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2012 カレーライスのメタボロミクス 金谷

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2012 カレーライスのメタボロミクス 金谷
カレーライスのメタボロミクス
食品化学にも活用できるオミックス手法とデータベース
桂樹哲雄、金谷重彦
奈良先端科学技術大学院大学・情報科学研究科・計算システムズ生物学研究室
[0]ゲノム科学とその応用
à食品科学への応用:雑煮、レトルト・カレー
[1]KNApSAcK DBの現状
[2]食履歴/漢方データベース
à機能性へのあくなき探究
[3]世界の薬用植物
[4]DB複雑系
http://kanaya.naist.jp/Lecture/
1
Nature Cell Biol., 3,210-214 (2001)
酵母
(好気性)
真正細菌
(嫌気性)
古細菌
2
1
細胞の働きと遺伝子の関係を研究してノーベル賞を受けた
シドニー・ブレンナー氏は、来日した時こんな冗談を言った。
「DNAは何の訳だと思う?」
本村 有紀子著 「理系思考 分からないから面白い」 毎日新聞社(2007)
細胞の働きと遺伝子の関係を研究してノーベル賞を受けた
シドニー・ブレンナー氏は、来日した時こんな冗談を言った。
「DNAは何の訳だと思う?」
Don’t (K)Now Anything. 何もわかならいってこと」。DNAだけですべて説明できるほ
ど、人間は単純じゃない。だからおもしろい。」 本村 有紀子著 「理系思考 分からないから面白い」 毎日新聞社(2007)
2
バイオインフォマティクス
ゲノム: 5’
3’
b
a
c
d
e
f
g
h
i
h
i
トランスクリプトーム:
5’
b
3’
a
c
Repression (-)
G
d
e
D
E
f
生体要素
k
m
(ゲノム,
mRNAs,
j
l
たんぱく質, 代謝物)
Activation (+)
A
G
g
k
3’
5’
3’
m
j
5’
l
プロテオーム
A
B
Function
A
Unit
B
C
Protein
C
F
D
E
F
G
H
G
H
K
I
J
K
L
M
生命をシステムとして理
解 I
L
M
J
(Systems
Biology)
メタボローム
àFT-MS
代謝物 1
B
C
代謝物2
Metabolic Pathway
D
E
F
代謝物3
代謝物4
I
L
Metabolite 5
生物間の関係
Strategy)
H
(Survival
K
Metabolite 6
5
オミックス研究をヒト-生物の関係に拡張すると…
ヒト
メタボロミクス
生理活性
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
メタボロミクス
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
生物
・・・
配合
・・・
・・・
機能性
有用生物
・・・
薬用・食用
知識ベース
Okada, T., Afendi, FM., Amin, M., Takahashi, H., Nakamura, K., Kanaya, S.,
Current Computer Aided Drug Design, 179-196, 10, (2010)
6
3
各々のオミックスの内部構造
... x1M ⎞
⎟
... x 2 M ⎟
... ... ⎟
⎟
... x NM ⎟⎠
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
メタボロミクス
生理活性
・・・
メタボロミクス
・・・
・・・
⎛ x11 x 21
⎜
x 22
⎜ x
X = ⎜ 21
...
...
⎜⎜
⎝ x N 1 x N 2
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
ヒト
・・・
生物
・・・
配合
・・・
・・・
機能性
有用生物
・・・
薬用・食用
知識ベース
各階層の要素間の関係
クラスター分析
主成分分析法
自己組織化マッピング(BL-SOM)
ネットワーク解析(DPClus)
7
雑煮
ヒト
メタボロミクス
生理活性
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
メタボロミクス
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
生物
・・・
配合
・・・
・・・
機能性
有用生物
・・・
薬用・食用
知識ベース
8
4
地域:41ケ所
食材:36食材
…..
…..
「家庭画報」1995年1月号と、日本各地から採用されている国土地理院職員の情報
階層的クラスタリング(最小距離法)
食材1
食材2
A
0
1
B
1 0
C
3
0
D
4 2
3.0
D
2.0
4.12
食材2
A
3.61
1.0
2.24
1.41
B
0.0
B
C
1.41
C
2.00
D
-1.0
A
3.16
3.16
4.12
-1.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
食材1
B C 2.00
3.61
2.24
10
5
階層的クラスタリング(最小距離法)
3.0
D
2.0
食材2
4.12
A
3.61
1.0
2.24
B
0.0
-1.0
-1.0
3.16
0.0
C
2.00
1.0
2.0
3.0
4.0
3.0
食材1
11
階層的クラスタリング(最小距離法)
3.0
D
2.0
食材2
4.12
A
3.61
1.0
2.24
B
0.0
-1.0
-1.0
0.0
C
1.0
2.0
3.0
4.0
3.0
食材1
12
6
階層的クラスリング(最小距離法)
3.00
3.0
d(G{AB}C,GD)= 2.24
D
2.0
食材2
1.0
4.12
d(GAB,GC) =2.00
3.61
A
d(GA,GB)=1.41
2.24
B
0.0
-1.0
-1.0
0.0
1.0
1.00
C
2.0
3.0
4.0
3.0
食材1
0.00
A
B C
D
13
重心距離法
3.0
D
2.0
食材2
1.0
4.12
A
2.24
1.41
-1.0
-1.0
3.16
B
0.0
0.0
3.61
2.00
1.0
2.0
食材1
C
3.0
4.0
3.0
14
7
重心距離法
2.0
D
1.0
実験2
AB
C
C
2.55
D
3.81
2.24
3.81
A
0.0
-2.0
-1.0
2.55
B
-1.0
0.0
AB (-1.5,-0.5)
2.24
AB
1.0
2.0
C
3.0
4.0
3.0
食材1
15
重心距離法
3.0
D
2.0
食材2
C
2.55
D
3.81
2.24
3.81
CD
1.0
2.55
0.0
0.0
CD (1.5, 0.0)
2.24
AB
-1.0
-1.0
AB
C
1.0
2.0
C
3.0
4.0
3.0
食材1
16
8
重心距離法
3.0
AB
2.0
CD
3.04
食材2
1.0
CD
3.04
ABCD (1.5, 0.0)
AB
0.0
-1.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
3.0
食材1
17
重心距離法
3.04
d(GC,GD)= 2.24
d(GA,GB)=1.41
1.00
0.00
A
B C
D
18
9
最小距離法と重心距離法の比較
3.50
図A
図B
3.04
3.00
2.24
d(G{AB}C,GD)
2.00
d(GAB,GC)
1.41
d(GA,GB)
d(GC,GD)
2.24
d(GA,GB)
1.41
1.00
A
B C
D
A
B C
D
19
地域:41県
0.00
….
….
「家庭画報」1995年1月号と、日本各地から採用されている国土地理院職員の情報
10
11
長野
新潟
秋田
群馬
山形
岩手
山梨
栃木
千葉
宮城
茨城
青森
福島
石川
東京
愛知
福岡
北海道
神奈川
広島
三重
富山
高知
京都
大阪
島根
埼玉
兵庫
徳島
香川
大分
鳥取
山口
宮崎
鹿児島
岡山
愛媛
熊本
長野
新潟
秋田
群馬
山形
岩手
山梨
栃木
千葉
宮城
茨城
青森
福島
石川
東京
愛知
福岡
北海道
神奈川
広島
三重
富山
高知
京都
大阪
島根
埼玉
兵庫
徳島
香川
大分
鳥取
山口
宮崎
鹿児島
岡山
愛媛
熊本
12
長野
新潟
秋田
群馬
山形
岩手
山梨
栃木
千葉
宮城
茨城
青森
福島
石川
東京
愛知
福岡
北海道
神奈川
広島
三重
富山
高知
京都
大阪
島根
埼玉
兵庫
徳島
香川
大分
鳥取
山口
宮崎
鹿児島
岡山
愛媛
熊本
長野
新潟
秋田
群馬
山形
岩手
山梨
栃木
千葉
宮城
茨城
青森
福島
石川
東京
愛知
福岡
北海道
神奈川
広島
三重
富山
高知
京都
大阪
島根
埼玉
兵庫
徳島
香川
大分
鳥取
山口
宮崎
鹿児島
岡山
愛媛
熊本
13
長野
新潟
秋田
群馬
山形
岩手
山梨
栃木
千葉
宮城
茨城
青森
福島
石川
東京
愛知
福岡
北海道
神奈川
広島
三重
富山
高知
京都
大阪
島根
埼玉
兵庫
徳島
香川
大分
鳥取
山口
宮崎
鹿児島
岡山
愛媛
熊本
長野
新潟
秋田
群馬
山形
岩手
山梨
栃木
千葉
宮城
茨城
青森
福島
石川
東京
愛知
福岡
北海道
神奈川
広島
三重
富山
高知
京都
大阪
島根
埼玉
兵庫
徳島
香川
大分
鳥取
山口
宮崎
鹿児島
岡山
愛媛
熊本
コンセンサス食材
だいこん
しょうゆ味
ごぼう
丸餅
にんじん
角餅
さといも
鶏肉
昆布だし
かつお
ご当地を特徴づける食
材とコンセンサス食材を
つなぐための食材
1 ほや
1 ブリ
1 ワカメ
1 高野豆腐
1 ジャガイモ
2 おやし
1 せり
1 はまぐり
1 水菜
3 ナルト
3 こまつな
1 小豆
1 するめ
1 豚肉
3 ネギ
つきたて
2
手切り餅
1 こんにゃく
イノシン酸 2 しいたけ
3 あぶらあげ
2 餡入り丸餅
5 いりこだし
4 白みそ
5 はくさい
8 ほうれん草
10 鶏肉
15 丸餅
5 みつ葉
7 カマボコ
9 かつお
グルタミン酸Na 9 さといも
7 ごぼう
17 昆布だし
21 角餅
31 しょうゆ味
23 にんじん
22 だいこん
食材:36食材
「家庭画報」1995年1月号と、日本各地から採用されている国土地理院職員の情報
食材のクラスタリング:食べ合わせを解明する!
グアニル酸
ご当地を特徴づける食材
カマボコ
みつ葉
28
14
まとめ
長野
新潟
秋田
群馬
山形
岩手
山梨
栃木
千葉
宮城
茨城
青森
福島
石川
東京
愛知
福岡
北海道
神奈川
広島
三重
富山
高知
京都
大阪
島根
埼玉
兵庫
徳島
香川
大分
鳥取
山口
宮崎
鹿児島
岡山
愛媛
熊本
だいこん
にんじん
しょうゆ味
角餅
昆布だし
ごぼう
さといも
かつお
カマボコ
みつ葉
丸餅
鶏肉
ほうれん草
はくさい
白みそ
いりこだし
餡入り丸餅
あぶらあげ
しいたけ
ネギ
つきたて手切り餅
こんにゃく
豚肉
するめ
小豆
こまつな
ナルト
水菜
はまぐり
せり
おやし
ジャガイモ
高野豆腐
ワカメ
ブリ
ほや
ご当地カレーのクラスタリング:レトルトカレーの構築原理の解明!
函館五島軒:スープカレー
15
データ収集:レトルト・パウチカレー(No.1-80)
1 土佐はちきん地鶏のチキンカレー
2 トトリコカレー
3 岡山和牛カレ―
4 いちじくカレーチキンベース中辛
5 さざえカレー
6 潮凪牛カレー
7 白桃ピオ―ネカレー
8 炭火炙り牛カレー
9 黒部名水カレ―しろえびカレ―
10 八丁味噌カレ―中辛
11 桃豚カレー中辛口
12 比内地鶏ときのこのカレー
13 これが噂の納豆カレー中辛
14 信州しめじカレー中辛
15 夢で見たカレ―・ビーフカレー中辛
16 いのししカレ―
17 鰈カレ―
18 越前かにカレ―
19 越前いかカレ―
20 さといもカレ―
21 烏骨鶏カレ―
22 千興ファームばってんこだわりカレ―
23 原木しいたけと二十世紀梨のナシータカレ―
24 美ら島あぐーカレー
25 オラホカレ―
26 清泉寮マイルドチキンカレー
27 バサラカレ―
28 五島軒きのことポークのカレー・中辛
29 五島軒カレ―・幻のカレ―
30 五島軒カレ―・函館カレ―・スパイシービーフ
31 五島軒カレ―・函館カレ―・レストラン風道産ポーク&シャンピニオン
32 五島軒カレ―・ヘルシー野菜カレー
33 五島軒カレ―・函館・挽肉カレ―
34 五島軒カレ―・函館・シーフードカレー
35 五島軒カレ―・海鮮カレー
36 五島軒カレ―・牛タンカレ―
37 五島軒カレ―・究極のまろやかカレー
38 五島軒カレ―・究極の函館カレー・中辛
39 五島軒カレ―・ビーフカレー・中辛
40 霧島熟成神話豚カレー
41 大阪・泉州水茄子カレ―
42 仙台勝山館カレ―
43 青森りんごカレ―
44 広島かきカレ―
45 べこ正宗牛タンカレ―
46 手羽元カレ―
47 京野菜カレー
48 初明石発たこカレー
49 実生ゆず入りゆずカレー
50 会津地鶏カレ―中辛口
51 明日葉入り東京カレー
52 豊後きのこカレー
53 北海道オホーツク流氷カレー
54 牡蠣カレー
55 美酒カレー
56 犬鳴ポークカレー
57 五島軒イギリス風カレー
58 宇奈月ビールカレー(辛口)
59 宇奈月ビールカレー(中辛)
60 竜馬伝説カレー
61 三和の純鶏名古屋コーチンカリー
62 ベンガルチキンカレー
63 会津地鶏カレー(激辛口)
64 島根和牛カレー
65 びらとり和牛のカレー 辛口
66 キトハーブ薬膳「インド風」カレー中辛
67 薬膳きのこカレー
68 土田南瓜カレ―
69 泉だこと泉州たまねぎのカレ―
70 キトハーブ薬膳「ビーフ味」カレー中辛
71 とっしんカレ―
72 バールカレ―
73 博多黒伽哩
74 龍馬の土佐和牛カレ―
75 五島軒カレ―・中辛
76 三軒豚角煮カレ―
77 黒毛和牛極とろカレ―
78 佃の金沢カレ―・ビーフ
79 彩の国・タマシャモカレ―
80 ベンガルシーフードカレー甘口
データ収集:レトルト・パウチカレー(No.81-160)
81 丹波篠山牛カレ―
82 五十六カレ―・越後の牛肉入り
83 五十六カレ―・越後舞茸入り
84 やまがた産サクランボカレ―
85 よこすか海軍カレ―・ビーフ
86 よこすか海軍カレ―・マイルド
87 魚藍亭元祖よこすか海軍カレ―
88 帝国海軍横須賀鎮守府発よこすか海軍カレ―
89 フジザクラポークカレ―
90 米沢牛ビーフカレー
91 昔なつかしゲレンデ食堂のビーフカレー
92 ニューピオ―ネカレ―
93 太秋柿カレ―
94 近江牛カレ―
95 とんとんのまちカレ―
96 五穀カレ―
97 山形舟形マッシュカレ―
98 たかはた産ら・ふらんすカレ―
99 やまがたいも煮カレ―
100 讃岐ビーフカレー
101 讃岐夢豚ポークカレ―
102 伽哩亭チキンカレー辛口
103 伽哩亭ビーフカレー
104 岩手佐々長醸造 味噌カレー
105 曽爾高原特製カレ―
106 淡路島玉ねぎカレ―・辛口
107 合鴨カレ―
108 淡路島玉ねぎカレ―・中辛
109 飛彈豚ポークカレー
110 トマトのカレ―甘口
111 味噌風味和牛カレ―
112 くじらカレ―
113 さくらかつおのキーマカレ―
114 逗子・葉山名物ビーチカレー
115 みやざき地頭鶏手羽カレー
116 島根特産いのししのカレ―
117 びえい牛ビーフカレー
118 愛媛のお肉で作ったビーフカレー
119 愛媛のお肉で作ったポークカレー
120 島根特産黒いいのししカレ―
121 桃太郎とまとカレ―
122 讃岐コーチンチキンカレー
123 オリーブ果実入りオリーブカレ―
124 曽爾高原ヤーコンカレ―
125 仙台・勝山館牛タンカレー
126 キトハーブ薬膳「チキン味」カレ―
127 秘伝ソース煮込み飛騨ポークカレー
128 金沢カレ―・シーフード
129 金沢カレ―・野菜
130 飛彈牛ビーフカレー
131 SPAMカレ―
132 柿カレ―
133 小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井ビーフ
134 小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井カマンベールチーズ
135 小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井クリームチーズ
136 神戸牛カレー
137 鞆の浦ビーフカレー
138 神戸牛ビーフカレー
139 曼荼羅とろとろポーク角煮
140 牛すじキムチカレー
141 神戸牛カレー・ビーフカレー中辛
142 すみちゃんカレー
143 神戸牛角切100%中辛カレ―
144 阿波尾鶏を使ったチキンカレー
145 阿波尾鶏を使ったビーフカレー
146 黄のレンコンカレ―
147 鳥取和牛とブルーマウンテンコーヒー入りCAFE CURRY
148 松坂牛カレ―
149 贅沢なおいしさ伊勢のきじカレー
150 奥美濃飛騨牛カレー
151 鳥取和牛カレ―
152 沖縄タコライスカレー
153 ゴーヤカレ―
154 黒の海苔ごまカレ―
155 沖縄ソ―キカレ―
156 鳥取東伯牛カレ―
157 宗像牛ビーフカレー
158 静岡そだちビーフカレー
159 熊野牛と柿チャツネカレ―
160 常陸牛ビーフカレー
16
データ収集:レトルト・パウチカレー(No.161-240)
161 メロンカレー
162 ローズポークカレー
163 18禁CURRY・チキン・痛辛
164 長崎名物角煮豚カレー
165 大和肉鶏カレ―
166 ヤマトポークカレー
167 能登牛カレー・辛口
168 能登ワインカレー
169 赤おにカレ―
170 甲州のカレー
171 ばってんこだわりカレ―
172 鬼太郎の好きなビーフカリ―辛口
173 赤のトマトカレー
174 タラバ蟹カレ―
175 菜美琉とうがんカレー
176 いわしカレ―・誘蒲マダムの口福カレ―
177 牛すじカレ―
178 大間マグロカレ―
179 じゃこ天カレ―・中辛
180 琵琶湖畔のマインドリゾート・ロイヤルオークホテルチキンカレー
181 至福の翼彼―・第二章・中辛
182 至福の翼彼―・第1編・冠地どり・甘口
183 ボンカレー・中辛
184 名探偵コナン 魅惑の鳥取牛カレー
185 やくぜんカレー・ポーク・新生漢方豚
186 やくぜんカレー・ビーフ・新生漢方豚
187 三朝カントリー倶楽部フルーツカレー 甘口
188 三朝カントリー倶楽部フルーツカレー 辛口
189 土佐はちきん地鶏のミンチカレ―
190 氷川丸ビーフカリー
191 薩摩黒豚カレ―
192 桃農家の桃カレ―
193 野菜カレ―
194 純米酒カレ―・獺祭
195 純米酒カレ―・梵
196 黒部名水ポークカレー
197 栄螺伽哩・サザエカレ―
198 千葉県銚子港サバカレ
199 黒部名水ビーフカレー
200 Hカレ―(グリーン)お茶&ココナッツ
201 Hカレ―(オレンジ)みかん&ココナッツ
202 奥久慈しゃも伽哩
203 なにわの牛すじ黒カレ―
204 あいちの牛すじどてカレ―
205 肉味噌カレ―
206 佐賀牛カレ―
207 特選黒毛和牛ポリネシアンカレー
208 黒豚インドカレー
209 白樺派のカレーチキン
210 ボンカレー・甘辛
211 ボンカレー・辛口
212 とうがんカレー・カレーになりたいトウガンくん
213 野菜ビーフカレー
214 秋田神代カレ―
215 愛媛のお肉で作ったチキンカレー
216 元気なあさばのお茶カレ―・ちょい辛
217 博多ナイルカレ―・黄色カレ―
218 宮崎・延岡空飛ぶ玉ネギカレ―
219 紀州城下町・頑固カレー
220 潮風と大地のレタスカレー
221 土佐あかうしカレ―
222 ミニトマトの贅沢カレ―・中辛
223 横須賀海軍カレー
224 横須賀海軍カレー開国ペリ―カレ―
225 京都肉カレー
226 姫路の銘酒 八重垣・山田錦純米黒毛和牛キーマカレー
227 なにわカレ―・大阪岸和田
228 徳島ポークカレー
229 泡盛カレー・タコライス仕立てKeema Curry
230 岩国海軍飛行艇カレー
231 呉海軍亭肉じゃがカレ―
232 三瓶牛カレ―
233 隠岐の島・飛魚だし入り・放牧牛カレー
234 宍道湖産大和しじみカレ―
235 いちごのカレ―
236 日光名物トローリトロトロ・揚げゆばカレー
237 ドアラカレー・こどもって、甘口
238 ドアラカレー・おとなって、辛口
239 しば漬付京風カレー・おつけもんとカレーどす。
240 石見和牛肉ビーフカレー
データ収集:レトルト・パウチカレー(No.241-277)
241 まつなが牛カレ―
242 土佐のくじらカレ―
243 土佐よさこい米茄子カレ―
244 土佐ジロ―カレ―
245 週に一度の体質貝善・茨城町産しじみカレー(辛口)
246 丹波ブラックビーンズカレー
247 石見和ポークカレー
248 千葉の牛味噌カレー
249 泉州水なすカレ―・中辛
250 田辺大根カレ―・中辛
251 大阪通天閣公認ビリケン開運・フルーツカレー
252 大阪通天閣公認ビリケン開運・ビーフカレー
253 通天閣カレ―
254 日本一辛い黄金一味仕込みのビーフカレー
255 但馬ビーフカレー
256 黒門屋ラーメンとんこつカレ―
257 インディアンレストラン・シャンティのオリジナルカレ―
258 神戸ビーフのルーツ但馬牛たっぷり神戸カレ―
259 神戸レトロカレ―
260 くまもとの地鶏・天草大王カレ―
261 阿蘭陀商館カレ―
262 長崎市役所食堂ポークカレー
263 お魚ハンバーグカレー
264 平清盛??
265 高知県産豚と大豆と生姜のカレー
266 鳥取牛カレー
267 北海道黒いカレー・辛口
268 白山堅豆腐カレー
269 タコのくちばし入り・多幸カレー
270 豆乳カレー
271 信州の地ビールカレー
272 奥美濃飛騨牛カレー・中辛
273 大地の恵み・まめな豆ーカレー
274 元気なあさばのお茶カレ―・ちょい甘
275 冨士山麓きのこカレー
276 えぞ鹿カレー
277 海上自衛隊護衛艦風ビーフカレー
17
データ収集:食材:244種
0
50
行列作成(エクセル表)
食材:244種
レトルトカレー
:277種
…….
…….
…….
18
カラメル
調味料(アミノ酸等)
トマト
小麦
砂糖
香辛料
うし
カレー粉
たまねぎ
食塩
肉エキス
食用油脂
澱粉
香料
酸味料
しょうが
にんにく
じゃがいも
にんじん
りんご
チャツネ
豚
鶏
だいず
酵母
中濃ソース
タマリンド
果糖
ブドウ糖
ウスターソース
マンゴ
バナナ
植物油
蛋白加水分解物
ぶどう
ココナッツ
ラ―ド
カルダモン
クミン
コリアンダー
シナモン
クロ―ブ
フェンネル
スタ―アニス
ナツメグ
なたね
乳化剤
加工澱粉
アブラヤシ
甘草
ブイヨン
セロリ
蜂蜜
米
とうがらし
ガラムマサラ
トウモロコシ
フォン・ド・ボー
こしょう
粉末ソース
クラスタマメ
キサンタン
マッシュルーム
鰹
乳糖
清酒
調味料
コンソメ
フルーツチャツネ
魚介類
パプリカ
野菜エキス
デキストリン
ほたて
シイタケ
食材:244種
レトルトカレー
:277種
食材クラスタリング:レトルトカレーの構築原理
ご当地を特徴づける食材
コンセンサス食材
ご当地を特徴づける食材とコンセンサス食材をつなぐための食材
19
カラメル
調味料(アミノ酸等)
トマト
小麦
砂糖
香辛料
うし
カレー粉
たまねぎ
食塩
肉エキス
食用油脂
澱粉
香料
酸味料
しょうが
にんにく
じゃがいも
にんじん
りんご
チャツネ
豚
鶏
だいず
酵母
中濃ソース
タマリンド
果糖
ブドウ糖
ウスターソース
マンゴ
バナナ
植物油
蛋白加水分解物
ぶどう
ココナッツ
ラ―ド
カルダモン
クミン
コリアンダー
シナモン
クロ―ブ
フェンネル
スタ―アニス
ナツメグ
なたね
乳化剤
加工澱粉
アブラヤシ
甘草
ブイヨン
セロリ
蜂蜜
米
とうがらし
ガラムマサラ
トウモロコシ
フォン・ド・ボー
こしょう
粉末ソース
クラスタマメ
キサンタン
マッシュルーム
鰹
乳糖
清酒
調味料
コンソメ
フルーツチャツネ
魚介類
パプリカ
野菜エキス
デキストリン
ほたて
シイタケ
カラメル
調味料(アミノ酸
等)
トマト
小麦
砂糖
香辛料
うし
カレー粉
たまねぎ
食塩
しょうが
にんにく
じゃがいも
にんじん
りんご
チャツネ
豚
鶏
だいず
酵母
肉エキス
食用油脂
澱粉
香料
酸味料
中濃ソース
タマリンド
果糖
ブドウ糖
ウスターソース
マンゴ
バナナ
植物油
蛋白加水分解物
ぶどう
ココナッツ
ラ―ド
シナモン
クロ―ブ
フェンネル
スタ―アニス
ナツメグ
米
とうがらし
ガラムマサラ
カルダモン
クミン
コリアンダー
コンセンサス食材
ブイヨン
セロリ
蜂蜜
なたね
乳化剤
加工澱粉
アブラヤシ
甘草
マッシュルーム
鰹
乳糖
清酒
調味料
コンソメ
フルーツチャツネ
魚介類
パプリカ
野菜エキス
デキストリン
ほたて
シイタケ
トウモロコシ
フォン・ド・ボー
こしょう
粉末ソース
クラスタマメ
キサンタン
ご当地を特徴づける食材とカレーをつなぐための食材
カラメル
調味料(アミノ酸等)
トマト
小麦
砂糖
香辛料
うし
カレー粉
たまねぎ
食塩
肉エキス
食用油脂
澱粉
香料
酸味料
しょうが
にんにく
じゃがいも
にんじん
りんご
チャツネ
豚
鶏
だいず
酵母
中濃ソース
タマリンド
果糖
ブドウ糖
ウスターソース
マンゴ
バナナ
植物油
蛋白加水分解物
ぶどう
ココナッツ
ラ―ド
カルダモン
クミン
コリアンダー
シナモン
クロ―ブ
フェンネル
スタ―アニス
ナツメグ
なたね
乳化剤
加工澱粉
アブラヤシ
甘草
ブイヨン
セロリ
蜂蜜
米
とうがらし
ガラムマサラ
トウモロコシ
フォン・ド・ボー
こしょう
粉末ソース
クラスタマメ
キサンタン
マッシュルーム
鰹
乳糖
清酒
調味料
コンソメ
フルーツチャツネ
魚介類
パプリカ
野菜エキス
デキストリン
ほたて
シイタケ
日本のご当地レトルト・パウチ・カレーは旨い!
カラメル
調味料(アミノ酸等)
トマト
グルタミン酸Na 小麦
砂糖
香辛料
うし
カレー粉
たまねぎ
食塩
しょうが
にんにく
じゃがいも
にんじん
りんご
チャツネ
豚
鶏
だいず
酵母
肉エキス
食用油脂
澱粉
香料
酸味料
コンセンサス食材
中濃ソース
タマリンド
果糖
ブドウ糖
ウスターソース
マンゴ
バナナ
植物油
蛋白加水分解物
ぶどう
ココナッツ
ラ―ド
シナモン
クロ―ブ
フェンネル
スタ―アニス
ナツメグ
ブイヨン
セロリ
蜂蜜
米
とうがらし
ガラムマサラ
なたね
乳化剤
加工澱粉
アブラヤシ
甘草
カルダモン
クミン
コリアンダー
マッシュルーム グアニル酸
鰹
イノシン酸 乳糖
清酒
調味料
コンソメ
フルーツチャツネ
魚介類
イノシン酸 パプリカ
野菜エキス
デキストリン
イノシン酸 ほたて
シイタケ
グアニル酸
トウモロコシ
フォン・ド・ボー
こしょう
粉末ソース
クラスタマメ
キサンタン
ご当地を特徴づける食材とカレーをつなぐための食材
20
五島軒カレーのふ・し・ぎ!:成分の体系化からみられる特徴
まつなが牛カレ―
龍馬の土佐和牛カレ―
山形舟形マッシュカレ―
石見和牛肉ビーフカレー
島根和牛カレー
平清盛??
石見和ポークカレー
徳島ポークカレー
泡盛カレー・タコライス仕立てKeema
美酒カレー
隠岐の島・飛魚だし入り・放牧牛カレー
神戸牛ビーフカレー
神戸牛カレー
三瓶牛カレ―
京都肉カレー
能登ワインカレー
なにわカレ―・大阪岸和田
潮凪牛カレー
鞆の浦ビーフカレー
呉海軍亭肉じゃがカレ―
薩摩黒豚カレ―
沖縄ソ―キカレ―
トトリコカレー
純米酒カレ―・梵
純米酒カレ―・獺祭
岩国海軍飛行艇カレー
しば漬付京風カレー・おつけもんとカレーどす。
長崎名物角煮豚カレー
牛すじカレ―
いちじくカレーチキンベース中辛
SPAMカレ―
美ら島あぐーカレー
横須賀海軍カレー開国ペリ―カレ―
トマトのカレ―甘口
潮風と大地のレタスカレー
白樺派のカレーチキン
広島かきカレ―
五穀カレ―
海上自衛隊護衛艦風ビーフカレー
名探偵コナン魅惑の鳥取牛カレー
横須賀海軍カレー
千葉県銚子港サバカレ
土佐はちきん地鶏のチキンカレー
インディアンレストラン・シャンティのオリジナルカレ―
味噌風味和牛カレ―
黒門屋ラーメンとんこつカレ―
仙台・勝山館牛タンカレー
べこ正宗牛タンカレ―
特選黒毛和牛ポリネシアンカレー
バサラカレ―
さざえカレー
肉味噌カレ―
初明石発たこカレー
桃農家の桃カレ―
牛すじキムチカレー
奥美濃飛騨牛カレー
柿カレ―
熊野牛と柿チャツネカレ―
鰈カレ―
ばってんこだわりカレ―
阿波尾鶏を使ったチキンカレー
阿波尾鶏を使ったビーフカレー
ベンガルシーフードカレー甘口
ベンガルチキンカレー
白山堅豆腐カレー
伽哩亭ビーフカレー
伽哩亭チキンカレー辛口
赤のトマトカレー
黄のレンコンカレ―
黒の海苔ごまカレ―
タコのくちばし入り・多幸カレー
曼荼羅とろとろポーク角煮
仙台勝山館カレ―
Hカレ―(オレンジ)みかん&ココナッツ
Hカレ―(グリーン)お茶&ココナッツ
金沢カレ―・シーフード
佃の金沢カレ―・ビーフ
金沢カレ―・野菜
黒毛和牛極とろカレ―
三軒豚角煮カレ―
とうがんカレー・カレーになりたいトウガンくん
菜美琉とうがんカレー
至福の翼彼―・第1編・冠地どり・甘口
至福の翼彼―・第二章・中辛
飛彈豚ポークカレー
秘伝ソース煮込み飛騨ポークカレー
キトハーブ薬膳「チキン味」カレ―
実生ゆず入りゆずカレー
キトハーブ薬膳「ビーフ味」カレー中辛
薬膳きのこカレー
彩の国・タマシャモカレ―
キトハーブ薬膳「インド風」カレー中辛
明日葉入り東京カレー
日本一辛い黄金一味仕込みのビーフカレー
通天閣カレ―
野菜カレ―
贅沢なおいしさ伊勢のきじカレー
逗子・葉山名物ビーチカレー
冨士山麓きのこカレー
大阪通天閣公認ビリケン開運・ビーフカレー
大阪通天閣公認ビリケン開運・フルーツカレー
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井クリームチーズ
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井カマンベールチーズ
高知県産豚と大豆と生姜のカレー
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井ビーフ
豊後きのこカレー
くまもとの地鶏・天草大王カレ―
霧島熟成神話豚カレー
五十六カレ―・越後舞茸入り
五十六カレ―・越後の牛肉入り
とっしんカレ―
三和の純鶏名古屋コーチンカリー
黒部名水ビーフカレー
黒部名水ポークカレー
黒部名水カレ―しろえびカレ―
原木しいたけと二十世紀梨のナシータカレ―
白桃ピオ―ネカレー
炭火炙り牛カレー
岡山和牛カレ―
いわしカレ―・誘蒲マダムの口福カレ―
博多黒伽哩
ミニトマトの贅沢カレ―・中辛
北海道オホーツク流氷カレー
タラバ蟹カレ―
びえい牛ビーフカレー
牡蠣カレー
帝国海軍横須賀鎮守府発よこすか海軍カレ―
犬鳴ポークカレー
三朝カントリー倶楽部フルーツカレー 辛口
三朝カントリー倶楽部フルーツカレー 甘口
やくぜんカレー・ビーフ・新生漢方豚
やくぜんカレー・ポーク・新生漢方豚
長崎市役所食堂ポークカレー
阿蘭陀商館カレ―
竜馬伝説カレー
お魚ハンバーグカレー
五島軒カレ―・究極の函館カレー・中辛
五島軒カレ―・究極のまろやかカレー
五島軒カレ―・幻のカレ―
五島軒カレ―・中辛
五島軒カレ―・ビーフカレー・中辛
五島軒カレ―・函館カレ―・レストラン風道産ポーク&シャンピニオン
五島軒きのことポークのカレー・中辛
五島軒カレ―・ヘルシー野菜カレー
五島軒イギリス風カレー
五島軒カレ―・牛タンカレ―
五島軒カレ―・海鮮カレー
五島軒カレ―・函館・挽肉カレ―
五島軒カレ―・函館カレ―・スパイシービーフ
五島軒カレ―・函館・シーフードカレー
土佐よさこい米茄子カレ―
土佐のくじらカレ―
岩手佐々長醸造 味噌カレー
びらとり和牛のカレー 辛口
大地の恵み・まめな豆ーカレー
奥美濃飛騨牛カレー・中辛
能登牛カレー・辛口
千葉の牛味噌カレー
博多ナイルカレ―・黄色カレ―
島根特産黒いいのししカレ―
姫路の銘酒
豆乳カレー
バールカレ―
宍道湖産大和しじみカレ―
島根特産いのししのカレ―
日光名物トローリトロトロ・揚げゆばカレー
甲州のカレー
赤おにカレ―
すみちゃんカレー
やまがた産サクランボカレ―
但馬ビーフカレー
神戸牛カレー・ビーフカレー中辛
桃太郎とまとカレ―
太秋柿カレ―
土佐あかうしカレ―
ニューピオ―ネカレ―
丹波篠山牛カレ―
讃岐夢豚ポークカレ―
讃岐ビーフカレー
讃岐コーチンチキンカレー
オリーブ果実入りオリーブカレ―
くじらカレ―
大和肉鶏カレ―
北海道黒いカレー・辛口
信州の地ビールカレー
オラホカレ―
奥久慈しゃも伽哩
18禁CURRY・チキン・痛辛
ローズポークカレー
メロンカレー
さくらかつおのキーマカレ―
週に一度の体質貝善・茨城町産しじみカレー(辛口)
常陸牛ビーフカレー
神戸レトロカレ―
曽爾高原特製カレ―
佐賀牛カレ―
神戸ビーフのルーツ但馬牛たっぷり神戸カレ―
会津地鶏カレー(激辛口)
桃豚カレー中辛口
比内地鶏ときのこのカレー
会津地鶏カレ―中辛口
たかはた産ら・ふらんすカレ―
米沢牛ビーフカレー
とんとんのまちカレ―
やまがたいも煮カレ―
元気なあさばのお茶カレ―・ちょい甘
元気なあさばのお茶カレ―・ちょい辛
鳥取牛カレー
鳥取東伯牛カレ―
鬼太郎の好きなビーフカリ―辛口
えぞ鹿カレー
合鴨カレ―
フジザクラポークカレ―
いのししカレ―
ドアラカレー・おとなって、辛口
ドアラカレー・こどもって、甘口
黒豚インドカレー
あいちの牛すじどてカレ―
なにわの牛すじ黒カレ―
大間マグロカレ―
紀州城下町・頑固カレー
泉だこと泉州たまねぎのカレ―
大阪・泉州水茄子カレ―
ゴーヤカレ―
沖縄タコライスカレー
いちごのカレ―
青森りんごカレ―
八丁味噌カレ―中辛
静岡そだちビーフカレー
鳥取和牛カレ―
千興ファームばってんこだわりカレ―
曽爾高原ヤーコンカレ―
昔なつかしゲレンデ食堂のビーフカレー
土佐ジロ―カレ―
よこすか海軍カレ―・マイルド
よこすか海軍カレ―・ビーフ
魚藍亭元祖よこすか海軍カレ―
秋田神代カレ―
野菜ビーフカレー
越前いかカレ―
さといもカレ―
越前かにカレ―
泉州水なすカレ―・中辛
宗像牛ビーフカレー
田辺大根カレ―・中辛
鳥取和牛とブルーマウンテンコーヒー入りCAFE
宇奈月ビールカレー(中辛)
宇奈月ビールカレー(辛口)
ボンカレー・甘辛
ボンカレー・中辛
ボンカレー・辛口
じゃこ天カレ―・中辛
飛彈牛ビーフカレー
烏骨鶏カレ―
清泉寮マイルドチキンカレー
宮崎・延岡空飛ぶ玉ネギカレ―
みやざき地頭鶏手羽カレー
栄螺伽哩・サザエカレ―
土田南瓜カレ―
松坂牛カレ―
琵琶湖畔のマインドリゾート・ロイヤルオークホテルチキンカレー
手羽元カレ―
氷川丸ビーフカリー
土佐はちきん地鶏のミンチカレ―
愛媛のお肉で作ったチキンカレー
愛媛のお肉で作ったポークカレー
愛媛のお肉で作ったビーフカレー
丹波ブラックビーンズカレー
京野菜カレー
夢で見たカレ―・ビーフカレー中辛
信州しめじカレー中辛
これが噂の納豆カレー中辛
淡路島玉ねぎカレ―・中辛
淡路島玉ねぎカレ―・辛口
近江牛カレ―
神戸牛角切100%中辛カレ―
ヤマトポークカレー
五島軒カレーのふ・し・ぎ!:成分の体系化からみられる特徴
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井クリームチーズ
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井カマンベールチーズ
高知県産豚と大豆と生姜のカレー
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井ビーフ
豊後きのこカレー
くまもとの地鶏・天草大王カレ―
霧島熟成神話豚カレー
五十六カレ―・越後舞茸入り
五十六カレ―・越後の牛肉入り
とっしんカレ―
三和の純鶏名古屋コーチンカリー
黒部名水ビーフカレー
黒部名水ポークカレー
黒部名水カレ―しろえびカレ―
原木しいたけと二十世紀梨のナシータカレ―
白桃ピオ―ネカレー
炭火炙り牛カレー
岡山和牛カレ―
いわしカレ―・誘蒲マダムの口福カレ―
博多黒伽哩
ミニトマトの贅沢カレ―・中辛
北海道オホーツク流氷カレー
タラバ蟹カレ―
びえい牛ビーフカレー
牡蠣カレー
帝国海軍横須賀鎮守府発よこすか海軍カレ―
犬鳴ポークカレー
三朝カントリー倶楽部フルーツカレー 辛口
三朝カントリー倶楽部フルーツカレー 甘口
やくぜんカレー・ビーフ・新生漢方豚
やくぜんカレー・ポーク・新生漢方豚
長崎市役所食堂ポークカレー
阿蘭陀商館カレ―
竜馬伝説カレー
お魚ハンバーグカレー
五島軒カレ―・究極の函館カレー・中辛
五島軒カレ―・究極のまろやかカレー
五島軒カレ―・幻のカレ―
五島軒カレ―・中辛
五島軒カレ―・ビーフカレー・中辛
五島軒カレ―・函館カレ―・レストラン風道産ポーク&シャンピニオン
五島軒きのことポークのカレー・中辛
五島軒カレ―・ヘルシー野菜カレー
五島軒イギリス風カレー
五島軒カレ―・牛タンカレ―
五島軒カレ―・海鮮カレー
五島軒カレ―・函館・挽肉カレ―
五島軒カレ―・函館カレ―・スパイシービーフ
五島軒カレ―・函館・シーフードカレー
21
五島軒カレーのふ・し・ぎ!:成分の体系化からみられる特徴
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井クリームチーズ
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井カマンベールチーズ
高知県産豚と大豆と生姜のカレー
小岩井農場厳選素材カレ―・小岩井ビーフ
豊後きのこカレー
くまもとの地鶏・天草大王カレ―
霧島熟成神話豚カレー
五十六カレ―・越後舞茸入り
五十六カレ―・越後の牛肉入り
とっしんカレ―
三和の純鶏名古屋コーチンカリー
黒部名水ビーフカレー
黒部名水ポークカレー
黒部名水カレ―しろえびカレ―
原木しいたけと二十世紀梨のナシータカレ―
白桃ピオ―ネカレー
炭火炙り牛カレー
岡山和牛カレ―
いわしカレ―・誘蒲マダムの口福カレ―
博多黒伽哩
ミニトマトの贅沢カレ―・中辛
北海道オホーツク流氷カレー
タラバ蟹カレ―
びえい牛ビーフカレー
牡蠣カレー
帝国海軍横須賀鎮守府発よこすか海軍カレ―
犬鳴ポークカレー
三朝カントリー倶楽部フルーツカレー 辛口
三朝カントリー倶楽部フルーツカレー 甘口
やくぜんカレー・ビーフ・新生漢方豚
やくぜんカレー・ポーク・新生漢方豚
長崎市役所食堂ポークカレー
阿蘭陀商館カレ―
竜馬伝説カレー
お魚ハンバーグカレー
五島軒カレ―・究極の函館カレー・中辛
五島軒カレ―・究極のまろやかカレー
五島軒カレ―・幻のカレ―
五島軒カレ―・中辛
五島軒カレ―・ビーフカレー・中辛
五島軒カレ―・函館カレ―・レストラン風道産ポーク&シャンピニオン
五島軒きのことポークのカレー・中辛
五島軒カレ―・ヘルシー野菜カレー
五島軒イギリス風カレー
五島軒カレ―・牛タンカレ―
五島軒カレ―・海鮮カレー
五島軒カレ―・函館・挽肉カレ―
五島軒カレ―・函館カレ―・スパイシービーフ
五島軒カレ―・函館・シーフードカレー
マンゴー
バナナ
BL-SOM:
(トランスクリプトーム・メタボローム解析を中心に)
Bacillus subtilis (LB medium) における発現プロファイル解析
0
10
LB
0.01
1000
Low prob.
(min)
800
600
400
200
0
P-value estimated by Bayesian statistics
3
4
1
-1000
2
0.1
8
7
6
5
Cell Density
(OD600 )
1
-2000
0.001
8
7
6
5
4
3
2
Stage 1
High prob.
44
(Morioka, R.et al., BMC. Bioinformatics (2007) )
トランスクリプトームでは、生育曲線における対数増殖期後期は
すでに定常期に入っている。
22
BL-SOM: 微生物ゲノムにおける翻訳システムの特異性が解明された。
PCA
BL-SOM
45
オミックス間の関連性
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
メタボロミクス
生理活性
・・・
メタボロミクス
・・・
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
ヒト
・・・
生物
・・・
配合
・・・
・・・
機能性
有用生物
・・・
薬用・食用
知識ベース
y = f (X )
機能性,生理活性.
⎛ y1 ⎞
⎜
⎟
⎜ y2 ⎟
y = ⎜
... ⎟
⎜
⎟
⎜ y ⎟
N
⎝
⎠
薬用植物の組み合せ、植物成分
⎛ x11 x 21
⎜
x 22
⎜ x
X = ⎜ 21
...
...
⎜⎜
⎝ x N 1 x N 2
... x1M ⎞
⎟
... x 2 M ⎟
... ... ⎟
⎟
... x NM ⎟⎠
各層間の関係
Partial Least Square
多変量回帰分析
判別分析 46
23
インドネシア配合生薬の体系化:有効植物を選択することができるか?
・・・
メタボロミクス
生理活性
Connect with Therapeutic Usage
メタボロミクス
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
・・・
ヒト
・・・
生物
・・・
配合
・・・
・・・
Connect with Physiological Activity
機能性
有用生物
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
薬用・食用
知識ベース
Mixed herbs.
Y(効能)= a1 生薬1 + a2 生薬2 + ….+ aM 生薬M
Farit et al., Systems Biology Approaches and Metabolomics for Understanding
Japanese Traditional Kampo Medicine,
Cur. Pharmacogenomics Personalized Med., 10, 111-124, (2012)
FARRIT (Indonesia) Okada et al,Metabolomics of medicinal plants: the importance of multivariate analysis of analytical chemistry data
Current Computer Aided Drug Design, 10, 179-196,, (2010)
47
メタボロミクス
生理活性
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
メタボロミクス
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
ヒト
・・・
・・・
生物
・・・
配合
有用生物
・・・
機能性
・・・
薬用・食用
知識ベース
1.データ前処理技術
DrDMASS, TREBAX
2.要素技術
DPClus (Network clustering)
BL-SOM,
PCA,
PLS,
….
http://kanaya.naist.jp/Web/JTop.html
48
24
カレーライスのメタボロミクス
食品化学にも活用できるオミックス手法とデータベース
桂樹哲雄、金谷重彦
奈良先端科学技術大学院大学・情報科学研究科・計算システムズ生物学研究室
[0]ゲノム科学とその応用
à食品科学への応用:雑煮、レトルト・カレー
[1]KNApSAcK DBの現状
ポスター会場でデモしてます
[2]食履歴/漢方データベース のでご覧ください。
à機能性へのあくなき探究
[3]世界の薬用植物
[4]DB複雑系
Afendi et al., KNApSAcK Family Database: Integrated metabolite-plant
species databases for multifaceted plant research, Plant Cell Physiol., 53,
e1(1-12), 2012
49
伝統知識と現代的知識の融合: KNApSAcK Family データベースをつくろう!
709種の食用生物
ヒトOmics
生理活性
Connect with Therapeutic Usage
メタボロミクス
・・・
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
50048種の代謝物
101500対の生物種-代
謝物の関係
336種の漢方処方
278種生薬
5310の配合処方
1133種生薬
メタボロミクス
・・・
・・・
薬用植物
・・・
配合
・・・
・・・
Connect with Physiological Activity
治療法
植物/微生物Omicis
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
薬用・食用
知識ベース
222ヵ国:
50,000対の薬用植物と使
用国の関係
5034対の代謝物-生物
活性の関係
50
25
ヒト
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
メタボロミクス
・・・
・・・
・・・
メタボロミクス
・・・
薬用植物
・・・
配合
・・・
・・・
機能性
植物
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
生理活性
・・・
薬用・食用
知識ベース
生物種・代謝物DB
[1]KNApSAcK: 生物種-代謝物関係データベース
FT-MSでは分子の精密分子量を測定できる (ppm)]
精密分子量: 226.0477
分子式
候補代謝物
600
597
候補分子式の数
251
Since 2004
32
1
0
±1
±1
±0.1
±0.1
±0.01
±0.01
C10H10O6
±0.001
±0.001
(Mw ± margin )
LTQ-Orbitrap MS
high accurate MW for
metabolites <5ppm
resolution: 30,000
(FWHM @ m/z 400)
HCD Collision Cell )
KNApSAcK: 生物種-代謝物関係データベース
Chorismic acid
Isochorismic acid
52
26
なにがメタボミクスのボトルネックか!
生物サンプル
MS 生物種
代謝物情報
分子量と分子式
フラグメンテーションパターン
Experimental Information
生物種
代謝物
生物種-代謝物DB
代謝物 1
B
C
代謝物 2
D
E
F
代謝物 3
I
L
代謝物 4
H
K
代謝物 5
代謝物 6
Interpretation of Metabolome
代謝経路推定
53
なにがメタボロミクスのボトルネックか!
生物サンプル
MS 3日 生物種
MS PNAS, 101, 10205-10210,(2004)
代謝物情報
分子量と分子式
フラグメンテーションパターン
Experimental Information
1年/ 2 研究者 (Bottleneck)
生物種
代謝物
生物種-代謝物DB
代謝物 1
代謝経路推定
B
C
代謝物 2
D
E
F
代謝物 3
I
L
代謝物 4
H
K
代謝物 5
代謝物 6
Interpretation of Metabolome
54
27
KNApSAcK: Species-Metabolite Relation DBの構築
生物種
代謝物
Since 2004
55
データ入力履歴
代謝物数
50,000
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
逐次入力システム
10,000
5,000
0
2004
4月
2005
2006
2007
2008
2009
2010
?月
56
28
データ入力履歴
代謝物数
50,000
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
逐次入力システム
10,000
5,000
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
4月
2010
?月
57
データ入力履歴
代謝物数
50,000
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
逐次入力システム
10,000
5,000
0
2004
4月
2005
2006
2007
2008
2009
2010
?月
58
29
データ入力履歴
代謝物数
50,000
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
逐次入力システム
10,000
5,000
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
4月
2010
?月
59
データ入力履歴
代謝物数
50,000
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
逐次入力システム
一括入力システム
10,000
5,000
0
2004
4月
2005
2006
2007
2008
2009
2010
?月
60
30
データ入力履歴
代謝物数
50,000
重複チェックシステム
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
一括入力システム
10,000
5,000
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
4月
2010
?月
61
データ入力履歴
代謝物数
50,000
重複チェックシステム
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
一括入力システム
10,000
5,000
0
2004
4月
2005
2006
2007
2008
2009
2010
?月
62
31
データ入力履歴
代謝物数
49,553/2010.3年
50,000
重複チェックシステム
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
一括入力システム
10,000
5,000
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
4月
2010
?月
63
データ入力履歴
50,054代謝物
102,009 生物種-代謝物関係
/2010.3年
代謝物数
50,000
重複チェックシステム
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
ノウハウの蓄積
15,000
一括入力システム
10,000
5,000
0
2004
4月
2005
2006
2007
2008
2009
2010
?月
64
32
データ入力履歴
50,054代謝物
102,009 生物種-代謝物関係
/2010.3年
代謝物数
50,000
重複チェックシステム
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
ノウハウの蓄積
15,000
一括入力システム
10,000
5,000
0
2004
2005
2006
4月
2007
2008
2009
2010
?月
65
How many metabolites in organisms?
植物 (Predicted)
-- 200,000 種の代謝物がある。
D. Strack and R. Dixon (2003)
既知天然物
-- 50,000 /植物, Luca and Pierre, (2000)
-- 43,000 entries Chapman & Hall
KNApSAcK(last updata 2009/10/5)
-- 50,054 代謝物
102,009 生物種-代謝物の関係 モデル生物
Arabidopsis thaliana
-- 5,000 ca. 1/3 of 1200 protein types
Human
-- 2,500
Ryals (2004)
Bacteria (E. coli, B. subtilis)
-- 800 – 1700
Chemotaxonomy
生物-代謝物の関係の体系化
--天然物における生物進化
--遺伝子-代謝物関連解析
--メタボロミクス解析
長寿、持続、安全社会
-- 食品化学 日本は食材の宝庫 -- 医薬学
健康維持
(新規ドラッグの探索)
66
33
地球上の顕花植物のつくる代謝物は約106万種と推定できる。
r = 0.973
scale free (partial)
scale free
log [代謝物数] = -2.155 log 報告されている生物数]+4.813
à 98,800 代謝物数
植物flowering plants: 223,000 種 (Scotland and Wortley, 2003) / DB: 20,741 種
Afendi et al Plant Cell Physiol.(2012)
1060,000 代謝物
生物活性のある代謝物数の予測
7000
367,328 代謝物数
Indonesia
Asia
Others
6000
136,436 代謝物数
China
薬用植物の報告数
5000
4000
India
3000
Japan
2000
Vietnam
Thailand
Pakistan
0
Malaysia
Korea France Nepal
1000
Bulgaria
Sri Lanka
Jordan
Hungary
0
the US
Philippines
10,000
(Schippmann et al.,(2006)を改変して作成
20,000
30,000
40,000
自生植物数
68
34
KNApSAcK DBにリンクを張って!
Web sites
市民にも活用できるデータベース
69
70
35
Google
71
KNApSAcKによるMetabolomics 研究
Davey, M.P., et al., Metabolomics, (2009) 18
papers-2009 (Red, Foreign country)
Hounsome, N. et al., Postharvest Biol. Technol., (2009)
Xie,Z., et al., J.Exp.Botany,60, 87-97, (2009)
Giavalisco,
Anal.Chem.(2009)
Draper et al., BMC Bioinformatics, (2009)
., PNAS
Shroff et al
(2009)
Yonekura-Sakakibara and Saito, Nat. Prod. Rep., 26, 1466-1487 (2009)
Oish et al., Plant Biotechnol.,26,167-174 (2009)
Kai et al., Plant Biotechnol, 26, 175-182(2009)
Matsuda et al., ProS One, 4, e7490.1-10(2009)
Malitsky, S.,., et al., Plant Physiol., (2008)
~100
17
papers-2008
Overy, D.P., et al.,
0
10
5
10
Fragaria x ananassa
Salanum lycopersicum
, (2007)
Suzuki, H., et al., Phytochemistry, (2007)
Sakakibara, K., et al., , J .Biol. Chem.,282, 14932-14941, (2007)
Saito, K. et al., Trends in Plant Sci., 13, 36-42, (2007)
Kikuchi, K and Kakeya, H.,
20
Arabidopsis thaliana
papers-2007
Sofia, M., et al., Trends in Anal. Chem., 26, 855-866, (2007)
Hummel, J., et al., Topics in Curr. Genet., 18, 75-95, (2007)
Gaida, A., and Neumann, S., J. Int. Bioinf., (2007)
Griffiths,W.J.,Metabolomics,Metabolonomics and Metabolite Profiling,(Royal Soc.Chem.),2007
Ohta, D., et al., Anal.Biol. Chem.(2007)
Planta
15
Bioinformatics Methodology
Development
Plant J., 54, 949-962, (2008)
Nakamura, Y., et al.,
10
Review Article
Nature Protocols, 3, 471-485, (2008)
Want, E.J. et al., J. Proteome Res., 6, 459-468, (2007)
5
Metabolomics
Non-targeted Analysis
Dunn, W.B., Physical Biol.,5, 1-24, (2008)
Akiyama, K., In Silico Biol., 8, 27, (2008)
Sawada, Plant Cell Physiol., (2008)
Arita,M. and Suwa, K., BioData Mining, 1,7.1-8 (2008)
Saito, K. et al., Trends in Plant Sci.,13, 36-43, (2008)
Akiyama, K., et al., In Silico Biol., 8, 339-345, (2008)
Takahashi, H., Anal. Bioanal Chem. (in press) (2008)
Iijima, Y., et al.,
0
Target of Research
Warner, E., et al., J.Chromatography B,(2008)
Fait, A., et al., Plant Physiol., 148, 730-750 (2008)
Mintz-Oron, S., et al., Plant Physiol., 147, 823-851, (2008)
Hanhineva, K., et al., Phytochemistry, 69, 2463-2481 (2008)
Bottcher,C., et al., Plant Physiol.,147,2107-2120, (2008)
Farder, A. et al., J. Nutrition, 138, 1282-1287, (2008) Mintz-Oron, S., et al., Plant Physiol.,147,823-825, (2008)
Nature Chem. Biol., 2, 392-394, (2006) 4 papers-2006
Oikawa, A.,et al., Plant Physiol., 142, 398-413, (2006)
Shinbo, Y., et al., Biotchnol. Agric. Forestry, 57, 166-181, (2006)
Shinbo, Y., et al., J. Comput. Aided Chem., 7, 94-101, (2006)
since 2004
Web-sites linked to KNApSAcK
(WikiBook)
http://en.wikibooks.org/wiki/Metabolomics/Databases
(UC Davis) http://fiehnlab.ucdavis.edu/staff/kind/Metabolomics/Structure_Elucidation/
(KEGG)
http://fire3.scl.genome.ad.jp/dbget-bin/www_bfind?knapsack
(TAIR-Metabolomics Resource – Databases) http://www.arabidopsis.org/portals/metabolome/metabolome_database.jsp/
(LECO manual) Form No. 203-821-333
(PubMed) referred by C-ID
http://metabolomics.jp/wiki/
Brassica oleracea
Curcuma longa
E. coli
Rattus norvegicus
72
36
ポスター会場でデモンストレーションしておりますのでお立ち
寄りください。 マニュアル
辛い植物を検索しよう!
「夫婦喧嘩のあとの大根おろしは辛い」
気のたっているおかみさんがごしごしと手荒に、力を入れて大根をおろすから、ダイコ
ンの組織がみんな壊れて、シニグリン(sinigrin)がミロシナーゼの作用で加水分解さ
れて、辛いアリルイソチオシアネート(allylisothiocyanate; isothiocyanate)がたくさん
遊離するということによります。
sinigrin + H2O àglucose + isothiocyanate
深海浩著 化学生態学外論:生物たちの不思議な物語 化学同人(1992)
37
KNApSAcK Keyword Search Web Versionの画面
1.Metabolite(代謝物)を選択する。
2.「sinigrin」と入力する。
3.Listボタンをクリックする。
4.C00001488をクリックする。
75種の植物
sinigrinが含まれている植物:
多分辛い!
38
表1 sinigrinを含む植物
アブラナ科はからい?
___________________________________________________________________________________________________
ID 生物名(学名)
科
概説
___________________________________________________________________________________________________
1
Alliaria petiolata
アブラナ科
ガーリック・マスタード:全草にニンニクに似た匂いがある。
2
Arabidopsis thaliana
アブラナ科
シロイヌナズナ:モデル植物でゲノム配列が決定された。
3
Arabis kennedyae
アブラナ科
ワサビダイコン: ホースラディッシュ,セイヨウワサビ,オ
カワサビ: ローストビーフや魚介類のホースラディッシュソ
ースに使われる。
6
Armoracia lapathifolia
アブラナ科
(ワサビダイコン)
9
10
Brassica hirta
Brassica juncea
アブラナ科
アブラナ科
マスタード ホワイト:種子はすりつぶしマスタード ソース
カラシナ: 野菜(からし菜)として栽培され、葉茎は油炒め
やおひたし、漬物などに利用される。
11
Brassica nigra
アブラナ科
12
Brassica oleracea
アブラナ科
22  Capparis ovata
フウチョウソウ科
23 Capparis spinosa
フウチョウソウ科
24 Capsella bursa-pastoris アブラナ科
25 Chorispora tenella
アブラナ科
28  Crambe maritima
アブラナ科
種子をマスタードの原料とするほか、野菜またはハーブとし
ても利用される。
薬用植物(フィンランド、レバノン、エジプト、インドネシア、
日本)
つぼみを酢漬けにし、肉や魚料理、パスタ、サラダのトッピ
ングなどに用います。
ペンペングサ、春の七草
ツノミナズナ
シーケイル, サラダ
33  Descurainia sophia
34  Diplotaxis erucoides
アブラナ科
アブラナ科
薬用植物(中国)
薬用植物(中近東)
73
74
75
アブラナ科
アブラナ科
アブラナ科
薬用植物(インド、ハンガリー)
Thlaspi arvense
Turritis glabra
Wasabi japonica
ワサビ、日本料理に使用される。
カレーライスのメタボロミクス
食品化学にも活用できるオミックス手法とデータベース
桂樹哲雄、金谷重彦
奈良先端科学技術大学院大学・情報科学研究科・計算システムズ生物学研究室
[0]ゲノム科学とその応用
à食品科学への応用:雑煮、レトルト・カレー
[1]KNApSAcK DBの現状
[2]食履歴/漢方データベース
à機能性へのあくなき探究
[3]世界の薬用植物
[4]DB複雑系
78
39
食履歴データベース
植物の食・薬用利用
メタボロミクス
生理活性
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
メタボロミクス
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
ヒト
・・・
・・・
生物
・・・
配合
有用生物
・・・
機能性
・・・
薬用・食用
知識ベース
食用植物
80
40
1a.種名から検索
1b.科名から検索
1a-c.の後、Searchボタンをクリック!
1c.あいまいに検索
1d.全件を表示して検索
「ネギ」と入力して、Searchボタンをクリックする。
詳細を見たいとき、moreをクリックする!
タマネギの詳細をみてみよう!
41
原産
日本伝来
健康促進
文献
写真
成分表
42
カレーライス:混ぜる科学
[1]クラーク博士起源説:札幌農学校(現北海道大学)に赴任したのが明
治9年で、そのとき、寮に住む学生の栄養状態がよくないので、米食ばか
りにたよるバランスの悪い和食が原因だとしてそれをあらためさせようと
ました。そこで「生徒は米飯を食すべからず。ただし、らいすかれいはこの
かぎりにあらず」という規則を作ったと言う記録があります。
[2]パリ万国博への使節団説(明治5年)。岩倉具視、大久保利通、伊藤
博文らが、万国博をはじめヨーロッパ各国を2年間視察してまわりました。
その帰路、スエズ運河を超えセイロン島に立ち寄ったところでの記録に登
場しています。
「地に稲をうゆれば常に熟す、その米を土缶にて炊き、しょう汁をそそき、
手にてまぜてくう、西洋「らいすかれい」の因てはじまる所なり」
(森枝卓士著 カレーライスと日本人 講談社現代新書937;久米邦武編
「米欧回覧実記」岩波文庫)
カレーの効能?
カレーライスはどこからきたか?
KNApSAcK Lunch Box DBで調べてみると…
43
カレーライスはどこからきたか?(KNApSAcK Lunch Box)
地中海沿岸
クミン
コリアンダー
サフラン
フェンネル
フェヌグリーク
ヨーロッパ東部
キャラウェイ
イラン北部
タマネギ
中央アジア
ニンニク
中国南部、ベトナム
シナモン
アフがニスタン
ニンジン
インド
胡椒
ショウガ
カルダモン
中国、インド、インドネシア
米
熱帯アジア
ウコン
クローブ
ナツメグ
ジャマイカ・メキシコ
オールスパイス
ペルー
唐辛子
パプリカ
ジャガイモ
世界の植物の混合体:グローバル・フード!
世界の薬用植物データベース
KNApSAcK FamilyàKNApSAcK from around the world 44
KNApSAcK from around the world:グローバル化に向けて
48,256 medicinal or edible plant vs. country relations 217 GZs
89
45
・・・
・・・
メタボロミクス
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
メタボロミクス
生理活性
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
薬用植物
ヒト
・・・
配合
・・・
・・・
機能性
植物
・・・
薬用・食用
知識ベース
91
漢方データベース
KNApSAcK FamilyàKAMPO
92
46
「葛根」にチェックを入れる
OKボタンをクリック。
93
Jamuデータベース
KNApSAcK FamilyàJamu
94
47
Metabolomics
Physiological
Activity
・・・
・・・
Metabolomics
Proteome
Interactome
Transcriptome
Proteome
Interactome
Transcriptome
・・・
・・・
Human Omics
・・・
・・・
Prescription
Medicinal Herb.
Plant Omics
・・・
Therapeutic
Usage
Knowledge of
Medicinal Plants
・・・
現状:
Database
(a) KAMPO DB
(b) JAMU DB
(c) WorldMap DB
(d) KNApSAcK Core
(e) Motorcycle DB
(f) Biological Activity
(g) Compound Activity
カレーライス
有用生物
クミン
コリアンダー
唐辛子
胡椒
ニンニク
ショウガ
ウコン
サフラン
パプリカ
クローブ
シナモン
カルダモン
ナツメグ
オールスパイス
キャラウェイ
フェンネル
フェヌグリーク
ジャガイモ
タマネギ
ニンジン
米
ヒト
クルクミン
クルクモール
アズレン
カプサイシン
アリシン
TRPV1
ビタミンB1
アリチアミン
生理活性
・・・
メタボロミクス
・・・
・・・
メタボロミクス
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
生物
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
配合
・・・
・・・
機能性
カレーのオミックス
・・・
薬用・食用
知識ベース
エネルギー代謝促進
抗ガン作用・ガン抑制
解毒機能
リラックス効果
解毒 解熱
強壮
駆風
高血圧予防 ・血圧降下
血行を高める 健胃
抗菌・殺菌
動脈硬化予防
滋養強壮 消化促進
食欲増進
新陳代謝亢進
整腸
鎮咳
疲労回復 利尿促進 48
二次代謝物-生物活性のデータベース化(On going)
モンシロチョウ
vs
アブラナ科植物
ヒト
vs
アブラナ科植物
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
アブラナ科植物
sinigrin
アブラナ科植物
sinigrin
アブラナ科の植物をたべましょう!
メタボロミクス
生理活性
・・・
メタボロミクス
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
動物
・・・
生物
・・・
配合
・・・
・・・
機能性
有用生物
・・・
薬用・食用
知識ベース
摂食刺激
(モンシロチョウ)
消化促進作用,
利尿作用。
ガン細胞のアポトー
シス作用?
(ヒト)
97
統合解析
KNApSAcK FamilyàSkewered KNApSAcK 49
カレーライスのメタボロミクス
食品化学にも活用できるオミックス手法とデータベース
桂樹哲雄、金谷重彦
奈良先端科学技術大学院大学・情報科学研究科・計算システムズ生物学研究室
[0]ゲノム科学とその応用
à食品科学への応用:雑煮、レトルト・カレー
[1]KNApSAcK DBの現状
[2]食履歴/漢方データベース
à機能性へのあくなき追求
[3]世界の薬用植物
[4]DB複雑系
100
50
KNApSAcK Core: 新規天然物質の発見はむずかしい。
KNApSAcK Core DB
log [代謝物種数] = -2.155 log [生物種数]+4.813
Species Metabolite
20,741 sp
50,048 met
101,500 sp-met..
total: 98,800 metabolites
顕花植物: 223,300 種/ DB: 20,741 種
地球上の二次代謝物数:1060,000 代謝物
r = 0.973
scale free (partial)
scale free
ご当地カレーの進化:まだまだ多様性はあるようだ!
log [食材の種数]
100
10
1
1
10
100
1000
log [レトルト・パウチカレーの種数]
51
伝統知識と現代的知識の融合: KNApSAcK Family データベースをつくろう!
御清聴ありがとうございました!
709種の食用生物
ヒトOmics
生理活性
Connect with Therapeutic Usage
メタボロミクス
・・・
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
50048種の代謝物
101500対の生物種-代
謝物の関係
336種の漢方処方
278種生薬
5310の配合処方
1133種生薬
メタボロミクス
・・・
プロテオミクス
トランスクリプトミクス
・・・
薬用植物
・・・
配合
・・・
・・・
Connect with Physiological Activity
治療法
植物/微生物Omicis
・・・
薬用・食用
知識ベース
222ヵ国:
50,000対の薬用植物と使
用国の関係
5034対の代謝物-生物
活性の関係
103
52
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