系列二分決定グラフを用いたタンパク質配列モチーフの多重表現

本稿では，系列二分決定グラフ(SeqBDD)を用いたタンパク質配列モチーフの多重表現とそのモチーフ検索への応用について述べる．SeqBDDは，複数の文字列のような配列集合の圧縮表現である．本研究では，SeqBDDのための二つのアルゴリズムを開発した．一つ目は，対応するモチーフのアミノ酸配列を表現するSeqBDDを構築するためのもので，二つ目は状態遷移を追加することにより，SeqBDDのための決定性有限オートマトン(DFA)に相当するオートマトンを構築するためのものである．性能評価のために，マトリクスメタロプロテアーゼ(MMP)ファミリーにおいて保存されている三つのドメインを，UniProtKB...

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Published inJournal of Computer Chemistry, Japan Vol. 19; no. 1; pp. 8 - 17
Main Authors 大和, 康平, 加藤, 博明, 桂樹, 哲雄, 高橋, 由雅
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 日本コンピュータ化学会 2020
Subjects
Aho-Corasick algorithm
Motif search
Multiple representation
Sequence binary decision diagram
Sequence motif
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Summary:本稿では，系列二分決定グラフ(SeqBDD)を用いたタンパク質配列モチーフの多重表現とそのモチーフ検索への応用について述べる．SeqBDDは，複数の文字列のような配列集合の圧縮表現である．本研究では，SeqBDDのための二つのアルゴリズムを開発した．一つ目は，対応するモチーフのアミノ酸配列を表現するSeqBDDを構築するためのもので，二つ目は状態遷移を追加することにより，SeqBDDのための決定性有限オートマトン(DFA)に相当するオートマトンを構築するためのものである．性能評価のために，マトリクスメタロプロテアーゼ(MMP)ファミリーにおいて保存されている三つのドメインを，UniProtKB/Swiss-Prot (Rel. 2017_09)から得られた555,594の全てのアミノ酸配列に対して検索した．PROSITEパターンを使用した同様の検索結果と比較して，本手法は，適合率，再現率，およびF値において良好な結果を示した．
ISSN:1347-1767
1347-3824
DOI:10.2477/jccj.2019-0028