ゲノムの情報は、細胞・個体・生態系といった高次レベルの生命システムを原理的に理解するための基盤情報であり、同時に医療や産業をはじめとした応用の可能性をもつ情報です。実験技術の進歩により、ゲノム(DNA)以外にも、トランスクリプトーム(RNA)、プロテオーム(タンパク質)、メタボローム(代謝物質)、グライコーム(糖鎖)といった大量データが得られるようになってきました。しかしながら、このような分子レベルの情報解析あるいはデータベースだけでは、ゲノムの情報を真の意味で解読すること、すなわち生命システムとしての機能や有用性を解読することは不可能です。これまでに蓄積された生命科学の膨大な知識を体系化し、自然界の法則、とくに物質間相互作用や化学反応に関する法則と関連づけて、生命のシステムを理解していく必要があります。本拠点研究では、ゲノムとケミストリーの融合をキーワードにして、環境情報を含めた広い意味での化学情報とゲノム情報との関連を、システム的な観点から明らかにすることを目指します。とくに、生体内化学反応ネットワークを１つのシステムとみなし、このシステムがゲノムとケミストリーからどのように構成されているか、ゲノムの変異やケミストリーの変化がシステムの安定性にどのような影響を与えているかを明らかにします。これにより、たとえば、糖関連遺伝子のゲノム情報・発現情報から糖鎖構造の可能性、さらには分子認識ネットワークの可能性を推定したり、二次代謝物質あるいは薬物・環境物質の化学構造から合成経路あるいは分解経路の反応ネットワーク、および関与する酵素遺伝子ネットワークを推定したりすることが可能になると考えられます。我々はこれらの解析に必要な知的情報基盤として、細胞・個体レベルでの生命システムのはたらきに関する知識を分子間相互作用ネットワークの情報としてコンピュータ化し、様々な生物種のゲノム解析がもたらす遺伝子・タンパク質の情報、ならびに生体に関与する化合物・化学反応の情報を統合した生命システム情報統合データベースKEGGを構築しています。本拠点研究ではKEGGを活用した創薬・医療のための実用的なツール開発も行います。 |
