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

为系统生物学实验研究人员设计和开发生化反应系统分析模拟器

• 批准号: 16700276
• 负责人: 関口 達也
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Maebashi Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16700276/
• 关键词: bioinformatics; biochemical reaction simulator; systems biology; mathematical modeling; metabolic pathways; system analysis; biosimulator; biochemical pathways

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.

Last year, the biochemical reaction system analysis of the newly opened WinBEST-KIT and the following functions were added, biochemistry Reaction system モデルのconstruct efficiency upおよびmetabolite product のproduction efficiency upのためのシミュレーションが行えるようになった. 1.の応ステップをライブラリとして登录できる「　　ステップライブラリシステム』にグローバル変numberをutilizationできるようにした. Reverse 応ステップで同じ値をhold つパラメータをsimultaneously set することができる.なお, 濜ステップのkind It is necessary to do the same thing. 2. It is easy to work together, and the biochemical reaction system is saved.ァイルフォーマットに「濜ステップライブラリシステム」の全てのinformationをsavingすることにより, Biochemical reaction system モデルファイルをコピーするだけBiochemical reaction system, Biochemical Reaction System, Biochemical Reaction System, Biochemical Reaction System, etc. 々なExternal input signal を and え (Addition of matrix), そのTransitional answer を Investigation することができるようにした. Arbitrary wave Four types of input signals can be used: shape, sine wave, rectangular wave, and ripple signal. Waveform waveform can be used.ィカルユーザーインターフェースで成することができる.4. Time-consuming function (仮Think of the environment as a whole and react to the movement of matter. .ユーザーはAny time,でシミュレーションのstop and restart,ができ,その国际,reflective material movementを加えることもできる.また, long-term reaction のシミュレーションをefficiency よく行 うために,ブレイクポイント(reflection をtemporary stop したい time) を setting し, その time ま で は HIGH WAY に シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を 行うこともできる.From now on, part of the biochemical reaction system, をサブreaction system, としてConstruction, それらを组み合せることによって, the plural form of the same のreaction system を includes large-scale なreaction system をeasy construction できるようにするpredetermined である.

项目成果

WinBEST-KIT (Biochemical Reaction Simulator for Analyzing Metabolic Pathways) : Application to the System Analysis of Acetone-Butanol-Ethanol Fermentation in Clostridium saccharoperbutylacetonicum

WinBEST-KIT（用于分析代谢途径的生化反应模拟器）：在糖丙酮酸梭菌丙酮-丁醇-乙醇发酵的系统分析中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of Asia-Pacific Biochemical Engineering Conference 2005 (CD-ROM)
• 作者: T.Sekiguchi;H.Shinto;Y.Tashiro;G.Kobayashi;T.Hanai;K.Sonomoto;M.Okamoto
• 通讯作者: M.Okamoto

情報工学的手法を用いたアセトン・ブタノール(ABE)発酵の代謝解析

利用信息技术方法对丙酮丁醇（ABE）发酵进行代谢分析

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本生物工学会大会 講演要旨集
• 作者: 進藤秀彰;田代幸寛;小林元太;関口達也;花井泰三;岡本正宏;園元謙二
• 通讯作者: 園元謙二

Modeling of metabolic pathway in Acetone-Butanol-Ethanol fermentation by BEST-KIT

利用 BEST-KIT 模拟丙酮-丁醇-乙醇发酵的代谢途径

• 发表时间: 2004
• 期刊: Industrial Applications of Renewable Resources
• 作者: Hideaki Shinto;Yukihiro Tashiro;Genta Kobayashi;Tatsuya Sekiguchi;Taizo Hanai;Masahiro Okamoto;Kenji Sonomoto
• 通讯作者: Kenji Sonomoto

WinBEST-KIT: Windows-based biochemical reaction simulator for metabolic pathways

• DOI: 10.1142/s0219720006002132
• 发表时间: 2006-06-01
• 期刊: Journal of Bioinformatics and Computational Biology
• 影响因子: 1
• 作者: Sekiguchi, Tatsuya;Okamoto, Masahiro
• 通讯作者: Okamoto, Masahiro

Kinetic Modeling of Metabolic Pathways in Acetone-Butanol-Ethanol (ABE) Fermentation Using Novel Simulator

使用新型模拟器对丙酮-丁醇-乙醇 (ABE) 发酵中的代谢途径进行动力学建模

• 发表时间: 2005
• 期刊: Genome Informatics 16
• 作者: H.Shinto;Y.Tashiro;M.Yamashita;G.Kobayashi;T.Sekiguchi;T.Hanai;M.Okamoto;K.Sonomoto
• 通讯作者: K.Sonomoto