分子功能网络的生成方法技术

技术编号:2917613 阅读:229 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
使用含有生物学事件信息的生物分子连锁数据库,通过连接检索,生成含有生物学事件的分子功能网络的方法、以及推测该网络中任意生物分子和任意生物学事件间的路径的方法或者推测该网络中的任意生物分子相关的生物学事件的方法。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术申请是PCT专利申请PCT/JP01/07830,申请日为2001年9月10日专利技术名称为“分子功能网络的生成方法”的专利技术专利申请的分案申请,母案进入中国的申请号为CN01818734.X。
本专利技术是关于含有生物学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
生物中存在DNA、RNA、蛋白质、多糖等生物大分子,此外还含有氨基酸、核酸、脂、糖、一般的低分子化合物等多种分子,它们担当着各自的功能。生物系统的特征是不仅是由多种生物分子所组成,而且以表达功能为主的生物体内的所有现象都是通过生物分子间的特异性的结合引起的。这种特异性的结合,不是形成共价结合,而是仅依靠分子间作用力形成稳定的复合体。因此,生物分子各自单独存在的状态和复合体状态之间保持着一种平衡状态。为了加大特定生物分子间复合体的稳定性,这种平衡向复合体方向显著偏移。其结果,在很多其它分子存在的情况下,即使在极其稀薄的浓度下,也能够识别和结合特定的对方。在酶催化反应中,底物在和酶形成复合体的状态下,经过特定的化学转换后作为反应生成物而释放出来;在信号传递方面,随着介质分子和靶标生物分子的结合,靶标生物分子的构造发生改变,进而将细胞外的信号传递到细胞内部。近年来,基因组的发展十分迅猛,以人为主的多种生物物种的基因组序列得到解析,关于基因和基因产物-蛋白质的序列、每种脏器的蛋白质的表达、蛋白-蛋白相互作用等基因组范围内的系统研究不断深入。其大部分研究成果均以数据库的形式公开供全世界使用。关于基因和蛋白质的功能、疾病的原因以及背景基因的推测、基因多型性的关系等正在一点点阐明,人们对以遗传信息为基础的医疗和新药开发的期望不断升高。一方面,遗传信息的载体是核酸,但能量代谢、物质交换、信号传导等生命功能等大多数是依靠核酸以外的分子执行。蛋白质和其它种类的分子不同,它是以基因设计图为基础而直接产生的,其种类很多。酶、小分子的生物体内生理活性化合物的靶标生物分子、蛋白质性质的生物-->体内生理活性化合物的靶标生物分子(多数进行了糖修饰)全部是蛋白质.疾病的根本原因,归根结底可以说多数疾病和症状是蛋白质和小分子化合物的量之间的平衡、由于情况不同导致的质(功能)的异常.大部分现行医药都是以蛋白质为靶标并对其功能进行调控的化合物.和蛋白质不同,由于核酸的立体结构决定了它很难作为小分子药物的靶标而发挥其特异性作用,因此抗生素和抗菌药或者农药的杀虫剂和抗霉剂的靶标都是蛋白质。因此,为了对以遗传信息为基础的医疗和新药进行开发,必须阐明生物体内各种蛋白质和小分子化合物的功能和它们的分子间的特异性关系.而且,不同的酶渐次生物合成相关的必要分子,不同的分子渐次结合而传导信号,这些分子在功能和生物合成上存在直接或者间接的相互关联.这种关联(分子功能网络)信息十分重要.此外,到目前的研究为止,已经阐明了多种与各种临床症状、生理现象以及生物反应发生直接相关的介质和激素等分子,与分子功能网络的关系是适当的治疗不可缺的.此外,创新药物的战略要在考虑到副作用风险之同时设定恰当的靶标分子,因此必须考虑到含有靶标分子的分子功能网络.蛋白质相关的数据库有:SwissPort(the Swiss Institute ofBioinformatics,Europaen Bioinformatics Institute(EBI)、PIR(NationalBiomedical Research foundation(NBRF)).任何一个数据库除了含有序列信息之外,还提供生物种类、功能、功能机制、发现者、文献、其它注解信息.着眼于分子关联的分子网络型的数据库有: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(Double Twist)、UM-BBD(Minnesota Univ).KEGG的PATHWAY数据库中有新陈代谢途径和信号传导途径,前者收集了物质代谢、能量代谢相关的一般小分子化合物的代谢途径,后者收集了信号传导体系的蛋白质.任何一种都以静态Gif的格式提供事先定义的分子网络.前者中,酶和配体的信息是从另外的文本形式分子数据库LIGAND(金久等,京都大学)和ENZYME(IUPAC-IUBMB)中收录的。不包括与生理活性肽的生成相关的酶和靶标生物分子.-->EcoCyc是大肠杆菌物质代谢的数据库,是以每一个酶反应相关数据和已知途径相关数据(将属于这种途径的酶反应集中在一起进行表述)为基础、用图形的形式表示途径.EcoCyc的检索功能是提供根据与分子名和途径名称相对应的文字列和略号的检索方法.不能指定任意分子检索新的途径。信号传导相关的数据库有CSNDB(国立医药食品卫生研究所,日本)、SPAD(久原等,九州大学)、Gene Net(Institute of Cytology & GeneticsNovosibrisk,Russia),GeNet(Maria G.Samsonova).蛋白-蛋白相互作用的数据库有DIP(UCLA)、PathCalling(Cu raGen)、ProNet(Myriad).基因、蛋白表达数据库有BodyMap(东京大学、大阪大学)、SWISS-2DPAGE(Swiss Institute of Bioinformatics),Human and mouse 2D PAGEdatabase(Danish Centre for Human Genome Research),HEART-2DPAGE(GermanHeart)、PDD Protein Disease Databases(NIMH-NCI),WashingtonUniversity Inner Ear Protein Database(Washington Univ.),PMMA-2DPAGE(Purkyne Military Medical Academy),Mito-Pick(CEA,France),MolecularAnatomy Laboratory(Indiana University),Human Colon Carcinoma ProteinDatabase(Ludwi本文档来自技高网...

【技术保护点】
基因表达信息的分析方法,包括测定基因表达量的变化, 将通过测定而得到的基因表达信息反映到分子网络中并进行解释。

【技术特征摘要】
JP 2000-9-12 2000-2766991.基因表达信息的分析方法,包括测定基因表达量的变化,
将通过测定而得到的基因表达信息反映到分子网络中并进行解释。
2.权利要求1所述的基因表达信息的分析方法,所述分子网络是基
于测定的基因而制作的分子网络。
3.蛋白质表达信息的分析方法,包括测定蛋白质表达量的变化,
将通过测定而得到的蛋白质表达信息反映到分子网络中并进行解释。
4.权利要求3所述的蛋白质表达信息的分析方法,所述分子网络是
基于测定的蛋白质而制作的分子网络。
5.生物分子分析方法,包括测定生物分子的量或者质的变化,
制作分子网络并进行解释,所述分子网络是与确认了量或者质的变化
的生物分子相关的分子网络。
6.权利要求5所述的生物分子分析方法,其中,所述生物分子是基
因、核酸、蛋白质或糖蛋白。
7.权利要求5所述的生物分子分析方法,其中,所述生物分子的分
析是与所述生物分子相关的其它生物分子、生物学事件、信号传递途径、
或代谢途径的分析。
8.权利要求5所述的生物分子分析方法,其中,生物分子的量或者
质的变化是通过给予药物而进行的。
9.药物作用的推测方法,包括测定通过给予药物而进行的生物分子
的量或者质的变化,
制作分子网络并进行解释,所述分子网络是与确认了量或者质的变化
的生物分子相关的分子网络。
10.权利要求9所述的药物作用的推测方法,其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员: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[]

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