公益財団法人野口研究所

研究室の紹介Laboratory

糖鎖情報科学研究室

糖鎖情報科学研究室
スタッフ紹介
研究室長

山田 一作

メンバー

土屋 伸一郎、松原 正陽、下山 紘充、田中 健司、木村 直貴

研究概要

 糖鎖は生体内などに存在し生命現象に深く関わっており、その機能を理解するための情報量はとても人の力のみでは処理できなくなりました。そこで、コンピュータを用いて多量のデータを処理し、科学的に有益な知見を見出そうという研究が行われるようになりました。我々はこのような糖鎖科学と情報科学という2つの学問分野が融合した新しい学問である糖鎖情報科学についての研究を行っています。

 以下に当研究室の主な研究成果をピックアップして紹介いたします。

論文発表
  • GlyComb: a novel glycoconjugate data repository that bridges glycomics and proteomics. Yushi Takahashi, Masaaki Shiota, Akihiro Fujita, Issaku Yamada, Kiyoko F Aoki-Kinoshita. J Biol Chem. 2024 Jan 2:105624. doi: 10.1016/j.jbc.2023.105624. PMID: 36103332
  • Bridging Glycoinformatics and cheminformatics: integration efforts between GlyCosmos and PubChem. Tiejun Cheng, Tamiko Ono, Masaaki Shiota, Issaku Yamada, Kiyoko F Aoki-Kinoshita, Evan E Bolton. Glycobiology. 2023 Jun 21;33(6):454-463. doi: 10.1093/glycob/cwad028. PMID: 36103332
  • Meeting report on the international symposium on microbial Glycoconjugates and the GlySpace alliance: from micro- to macroglycoscience (MiGGA symposium). Hosoda M, Aoki K, Guerardel Y, Yamada I, Aoki-Kinoshita KF. Glycobiology. 2022 Nov 22;32(12):1066-1067. doi: 10.1093/glycob/cwac062. PMID: 36103332
  • Corrigendum to: The glycoconjugate ontology (GlycoCoO) for standardizing the annotation of glycoconjugate data and its application. Yamada I, Campbell MP, Edwards N, Castro LJ, Lisacek F, Mariethoz J, Ono T, Ranzinger R, Shinmachi D, Aoki-Kinoshita KF. Glycobiology. 2022 Sep 19;32(10):909. doi: 10.1093/glycob/cwab065. PMID: 34379754
  • GALAXY ver3: updated web application for glycosylation profiling based on 3D HPLC map. Yagi H, Amagasa E, Shiota M, Yamada I, Aoki-Kinoshita KF, Kato K. Glycobiology. 2022 Jul 13;32(8):646-650. doi: 10.1093/glycob/cwac025. PMID: 35452093
  • SugarDrawer: A Web-Based Database Search Tool with Editing Glycan Structures. Tsuchiya S, Matsubara M, Aoki-Kinoshita KF, Yamada I. Molecules. 2021 Nov 25;26(23):7149. doi: 10.3390/molecules26237149. PMID: 34885724
  • The glycoconjugate ontology (GlycoCoO) for standardizing the annotation of glycoconjugate data and its application. Yamada I, Campbell MP, Edwards N, Castro LJ, Lisacek F, Mariethoz J, Ono T, Ranzinger R, Shinmachi D, Aoki-Kinoshita KF. Glycobiology. 2021 Aug 7;31(7):741-750. doi: 10.1093/glycob/cwab013. PMID: 33677548
  • Enhanced validation of small-molecule ligands and carbohydrates in the Protein Data Bank. Feng Z, Westbrook JD, Sala R, Smart OS, Bricogne G, Matsubara M, Yamada I, Tsuchiya S, Aoki-Kinoshita KF, Hoch JC, Kurisu G, Velankar S, Burley SK, Young JY. Structure. 2021 Apr 1;29(4):393-400.e1. doi: 10.1016/j.str.2021.02.004. PMID: 33657417
  • The international glycan repository GlyTouCan version 3.0. Fujita A, Aoki NP, Shinmachi D, Matsubara M, Tsuchiya S, Shiota M, Ono T, Yamada I, Aoki-Kinoshita KF. Nucleic Acids Res. 2021 Jan 8;49(D1):D1529-D1533. doi: 10.1093/nar/gkaa947. PMID: 33125071
  • The GlyCosmos Portal: a unified and comprehensive web resource for the glycosciences. Yamada I, Shiota M, Shinmachi D, Ono T, Tsuchiya S, Hosoda M, Fujita A, Aoki NP, Watanabe Y, Fujita N, Angata K, Kaji H, Narimatsu H, Okuda S, Aoki-Kinoshita KF. Nat Methods. 2020 Jul;17(7):649-650. doi: 10.1038/s41592-020-0879-8. PMID: 32572234
  • BioHackathon 2015: Semantics of data for life sciences and reproducible research. Vos RA, Katayama T, Mishima H, Kawano S, Kawashima S, Kim JD, Moriya Y, Tokimatsu T, Yamaguchi A, Yamamoto Y, Wu H, Amstutz P, Antezana E, Aoki NP, Arakawa K, Bolleman JT, Bolton E, Bonnal RJP, Bono H, Burger K, Chiba H, Cohen KB, Deutsch EW, Fernández-Breis JT, Fu G, Fujisawa T, Fukushima A, García A, Goto N, Groza T, Hercus C, Hoehndorf R, Itaya K, Juty N, Kawashima T, Kim JH, Kinjo AR, Kotera M, Kozaki K, Kumagai S, Kushida T, Lütteke T, Matsubara M, Miyamoto J, Mohsen A, Mori H, Naito Y, Nakazato T, Nguyen-Xuan J, Nishida K, Nishida N, Nishide H, Ogishima S, Ohta T, Okuda S, Paten B, Perret JL, Prathipati P, Prins P, Queralt-Rosinach N, Shinmachi D, Suzuki S, Tabata T, Takatsuki T, Taylor K, Thompson M, Uchiyama I, Vieira B, Wei CH, Wilkinson M, Yamada I, Yamanaka R, Yoshitake K, Yoshizawa AC, Dumontier M, Kosaki K, Takagi T. F1000Res. 2020 Feb 24;9:136. doi: 10.12688/f1000research.18236.1. PMID: 32308977
  • Updates to the Symbol Nomenclature for Glycans guidelines. Neelamegham S, Aoki-Kinoshita K, Bolton E, Frank M, Lisacek F, Lütteke T, O’Boyle N, Packer NH, Stanley P, Toukach P, Varki A, Woods RJ; SNFG Discussion Group. Glycobiology. 2019 Aug 20;29(9):620-624. doi: 10.1093/glycob/cwz045. PMID: 31184695
  • GlycanFormatConverter: a conversion tool for translating the complexities of glycans. Tsuchiya S, Yamada I, Aoki-Kinoshita KF. Bioinformatics. 2019 Jul 15;35(14):2434-2440. doi: 10.1093/bioinformatics/bty990. PMID: 30535258
  • GlyTouCan: an accessible glycan structure repository. Tiemeyer M, Aoki K, Paulson J, Cummings RD, York WS, Karlsson NG, Lisacek F, Packer NH, Campbell MP, Aoki NP, Fujita A, Matsubara M, Shinmachi D, Tsuchiya S, Yamada I, Pierce M, Ranzinger R, Narimatsu H, Aoki-Kinoshita KF. Glycobiology. 2017 Oct 1;27(10):915-919. doi: 10.1093/glycob/cwx066. PMID: 28922742
  • Implementation of GlycanBuilder to draw a wide variety of ambiguous glycans. Tsuchiya S, Aoki NP, Shinmachi D, Matsubara M, Yamada I, Aoki-Kinoshita KF, Narimatsu H. Carbohydr Res. 2017 Jun 5;445:104-116. doi: 10.1016/j.carres.2017.04.015. PMID: 28525772
  • WURCS 2.0 Update To Encapsulate Ambiguous Carbohydrate Structures. Matsubara M, Aoki-Kinoshita KF, Aoki NP, Yamada I, Narimatsu H. J Chem Inf Model. 2017 Apr 24;57(4):632-637. doi: 10.1021/acs.jcim.6b00650. PMID: 28263066
  • GlyTouCan 1.0–The international glycan structure repository. Aoki-Kinoshita K, Agravat S, Aoki NP, Arpinar S, Cummings RD, Fujita A, Fujita N, Hart GM, Haslam SM, Kawasaki T, Matsubara M, Moreman KW, Okuda S, Pierce M, Ranzinger R, Shikanai T, Shinmachi D, Solovieva E, Suzuki Y, Tsuchiya S, Yamada I, York WS, Zaia J, Narimatsu H. Nucleic Acids Res. 2016 Jan 4;44(D1):D1237-42. doi: 10.1093/nar/gkv1041. PMID: 26476458
  • GlycoRDF: an ontology to standardize glycomics data in RDF. Ranzinger R, Aoki-Kinoshita KF, Campbell MP, Kawano S, Lütteke T, Okuda S, Shinmachi D, Shikanai T, Sawaki H, Toukach P, Matsubara M, Yamada I, Narimatsu H. Bioinformatics. 2015 Mar 15;31(6):919-25. doi: 10.1093/bioinformatics/btu732. PMID: 25388145
  • WURCS: the Web3 unique representation of carbohydrate structures. Tanaka K, Aoki-Kinoshita KF, Kotera M, Sawaki H, Tsuchiya S, Fujita N, Shikanai T, Kato M, Kawano S, Yamada I, Narimatsu H. J Chem Inf Model. 2014 Jun 23;54(6):1558-66. doi: 10.1021/ci400571e. PMID: 24897372
  • BioHackathon series in 2011 and 2012: penetration of ontology and linked data in life science domains. Katayama T, Wilkinson MD, Aoki-Kinoshita KF, Kawashima S, Yamamoto Y, Yamaguchi A, Okamoto S, Kawano S, Kim JD, Wang Y, Wu H, Kano Y, Ono H, Bono H, Kocbek S, Aerts J, Akune Y, Antezana E, Arakawa K, Aranda B, Baran J, Bolleman J, Bonnal RJ, Buttigieg PL, Campbell MP, Chen YA, Chiba H, Cock PJ, Cohen KB, Constantin A, Duck G, Dumontier M, Fujisawa T, Fujiwara T, Goto N, Hoehndorf R, Igarashi Y, Itaya H, Ito M, Iwasaki W, Kalaš M, Katoda T, Kim T, Kokubu A, Komiyama Y, Kotera M, Laibe C, Lapp H, Lütteke T, Marshall MS, Mori T, Mori H, Morita M, Murakami K, Nakao M, Narimatsu H, Nishide H, Nishimura Y, Nystrom-Persson J, Ogishima S, Okamura Y, Okuda S, Oshita K, Packer NH, Prins P, Ranzinger R, Rocca-Serra P, Sansone S, Sawaki H, Shin SH, Splendiani A, Strozzi F, Tadaka S, Toukach P, Uchiyama I, Umezaki M, Vos R, Whetzel PL, Yamada I, Yamasaki C, Yamashita R, York WS, Zmasek CM, Kawamoto S, Takagi T. J Biomed Semantics. 2014 Feb 5;5(1):5. doi: 10.1186/2041-1480-5-5. PMID: 24495517
  • Introducing glycomics data into the Semantic Web. Aoki-Kinoshita KF, Bolleman J, Campbell MP, Kawano S, Kim JD, Lütteke T, Matsubara M, Okuda S, Ranzinger R, Sawaki H, Shikanai T, Shinmachi D, Suzuki Y, Toukach P, Yamada I, Packer NH, Narimatsu H. J Biomed Semantics. 2013 Nov 26;4(1):39. doi: 10.1186/2041-1480-4-39. PMID: 24280648
  • The Third ACGG-DB Meeting Report: Towards an international collaborative infrastructure for glycobioinformatics. Aoki-Kinoshita KF, Sawaki H, An HJ, Cho JW, Hsu D, Kato M, Kawano S, Kawasaki T, Khoo KH, Kim J, Kim JD, Li X, Lütteke T, Okuda S, Packer NH, Paulson JC, Raman R, Ranzinger R, Shen H, Shikanai T, Yamada I, Yang P, Yamaguchi Y, Ying W, Yoo JS, Zhang Y, Narimatsu H. Glycobiology. 2013 Feb;23(2):144-6. doi: 10.1093/glycob/cws167. PMID: 23271684
講演
  • 質量分析インフォマティクス研究会ワークショップ、2023年5月12日、糖鎖MSデータ解析ソフトウェアの現状と課題、松原正陽
  • 日本薬学会第143年会 一般シンポジウム「中分子創薬が直面する課題とその克服に向けて」、2023年3月26日、実験及びシミュレーションのための統合データベースの開発、山田一作、木村直貴、野村尚生(北大院薬)、乙黒聡子(北大院薬)、宮地弘幸(東大院薬附属創薬機構)、重田育照(筑波大計算科学研究センター)、前仲勝実(北大院薬
  • 第45回⽇本分⼦⽣物学会年会フォーラム「生命科学のデータベース活用法」、2022年11月30日、糖鎖科学ポータルGlyCosmos、山田一作
  • ジャパン・オープンサイエンス・サミット2022(Japan Open Science Summit 2022 (JOSS2022))、研究データへのDOI登録、2022年6月7日、糖鎖科学研究におけるDOIの利用、山田一作
  • 第18回日本糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム「Let’s start 糖鎖生物学 2021」、2021年12月7日、糖鎖科学におけるツールとデータベース、山田一作
国内会議発表
  • トーゴーの日DICP交流会、日本科学未来館、2023105日、糖鎖データのRDF化と関連ツールの開発・活用によるデータ拡充、山田一作、(ポスター)
  • 第42回日本糖質学会年会、鳥取県 とりぎん文化会館、2023年9月8日、糖鎖化学構造抽出ソフトウェアによる複合糖質データ連携、松原正陽、木下聖子(創価大学)、山田一作、(ポスター)
  • トーゴーの日シンポジウム2022、オンライン、2022年10月5日、糖鎖構造抽出ソフトウェアを用いた化合物データベースとの連携、松原正陽、木下聖子(創価大学)、山田一作
  • トーゴーの日シンポジウム2022、オンライン、2022年10月5日、糖鎖構造の編集やデータベース検索が可能なウェブインターフェイスGlycanBuilder2-webの開発、土屋伸一郎、木村直貴、松原正陽、木下聖子(創価大学)、山田一作
  • トーゴーの日シンポジウム2022、オンライン、2022年10月5日、GlycoNAVI: やさしい糖鎖データ検索のための統合化、山田一作、松原正陽、土屋伸一郎、木下聖子(創価大)
  • 第41回日本糖質学会年会、大阪大学コンベンションセンター、2022年10月1日、構造式から糖鎖構造を判別・抽出するソフトウェアの開発、松原正陽、木下聖子(創価大学)、山田一作
  • 第41回日本糖質学会年会、大阪大学コンベンションセンター、2022年9月29日、GlycanBuilder2-web: 糖鎖構造編集とデータベース検索が可能なウェブインターフェイス、土屋伸一郎、木村直貴、松原正陽、木下聖子(創価大学)、山田一作
  • 第44回⽇本分⼦⽣物学会年会 、 オンライン、 2021年12月2日、 糖鎖とオミクスデータを統合化したGlyCosmos糖鎖科学ポータル、 木下聖子(創価大学)、塩田正明(創価大学)、高橋悠志(創価大学)、新町大輔(産業技術総合研究所)、小野多美子(創価大学)、土屋伸一郎、松原正陽、木村直貴、瀬野瑛(新潟大学)、細田正恵(創価大学)、藤田昌大(創価大学)、金進東(DBCLS)、岡谷千明(産業技術総合研究所)、久野 敦(産業技術総合研究所)、藤田典昭(産業技術総合研究所)、安形清彦(産業技術総合研究所)、梶裕之(産業技術総合研究所)、成松久(産業技術総合研究所)、奥田修二郎(新潟大学)、山田一作
  • 第40回日本糖質学会年会、 鹿児島県民交流センター、 2021年10月27日、 糖鎖フラグメントに対応した糖鎖構造編集ツールSugarDrawerの開発、 土屋伸一郎、松原正陽、山田一作、木下聖子(創価大学)
  • 第40回日本糖質学会年会、 鹿児島県民交流センター、 2021年10月27日、 糖鎖構造抽出ソフトウェアの開発、 松原正陽、山田一作、木下聖子(創価大学)
  • 第40回日本糖質学会年会、 鹿児島県民交流センター、 2021年10月29日、 糖鎖科学ポータルGlyCosmos 2021、 山田一作、塩田正明(創価大学)、高橋悠志(創価大学)、新町大輔(産業技術総合研究所)、小野多美子(創価大学)、土屋伸一郎、松原正陽、木村直貴、瀬野瑛(新潟大学)、細田正恵(創価大学)、藤田昌大(創価大学)、金進東(DBCLS)、岡谷千晶(産業技術総合研究所)、久野敦(産業技術総合研究所)、藤田典昭(産業技術総合研究所)、安形清彦(産業技術総合研究所)、梶裕之(産業技術総合研究所)、成松久(産業技術総合研究所)、奥田修二郎(新潟大学)、木下聖子(創価大学)
  • トーゴーの日シンポジウム2021、 オンライン、 2021年10月5日、 糖鎖科学ポータルGlyCosmosの利便性向上、 細田正恵(創価大学)、山田一作、塩田正明(創価大学)、高橋悠志(創価大学)、新町大輔(産業技術総合研究所)、小野多美子(創価大学)、土屋伸一郎、松原正陽、木村直貴、瀬野瑛(新潟大学)、藤田昌大(創価大学)、金進東(DBCLS)、岡谷千晶(産業技術総合研究所)、久野敦(産業技術総合研究所)、藤田典昭(産業技術総合研究所)、安形清彦(産業技術総合研究所)、梶裕之(産業技術総合研究所)、成松久(産業技術総合研究所)、奥田修二郎(新潟大学)、木下聖子(創価大学)
国際会議発表
  • Society for Glycobiology (SfG) Annual Meeting、Big Island, Hawaii, USA、2023117日、 Glycoconjugate data integration using glycan chemical structure extraction software、Masaaki Matsubara, Kiyoko F. Aoki-Kinoshita, and Issaku Yamada(Poster
  • Society for Glycobiology (SfG) Annual Meeting、Big Island, Hawaii, USA、2023117日、 GlycanBuilder4Web: Development of a Web application for drawing and database searching of glycan structures、Naoki Kimura, Shinichiro Tsuchiya, Kiyoko F. Aoki-Kinoshita, and Issaku Yamada(Poster
  • 26th International Symposium on Glycoconjugates (Glyco26) 、Taipei, Taiwan2023831日、 How to use glycan structure drawing softwareIssaku YamadaPoster
  • 26th International Symposium on Glycoconjugates (Glyco26) 、Taipei, Taiwan2023829日、 Organizing the Glycans in GlyTouCan USing Subsumption to Better Analyze Glycan Structure DataAkihiro Fujita, Masaaki Matsubara, Issaku Yamada, Kiyoko F. Aoki-KinoshitaPoster
  • 26th International Symposium on Glycoconjugates (Glyco26), Glycoinformatics WorkshopTaipei, Taiwan2023828日、 How to use glycan structure drawing softwareIssaku YamadaOral, Invited Speaker
  • 49th IUPAC World Chemistry Congress、 Hague, Netherlands2023824日、Data Standard for Glycoscience FieldIssaku Yamada、(poster
  • American Chemical Society Fall 2023、San Francisco, USA2023817日、 Database integration and software development using glycan structural notation Issaku YamadaOral
  • International Symposium on Microbial Glycoconjugates and the GlySpace Alliance: from micro to macro glycoscience、オンライン、2022年3月3日、GlyCosmos Portal、細田正恵(創価大)、藤田晶大(創価大)、小野多美子(創価大)、土屋伸一郎(野口研)、山田一作(野口研)
  • International Symposium on Microbial Glycoconjugates and the GlySpace Alliance: from micro to macro glycoscience、 オンライン、 2022年3月3日、 GlyCosmos Portal、 細田正恵(創価大学)、藤田晶大(創価大学)、小野多美子(創価大学)、土屋伸一郎、山田一作
  • 3rd Australasian Glycoscience Symposium、 オンライン、 2021年6月4日、 A Software Tool for Extracting Glycan Structure Information from PDB、 Masaaki Matsubara, Issaku Yamada, Shinichiro Tsuchiya (The Noguchi Institute) and Kiyoko F. Aoki-Kinoshita (Soka University)
  • 3rd Australasian Glycoscience Symposium、 オンライン、 2021年6月4日、 SugarDrawer: An interface for glycan visualization and information searching、 Shinichiro Tsuchiya, Kiyoko F. Aoki-Kinoshita (Soka University), Issaku Yamada
外部資金
2023年度 科学研究費補助金 基盤(C)、(2023〜2026年度)、代表
2022年度 JSTライフサイエンスデータベース統合推進事業「統合化推進プログラム」、「異分野融合を志向した糖鎖科学ポータルのデータ拡充と品質向上」(2022〜2026年度)、分担
2020年度 科学研究費補助金 研究成果公開促進費、代表
2019年度 科学研究費補助金 研究成果公開促進費、代表 日本医療研究開発機構 次世代治療・診断実現のための創薬基盤技術開発事業、革新的中分子創薬技術の開発、立体構造を基盤とする中分子創薬の合理的設計、(2019〜2020年度)、分担
2018年度 科学研究費補助金 研究成果公開促進費、代表 科学研究費補助金 基盤(B)、老化現象の解明に資する、オープンデータを体系的に利用した知識推論基盤の構築、(2018〜2020年度)、分担
2017年度 JSTライフサイエンスデータベース統合推進事業「統合化推進プログラム」、「糖鎖科学ポータルの構築」(2017〜2021年度)、分担
2016年度 科学研究費補助金 研究成果公開促進費、代表 科学研究費補助金 基盤(C) 、(2016〜2018年度)、代表
2015年度 科学研究費補助金 研究成果公開促進費、代表
2014年度 科学研究費補助金 研究成果公開促進費、代表 JSTライフサイエンスデータベース統合推進事業「統合化推進プログラム」、「糖鎖統合データベースおよび国際糖鎖構造リポジトリの開発」(2014〜2016年度)、分担
2013年度 科学研究費補助金 研究成果公開促進費、代表
2011年度 JSTライフサイエンスデータベース統合推進事業「統合化推進プログラム」、「糖鎖統合データベースと研究支援ツールの開発」(2011〜2013年度)、分担
セミナー
  • 創価大学糖鎖生命システム融合研究所コロキウム、創価大学、2023年2月17日、糖鎖科学における糖鎖構造を軸とした研究データ基盤、山田一作
  • セミナー、熊本大学、2022年9月21〜22日、データベースの使い方 〜低分子とライフサイエンス〜、山田一作
  • 第3回 SPARC Japan セミナー2019 「実践 研究データ管理」、国立情報学研究所、2020年2月7日、糖鎖科学における研究データ管理、山田一作
  • 統合データベース講習会:AJACS徳島、大塚製薬株式会社 徳島研究所、2019年6月6日、化合物データベース(Pubchem,ChEMBL) 〜化合物情報とバイオアッセイ〜、山田一作
  • 統合データベース講習会:AJACS筑波4、物質・材料研究機構、2018年7月10日、化合物データベース、山田一作
プレスリリース