Development for automatic data analysis of large-scale glycomics

大规模糖组学自动数据分析的开发

• 批准号: 21K12124
• 负责人: 三浦 信明
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12124/
• 关键词: 糖鎖; グライコミクス; 血清; コホート; 自動解析; MALDI-TOF-MS; 大規模; 糖鎖リスト; SALSA; 血清グライコミクス; AI; Classifier; データ解析; 生合成経路; 発現変動; 糖鎖生物学

本課題では, グライコミクス支援ソフトウェアToolbox Accelerating Glycomics (TAG)の開発を推し進め, 多くのグライコームに対応した自動データ解析の基盤を構築する事にある. 本課題では(1)糖鎖リストの充実, (2)機種依存のできる限りの解消など本体の機能拡張, (3)糖鎖生合成マップの拡張を進める事としている.本年度は, 大規模血清コホートの解析に資するための開発が大きなウエイトを占めた. (1)N型糖鎖については最近ヒト血清中で発見されたLacDiNAcやM5より多くのマンノースを有するハイブリッド構造などを生成できるよう追加した. (2)については, 糖鎖帰属の安定性の向上, 帰属した糖鎖から1および2残基増減した糖鎖(linked-glycan)の帰属情報をサマリーファイルに追加した. この情報は生合成経路と発現量変動などを結び付けるための基本情報になる. 生命科学的な糖鎖の機能解明に役立つだけでなく, 帰属上も生合成の流れを追う事でより信頼できる帰属を可能とする. さらに, 1プレート384サンプルを一斉に解析する際に, 384個すべての出力ファイルに解析上のメタ情報を入力するのは煩雑でミスが起きやすいため, 384スポットを模倣したエクセルシートに対して各スポット対応するセルに濃度やラベルなどの情報を収めたファイルからメタ情報を自動で生成する機能を追加した. 同じ条件のサンプルを毎回同じスポットに点着するようなルーティンでの手間を劇的に軽減する. (3)については, 今年度の研究の中で議論し, 生命科学的な見方としては, まず, シアル酸全体がどのように変動したかを把握することが重要であるという見解に到達した. そこで, シアル酸の情報をひとまとめにして生合成経路上の糖鎖の発現変動をマップする指針が立てられた.

在本期中，我们将促进Glycomics支持软件工具箱加速甘体（TAG）的开发，并为与许多Grycombs相对应的自动数据分析建立基础。在本期中，我们将继续促进（1）聚糖列表，（2）主体功能的扩展，包括去除模型依赖对设备的依赖，以及（3）扩展聚糖生物合成图。今年，有助于大型血清队列分析的发展是一个主要因素。 （1）添加了N型聚糖，以创建比Lacdinac和M5更多的杂种结构，这些结构最近在人血清中发现。关于（2），我们添加了聚糖分配的稳定性，并在链接的glycans（链接 - 聚糖）上添加了来自分配的Glycans的1和2个残基的信息。这些信息是将生物合成途径与表达水平变化相关的基本信息。它不仅有助于阐明聚糖在生命科学中的功能，而且还可以通过遵循属性中的生物合成流来实现更可靠的归因。此外，在一次分析384个样本时，将元信息输入到所有384个输出文件中都是复杂且易于犯错的，因此，对于模拟384个斑点的Excel表，该函数会自动从包含浓度和与每个点相对应的单元格的信息中生成元信息。它大大减少了例程的麻烦，在相同条件下，每次将样品放在同一地点。关于（3），我们讨论了今年的研究，首先，我们认为了解整个唾液酸的波动很重要。因此，我们认为建立了一个指南来收集有关唾液酸的信息，并绘制了生物合成途径中聚糖表达的变化。

项目成果

グライコミクス解析ソフトウェアTAG Expressionに対する血清糖鎖の大規模定量

使用糖组学分析软件 TAG Expression 对血清聚糖进行大规模定量

• 发表时间: 2022
• 作者: 三浦信明;横田育子;花松久寿;篠原康郎;古川潤一
• 通讯作者: 古川潤一

TAG Classifier:機械学習によるカテゴリ分類とバイオマーカー探索

TAG Classifier：使用机器学习进行类别分类和生物标志物搜索

• 发表时间: 2022
• 作者: 1.三浦信明;花松久寿;古川潤一;篠原康郎
• 通讯作者: 篠原康郎

Evaluation of the context of downstream N- and free N-glycomic alterations induced by swainsonine in HepG2 cells

评估 HepG2 细胞中苦马豆素诱导的下游 N- 和游离 N-糖组变化的背景

• DOI: 10.1016/j.bbagen.2022.130168
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects
• 作者: Morikawa Chie;Sugiura Kanako;Kondo Keina;Yamamoto Yurie;Kojima Yuma;Ozawa Yurika;Yoshioka Hiroki;Miura Nobuaki;Piao Jinhua;Okada Kazue;Hanamatsu Hisatoshi;Tsuda Masumi;Tanaka Shinya;Furukawa Jun-ichi;Shinohara Yasuro
• 通讯作者: Shinohara Yasuro

Exposure to brefeldin A induces unusual expression of hybrid- and complex-type free N-glycans in HepG2 cells

暴露于布雷菲德菌素 A 会诱导 HepG2 细胞中杂合型和复合型游离 N-聚糖的异常表达

• DOI: 10.1016/j.bbagen.2023.130331
• 发表时间: 2023
• 期刊: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects
• 作者: Sugiura Kanako;Kawai Yuho;Yamamoto Arisa;Yoshioka Hiroki;Kiyohara Yuika;Iida Ayaka;Ozawa Yurika;Nishikawa Mai;Miura Nobuaki;Hanamatsu Hisatoshi;Furukawa Jun-ichi;Shinohara Yasuro
• 通讯作者: Shinohara Yasuro

githubリポジトリ（TAGの最新版をダウンロード可能・マニュアルを掲載）

github仓库（可以下载最新版本的TAG，并贴出手册）