分子功能网络的生成方法技术

一种分子功能网络的生成方法，该方法包括利用根据选自修饰状态、活性／失活状态、聚集状态以及结构变化的１或２项以上项目将生物分子信息级系化并保存所获得的数据库进行组合检索的步骤。利用作为包含生物学事件的生物分子对信息集合的本发明专利技术生物分子连锁数据库，通过检索生成作为在必要范围内功能上、生物合成上的该分子间关联的分子功能网络，由此可以推定与任意生物分子的表达直接或间接相关的生物学事件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有生物事件信息的生物分子数据库的制作方法和使用方法。
技术介绍
生物体内除了DNA、RNA、蛋白质、多糖等生物大分子之外，还含有氨基酸、核酸、脂类、糖类、一般的低分子化合物等多种分子，这些分子分别执行着各自的功能。生物体系的特征不单在于由多种生物分子组成，还包括通过生物分子间的特异性结合引起的包括功能发挥在内的生物体内的所有现象。这种特异性结合不是形成共价结合，而是仅通过分子间作用力形成稳定的复合体。因此，虽然以单独状态存在的生物分子和以复合状态存在的生物分子之间存在平衡状态，由于特定的生物分子以复合体状态存在时稳定性高，因此平衡向着形成复合体的方向显著偏移。结果，在多种其他分子存在的情况下，即使浓度相当低，本质上相互特异的对象也可以识别并结合。在酶反应中，底物在和酶形成的复合体状态时发生特定的化学改变后，以反应生成物的形式释放；信号传导过程中，伴随着介质分子和靶向生物分子结合，通过靶向生物分子的构型发生变化，细胞外的信号传递到细胞内部。近年来，基因组的研究发展迅猛。包括人在内的多种生物物种的基因序列得到阐明，基因和基因产物的蛋白质序列、不同脏器的蛋白质表达、蛋白-蛋白相互作用等基因组体系等的研究不断深入。这些研究成果中的大部分是以数据库的形式公开的，可以供全世界使用。基因和蛋白质的功能、疾病的原因以及背景基因的推测、基因多态间的关系已经逐步得到阐明，人们对以基因信息为依据的医疗和新药开发的期待日益增高。一方面，基因信息的承载者是核酸，而能量代谢、物质交换、信号传导等大多数生命功能是由核酸以外的分子负责的。蛋白质是以基因蓝图为基础直接产生的，这一点和其他类型分子不同，其种类很多。酶、低分子性的生物体内生理活性化合物的靶向分子、蛋白性的生物体内生理活性化合物的靶向生物分子(多数经糖修饰)都是蛋白质。姑且不淡作为疾病的根本原因，多种疾病和症状都是蛋白质和低分子化合物的量和平衡、不同情况下实质(功能)异常的结果。在现存的医药中，大部分都是以蛋白质为靶向，控制其功能的化合物。和蛋白质不同，因为核酸的立体结构作为低分子医药的靶向时使之难以发挥特异性，因此，从抗生素物质和抗菌药物到农药的杀虫剂和抗霉菌制剂都是以蛋白质为靶向。因此，为了进行以基因信息为依据的医疗和新药开发，需要阐明生物体内各个蛋白质和低分子化合物的功能以及这些分子间的特异性关系。此外，不同的酶次第合成相关的既定分子、不同的分子次第结合进行信号传导、这些分子相互在功能上和生物合成上具有直接或者间接的关联，这种关联(分子功能网络)的信息很重要。此外，迄今为止的研究已经阐明了多种如介质和激素等和多种临床症状、生理现象、生物反应的发生具有直接关系的分子。与分子功能网络的关联赋予对恰当的治疗不可缺少。此外，在创新药物战略中，需要在考虑到副作用风险的情况下对适当的新药开发靶向分子进行设定，因此需要考虑到含有靶向分子的分子功能网络。蛋白质相关数据库有SwissPort(the Swiss Institute ofBioinformatics(SIB)，Europaen Bioinformatics Institute (EBI)、PIR(National Biomedical Research foundation(NBRF))。其中除了含有序列信息之外，还包括生物物种、功能、功能机制、发现人、文献等其他的注释信息。着眼于分子关联的分子网络型数据库中，与代谢途径相关的有KEGG(金久等，京都大学)、Biochemical Pathways(BoehringerMannheim)，WIT(Russian Academy of Sciences)，Biofrontier(吴羽化学)、Protein Pathway(AxCell)、bioSCOUT(LION)、EcoCyc(DoubleTwist)、UM-BBD(Minnesota Univ.)。KEGG的PATHWAY数据库中有代谢通路和信号传导通路，前者是处理与能量代谢相关的一般低分子化合物的代谢通路，后者是处理信号传导体系中的蛋白质。任何预定义的分子网络都是以静态的Gif文件的格式提供的。前者从其他文本形式的分子数据库LIGAND(金久等，京都大学)以及ENZYME(INPAC-IUBMB)中收录了酶和配体的信息。不包括与生理活性肽生成相关的酶和靶向生物分子。EcoCyc是大肠菌的物质代谢数据化产物，它根据各个酶促反应的相关数据、已知途径相关的数据(用集合的形式表示属于该通路的酶促反应)，用图示的形式表示通路。EcoCyc的检索功能采用和分子名以及通路名相对应的文字和缩略号的检索方法，不过不能通过指定任意分子对新的通路进行检索。和信号传导有关的数据库有CSNDB(国立医药食品卫生所，日本)、SPAD(久原等，九州大学)、Gene Net(Institute of Cytology &Genetics Novosibirs k，Russia)、GeNet(Maria G.Samsonova)。蛋白质-蛋白质相互作用数据库有DIP(UCLA)、PathCalling(CuraGen)、ProNet(Myriad)。基因-蛋白表达数据库有BodyMap(东京大学、大阪大学)、SWISS-2DPAGE(Swiss Instutute of Bioinformatics)、人和小鼠2DPAGE数据库(Danish Cenre for Human Genome Research)、HEART-2DPAGE(GermanHeart)、PDD蛋白疾病数据库(NIMH-NCI)、华盛顿大学内Ear数据库(Washington Univ.)、PMMA-2DPAGE(PurkyneMilitary Medical Academy)、Mito-Pick(CEA，France)、分子解剖学实验室(Indiana University)、人结肠癌蛋白数据库(Ludwing Institute forCancer Research)。生物反应模拟类型的分子网络有E-Cell(L.Leow，Conneticut Univ.)、E.coli(B.Palsson)，Cell CD.Lauffenburger，MIT.)，Virtual Cell(L.Leow，conneticut Univ.)Virtual Patient(Entelos，Inc.)。有关生物分子和功能的关系的数据库除了广泛收集蛋白质信息的SwissProt之外，COPE(University of Munich)以文本的形式公布了细胞因子的功能信息。ARIS((股份)日本电子计算)收录了以医学-药学领域为中心的大约400份国内杂志、20份海外杂志中的药物副作用、相互作用、农药、化学物质等与中毒相关的文献信息，不过，其中不包括关于生物分子的生理作用和细胞水平以上的应答的数据库。有关基因和疾病的数据库有收集了基因病和蛋白质氨基酸变异信息的OMIM(NIH)。上述都是以文本形式对数据进行了记录，可以采用关键词检索。着眼于分子间关联的现有的数据库存在以下问题。分子网络型数据库包括的是分子与分子间关联已经明确的体系，事先考虑到分子间的关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分子功能网络的生成方法，该方法包括：利用根据含有选自修饰状态、活性／失活状态、聚集状态以及结构变化的１或２项以上项目将生物分子信息级系化并保存所获得的数据库进行组合检索的步骤。

【技术特征摘要】
JP 2002-3-11 64994/20021.一种分子功能网络的生成方法，该方法包括利用根据含有选自修饰状态、活性/失活状态、聚集状态以及结构变化的1或2项以上项目将生物分子信息级系化并保存所获得的数据库进行组合检索的步骤。2.一种分子功能网络的生成方法，该方法包括利用生物分子对信息包含该生物分子对形成条件的生物分子连锁数据库，进行组合检索的步骤。3.一种分子功能网络的生成方法，该方法包括将与疾病相关的信息作为组化和/或级系化的数据项目保存，并利用保存所述数据项目间的关联赋予信息的病态连锁数据库进行组合检索的步骤。4.一种分子功能网络的生成方法，该方法包括通过对选自关联编码、关联功能编码、可信性编码、作用脏器以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：富冈伸夫，板井昭子，
申请(专利权)人：株式会社医药分子设计研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]