Newsletter for Chem-Bio Informatics Society Members
情報計算化学生物学会

広報誌

復刊記念号 2003 年 5 月 21 日発行

ヒトゲノム解読後の目標

はじめに
Watson と Click の DNA の２重ラセン構造モデルがNature 誌に（１９５３年４月２５日に）発表されてからちょうど５０年になるのにタイミングを合わ せたよ
うに、ヒトゲノムの全配列が高精度で決定されたと発表された。
事実上の完了宣言である。
２０００年６月の概要版の発表ほど派手ではないが、双方 を記念するような講演会や関係者へのインタビューがなされている。
先のCBI NEWSでも述べたように、ヒトゲノム解読に引き続く研究開発の動向とその影響を考察することは、CBI学会の活動を計画するにも欠かせない作業である。この意味では、参考になるような情報をいくつか目に付いたところから拾って見た。
まず J. Watson が米国時間の４月２５日金曜日のラジオ、National Public Radio(NPR)のトーク番組、Science Fridayに生出演している（インターネット にサイトあり）。この放送は我が国では、土曜日の４時か５時頃となるが、ちょうどその朝、たまたまダイヤルを合わせた私は、彼の話を聞くことができた。この中で彼は、ヒトゲノム計画における自分の役割は、「この計画が大切なので、遂行すべきだ」と言ったことだけだったと述べた後、これからの研究の方向は ゲノムに関しては Complete Transcriptome の決定、応用に関してはCancer と Behavior の研究、例えば Schizophrenia の解明などが重要だといっている。
司会者が「次はCancerだとは昔からいわれていたのではありませんか」と茶々を入れると、「いや 現在研究 は本当に 進んでい る。
Behavior の研究は Science だが、 Cancer の研究はEngineering の段階だと言える」と弁解していた。数ヶ月前の 同じ番組にGraig Venterが登場したことは、３月２０日の研究講演会の開催趣旨ですでに紹介している。
その Venter は、EST を考え出し、それがヒトゲノムannotation に重要だと（Science の 1991 年の論文)で指摘したのは自分であり、 Watsonはその意義を軽視していた、と述べている。
次に参考となったのは、最近我が国でも日本語版が出版されることになった Bio‑IT World である。この雑誌は、ゲノム、生物医学、Bioinformaticsなどの リー
ダたち５０人を選んで、インタビュー形式でDNA研究の未来を語らせている。それらの記事は、逐次同誌のオンライン版に掲載され、先頃完結された。ここには、Venter、Collins、Walter Gilbert、T. Cech (HowardHughes 医学研究所長)、E. Lander(MIT Whitehead 研究所長)、M.Hunkailler(Applied Biosystem 社長)など怱々たる研究者が含まれて居る。Collins のインタビューには、 National Human Genome ResearchInstitute/NIHの新計画に関する彼を含む 識者らの「新ビジョン」に関する報告書がリンクされている（１）。これにさらにWatsonのインタビュー記事などが追加されている。これらの記事は容易にイ ンターネットで入手可能である。
これらの一連の記事などを参考にゲノム解読後の次の目標を概観してみたい。

目次
ヒトゲノム解読後の目標
書評

神沼二眞・・・・・・・・
細矢治夫（CBI 学会評議員）
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１
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CBI の研究分野の俯瞰図（A Bird 痴 ‑Eye View of CBI) 神沼二眞
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年次大会事務局からのお知らせ
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４
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事務局からのお知らせ

８

CBI NEWS 2003.5.21 (No.2)

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1

ゲノムの次はゲノム
ヒトのゲノム解読が終わっても、ゲノムを解読したい生物は沢山ある。霊長類（Watosonは bnobo）、医学や毒性学の実験動物、病原微生物、植物など対照は尽きることはない。
ヒトに関しては、大規模な疫学調査と関連づけた疾病関連遺伝子の探索、SNP ｓ、haplo type の収集計画（HapMap 計画）がある。確実に起きるのは、解読の簡便性とコストダウンであり、１０年以内に１人のゲノムの完全解読が数日、千ドルほどになるだろうと予想されている。

転写と翻訳
ヒトゲノム解読の最も驚くべき成果は、
いわゆる遺伝子（タンパク質をコードするTranscripts）の数が約３万と少なかったことである。
逆にTranscriptome自身は予想よりずっと多かったことである。
その一部はRNAをコードしている。こうしたRNAがどのような役割を果たしているのか、タンパク質をコードしな いその他のTranscriptの役割は何かが新たな謎として浮上してきた。こうなると、ヒストンとDNAの結合やその化学的な修飾が重要になってくる。遺伝子配列の識別（予測）がBioinformatics の問題なら、化学的な修飾はchemicalreaction と dynamics の問題である。機能性のあるtranscriptの全体を探索するのが、
ENCODE計画である。
遺伝子機能の網羅的な解析は次の課題であるが、これに関しては線虫などで開発された、大量の遺伝子機能を同時に阻害（knock down）する RNAi に期待が寄せられる。
RNAi技法が哺乳類に適用可能ならば、遺伝子解析研究は飛躍的に進むだろう。

Pathways/Networks病の診断や治療に役立てようという研究も加速度的Start Up 企業も続々と旗揚げし、Nature も Science もこれに対応する企画をスタートしている。

脳研究への期待Watson も Sydney Brenner もゲノム解読の進歩により脳研究がさらに前進するだろうと期待を表明している。こうした期待は別に新しいことではない。先頃、バイオコンピュータの提唱者であり、理研における脳研究施設づくりに尽力された松本元博士が亡くなられた。
私は彼の応援団の一人として一緒に本を編纂したが、その中でブレナーのアイデアも紹介している（『バイオコンピュータ』、紀伊国屋書店、神沼・松本編著、pp.72‑120）。
こうした考えもいよいよ現実的になってきた。
当時ブレナーと話した時、「自分が生きているうちにさまざまな生命現象を分子として捉えられるとは想像もしなかった」と言っていたが、Watsonが期待するようにBehaviorも分子レベルの現象として解明される時代がやってきたのであろう。Watson は Schizophrenia と言うが、肥満と関係した食欲の制御などへの応用は、近未来に現実的な課題になるだろう。

C B I 学会の関心領域との関係
CBI学会の第４分野と第６分野は、上記のゲノム解読後の目標に対応するものである。
第４分野はともかく、第６分野はまだ研究者が少ないが、やがて賑 やかになってくるであろう。
とくに重要なのは、臨床医学研究として、ゲノムと従来の Physiological Model をつなぐことである。例えば、Smithies らの高血圧のコンピュータモデル（７）は一例である。我が国でも、京都大学細胞・生体シュミレター・プロジェククトらが始まったが、CBI学会でもこうした動向に注意すべきではないか。

Proteomics, Metablomics/Metabonomics、Protein‑Protein Interaction (Interactome)、網羅的なタンパク質の構造解析などについてはすでによく知られてい （文責、神沼二眞：本題へのコメントに限らず、CBI学会企画案などへの意見をお寄せくるので省略する。この先にあるのが、m e t a b o l i c に関連する最新の話題、
p a t h w a y 、r e g u l a t o r y n e t w o r k 、c e l l s i g n a l ださい。kaminuma@cbi.or.jp）
transduction (pathway/network)である。この３つのうち、先行しているのは、metabolic pathway であり、 参考情報
cell signal は、それに続いていながら、regulatory 1. 50/50:Reflections on double helix, Bio-Worldnetworkに抜かれそうである（３）−（６）。最近 in vivo
(www.bio-itworld.com)
で転写因子のDNAへの結合位置を網羅的に決定できる大 2. Collins F. et al., " A vision for the future of ge
規模なchoromachin precipitation(ChIP)が開発され、nomic research", Nature Vol.422, April 24, 2003,
これと配列データ、マイクロアレイ技法を組み合わせる
pp.835-847
ことで、転写制御networkの網羅的な解析が可能になっ3. Davidson EH, et al, “A genomic regulatory netてきた。
work for development” Science, Vol.295(5560),
こうした P a t h w a y / N e t w o r k をこれまでの1669-78, 2002
Physiological な model に結びつけ、 医薬品開発や疾2

CBI NEWS 2003.5.21 (No.2)

4. Ideker T, et al., “Discovering regulatory andsignaling circuits in molecular interaction networks”244-253, 2003
7. Laurence M. Ettwiller, et al, “Discovering Novel

Bioinformatics, Vol.18, Suppl 1:S233-40, 2002
5. Lee TI, et al., “Transcriptional regulatory networks

cis-Regulatory Motifs Using Functional Networks”
Genome Research, Vol.13, Issue 5, 883-895, May

in Saccharomyces cerevisiae”, Science, Vol. 298(5594), 799-804, 2002

2003
8. Oliver Smithies, et al, “Importance of quantitative

6. Jochen Förster, et al, “Genome-Scale Reconstruction of the Saccharomyces cerevisiae MetabolicNetwork” Genome Research, Vol. 13, Issue 2,

Genetic Variations in the Etiology of hypertension”
Kidney International, Vol. 58, Issue 6, December
2000, Page 2265

書評
「錬金術の復活」曽根興三著
細矢 治夫（お茶の水女子大学名誉教授）

このユニークな本の著者の曽根先生は、お茶大で長年前書きにある、「ヒミコ女王と C60 は、「錬金術」とい無機化学の教授を務められ、1989 年に退官された後に本う時空を超えた一筋の目に見えぬ糸でつながっています。
」という一文を頭に入れて、「ダイヤモンドの秘密の書を書かれた。しかし残念ながら、今年の４月初めに亡くなられてしまった。大分以前に「酸化と還元」（培風館）という、これまたユニークで分かりやすい解説書も書かれておられる。これは、学生だけでなく、高校から大学の先生にもお薦めの一冊である。
穏やかな人柄とは打って変わって、壇上に立たれたり、筆をとられたりすると、俄然講談の講釈師のような「曽根節」でぐんぐん人を惹き付けてしまうという才能の持主であった。
「ここにお水ちゃんを一寸注いであげると、この分子達は俄然元気が出て、暴れ出す。
」というような独特の擬人調は「酸化と還元」の中で遺憾なく発揮されている。
本書は、それと打って変わって、古今東西の文学の古典の中の化学や錬金術に関わる題材をとり上げ、それを現代的に解釈し、面白おかしく「曽根調」で解きほぐしたものである。白楽天や宮沢賢治の詩、かぐや姫の出て過去」という章を読むのもまた一興である。
「あとがき」には、化学や錬金術の歴史書のほかに、本書の土台になった錬金術に関わる様々な文学書のかなり大部のリストがつけられているので、「錬金術」の勉強をしてみようという人には貴重な資料となるであろう。
それよりも何よりも、本書を読んで、化学の楽しさを実感し、化学の復権を目指すという曽根先生の御遺志を継いで欲しい。 合掌。

『錬金術の復活』裳華房・ポピュラー・サイエンス 69
お茶の水女子大学名誉教授 理博 曽根興三 著
本体価格 1300 円＋税／ 1992 年 7 月

来る竹取物語、ファウスト、ノートルダムのせむし男等々、何れも読者があっと驚くような作品群の中の化学と錬金術の面白さと重要性が、曽根先生の蘊蓄とアイデアの泉の中から浮かび上がって来るのである。

CBI NEWS 2003.5.21 (No.2)

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CBI の研究分野の俯瞰図

分野

挑戦的課題

象徴的な問題

分子計算
分子認識

大規模計算
結合解析

タンパク質のファールディング
柔軟結合シミュレーション

分子生物学における情報計算技術

遺伝子とその変異同定

標的遺伝子の同定
変異データの収集

分子生物先端分野の支援

発生生物学 / 内分泌学
脳神経科学 / 免疫学 / 癌

ゲノムワイドな実験データの解析

医薬品研究と毒性研究支援システム

代謝マップ

Micro AI ++ 計画

細胞信号伝達系
遺伝子制御ネットワーク

CSNDB の拡張

化合物データベース

薬と候補 DB

薬らしさと毒性解析

3D QSARADME の予測
分子標的探索ドッキングから薬のデザインへ
Toxicogenomics
薬物相互作用副作用
疾病メカニズムと制御モデル

経路とネットワークから疾病モデルへ

毒性化合物 DB
部分構造探索QSAR と CYPADME シミュレーション
標的データベース****

Post ligand bining
signal transduction
pathway analysis
肥満 / 癌 / 感染症など

Pathway/Network からのアプローチ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑食品補完代替医療

多剤多標的解析

比較ゲノム学

天然物探索

大規模な知識データベースと解析

根拠に基づく対策

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CBI NEWS 2003.5.21 (No.2)

A Bird’s-Eye View of CBI
Area

Challenging research topic

Symbolic target

Molecular Computing

Large scale calculation

Protein folding

Molecular Recognition

Docking study

Flexible docking

Bioinformatics/
BiologicalComupting

Identification ofGenes and their variations

Target gene identification
Variation data collection

Support cutting edge
Molecular Biology

Developmental Biology
Endocrinology/Nero Science
Immunology/Cancer

Genome Wide
Simultaneous
Measurement

Metabolic maps
Cell signal pathways
Gene control networks

Micro AI ++ Project
Extension of CSNDBInformation
And Computing
Infrastructure
For Drug Design

Chemical databases
Drugness/toxicity analyses

Drug and drug candidate DB
Toxic substances DB
Substructure search

3D QSAR
Prediction of ADME
Molecular target search
From Docking to Drug DesignToxicogenomics
Drug interaction
Adverse effect prediction

QSAR of CYP
ADME knowledge baseTarget database****
Post ligand binding
signal transduction
pathway analyses

From pathways andnetworks to disease model

Obesity, …, Cancer
Infectious disease
Pathway/Network Approach

Disease Models‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑Food and CAM

CBI NEWS 2003.5.21 (No.2)

Multi agent multi target analyses
Biochemical prospecting

Comparative Genomics
Large knowledge/data base5

Bio-IT World 日本版

Bio・ITWorld Online
http://www.idg.co.jp/bioit/index.html

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CBI NEWS 2003.5.21 (No.2)

Bio･IT World SPRING 2003 (創刊号）
創刊記念特集
バイオ＆ IT の先駆者たち
先端バイオ企業／組織の IT 活用術
Feature for Beginners
概説・ゲノム情報データベース
バイオインフォマティクスが目指す

ゴールとは特別企画
遺伝子研究とグリッド・コンピューティング
その現在と明日を読み解く
その他の目次SPECIAL INTERVIEW
遺伝子研究の 革命児
ジョン・クレイグ・ベンター、その実像に迫る
STRATEGIC INSIGHTS
バイオ特許の最新動向を追う
遺伝子と先取特権
Technology Focus
DNA コンピュータ
試験管の中の「超並列処理」
MARKET WATCH
日本のバイオ IT、その実態に迫る
COMPANY WATCH
日本オラクルCBI NEWS 2003.5.21 (No.2)

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年次大会事務局からのお知らせ
実行委員長
会期会場2003 年 9 月 17 日（水）〜 19 日（金）こまばエミナース（東京都目黒区大橋 2‑19‑5）

テーマ

New Frontiers for Chem‑Bio Informatics
参加登録 （６月１日より）○ポスター発表の申し込み （６月１日より）○2003 年６月１日〜７月１ 1 日
2003 年７月２２日
2003年８月１５日

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受付期間：6 月 1 日〜 9 月 10 日
参加登録費
事前登録
法人・個人会員 ¥3,000
一般¥8,000
学生¥3,000

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演題受付
採否通知
発表要旨受付養王田正文（東京農工大学）

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事前参加登録の上、領域区分、演題、氏名、所属、連絡先（メールアドレスを含む）と 200 字程度の内容説明（brief summary）をご記入の上、電子メールにてお申込みください。

(当日)(¥4,000)(¥10,000)(¥4,000)

４．ゲノムワイドな解析
５．医薬品開発と有害事象研究基盤
６．疾病モデル
７．その他―新規技術分野
１．分子計算２．創薬テクノロジー
３．分子生物学における情報計算技法

大会事務局
東京農工大学工学部 養王田研究室（担当 武村佳子）〒 184‑8588 小金井市中町 2‑24‑16
TEL&FAX 042‑388‑7479
e‑mail cbi2003@bel.bio.tuat.ac.jp
http://www.cbi.or.jp/cbi/taikai/Taikai.2003.09.17‑19/Announce/indexJ.html

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事務局からのお知らせ
会員の皆様へのお願い■会員の皆様がお書きになられた単行本や別刷などで無償提供していただける印刷物がありましたら、事務局にお送り下さい。各種の活動、企画などに利用させていただきます。
■CBI学会の各種の行事や関心領域の動向などをテーマにご投稿下さい。
本誌で半頁ないし１頁程度でお願いします。
できるだけ本誌に掲載するようにします。

情報計算化学生物学会（ C B I 学会）
事務局
情報計算化学生物学会（学会）事務局〒 158-0097 東京都世田谷区用賀 4-3-16 ｲｲﾀﾞﾋﾞﾙ301

TEL.03-5491-5423 FAX.03-5491-5462
cbistaff@cbi.or.jp http://www.cbi.or.jp/

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