システム生物学実験研究者のための生化学反応系解析シミュレータの設計・開発

昨年度までに開発してきた生化学反応系解析シミュレータWinBEST-KITに以下の機能を追加し,生化学反応系モデルの構築効率向上および代謝生産物の生産効率向上のためのシミュレーションが行えるようになった。1.ユーザーが独自の反応ステップをライブラリとして登録できる「反応ステップライブラリシステム」にグローバル変数を利用できるようにした.グローバル変数を利用することにより,複数の反応ステップで同じ値を持つパラメータを同時に設定することができる.なお,反応ステップの種類は同じである必要はない.2.共同作業を容易にするために,生化学反応系モデルを保存するファイルフォーマットに「反応ステップライブラリシステム」の全ての情報を保存することにより,反応ステップを定義したユーザー以外のユーザーも生化学反応系モデルファイルをコピーするだけで対象となる生化学反応系モデルのシミュレーションができるようにした.3.生化学反応系に様々な外部入力信号を与え(基質の添加),その過渡応答を調査することができるようにした.任意波形・正弦波・矩形波・ランダム信号の4種類の入力信号が利用可能であり,これらの波形はグラフィカルユーザーインターフェースで作成することができる.4.実時間シミュレーション機能(仮想実験環境)全ての反応物質の動的挙動を実時間でグラフとして表示することができるようにした.ユーザーは任意の時間でシミュレーションの一時停止・再開ができ,その際,反応物質への摂動を加えることもできる.また,長時間の反応のシミュレーションを効率よく行うために,ブレイクポイント(反応を一時停止したい時間)を設定し,その時間までは高速にシミュレーションを行うこともできる.今後は,生化学反応系の一部分をサブ反応系として構築し,それらを組み合わせることによって,同一の反応系を複数含む大規模な反応系を容易に構築できるようにする予定である.

昨年度までに開発してきた生化学反応系解析シミュレータWinBEST-KITに以下の機能を追加し,生化学反応系モデルの構築効率向上および代謝生産物の生産効率向上のためのシミュレーションが行えるようになった。1.ユーザーが独自の反応ステップをライブラリとして登録できる「反応ステップライブラリシステム」にグローバル変数を利用できるようにした.グローバル変数を利用することにより,複数の反応ステップで同じ値を持つパラメータを同時に設定することができる.なお,反応ステップの種類は同じである必要はない.2.共同作業を容易にするために,生化学反応系モデルを保存するファイルフォーマットに「反応ステップライブラリシステム」の全ての情報を保存することにより,反応ステップを定義したユーザー以外のユーザーも生化学反応系モデルファイルをコピーするだけで対象となる生化学反応系モデルのシミュレーションができるようにした.3.生化学反応系に様々な外部入力信号を与え(基質の添加),その過渡応答を調査することができるようにした.任意波形・正弦波・矩形波・ランダム信号の4種類の入力信号が利用可能であり,これらの波形はグラフィカルユーザーインターフェースで作成することができる.4.実時間シミュレーション機能(仮想実験環境)全ての反応物質の動的挙動を実時間でグラフとして表示することができるようにした.ユーザーは任意の時間でシミュレーションの一時停止・再開ができ,その際,反応物質への摂動を加えることもできる.また,長時間の反応のシミュレーションを効率よく行うために,ブレイクポイント(反応を一時停止したい時間)を設定し,その時間までは高速にシミュレーションを行うこともできる.今後は,生化学反応系の一部分をサブ反応系として構築し,それらを組み合わせることによって,同一の反応系を複数含む大規模な反応系を容易に構築できるようにする予定である.