CellMLで記述された細胞モデルのエディタ・計算エンジン・データベースの開発

开发用 CellML 编写的细胞模型的编辑器、计算引擎和数据库

• 批准号: 19650072
• 负责人: 野村 泰伸
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19650072/
• 关键词: ニューロインフォマティクス; システム生理学; CellML; データベース; 細胞膜; シミュレーション; 数理モデル; XML; Cell ML; フィジオーム; 計算エンジン; 細胞モデル; 生体モデル

本研究は,CellMLを活用したモデルベースの細胞機能・動態研究をより効率的に実施する枠組みの構築を目指した.現時点におけるCellMLにおける変数間の相互関係の記述は限定的である.すなわち,例えば,細胞膜とイオンチャネル,膜電位とカルシウムイオンといった種々のモデル構成要素間の関係は必ずしも具体的に記述されていない.このため,もしこのような関係をCellMLの記述から解釈するためには,CellMLの記述(変数名やその集合としてのコンポーネントの名前)に準拠した用語の意味を定義したオントロジーを構築し,それを用いたメタデータを各モデルに対して作成・付加しなければならない.また,メタデータを解釈し,モデルの理解に必要な情報を取り出すためのソフトウェアを開発しなければならない状況にある.そこで,CellMLのドキュメント構造解析を行うパーサーを開発し,細胞に限らず複数の構成要素からなる様々な3次元構造物の形状が記述できるデータ構造を検討・開発した.特に,物理的構造の階層性,連結性,包含関係などを論理的に扱える枠組みを構築した.これによって,細胞・細胞器官の3次元形状,お互いの相対的位置関係を含む細胞の構造を記述することを可能にした.さらに,物理的構造と並列して,事象や概念を要素とし,数学的構造で記述されるような概念的要素間の論理的関係を物理的構造と同様に記述できるデータ構造を開発した.

这项研究旨在建立一个框架，该框架允许使用CellML进行更有效的基于模型的细胞功能和动力学研究。当前，CellML中变量之间的相互关系的描述有限。换句话说，不一定要特别描述各种模型组件（例如细胞膜和离子通道，膜电位和钙离子）之间的关系。因此，为了解释CellML描述的这种关系，必须使用它们构建并添加符合CellML描述（可变名称和组件）的术语含义的本体。此外，解释了元数据。我们必须开发软件来检索理解模型所需的信息。因此，我们开发了一个解析器，该解析器分析了CellML的文档结构，并研究和开发了一个数据结构，可以描述各种三维结构的形状，不仅是细胞，还可以描述多个组件。特别是，我们构建了一个可以从逻辑上处理物理结构的层次结构，连通性和包容关系的框架。这使我们能够描述细胞的结构，包括细胞和器官的三维形状以及彼此的相对位置关系。此外，我们开发了一个数据结构，可以描述概念元素之间的逻辑关系，例如数学结构与物理结构以及使用事件和概念作为元素并行的数学结构所描述的逻辑关系。

项目成果

A Physiome project and related cahllenges in Japan

日本的 Physiome 项目和相关挑战

• 发表时间: 2007
• 作者: S. Miura;et al.;野村泰伸;鈴木康之;鈴木康之ら;鈴木康之ら;T Nomura
• 通讯作者: T Nomura

生体機能モデリング統合プラットフォーム(in silico IDE)におけるCellML互換機能の開発

生物功能建模集成平台（in silico IDE）中CellML兼容功能的开发

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Miura;et al.;野村泰伸;鈴木康之;鈴木康之ら;鈴木康之ら
• 通讯作者: 鈴木康之ら

生体機能モデリング統合開発環境insilicoIDE の開発

开发生物功能建模集成开发环境insilicoIDE

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Miura;et al.;野村泰伸;鈴木康之;鈴木康之ら
• 通讯作者: 鈴木康之ら

フィジオームプロジェクトの課題

Physiome 项目面临的挑战

• 发表时间: 2007
• 期刊: 電気学会論文誌 C 127
• 作者: S. Miura;et al.;野村泰伸
• 通讯作者: 野村泰伸

Stochastic simulations on a model of circadian rhythm generation

昼夜节律生成模型的随机模拟

• 发表时间: 2008
• 期刊: BioSysterns 93
• 作者: S. Miura;et al.
• 通讯作者: et al.