酵素反応のゲノムスケール分析のためのEC番号の計算式割り当て
Masaaki Kotera1, Yasushi Okuno, Masahiro Hattori
1Bioinformatics Center, Institute for Chemical Research, Kyoto University, Uji, Kyoto 611-0011, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|December 17, 2004
まとめ
新しいコンピュータ化された方法は,反応分類 (RC) 番号システムを使用して,酵素反応に自動的に酵素委員会 (EC) 番号を割り当てます. このアプローチは高い精度を達成し,代謝再構築とゲノム解析に役立ちます.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- バイオインフォマティックス
- システム生物学 システム生物学
背景:
- 酵素委員会 (EC) の番号は,酵素反応を分類し,ゲノム解析で酵素/遺伝子を特定します.
- ゲノムデータを代謝経路 (代謝再構築) にリンクすることは極めて重要ですが,特異化されていない酵素のEC番号が割り当てられていないため,妨げられます.
- 現在のEC番号の割り当ては,公開された酵素特性に基づいているため,多くの反応は分類されません.
研究 の 目的:
- 自動EC番号をサブサブクラスレベルまで割り込むための計算方法を開発する.
- 酵素反応のための新しい反応分類 (RC) 番号システムを確立する.
- EC番号を予測するRC番号システムの正確性と,ゲノム情報との相関性を検証する.
主な方法:
- 新しい反応分類 (RC) 番号スキームに基づくコンピュータメソッドを開発した.
- EC番号の反応を反応物ペアに分解した.
- 構造的に並べられた反応物ペアは,反応センター,マッチング領域,および差異領域を識別し,RC数を定義します.
- RC番号ベースのEC番号の割り当ての正確性をテストするために,jackknifeのクロス検証を使用しました.
主要な成果:
- コンピューターメソッドは,約90%の精度で,サブ-サブクラスレベルまでのEC番号を成功裏に割り当てました.
- RC番号システムは,反応メカニズムを効果的に捉えます.
- RCの数は,KEGGのオートログクラスター (OC) とタンパク質ファミリーを含むゲノム情報と有意な相関関係を示しました.
結論:
- 開発された方法は,手動の特徴付けの限界を克服し,EC番号の割り当てに正確で自動化されたアプローチを提供します.
- RC番号システムは,構造的および化学的変換に基づいた酵素反応の堅牢な分類を提供します.
- この研究は,改善された代謝再構築を促進し,ゲノミクスにおける酵素-遺伝子関係の理解を高める.
