/massbank/MDK /ci/ master/tree/および
https://sourceforge.net /p/massbank/Bio-MassBank/ci/master/tree/; H26.2）。
(3) Java Code signing 証明書の付与
Java に深刻なセキュリティーホールがあることがわかった（H25 はじめ）。Java の開発元であるOracle は対策として、２つの認証システム、1.サーバのサイトを証明する認証、2.プログラムのJava ソースコードを証明する認証、を導入することにした（H25.9）。Java 7 Update 51 からは証明書がないと利用できなくなった（H26.1）。国内外の企業から証明書がない MassBank システムを利用することはできない、との指摘があり、MassBank はサーバに認証を必要とするだけでなく、分散型データベースであるので国内外の他の研究機関でも MassBank サーバを設置している。
そこで code signing をつけた Java applet を作成して、提供した。
（３）達成状況
研究項目
１．質量スペクトル DB（化合物 MSDB とメタ
ボローム MSDB）の拡充
1.1 化合物 MS DB の開発（奈良先端大・理研・かずさＤＮＡ研ｸﾞﾙｰﾌﾟ）・プロトタイプシステムの開発
・データの DB への蓄積ならびに公開
1.2 メタボローム MS DB の開発（奈良先端大・理研・かずさ DNA 研ｸﾞﾙｰﾌﾟ）・DB プロトタイプシステムの開発
・データの DB への蓄積ならびに公開
2.代謝物質情報 DB の構築
2.1 代謝物質と生理活性の関係データベースの開発（奈良先端大ｸﾞﾙｰﾌﾟ）・データベースの構築
・データベース蓄積ならびに公開
2.2 MS データと化学構造の関係知識 DB と化学構造式推定ツールの開発・実装
・システム開発
・データの充実ならびに公開

H23 年度

H24 年
度

H25 年
度

変更点

・予定通り
・予定通り
・予定通り
・予定通り

・予定通り
・予定通り

・予定通り
・予定通り

3.メタボローム統合 DB（理研ｸﾞﾙｰﾌﾟ）・wikiを中心としたデータ統合技術開発
・wiki を中心とした統合データの公開

・予定通り
・予定通り

（４）研究開発の今後の展開について
MassBank に収集されているデータそのものが科学技術イノベーションに貢献することはないので、MassBank がどのような研究分野で利用されているのかを調べた。
MassBank の論文（Horai et al., J. Mass Spectrom., 2010）を引用している論文（154 件）を掲載した学術国際誌の研究分野を Web of Science で調べると、薬学、医化学、植物科学、農学、環境学、表面化学など多岐にわたる。なかでも医療、医薬開発をはじめとする生命科学研究が最も多い。これは質量分析の主要な利用研究分野と重なり、MassBank は名実ともに質量分析を行うために必須の参照データベースの国際標準であり、（著者の所属機関から）基礎研究のみならず企業における応用研究においても広く利用されていることがわかる。

§３ 研究開発実施体制（１）研究チームの体制について① 「研究代表者：金谷重彦」奈良先端科学技術大学院大学グループ
研究参加者
氏名
所属
役職
研究開発項目金谷 重彦
奈良先端科学技術教授
代謝物-活性、大学院大学情報科
代謝物-生物種学研究科
関係 DB の開発
MassBank,
西岡 孝明
奈良先端科学技術
特任教授
Bio-MassBank
大学院大学情報科
の開発
学研究科
二瓶 義人

同上

池田 奨

同上

尾嶌 雄也

同上

小笠原直毅

奈良先端科学技術
大学院大学バイオサイエンス研究科
奈良先端科学技術
大学院大学バイオサイエンス研究科
奈良先端科学技術
大学院大学情報科
学研究科
奈良先端科学技術
大学院大学情報科
学研究科

橋本 隆

中村 健介

平井 晶

本事業専任
研究員
本事業専任
研究員
本事業専任
研究員
教授

教授

研究員

研究員

参加時期
H23.4～H26.3
H23.4～H26.3

システム開発H23.4～H26.3

スステム開発H23.4～H25.3

MS データと化学構造の関係知識
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発

H23.4～H24.3
H23.4～H26.3
H23.4～H26.3
H23.4～H26.3
H23.4～H24.3

和田 眞昌

庄條 昌之

中村由紀子

桂樹 哲雄

秋葉 正毅

池田 俊

D3

代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発
代謝物-活性、代謝物-生物種関係 DB の開発

H23.4～H24.3

研究開発項目

参加時期
H23.4～H26.3

プロジェクト研究員
派遣技術員

総括、システム
設計、開発
システム設計、
データ構築
プログラム開発

産業基盤開発研
究部長

研究開発に関する助言

H23.4～H26.3

役職

研究開発項目参加時期

理研横浜研究所 環境
資源科学研究センター
理研横浜研究所 環境
資源科学研究センター
理研横浜研究所 環境
資源科学研究センター
理研横浜研究所 環境
資源科学研究センター

チームリーダーH23.4～H26.3

特別研究員

システム設計、プログラム開発
プログラム開発

特別研究員

プログラム開発

研究員

システム作成 助
言

理研横浜研究所 環境
資源科学研究センター研究員

システム作成 助
言

奈良先端科学技術
大学院大学情報科
学研究科
奈良先端科学技術
大学院大学情報科
学研究科
奈良先端科学技術
大学院大学情報科
学研究科
奈良先端科学技術
大学院大学情報科
学研究科
奈良先端科学技術
大学院大学情報科
学研究科
奈良先端科学技術
大学院大学情報科
学研究科

D3

研究員

D2
M1
D3

② 「研究分担者：櫻井 望」かずさ DNA 研究所グループ
研究参加者
氏名
所属
役職

荒 武

かずさ DNA 研究所産業基盤開発研究部
同上

榎本 光男

同上

柴田 大輔

同上

櫻井 望

③ 「研究分担者：有田正規」理研グループ
研究参加者
氏名
所属
有田正規
Ramon Mejia
津川裕司
福島敦史
草野都

研究員

H23.4～H24.3
H23.4～H26.3
H23.4～H26.3
H23.4～H24.3
H23.4～H26.3

H23.4～H26.3
H23.11～H26.3

H24.10～
H26.3
H24.10～
H26.3
H23.4～H26.3
H23.4～H26.3（２）国内外の研究者や産業界等との連携によるネットワーク形成の状況について(2-1) 国内学会との連携
日本質量分析学会とは公式データベース（H20.3 から）として協力を得ており、MassBank の普及、向上を担うスペクトルデータ部会（H24.3 から）からのサポートを得ている。アメリカ質量分析学

会（AMSM）でも Metabolomics interest group のワークショップを開催した（H24.6）。
(2-2) 企業との連携
エーザイ（医薬企業）と田中耕一島津最先端研究所（質量分析機器製造業）とは H20 ごろから
MassBank を利用したマススペクトルのデータベース化を推進している。とくに、「質量分析機器から MassBank レコード形式にしたマススペクトルを出力して MassBank に deposit して企業内でデータベースを構築したい」、「質量分析機器から直接 MassBank を検索して化合物同定ができるようにしたい」という強い要望が国内外の多くのユーザーから長年にわたってリクエストされている。
それを実現すべく、ツール Mass++の開発に連携をしてきた。Mass++は MassBank を利用したメ
タボローム解析と、タンパク質データベースを利用したメタボローム解析のいずれにも利用できる。
H26.1に 最 新 版
Mass++
v2.6.4が リ リ ー ス さ れ た(http://www.first-ms3d.jp/english/achievement/software）。
(2-3) 国際的な連携
・NORMAN network（http://www.norman-network.net/）は EU19 ヶ国が参加する公立環境科学研究機関連合である。この NORMAN network から「環境物質の LC-MS2 マススペクトルのデータベースを MassBank と連携して構築したい」との申し出があった（H24.5）。そこで、アムステ
ルダムで開催された NORMAN 学会(H24.11)の機会に、MassBank のレコード作成、データベ
ース構築、検索、利用についての Workshop を共催した。NORMAN はその後、MassBank.jp と同等の機能をもつ MassBank.eu（相互にミラーとなる）サーバを立ち上げた（H25.1）。また、
Mass++（2-2）に相当するツールである RMassBank を独自開発して、会員や一般のユーザーに提供している(http://bioconductor.org/packages/2.11/ bioc/html/RMassBank.html）。さらに
MassBank Developer’s Kit を利用して、環境科学 MassBank を立ち上げる計画がある。
・CASMI2013 の共催：マススペクトルから化学構造式を推定する国際コンテストを本 NDBC 統合化推進プログラム（金谷代表）と日本質量分析学会との共催として開催した（http://www.casmi-contest.org/2013/index.shtml）。これは CASMI の第２回コンテストであり、
EU, 米 国 、 英 国 、 日 本 な ど MassBank に 関 連 あ る メ タ ボ ロ ー ム 研 究 者 に よ る CASMI
consortium として運営している。
・Thomson-Reuter 社との連携：Thomson-Reuter 社は Web of Science や Citation Index で知られる。Public repository の各レコードの学術論文中での引用回数を調べる Data Citation
Index (DCI) に協力している（H25 秋から）。論文中では「MassBank のレコード IDxxxxxxx を利用した」としか書かれない傾向がある。このために MassBank は参考文献セクションで引用されないことが多いので、正しく Citation Index に反映していない。これに対して、DCI ではこれらも正
しく引用回数として記録され、レコードの提供者についても DCI に反映される。
(2-4)NBDC プロジェクトならびに国内における連携
メ タ ボ ロ ー ム 実 験 に お け る メ タ デ ー タ 一 元 管 理 シ ス テ ム Metabolonote(http://metabolonote.kazusa.or.jp)を通し、外部データベースとの連携を進めた。現在、28 生物種、375 分析を含む 764 の生物測定データに関するメタデータを公開しており、Bio-MassBank、
MassBase、KomicMarket、RIKEN PRIMe、PGDBj（統合化推進事業、田畑哲之代表）等 7
つのデータベースと連携している。
生物試料全体における質量分析スペクトル・データ MassBase、Bio-MassBank の開発および、生物種-代謝物および生理活性-代謝物の関係データベース KNApSAcK Core データベースなら
びに Metabolite Activity データベースの開発を通して「ゲノム情報に基づく植物データベースの統合プロジェクト(田畑哲之代表)」と強く連携をとり、RDF 化に向けた基盤技術の開発を進めた。また、KNApSAcK Core データベースと「生命と環境のフェノーム統合データベース（豊田哲郎代表）」とも連携をとり研究を進めた。NBDC と連携して開発が進められている医薬基盤研究所における創薬・疾患のための横断検索サービス Sagace において、KNApSAcK において RDFa liteによる html のマークアップを行い、Sagace からの KNApSAcK Core への検索を可能にし、連携を強めた。

§４ 研究実施内容及び成果
4.1 研究課題名：質量スペクトル DB（化合物 MSDB とメタボローム MSDB）の拡充（奈良先端
大・理研・かずさ DNA 研究所グループ）
研究開発実施内容及び成果
4.1.1 化合物マススペクトルデータベース MassBank の開発(1) Batch 検索機能の開発
大量マススペクトルをクエリとする batch 検索機能の開発： メタボローム研究では生物試料について LC-MS, MS2 分析などの測定を行う。生物試料１件あたり数百から数千の代謝物が検出される。これら多数のマススペクトルを手作業で参照マススペクトルと照合して代謝物を同定するスペ
クトル検索はとても時間と労力を要する作業であった。そこで MassBank を一括してスペクトル検索を行うための SOAP-API インターフェイスを開発提供した。ここで REST-API についても検討したが、http データには文字制限があるために、ピークデータが多く出現しているマススペクトルを入出力することは困難であった。そのために SOAP-API を採用した。前述した Mass++を利用して、あるいは Python などから MassBank API を利用して batch 検索が行うことが可能となった。
(2) MassBank データにクリエイティブ・コモンズ（CC）・ライセンスを表示する
・MassBank では Windows 版 MassBank システムの配布をおこなっていたので、企業内の LAN
環境で MassBank を構築、利用することができるために好評であった。それとともに、「Internet
で公開している MassBank データのコピーを提供してほしい」という要望が国内外から寄せられていた。
・各レコードにクリエイティブ・コモンズ（CC）・ライセンスの表示を義務付けた。これまでデータの著
作権は公開した研究グループが所有していたので、データのコピーを配布するために公開した研究グループの承諾を取得した。これは大変に手間であった。全研究グループに CC ライセンスの主旨を説明し、承諾を得る努力をした。しかし、一部の化学系や企業の研究グループは営利目的でのデータコピーの利用が認められず残念であった。
・CC ライセンス表示によって、MassBank データのコピーを自由に配布することが可能になっただ
けでなく、MassBank 側で品質管理のためにレコードの修正をおこなうための手続きが簡素になった。このことはデータの品質向上につながっている。
(3)分散型データベースの欠点の克服
分散型データベースの欠点を克服する
ことは、MassBank データのコピーのダウンロードにつながるので、この開発を優先して実施した。MassBank ではこれまで分
散型 DB を採用してきた。このメリットは公開する研究者が MassBank レコード形式
で作成し、これらのレコードをデータサー
バ上で管理する（レコードの追加、修正、削除）ので、データサーバの維持とレコー
ド管理にかかる経費を研究者が負担している。データを一ヵ所に集めて、管理する
通常の DB と比べると、MassBank ではレ
図 2．MassBank.jp と MassBank.eu に全コード作成をはじめ DB の維持、管理にか
MassBank データの backup コピーを置く。
かる経費を研究者が分担していることになる。さらに分散並列処理を実現して検索速度を向上している。このような利点の一方で分散型 DB

には深刻な欠点もある。現在、MassBank には計 11 個の分散データサーバがあるが、これらのどれか１つ（あるいはそれ以上）のサーバにおいてサービスができない状態にある場合に、全てのサーバがサービスしている場合とは異なった検索結果が得られる。これがユーザーにとって深刻な問題 となっていた 。以 上の欠 点を解決する 方法と して MassBank.jp と 対等な機能 を有 する
MassBank.eu を EU に設置した。さらに分散データサーバ上にある全データの最新版コピーをbackup として２つの MassBank に置いておくシステムを開発した（図２）。どれかのデータサーバが利用できない状態にあるときには、代わりに backup コピーを検索して結果を返す。backup コピ
ーは文書管理システムである Subversion(svn)を利用していて、svn サーバは奈良先端大に設置され、全ての MassBank データは svn サーバのレポジトリに蓄えられる。このデータは backup データを提供するとともに、ユーザーが download して自由に利用すること（データコピーの提供）を可能にした。
(4) MassBank の将来展望
分 散 デ ー タ サ ー バ 上 に あ る 全 デ ー タ の 最 新 版コ ピ ー を backup と し て ２ つ の サ ー バ 、
MassBank.jp と MassBank.eu に置いておくことは、MassBank の当初のコンセプトである「分散型データベース」に矛盾する。このコンセプトの背景となっているのは MassBank 維持経費を提供者が分散して負担しようとするものである。このうち最も大きな経費は MassBank レコードの作成にかかる費用である。Mass++や RMassBank などのサードパーティによって開発、提供されるようになって、データ提供者の負担も軽くなりつつある。分散型データベースを廃止することによって将来のメンテナンスが格段に容易になると期待される。そこで、MassBank.jp と MassBank.eu を除いてデータサーバを廃止した（H25.12）。また、Java だけで記述され、冗長を取り除いたソースコ
ード、MassBank Developer’s kit を提供して、ユーザーそれぞれの環境や目的にカスタマイズ
した MassBank システムを構築することによって MassBank レコードはさらに増加し利用されるであろう。
(5) 学会や他の研究グループとの連携
日本質量分析学会と連携した活動
MassBank は日本質量分析学会の公式データベースである（H20.3 から）。MassBank の普及とデータベース化、データの品質向上を事業の目的とするスペクトルデータ部会が設置された（H24.3）。本部会の最初の事業として、H23.7 に学会員 8 名、MassBank4 名、奈良先端大グループ 3 名が集まり、データの化学構造式の誤り修正や分子関連イオンが正しく観測されているかど
うかなどデータの品質をチェックした。その後、データを各自持ち帰り、H24.1 までに約 1,000 化合物のデータの品質監修を実施し、合計 568 レコードの修正をおこなった。
また国際学会誌に論文原稿が受理されると、論文中のマススペクトルを MassBank に登録する
ための投稿の手引きを作成した。しかし、「MassBank レコード形式への変換、MassBank への登録を著者自身がおこなうことは著者への負担が大きい」と学会誌編集委員会から反対意見が多かった。そのため MassBank のほうでレコード形式への変換、登録を H26 年度から著者に代わって本プロジェクトで実施することになった。
エーザイと田中耕一最先端研究開発支援プログラムとの連携
LC-MS2 データは各機器メーカに特有のデータ管理システム上にバイナリ形式で保存されている。MassBank などの外部データベースを検索するためには text 形式でピークデータを手動で出力して、text ファイルを MassBank に読み込んで検索するしか方法は無かった。これは効率が悪く、誤りも多かった。Mass++プロジェクトと連携して、バイナリ形式やプロテオミクス用の共通データ形式である mzXML で MS2 データを入力し、SOAP API を利用して MassBank の batch 検索を実現した。約 1 千スペクトルをクエリとした場合に 30-40 分でスペクトル検索の結果がえられる。このような検索機能は MassBank 独自のもので、米国のスペクトルデータベースの開発を進める
NIST データベースにも未だ無い。

国際連携
NORMAN 連合から MassBank と連携したい旨の申し出（H24.5）があった。EU 加盟国の環境科学研究機関のネットワークであり、水や土壌中の環境汚染物質の標準マススペクトルを
MassBank で公開し、共有することを希望してきた。環境汚染物質はヒトやその他の哺乳動物に生理活性を示すものの、それらの ESI-MS2 データを収集したデータベースは小規模なものを除いてこれまでなかった。MassBank は生体内小分子のマススペクトルを対象としていたが、動物組織のメタボローム解析をおこなうと食物や飲料水に残留する環境汚染物質が検出されるものの、
MassBank にはそれらのマススペクトルが収集されていないので、これまで「不純物」とされ、化合物同定はできなかった。このような状況の中、「医薬や環境汚染物質などの生理活性物質のマスス
ペクトルを積極的に公開してほしい」という要望が国内外の研究者からあったので、NORMAN から の 申 し 出 を 受 け 入 れ た 。 そ こ で EMBL-EBI MIRIAM に MassBank が 登 録 さ れ た（http://www.ebi.ac.uk/ miriam/main/collections/MIR:00000273, H24. 5）。
4.1.2 メタボロームマススペクトルデータベース Bio-MassBank の開発(1) Bio-MassBank のコンセプト
Bio-MassBank では、生物試料をメタボローム解析したマススペクトルの public repository であり、代謝物が同定の有無にかかわらず全て公開することを目的とする。同一の試料から得られたデータは１つのデータセットとする。マススペクトルを代謝物の tag として利用して、マススペクトルが互いに同じ、類似しているものは同じ代謝物とみなすことによって、これまで未同定代謝物として一括されていた代謝物を、個々に比較することを可能にする。これに対して、EMBL-EBI で開発している public repository である MetaboLights ではマススペクトルの類似性を比較する検索機
能がないので、代謝物を同定したり、未同定代謝物の比較をすることができない。これらの点を考慮して、生物試料におけるメタボローム・マススペクトル・データベース Bio-MassBank を設計し、データを蓄積した。
(2) レコード形式の決定
かずさ DNA 研究所グループとメタデータ項目のフォーマットや記述項目を決定した。マススペク
トルは MassBank レコード形式で記述することにした。
(3) MassBank Developer’s Kit の開発
従来の MassBank は Java と Perl を中心に C++ などの言語でプログラムを作成していた。開発の途中で新しい機能を追加した
ので、システム全体としては構成がツギハギであり、極めて複雑で、重複も多いソースコードであった。このままではシステムの改良や普及を妨げることから、全てを Java で書
き換え、ソースコードの冗長部分を除いて、すっきりとした MassBank
Developer’s Kit を新たに開発し、SourceForge の Git から公開した(https://sourceforge.net/p/massb
ank/MDK/ci/master/tree/、H26.2）。MassBank Developer’s
Kit の特徴は、1.Linux やWindows をはじめどのような OS 上でも利用できる。2.実行速度が格段に向上した。これはソースコードの
図 3 Bio-MassBank のトップページ
冗長性がなくなりシンプルになったことや異なる言語の混在が無くなった、通信のオーバーヘッドがなくなったなどの理由による。3.レ
コードの登録処理の時間が格段に短くなった、などである。近い将来、この開発キットを利用して多くの MassBank システムの仲間が増えることを期待している。NORMAN 連合では、このキットを利用して、環境科学 MassBank を開発中である。
この開発キットを利用した最初の応用システムが Bio-MassBank であり、ソースコードも公開した（https://sourceforge.net/p/massbank/Bio-MassBank/ci/master/tree/、H26.2）。
(4) データの公開
これまでに、かずさ DNA 研究所が植物 10 種（29 栽培種）、微生物 3 種、哺乳動物 1 種をLC-MS, MS2 分析したデータ 51 分析に由来する 53,236 件のマススペクトルを Bio-MassBankより公開した（http://bio.massbank.jp/）（H23.12.16）。これによって、データセット間で同じ、類似したマススペクトルを手がかりとして共通な未知代謝物を容易に検索することができるようになった（図３）。
4.1.3 MS データと化学構造の関係知識 DB と化学構造式推定ツールの開発・実装(1) ピークに分子式を付与（chemical annotation）するアルゴリズムの開発
これまで 5 年間をかけて ESI-MS2 データで観察されたピークの m/z 値から、手計算で分子式を推定して chemical annotation をおこなってきた。しかし、なかなか作業がはかどらなかったので、かずさ DNA 研グループと連携して自動に分子式を付与するアルゴリズムを開発した。これにより１つの化合物を分析した２つ以上の異なる ESI-MS2 データに観察された共通のイオンについて、ピークの m/z 値に偶数個の電子を含む分子式だけを選んで付与することが可能となった。
化合物（重複のないユニークな 2,121 化合物）を高精度に測定した MassBank ESI-MS2 デー
タ（9,602 レコード）を対象として、正イオンピークに 7,469 分子式を、負イオンピークに 3,437 分子式を付与した。これらの分子式はこれまでに手作業でおこなってきた chemical annotation の拡張に寄与した。
(2) 数値（m/z）データから分子式データへ
これまでマススペクトルはピーク（m/z）を数値で表現してきた。この数値の精度を測定精度（accuracy）と呼ぶ。質量分析計はピーク（m/z）を高精度に測定する高分解能化（測定精度 1ppm
以下；有効数字 6 桁）へと向かっており、メタボローム解析研究への導入がはじまっている。
MassBank で現在公開されている ESI-MS2 データは測定精度が数 ppm から 30ppm のものが多い。すなわち MassBank のデータは数年後には参照データとして役立たなくなることが予想される。かといって、全ての化合物を高分解能な分析計で測定しなおすことは MassBank のresource と時間を無駄にすることになる。そこで、m/z を数値ではなく、chemical annotation (1)で得られた分子式で表現した MassBank レコード（Chemically Accurate Data）を提供することにした。分子式は有効数字の制約を受けないので、将来にわたって参照スペクトルとして利用することができる。
また、分子式データを利用してスペクトル検索をおこなうツールの開発も終了し、現在、論文を準備しているところである。論文が受理され次第 Chemically Accurate Data と検索ツールを公開する予定である。
(3) MS データと化学構造の関係知識 DB の構築
ESI-MS2 データ（マススペクトル）で観察されたピークについて、そのイオンが由来する部分化学構造との関係（「ピークと部分化学構造との関係」）を解析、収集した。ESI-MS2 データ（正イオン 788 データ、負イオン 676 データ）について、ピークと部分化学構造式との関係を図示した wiki
ベ ー ス の 「 MassBank Fragmentation Library 」 へ の 入 力 を 継 続 し た（http://metabolomics.jp/wiki/Index:MassBank）。この入力を容易におこなうツールである
Ojimatrix editor も作成した。
並行して「MS データと化学構造の関係知識 DB」の研究開発を進めた。一般に与えられた分子式に対応する部分化学構造は複数ありうるが、ピークと部分化学構造との関係のうち１：１の対応関係にあるものを精選したところ、269 分子式と 94 部分化学構造との関係（630 ペア）が得られた（１つの部分化学構造から複数のイオンに開裂するので、分子式の数が部分化学構造の数よりも多くなっている）。この経験的関係は Excel 上に整理した。
(4) マススペクトルから代謝物の推定ツールの実用化
開発した化学構造式ツールは、先ず ESI-MS で観測された分子イオンピーク（精密質量）に該当する代謝物を KNApSAcK データベースから選び、次いで、ESI-MS2 で観察されたピークについて「ピークと部分化学構造との関係」から推定される部分化学構造を有する代謝物を絞り込むことによって、代謝物を推定しようとするものである。このツールはMassBank に 「 Metabolite
Identification 」 と し て 実 装 し た 。
「ピークと部分化学構造との関係」の数はいまのところ限られるが、このツールによる質量スペクトルからの代謝物推定に関する実証的サービスを提供することができた（図４）。
4.2 研究課題名：メタボローム・データベースの構築（かずさ DNA 研
究所 産業基盤開発研究部）
研究開発実施内容及び成果
図 4 Metabolite Identification における出力例
本課題では、メタボロームデータの公開・流通・利用を促進することを目的として、(1)データ標準フォーマットの開発、(2)実験手法の情報（メタデータ）を軸としたデータ共有システムの開発、および(3)データの大量公開を進めた。
メタボロミクスでは、多様な分析装置が色々な組み合わせで使用されるため、出力される様々なデータを統一的に記述できるフォーマットの整備が遅れている。結果として、独自のフォーマットで実装された多様なデータベースが散在する状況となった。そこで本課題では、国内の研究者が活用しやすい標準化フォーマットを整備し、そのフォーマットに従ってメタデータを介してデータベース
間あるいは研究者間でデータを共有できるシステム構築を目指した。一方で、これまでかずさ
DNA 研究所で取得した膨大な解析データについてデータの公開を進めるとともに、データ公開を加速する技術開発を行った。具体的な公開目標としては、課題開始時に公開可能であった
36,000 件の質量分析データの一般公開を目指した。
(1)メタボロームデータ標準フォーマット（TogoMD）の開発
国内の研究者が活用しやすいメタボロームの標準化フォーマット（The Togo Metabolome
Data Format, TogoMD, http://metabolonote.kazusa.or.jp/TogoMD）の開発を行った。メタボ
ロミクスでは、同一の生体サンプルが異なる分析装置で複数回測定される場合などがあり、実験手法の詳細情報（メタデータ）は階層構造で記述できる。また、それぞれの実験データからメタデータを参照するためには、一意の ID で任意の階層のメタデータにアクセスできることが望ましい。メタ
データの階層構造を管理でき、任意の階層のメタデータを一意の ID で参照できるようなフォーマットの開発が世界においてもなされておらず、独自に開発することとした。かずさ DNA 研究所と奈良先端大チームが中心となり、化合物 MS DB の開発において MassBank で多く扱われている液体クロマトグラフィー（LC）質量分析（MS）のデータを主な対象として、ガスクロマトグラフィー、キャ
ピラリー電気泳動(CE)–MS 等にも対応できるものを開発した。初年度後半から、TogoMD フォー
マットを用いて、Bio-MassBank（http://bio.massbank.jp/）へのデータ提供を開始した。データ処理パイプラインの改良により、Bio-MassBank からのスペクトルデータ公開は加速度的に進み、

初年度は 1,300 スペクトル、2 年目は 3,242 スペクトル、3 年目終了までに 50,644 スペクトルを公開した。
TogoMD フォーマットは、現在でも統一化されていないメタボロミクスデータ記述方法の世界標準となり得る。フォーマットの統一については、米国の MSI コンソーシアム（2005 年頃～）、欧州
COSMOS コンソーシアム（2012 年～）等で検討が進められてきたが、現在まで世界標準となりうる
ものは提案されていない。また、米国保健省 NIH は独自のフォーマットでヒトメタボロームデータを公開し始めている（2013 年～）。このような状況下では、いかに利用者のニーズに合ったデータを大量に提供するかが、標準化の鍵となる。TogoMD で大量のデータを公開し、まずは国内で流通を図れたことは、世界標準として TogoMD を利用するための基盤を構築すると共に、データ利用の促進への寄与できると期待される。
(2)メタデータを軸としたデータ共有システム（Metabolonote）の開発
データ公開における最大の律速要因である実験手法の詳細情報（メタデータ）の管理を効率化し、データ公開を加速する目的で、2 年目から、メタデータの管理と共有を専門としたデータベース
システムの開発を行った。メタデータの管理がデータ公開の律速となることは当初より想定されていたが、標準化フォーマットが完成しデータ処理パイプラインが効率化されたことで、これがより顕在化した。メタボロミクスのデータは、同一のサンプルが様々な機器の組み合わせで分析されること、分析実験が次々に追加されること、解析データの中から化合物を同定・推定（アノテーション）する
作業が時間をかけて徐々に行われることなど、研究の進捗に沿って徐々に変化してゆくことが特徴である。このような変化に対応するためには、キュレーターが存在するレポジトリではなく、ユーザー自身が即時編集できるシステムが必要である。また、同一の分析から生じたデータが、生データのレポジトリ、マスフラグメントのライブラリなど、用途が異なる複数のデータベースで使用されることがある。複雑なメタデータをユーザーに理解しやすく提供するためには、メタデータを一元管理し、それを外部から参照できるシステムが望ましい。そこで、このような特徴を兼ね備えるシステム
Metabolonote(http://metabolonote.kazusa.or.jp) を 開 発 し た 。 Metabolonote はSemanticMediaWiki をベースに開発されているため、メタデータを即時編集し、公開することができる。また、実験データを登録したデータベースや論文サイトへのリンク、サンプルの画像等の補足情報などを任意に追加することができる。このような自由度により、登録者のメタデータがハブとなって、散在しているデータリソースが統合化されるため、閲覧者によるメタボロームデータの利用が促進され、また、メタボローム実験の体系的整理においても期待できる。3 年目は、API によるデータ取得機能の強化などを行い、外部データベースとの連携を進めた。現在、28 生物種、375 分
析を含む 764 の解析データに関するメタデータを公開しており、Bio-MassBank、MassBase、
KomicMarket、RIKEN PRIMe、PGDBj（統合化推進事業、田畑グループ）等 7 つのデータベースと連携した。
Metabolonote は既存の公共メタボロームデータリポジトリ MetaboLights と相補的に機能し、メ
タボロミクス研究の推進に貢献するだろう。2012 年より欧州バイオインフォマティクス研究所（EBI）
で発足した MetaboLights は、ISA-Tab と呼ばれる形式で、メタデータおよび実験データの URIを記述することができる。ISA-Tab は、Metabolonote のような研究目的／サンプル／機器分析／
データ解析という粒度で階層構造を表現するには適しておらず、また、各メタデータへ一意の ID
でアクセスする仕組みも持たない。また、メタデータを配布して利用することを前提としており、一元管理をすることは想定されていない。一方で、キュレーターを介した登録により、しっかりしたメタデータを記載してゆくことには注力されている。恒久的なデータ保管場所としての MetaboLights と、
データ生産に即した Metabolonote は、互いに相補的な役割を果たして、メタボロミクス研究に貢献するにちがいない。
(3)データの公開
本課題では、これまでの公開総数（約 2.4 万件）を上回る 36,000 件の質量分析データの公開を当初目標とし、データ処理パイプラインの改良などを行った結果、これを十分に達成することが出来た。かずさ DNA 研究所が取得し非公開であったデータ約 6 万件のうち、権利がフリーであり、

即時、公開が可能な 36,000 件について、研究者が利用可能な形で公開することを目指した。公開の形態としては、分析機器に依存するバイナリ生データと、それをテキスト形式に変換し情報処
理 研 究 者 が 利 用 で き る よ う に し た も の を 、 こ れ ま で 我 々 が 構 築 し て き た MassBase（http://webs2.kazusa.or.jp/massbase）に登録することとした。データ処理パイプラインの改良により、公開は 2 年目で劇的に進み、1 年目に 5,040 件、2 年目に 33,294 件を新規に公開して、当初目標を達成した。3 年目には、その後解析されたデータを少数追加した。最終的に、132 生物種を含む合計 38,344 件のデータを、本課題を通じて公開した。生データに近いデータの公開だけ
でなく、そこからピークを検出し、データベース検索などの一次アノテーションを行った代謝物プロ
ファイルデータは、KomicMarket（http://webs2.kazusa.or.jp/komicmarket）から公開した。本
課題を通じ、17 生物種、200 分析のプロファイルデータを公開することができた。Bio-MassBank
へ登録したデータについては、すべて TogoMD フォーマットでプロファイルデータを入手できるよう、
KomicMarket 一時サイト（http://webs2.kazusa.or.jp/new_km_tmp）から公開している。このよ
うに大量のプロファイルデータを公開できたのは、高速な組成式演算や化合物データベース検索を可能とする MFSearcher の開発（Sakurai et al., 2013, Bioinformatics 誌）と、LC-MS 解析ソ
フトウェアの PowerGet において TogoMD に従ったデータ出力機能の開発（Sakurai et al.,
BioMed Research International 誌 in press）、また、アノテーションオントロジーの内部的な整備が大きな要因となっている。
本課題を通して行われた大量のデータ公開は、メタボロミクス研究にとって大きな貢献となっている。2012 年 2 月から稼働している MetaboLights には、NMR のデータを含め、現在 31 件の研究課題（Study）が登録されている。一方 2012 年 12 月から公開された Metabolonote には 34 の研究課題が登録されており、MetaboLights を上回る速度で情報公開が進んでいる。世界で公開されている主要な分析データ（MassBase, PRIMe MS2T, MetaboLights, KomicMarket）のう
ち、国内から公開されているデータは約 92%にも及んでおり、データ公開における我が国の貢献は大きい。
4.3 研究課題名：生物種-代謝物関係データベースならびに代謝物-生物活性データベースの開発(奈良先端大グループ)
研究開発実施内容及び成果
ゲノム決定において新型シーケンサなどにより出力されるショートリードなどの大量情報からゲノ
ム全体の配列へとアセンブルし、それぞれの遺伝子の機能を注釈する。生物はこのゲノム情報にもとづいて、種々の酵素遺伝子を発現し最終的に代謝物を生合成し、生物の生存戦略における役割を担っている。メタボローム情報処理についてみると、質量分析装置により出力されるピークデータをもとに代謝物の推定を行う。ゲノム情報処理ならびに遺伝子注釈づけと同様に、生物が生合成する代謝物情報を得て、さらにこれらの代謝物についての生物学における機能を注釈づけることが必要とされる。そこで、本プロジェクトでは質量分析器からえられるピーク情報を候補代謝物と関連づけることを目的に、生物種と代謝物の関係データベース KNApSAcK Core を、また、代謝物の生物学的機能に関する注釈づけを行うことを目的に代謝物と生理活性の関係データベース
Metabolite Activity の開発を進めた。
(1)生物種と代謝物関係データベース(KNApSAcK Core)ならびに代謝物と生理活性の関係デー
タベース(Metabolite Activity)近年メタボローム研究において使用される質量分析装置では、代謝物の精密分子量を測定できる
ため、精密分子量をもとに分子式さらには代謝物の候補を選択することができれば、ピークデータの解釈が非常に容易になる。生物種と代謝物の関係を文献情報から網羅したデータベースがあれば、生物サンプルにおける質量分析をもとに精密分子量から分子式を推定し、生体内の二次代謝物の候補を列挙することが出来る。大きな問題点は、天然物（代謝物）と生産する生物については科学論文に記載されているのみの情報が多く、それらをデジタル化し格納したデータベースは皆無であった。そこでメタボローム研究の効率化に寄与する目的で、学術論文を地道に調査し、データを蓄積し、生物種と代謝物の関係データベース KNApSAcK Core DB を開発した。また、質量分析データからの検索エンジンの開発も進め公開した。現在まで、KNApSAcK Core DB には
101,500 対の生物種-代謝物の関係、5 万種の代謝物，2 万種の生物が格納されており、世界のメ
タボローム研究者に認知され、現在、130 を越える論文において引用されるに至っている。
地球上のほぼ唯一の生産者は植物である。また、森林のような生態系では植物自身が放出する
様々な物質を介した生物間相互作用によりバランスが成り立っていることがわかってきている。このような二次代謝物を通した生物間の関係を理解することは、地球の生態系を分子レベルで理解することへとつながる。ゲノム科学を通して、このような二次代謝物を介した生物間の関係を理解し、代謝物の機能性としての注釈づけを可能にすることを目的に、科学文献調査により集めたデータをもとに KNApSAcK Family 代謝物活性データベース(Metabolite Activity DB)の開発を進めた。Metabolite Activity DB は、天然物-対象生物-生物活性の三組の関係からなるデータベースである。当初の目標は KNApSAcK Core の 1 割程度、すなわち 5,000 件を目標に天然物-対象
生物-生物活性の三組の関係を整理することを目標とした。結果としてではあるがその倍の 9,584 件のこれらの三組の関係を登録することができた。このうち約半分はヒトを除く
生物活性であった。生物活性として摂食誘導物質“feeding attractant”
によるデータ検索結果(図 5)において、天然物 Dihydroquercetin は生物種 Scolytus mediterraneus
に対して摂食誘導物質としての活性があることを示している。さらにこ
こで天然物の ID(C00000677)をク
リ ッ ク す る こ と に よ り 、Dihydroquercetin を生合成する
図 5 KNApSAcK Core ならびに Metabolite Activity
生物種リストが得られる。このようにDB の出力例、両方のデータベースによりある生物
して、どのような生物が、どのようなが生産する天然物(代謝物)が他の生物にどのように天然物を生合成し、どのような対象
影響をおよぼすかを把握することができる。これに生物にいかなる生物活性を示すか
より代謝物の注釈づけが可能となる。
という四組の関係を把握することができる。今後さらに、より詳細な生物学機能を代謝物に注釈づけすること、ならびに地球の生態系を分子レベルで把握することを目指し、植物二次代謝物において同様なデータを蓄積することにより、地球上全体における生物間の関係の DB 構築を進めたい。

(2)データの公開
本プロジェクトで研究開発を進めた生物種-代謝物関係データベースならびに代謝物-生物活性データベースについては KNApSAcK Family (http://kanaya.naist.jp/ KNApSAcK_Family/)により公開した。研究者のボランティアにより本プロジェクト以外で構築されたゲノム・メタボローム関
係データベースについても同様のサイトから公開を進めている、KNApSAcK Family に整理されているデータベースの属性間の関係を図 6 に示す。KNApSAcK family における月ごとのアクセス数は、約 20 万件であり、年間 240 万程度のアクセスがある。現在までに約 110 の世界のドメインからアクセスがあり、その内訳は、おおよそ日本が 50%、中国 20%、米国 20％、その他の国 10%となっている。これらのデータは全て
National Bioscience Database
Center (NBDC)からも公開されている。なお、2012 年に Plant Cell
Physiology に 受 理 さ れ た
KNApSAcK Family データベースに関する論文(Farit et al., 2012)は、2013 年 PCP awards を受賞するに至った。このことは、日本植物生理学会においてもこのようなデー
タベース構築を研究として評価していただいたことを意味しており、今後、このようなバイオインフォマティク
ス・データベース構築の発展に貢献すべく努力を続けたい。
4.4 研究課題名：メタボローム統合
図 6 KNAPSAcK Family で公開されているデータ
情報処理技術の研究開発（理研グ
ベースの属性の関係
ループ）
研究開発実施内容及び成果(1)統合スペクトル作成ソフトウェアの作成と、統合ライブラリ
複数機関で計測したスペクトルを簡単に比較検討することを目的に、複数スペクトルを並行表示
して平均化や共通部分を拾い出すソフトウェアを構築した。これはアルゴリズム開発のために内部で利用するソフトウェアである。その結果、GCMS で同一標準物質を計測した場合でも全く異なるスペクトル（同一機関なら MassBank ID OUF00116 と OUF00117、異なる機関では PR010234と KZ000267 など）が観測されることがわかった（相違はおそらく誘導体化の相違に基づく）。こうした結果を体系的に整理し、標準物質毎に信頼のおけるスペクトルを掲載することは重要である。統計的に信頼できるスペクトルを「統合スペクトル」と呼ぶ。
統合スペクトルは実測値（またはその平均等）である必要はない。むしろ数理モデルや統計結果に基づいてノイズを除去し、理想とする仮想スペクトルであるべきと思われる。こうした思想に基づく（仮想）スペクトルライブラリは他には存在しない。
(2)RefSpec データベース（仮称）の開発
統 合 スペ ク ト ルの 掲 載 先 と し て wiki 形 式 の RefSpec サ ー バ ー を 開 発 し た 。 （ 名 称 はReference Spectra の略称で、今後変更の可能性もある。）このデータベースでは特定のネーム
スペース上に統合スペクトルが掲載され、Java Script によりスペクトルを描画する。(MassBank
は Java Applet を用いた実装であった。) 関連機関にはこのサーバーを公開しているが、一般公開は今後内容を充実させてからの予定である。MassBank が各機関より投稿された標準スペク
トルレポジトリとして機能するのに対し、RefSpec(仮称)はそれらを集約して作成した統合スペクトルのライブラリである点が特徴である。

(3)データネットワーキング＆クローリングソフトウェアの作成
RefSpec サーバーに掲載する統合スペクトルは、各機関が公開する実測スペクトルから統合ソフ
トウェアによって半自動的に作成する。そのため実測スペクトルを各所から定期的にクローリングする必要が生じる。スペクトル情報は頻繁に変更されるものではないので、データの差分を利用すれば効率よくクローリングできる。その基本となるソフトウェアを作成した。
(4)MassBank light スペクトル検索ソフトウェアの開発
データベースにおけるデータ部分とそれを検索するソフトウェアは独立したコンポーネントである
べきである。そのためスペクトル検索ソフトウェアを単独のアプリケーションとして開発した。スペクト
ル検索のアルゴリズムは MassBank に実装されるものと同じで、部分構造検索を除いて基本機能は同じである。上記 RefSpec サーバーは一括ダウンロード可能なスペクトルを提供するサイトとし、検索その他は各ユーザーがローカルにおこなえる環境を整えた。

§５ 成果発表等(１)原著論文発表 （国内（和文）誌 0 件、国際（欧文）誌 13 件）
1. Nakamura Y, Afendi F M, Kawsar P A, Ono N, Tanaka K, Hirai A M, Sato T,
Sugiura T, Altaf-Ul-Amin M, Kanaya S, KNApSAcK Metabolite Activity Databasefor Retrieving the Relationships Between Metabolites and Biological Activities,
Plant Cell Physiol., 55:e7.1-9 (2014) doi: 10.1093/pcp/pct176
2. Sakurai N, Ara T., Enomoto M, Motegi T, Morishita Y, Kurabayashi A, Iijima Y,
Ogata Y, Nakajima D, Suzuki H, Shibata D, Tools and databases of the KOMICS
web portal for preprocessing, mining, and dissemination of metabolomics data,
BioMed Research International, in press (2014)
3. Tsugawa H, Arita M, Kanazawa M, Ogiwara A, Bamba T, Fukusaki E"MRMPROBS: Data Assessment and Metabolite Identification Tool for Large-scale
MRM-based Widely Targeted Metabolomics" Analytical Chemistry, 85(10), 5191–
5199, 2013 doi: 10.1021/ac400515s
4. Ogawa T, Furuhashi T, Okazawa A, Nakai R, Nakazawa M, Kind T, Fiehn O,
Kanaya S, Arita M, Ohta D, Exploration of Polar Lipid Accumulation Profiles inEuglena gracilis Using LipidBlast, a MS/MS Spectral Library Constructed in Silico,
Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 78(1), 2014
5. Ikeda S, Abe T, Nakamura Y, Kibinge N, Hirai M A, Nakatani A, Ono N, Ikemura T,
Nakamura K, Altaf-Ul-Amin M, Kanaya S, Systematization of the protein sequence
diversity in enzymes related to secondary metabolic pathways in plants, in thecontext of big data biology inspired by the KNApSAcK motorcycle database, Plant
Cell Physiol., 54, 711-27, 2013, doi: 10.1093/pcp/pct041
6. Afendi F M, Darusman L K, Morita A H, Altaf-Ul-Amin M, Takahashi H, Nakamura
K, Tanaka K, Kanaya S, Efficacy prediction of jamu formulations by PLS modeling,
Curr Comput Aided Drug Des., 9, 46-59, 2013, doi: 10.2174/1573409911309010005
7. Katsuragi T, Ono N, Yasumoto K, Altaf-Ul-Amin M, Hirai M Y, Sriyudthsak K,
Sawada Y, Yamashita Y, Chiba Y, Onouchi H, Fujiwara T, Naito S, Shiraishi F,
Kanaya S, SS-mPMG and SS-GA: tools for finding pathways and dynamic
simulation of metabolic networks, Plant Cell Physiol., 54, 728-39, 2013, doi:
10.1093/pcp/pct052
8. Nakamura K, Shimura N, Otabe Y, Hirai M A, Nakamura Y, Ono N, Md Altaf
Ul-Amin and Kanaya S, KNApSAcK-3D: A Three-Dimensional Structure Databaseof Plant Metabolites, Plant Cell Physiol., 54,2,e4(1-8) ,2012, doi: 10.1093/pcp/pcs186
9. Sakurai N., Ara T., Kanaya, S, Nakamura, Y., Iijima, Y., Enomoto, M., Motegi, T.,
Aoki, K., Suzuki, H., and Shibata D., An application of a relational database systemfor high-throughput prediction of elemental compositions from accurate mass
values., Bioinformatics, 29 (2): 290-291, 2013, doi:10.1093/bioinformatics/bts660
10. Afendi F M, Okada T, Yamazaki M, Hirai M A, Nakamura N, Nakamura K, Ikeda S,
Takahashi H, Md. Altaf-Ul-Amin, Darusman L K, Saito K, Kanaya S, KNApSAcKFamily Databases: Integrated Metabolite Plant Species Databases for Multifaceted
Plant Research, Plant Cell Physiol., 53,2,1-12,2012, doi: 10.1093/pcp/pcr165
11. Takahashi H, Morimoto T, Ogasawara N, Kanaya S, AMDORAP: Non-targeted
metabolic profiling based on high-resolution LC-MS, BMC Bioinformatics, 12,259-260,2011, doi:10.1186/1471-2105-12-259
12. Tsugawa H, Tsujimoto Y, Arita M, Bamba T, Fukusaki E, GC/MS based
metabolomics: development of a data mining system for metabolite identification byusing soft independent modeling of class analogy (SIMCA), BMC Bioinformatics
12,131, 2011 doi:10.1186/1471-2105-12-131
13. Redestig H, Kusano M, Ebana K, Kobayashi M, Oikawa A, Okazaki Y, Matsuda F,
Arita M, Fujita N, Saito K "Exploring molecular backgrounds of quality traits in riceby predictive models based on high-coverage metabolomics" BMC Systems Biology
5(1), 176, 2011 doi:10.1186/1752-0509-5-176（2）その他の著作物（総説、書籍など）
1. 西岡孝明、データベース MassBank、現代質量分析学 - 基礎原理から応用研究まで（高山光男、早川滋雄、瀧浪欣彦、和田芳直編）、第 32 章、465-480、発行 化学同人、京都市、
2013.
2. 櫻井望、有田正規、西岡孝明、金谷重彦、メタボローム・データベースの開発, 日本バイオイ
ンフォマティクス学会ニュースレター, No 27, 3-4 (October 2013).
3. 西岡孝明、スペクトルデータ部会の歴史、日本質量分析学会創立 60 周年記念号、質量分析、
61(6), 59-61, 2013.
4. 中村由紀子、森田（平井）晶、西岡孝明、金谷重彦、KNApSAcK Family データベース：メタ
ボロミクスから展開する植物の多目的活用”、バイオサイエンスとインダストリー、70 (4),267-272, 2012.
5. 池田俊、桂樹哲雄、小野直亮、中谷淳至、中村由紀子、森田晶、金谷重彦、オミックス・プラッ
トフォーム：バイオ・ビッグ・データに挑む、生物工学会誌, 90, 12, 777-781,2012
6. 金谷重彦、平井 晶、旭 弘子、高橋弘喜、中村建介、Md. Altaf-Ul-Amin、二瓶義人、池田奨、尾嶌雄也、西岡孝明、メタボロームデータベース：多様な研究への対応とデータの共有化、「使えるデータベース・ウェブツール」実験医学、29,(15), 2460 (2011).
(３)国際学会発表及び主要な国内学会発表① 招待講演（国内会議 8 件、国際会議 8 件）
1. Afendi F M (ボゴール農大), 岡田岳人(徳島文理大)、山崎真巳(千葉大)、平井（森田）晶(NAIST)、中村由紀子(NAIST)、中村建介(NAIST)、池田俊、高橋弘喜(千葉大)、Amin
Md. Altaf-Ul(NAIST)、Darusuman Latifah K.(ボゴール農大), 斉藤和季(千葉大)、金谷重彦(NAIST)、KNApSAcK Family Databases: 植物研究における多目的活用に向けた
生物種-代謝物関係データベース、Plant Cell Physiology award2013, 3/11, 富山, 2014
2. 有田 正規 「マススペクトルのデータベースを使いこなす」第 31 回日本植物細胞分子生物学会 バイオインフォマティクス講習会 9/12 (10-12) 札幌 2013
3. 西岡孝明(NAIST)、櫻井望(かずさ DNA 研)、二瓶義人(NAIST)、””AIST)10-データの解析から得られた ESI-MS/MS フラグメンテーション情報”、ワークショップ「フラグメンテーション:
反応機構と構造」、第 61 回質量分析総合討論会（1B-W1-1830）、日本質量分析学会主催、エポカル、つくば市、2013 年 9 月 10-12 日
4. Takaaki Nishioka(NAIST), MassBank and Bio-MassBank: Databases of Mass
Spectra of Known and Unknown Metabolites toward Reconstruction of MetabolicPathways by Metabolomics, Complex Biodynamics and Networks (cBio2013),
Tsuruoka, Yamagata, 12, 13 November 2013.
5. Takaaki Nishioka, “MassBank, Database of Mass Spectra, and Its Application to
Metabolomics, Autumn School of Chemoinformatics in Nara,日本化学会情報化学部
会、情報計算化学生物学会、東京大学工学研究科船津研究室共催、奈良県立新公会堂、奈良市、2013 年 11 月 27-28 日。
6. 櫻井望（かずさ DNA 研究所）、メタボロームデータの公共化と再利用に向けて何が必要か？
第 8 回メタボロームシンポジウム、2013 年 10 月 4 日、九州大学医学部 百年講堂
7. *Nishioka, T., Introduction to MassBank, NORMAN MassBank workshop(NORMAN Association 主催), 11 月 27 日, 2012、IVM VU University Amsterdam,
Amsterdam, Netherland
8. 西岡孝明(NAIST)、高精度なマススペクトルを MassBank で活用する、第 7 回メタボロームシ
ンポジウム、慶應義塾大学鶴岡メタボロームキャンパス、2012 年 10 月 10- 12 日、山形県鶴岡市
9. 荒武（かずさ DNA 研究所）、MassBase 活用術～ドライからウエットまで、第７回メタボロームシ
ンポジウム、慶應義塾大学鶴岡メタボロームキャンパス、2012 年 10 月 12 日
10. Arita M Wiki-based Databases: Integration of knowledge through the web, C-NAIR
Seminar、2011 年 12 月 5 日、 Nasional, Gadjah Mada University (Indonesia)
11. 有田 正規 「Knowledge Management using a Wiki-based System」 細胞を作る研究会、
2011 月 10 日 27、大阪
12. Arita M Update on Lipid Databank and other lipidomics initiatives, EMBL-EBI
Industry Programme & MetaboLights Project Workshop, 2012 年 5 月 22-25 日,
Hinxton
13. Arita M What can metabolomics learn from genomics and proteomics?,
International Conference of Research and Application on Traditional
Complementary and Alternative Medicine (TCAM), 2012 年 6 月 21-23 日,
Muhammadiyah University of Surakarta (Indonesia)
14. Arita M Cyberinfrastructure for metabolomics and synthetic biology, International
Symposium on Biotechnology for Green Growth, 2012, 10 月 24-26 日, 神戸
15. *Nishioka T, Data processing, software, databases & standardization, Invited
panelist of ASMS Metabolomics Interest Group, 59th ASMS Conference on Mass
Spectrometry and Allied Topics, Colorado Convention Center, Denver, CO, USA. 6 月
5-9 日, 2011. (Invited Panelist として講演、討論)
16. 有田 正規 「コミュニティとして機能するためのインフラストラクチャ」第 84 会日本生化学会大会シンポジウム 「ゲノムデザインの最前線」2011 年 9 月 22 日、 京都②口頭発表（国内会議４件、国際会議３件）
1. CASMI2013 出 題 グ ル ー プ 、 西 岡 孝 明 ( 奈 良 先 端 大 ) 、 ” ” 代 謝 物 推 定 コ ン テ ス ト
CASMI2013 第 8 回メタボロームシンポジウム、2013 年 10 月 3、4 日、九州大学医学部百年
講堂、福岡市。
2. 西岡孝明(奈良先端大)、”メタボロミクス研究における MassBank の高度な利用法の開発”、
FIRST 田中 ms3d プロジェクト成果発表会、2013 年 9 月 11 日、エポカル、つくば市、2013.
3. *Nishioka T(奈良先端大), Nihei Y(奈良先端大), Ojima Y(奈良先端大), & Ikeda T(奈良
先 端 大 ). MassBank: Public Mass Spectral Database, 19th International Mass
Spectrometry Conference, Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan,
September 20, 2012.
4. *Nishioka T( 奈 良 先 端 大 ). “Constructing MassBank Database on PCs”, 19thInternational Mass Spectrometry Conference, Workshop Mass++ and MassBank:
Tools for Data Processing and Database on PC, Kyoto International ConferenceCenter, Kyoto, Japan, September 18, 2012.
5. *Nishioka T(奈良先端大), Arita M（東大）. Ojima Y(奈良先端大). Ikeda T(奈良先端大).
& Nihei Y(奈良先端大). Chemical Annotation of MassBank ESI-MS2 Data, 59th
ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics, Colorado Convention
Center, Denver, CO, USA. June 5-9, 2011.
6. 荒武（かずさ DNA 研究所）、櫻井望（かずさ DNA 研究所）、鈴木秀幸（かずさ DNA 研究所）、
柴田大輔（かずさ DNA 研究所）、大規模メタボロームデータベース MassBase を用いた植物
メタボローム解析、第 30 回植物細胞分子生物学会、奈良先端科学技術大学院大学、2012 年
8月4日
7. 西岡孝明(奈良先端大)、池田 奨(奈良先端大)、““先端大 hemic の検索から構造推定まで”、
第 4 回バイオアナリシス研究会、大阪大学大学院工学研究科生命先端工学専攻サントリーメ
モリアルホール、吹田市、2011 年 7 月 8 日.
② ポスター発表（国内会議１４件、国際会議３件）
1. *T.Schulze(UFZ),E.Schymanski(EAWAG),S.Neumann(IPB),J. Slobodnik(NORMAN),
M. Krauss(NORMAN), Y. Nihei(奈良先端大), G. Schramm (UFZ), T. Nishioka(奈良先端大), J. Hollender(EAWAG), W. Brack(UFZ), NORMAN MassBank – bridging
communities from metabolomics to environmental chemists, SETAC, Glasgow,
England, June, 2013.
2. 二瓶義人(奈良先端大)、西岡孝明(奈良先端大)、実用的・先進的なマススペクトルデータベー
ス MassBank、 第 61 回質量分析総合討論会（3P-01）、日本質量分析学会主催、2013 年 9
月 10-12 日、エポカル、つくば市。
3. 荒武(かずさ DNA 研)、榎本光男(かずさ DNA 研)、二瓶義人(奈良先端大)、有田正規（理研）、
金谷重彦(奈良先端大)、西岡孝明(奈良先端大)、櫻井望(かずさ DNA 研)、メタボロミクス研究におけるメタデータに特化した Wiki による管理システム、第 61 回質量分析総合討論会（3P-01）、日本質量分析学会主催、2013 年 9 月 10-12 日、エポカル、つくば市。
4. 青島健（エーザイ）、福田充（エーザイ）、井川幹之（エーザイ）、高橋健太郎（エーザイ）、木村剛之（エーザイ）、梶原茂樹（島津田中最先端研）、宇都宮眞一（島津田中最先端研）、田中聡（島津田中最先端研）、吉沢明康（島津田中最先端研）、田中耕一（島津田中最先端研）、池田奨(奈良先端大)、二瓶義人(奈良先端大)、西岡孝明(奈良先端大)、小田吉哉（エーザイ）、
小質量分析用データ解析ソフトウェア Mass++とマススペクトルデータベース MassBank 連携
プラグインの開発、 第 61 回質量分析総合討論会（3P-08）、日本質量分析学会主催、2013
年 9 月 10-12 日、エポカル、つくば市。
5. 田中聡（島津田中最先端研）、吉沢明康（島津田中最先端研）、草野麻衣子（島津田中最先端研）、藤田雄一郎（島津田中最先端研）、福田充、宇都宮眞一（島津田中最先端研）、梶原
茂樹（島津田中最先端研）、青島健（エーザイ）、小田吉哉（エーザイ）、二瓶義人(奈良先端大)、西岡孝明(奈良先端大)、田中耕一（島津田中最先端研）、田中耕一（島津田中最先端研）、MassBank を用いた脂質同定システムの構築、 第 38 回日本医用マススペクトル学会年会、2013 年 9 月 26 3 用マスス日、神戸市産業振興センター、神戸市。
6. 荒武（かずさ DNA 研究所）、榎本光男（かずさ DNA 研究所）、二瓶義人（奈良先端大）、有田正規（理研）、金谷重彦（奈良先端大）、西岡孝明（奈良先端大）、櫻井望（かずさ DNA 研究所）、Metabolonote: メタボロミクス研究におけるメタデータ専用の Wiki による管理システム、
第 8 回メタボロームシンポジウム、九州大学百年講堂、2013 年 10 月 3、4 日
7. 荒武（かずさ DNA 研究所）、榎本光男（かずさ DNA 研究所）、二瓶義人（奈良先端大）、有田正規（理研）、金谷重彦（奈良先端大）、西岡孝明（奈良先端大）、櫻井望（かずさ DNA 研究所）、Metabolonote:メタボロミクス研究におけるメタデータに特化した Wiki による管理システ
ム、第 61 回質量分析総合討論会、つくば国際会議場、2013 年 9 月 12 日
8. *Nishioka T(奈良先端大), Nihei Y(奈良先端大), Ojima Y(奈良先端大), & Ikeda T(奈良
先 端 大 ). " MassBank: Public Repository for Sharing Mass Spectral Data ofMetabolomics", 8th International Conference of the Metabolomics Society, Marriot
Wardman Park Hotel, Washington, DC, USA. June 25-28, 2012.
9. 池田奨(奈良先端大)、二瓶義人(奈良先端大)、尾嶌雄也(奈良先端大)、西岡孝明(奈良先端大)、MassBank のツール拡充と信頼性向上への取り組み、 第 7 回メタボロームシンポジウム、
慶應義塾大学鶴岡メタボロームキャンパス、山形県鶴岡市、2012 年 10 月 10- 12 日
10. 荒武（かずさ DNA 研究所）、榎本光男（かずさ DNA 研究所）、西岡孝明（奈良先端大）、有田正規（理研）、金谷重彦（奈良先端大）、櫻井望（かずさ DNA 研究所）、Metabolonote: メタボ
ロミクスのデータリソースを統合するメタデータ専用管理システム、トーゴーの日シンポジウム
2013、時事通信ホール、2012 年 10 月 5 日
11. 荒武（かずさ DNA 研究所）、榎本光男、有田正規、金谷重彦、櫻井望、Metabolonote:メタボ
ロームデータの連携と高度利用を目指した Wiki ベースのメタデータ管理システムの構築、トーゴーの日シンポジウム 2012、時事通信ホール、2012 年 10 月 5 日
12. *Tanaka S（島津田中最先端研）, Kajihara S（島津田中最先端研）, Utsunomiya S（島津田中最先端研）, Tabata T（エーザイ）, Aoshima K（エーザイ）, Oda Y（エーザイ）, Nihei
Y(奈良先端大), Nishioka T(奈良先端大), Tanaka K（島津田中最先端研）. Developmentof a Client Tool for a Mass Spectral Database, The 59th Conference on Mass
Spectrometry and Allied Topics, American Society of Mass Spectrometry, Denver,
CO. USA, Jun 5-9, 2011.
13. 二瓶義人(奈良先端大)、池田奨(奈良先端大)、尾嶌雄也(奈良先端大)、西岡孝明(奈良先端大)、マススペクトルデータベース MassBank の機能拡張、第 59 回質量分析学会総合討論会（日本質量分析学会主催）、ホテル阪急エキスポパーク、吹田市、2011 年 9 月 13 日～9 月 15
日.
14. 池田奨(奈良先端大)、二瓶義人(奈良先端大)、西岡孝明(奈良先端大)、先端大学会総合ホス
ティングサービスを活用して WAN 上でマススペクトルを共有する、第 59 回質量分析学会総合
討論会（日本質量分析学会主催）、ホテル阪急エキスポパーク、吹田市、2011 年 9 月 13 日～
9 月 15 日.
15. 尾嶌雄也(奈良先端大)、二瓶義人(奈良先端大)、有田正規（東大）、西岡孝明(奈良先端大)、代謝物の ESI-MS2 データにおけるピークと部分化学構造式の関係、第 59 回質量分析学会
総合討論会（日本質量分析学会主催）、ホテル阪急エキスポパーク、吹田市、2011 年 9 月 13日～9 月 15 日.
16. Howell Parry（島津田中最先端研）、田中聡（島津田中最先端研）、田畑剛（エーザイ）、青島健（エーザイ）、小田吉哉（エーザイ）、二瓶義人(奈良先端大)、西岡孝明(奈良先端大)、宇都宮真一（島津田中最先端研）、梶原茂樹（島津田中最先端研）、田中耕一（島津田中最先端研）、宇都宮真一（島津田中最先端研質量分析解析フリーウェアの新バージョン、第 59 回
質量分析学会総合討論会（日本質量分析学会主催）、ホテル阪急エキスポパーク、吹田市、2011 年 9 月 13 日～9 月 15 日.
17. 櫻井望（かずさ DNA 研究所）、荒武（かずさ DNA 研究所）、鈴木秀幸（かずさ DNA 研究所）、
柴田大輔（かずさ DNA 研究所）、オミクスデータ統合解析のための代謝経路地図ツール
KaPPA-View4、トーゴーの日シンポジウム 2011、日本科学未来館、2011 年 10 月 5 日(４)知財出願① 内出願 (0 件)
本プロジェクトではデータベースならびにツール群は、開発研究を進めると同時に直ちに公開した
ため、出願はない。
②海外出願 (0 件)
本プロジェクトではデータベースならびにツール群は、開発研究を進めると同時に直ちに公開した
ため、出願はない。

③その他の知的財産権
本プロジェクトではデータベースならびにツール群は、開発研究を進めると同時に直ちに公開した
ため、出願はない。
(５)受賞・報道等① 受賞（顕著な受賞の前に*を付記してください）*1. Plant Cell Physiology 2013 awards
Afendi FM. (ボゴール農大), 岡田岳人(徳島文理大)、山崎真巳(千葉大)、平井（森田）晶(NAIST)、中村由紀子(NAIST)、中村建介(NAIST)、池田俊、高橋弘喜(千葉大)、Amin Md.
Altaf-Ul(NAIST)、Darusuman Latifah K.(ボゴール農大), 斉藤和季(千葉大)、金谷重彦(NAIST)、日本、KNApSAcK Family Databases: 植物研究における多目的活用に向けた生
物種-代謝物関係データベース「日本植物生理学会における国際誌 Plant Cell Physiology に投稿した多目的活用に向けた生
物種-代謝物関係データベースに関する論文が、2013 年度論文賞として評価された。本プロジェ
クトで開発した成果物についての国際的評価と位置付けられる。」*2. 日本植物細胞分子生物学会 2012 年度技術賞
櫻井望、「トランスクリプトーム解析手法の開発と受託サービスの実用化」というテーマで、大場利治
博士（タカラバイオ株式会社ドラゴンジェノミクスセンター）ら他３名と共同受賞した。
3. 日本植物細胞分子生物学会 2012 年度論文賞
Kosuke Kai(大阪府大), Hiroki Takahashi(NAIST), Hirohisa Saga(大阪府大), Takumi
Ogawa( 大 阪 府 大 ), Shigehiko Kanaya(NAIST) Daisaku Ohta( 大 阪 府 大 ) (2011)
Metabolomic characterization of the possible involvement of a Cytochrome P450,
CYP81F4, in the biosynthesis of indolic glucosinolate in Arabidopsis, Plant
Biotechnology, 28, 379-385.
② マスコミ（新聞・ＴＶ等）報道
1. 「未来の講義 奈良先端大の研究から、植物が含む 5 万の物質 DB 化」（毎日新聞、奈良、
2012 年 5 月 29 日）
2. 「進むメタボロミクス研究：奈良先端科技大、5 万種をデータベース化」（健康食品新聞、2012
年 6 月 27 日）
③ その他
なし

§６ 研究開発期間中に主催した会議等
主なワークショップ、シンポジウム、アウトリーチ等の活動
年月日

名称

場所

H23.7.30 MassBank データ監修会 奈良先端科
学技術大学
院大学

H24.9.17 質量分析の基礎と最先端 国立京都国（特別勉強会）～プロダク 際会議場
トイオンスペクトルの解釈から薬物動態質量分析へ
H24.9.18 Workshop “Mass++ and 国立京都国
MassBank: Tools for 際会議場
Data Processing andDatabase on PC”
H24.11.2
7

H25.3.22

H25.9.5～
H25.9.6
H25.9.3～
H26.2.3

H25.7.19
H25.12.1
2

参加人
目的と概要
数
15 名
日本質量分析学会スペクトルデ ー タ 部 会 と 共 催 。
MassBank のデータを監修して、品質が劣るデータの削除、修正をおこなった。
80 名
第 19 回国際質量分析学会の日本語プログラムとして、
MassBank を紹介、解説。
150 名

第 19 回国際質量分析学会でMassBank を紹介するワークショップを田中最先端研と供催。PC でデータベースを構築、利用する方法を紹介。
NORMAN MassBank
IVM VU
44 名 EU の公的環境科学研究機
workshop
University （EU19 関が所属する NORMAN 連(NORMAN 連合主催) Amsterdam, ヶ国、日 合が主催して、MassBank のAmsterdam,
本）
利用講習会を開催。
Netherland
第 54 回日本植物生理学 岡山大学
約 150 植物関連のデータベースの統会年会、データベース講
合化について、植物研究者に名
習会
紹介することを目的に、金谷グループと田畑グループからそれぞれ 1 演題ずつ発表を行った。
MassSpectrometry 公 立 学 校 共 20 名
天然物化学とマススペクトル情
Informatics in Natural 済組合「立山報を融合させるための国際ワ
Product Research
ークショップ
高原ホテル」
Critical Assessment
Internet 上 出題：11 マススペクトルから化学構造
ofSmall
Molecule http://www.c 名
式を推定する国際コンテストを
Identification
asmi-contest 解 答 ： 7 開催した。16 マススペクトルを(CASMI2013)国際コンテ .org/2013/in 研 究 グ 出題した。解答者は分子式、スト・本 NDBC プロジェク dex.shtml
ル ー プ 化合物を 3 ヶ月をかけて解答
トと日本質量分析学会と（ 国 内 した。
の共催
1、国外
6）
第 9 回質量分析技術者近 奈良先端科 30 名大学で質量分析に携わる研畿ブロック研究会
学技術大学
究 者 を 対 象 と し て 、院大学
MassBank を紹介、解説。
ビッグデータが世界を変 奈良先端大 305 名 一般市民を対象に、メタボロミ
える、あなたに迫る超大規
クスの生活へのつながりを公模データ
開講座として講演した。

H26.1.26 BioHackason H13.13 + 万国津梁館～
実務者会議
H26.1.31

50 名ハッカソンと合同で統合プロジ
ェクトに参加する 6 グループが連携するための合同会議§７ ユーザー評価結果への対応≪ 平 成 25 年 7 月 に 実 施 し た 「 NBDC に お け る 事 業 活 動 の ユ ー ザ ー 評 価 」（http://biosciencedbc.jp/user-hyouka-2013/result-summary）で得られたユーザーの意見、提案等 (詳細は別紙 2 を参照)に対し、実施済み若しくは実施予定の対応策等を具体的に記載してください。)① 実施済みMassBank、Bio-MassBank などのスペクトルデータベース、ならびに代謝物情報を中心としたデータベース KNApSAcK Family において、メタボロミクスの分野からは世界的に高く評価されるに至っている。一般利用者がいかにこの分野に関心をもっていただけるかが、今後の課題であり、随時マニュアルを完備する努力を進めている。また、メタボロミクスから広がる化学生態学、医薬学の分野への関連づけについてさらにデータベースを拡張すべく研究開発を進めているところである。
② 実施予定メタボロミクスが関わる研究分は、ゲノム生物学にはじまり医薬学、食品学、さらには生態学と拡大しつつあるなかで、多様なユーザーのニーズに応えられるようにデータベースの拡張を図りたい。

§８ その他（１）研究代表者として、研究開発、プロジェクト運営等について、上記以外に報告したいことがあれ
ば、自由に記載してください。
学会付属展示会において成果物の広報活動ならびにユーザーからの要望収集を積極的に行った。
櫻井望（かずさ DNA 研）、メタボロミクスのポータルサイト KOMICS、日本食品科学工学会第 60回記念大会付属展示会、実践女子大、2013 年 8 月 29 日～8 月 31 日
櫻井望（かずさ DNA 研）、メタボロミクスのポータルサイト KOMICS、第 61 回質量分析総合討論
会付属展示会、つくば国際会議場エポカルつくば、2013 年 9 月 10 日～9 月 12 日
櫻井望（かずさ DNA 研）、メタボロミクスのポータルサイト KOMICS、第 65 回日本生物工学会付属展示会、広島国際会議場、2013 年 9 月 17 日～9 月 20 日
金谷重彦（奈良先端大）、櫻井望（かずさ DNA 研）、有田正規（理研）、メタボローム・データベースの開発、第 36 回日本分子生物学会年会付属展示会、神戸コンベンションセンター、2013 年 12
月 3 日～12 月 5 日
櫻井望（かずさ DNA 研）、金谷重彦（奈良先端大）、メタボローム・データベースの開発、日本分子生物学会 2014 年度大会付属展示会、明治大学生田キャンパス、2014 年 3 月 28 日～3 月 30日（予定）以上