JPH0916628A - 生化学情報処理装置及び生化学情報処理方法 - Google Patents

生化学情報処理装置及び生化学情報処理方法

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JPH0916628A
JPH0916628A JP8108265A JP10826596A JPH0916628A JP H0916628 A JPH0916628 A JP H0916628A JP 8108265 A JP8108265 A JP 8108265A JP 10826596 A JP10826596 A JP 10826596A JP H0916628 A JPH0916628 A JP H0916628A
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JP
Japan
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compound
data
enzyme
receptor
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JP8108265A
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Inventor
Atsushi Tomonaga
惇 朝永
Fumio Tamura
文男 田村
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Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、効率的に受容体についての情報が
得られる生化学情報処理装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 化合物情報ファイル(31)に格納され
た一覧表が参照され、正準化データに対応する化合物番
号が読み出される。次に、この化合物番号に基づいて、
相互関連情報ファイル(33)が参照され、この化合物
が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体番号が読み出
される。さらに、この受容体番号に基づいて、受容体情
報ファイル(36)が参照され、この受容体についての
付加情報が読み出される。そして、そのように読み出さ
れた受容体についての付加情報が表示手段に表示され
る。このように、化合物情報ファイル(31)、受容体
情報ファイル(36)、及び相互関連情報ファイル(3
3)を相互に参照することにより、化合物の構造を示す
正準化データをキーとした場合でも、この化合物が作動
物質あるいは拮抗物質となる受容体についての各種情報
を効率的に獲得することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生化学分野の情報処理
を行う処理装置及び処理方法に関し、特に、生体関連化
合物の反応経路の検索、及びこの反応経路の連続的表示
を行うと共に、生体関連物質に関する情報を得ることの
できる処理装置及び処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、化合物情報を収載した化合物
データベースシステム、及び化合物の反応情報を収載し
た反応データベースシステムが開発されている。化合物
データベースシステムには、既存の化合物の物性や作用
などの化合物情報が収載されており、化合物の構造をキ
ーとして化合物情報にアクセスするものである。この化
合物データベースを用いれば、化合物の特性や作用を効
率良く参照することができる。また、反応データベース
システムには、既存の化合物の反応情報が収載されてお
り、化合物の構造をキーとして反応情報にアクセスする
ものである。この反応データベースシステムを用いれ
ば、合成化学の研究者が化合物の新規合成を行う際に、
既存の化合物の反応情報の中から類似する反応情報を効
率良く参照することができ、合成化学の研究では必須で
ある。
【0003】なお、化合物データベースには、例えば、
米国MDL社の化合物管理システム“MACCS”があ
る。また、反応データベースシステムには、例えば、米
国MDL社の総合化学情報管理システム“ISIS”
や、反応情報管理システム“REACCS”がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
化合物/反応データベースシステムには、化合物と酵素
との関係及び生体関連物質に関する情報が、統合的に収
載されたものが存在しない。このため、化合物の構造を
キーとしたのでは、酵素についての情報、あるいは、酵
素・基質・生成物に関連した生化学情報を効率的に得る
ことができなかった。また、従来の化合物/反応データ
ベースシステムには、複数の化合物の反応経路が統合的
に構築されたものが存在しない。このため、効率的に複
数の化合物がかかわる反応経路を検索することができな
かった。
【0005】さらに、従来の化合物/反応データベース
システムには、生体機能の調節や生体内での情報伝達の
ために存在する受容体に関する情報、及び生体関連物質
(作動物質・拮抗物質)に関する情報が、総合的に収載
されたものが存在しない。このため、効率的に受容体・
作動物質・拮抗物質に関連した生化学情報を得ることが
できなかった。
【0006】本発明は、このような問題を解決し、化合
物構造をキーとした場合でも、酵素についての情報、あ
るいは、酵素・基質・生成物に関連した生化学情報を効
率的に得ることのできる生化学情報処理装置、及び生化
学情報処理方法を提供することを目的とする。また、複
数の化合物が関わる反応経路を効率的に検索することが
できる生化学情報処理装置、及び生化学情報処理方法を
提供することを目的とする。さらに、受容体・作動物質
・拮抗物質に関連した生化学情報を効率的に得ることが
できる生化学情報処理装置、及び生化学情報処理方法を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1の生化学情報処理装置は、化合物、酵
素及び受容体についての生化学情報が記憶された記憶手
段と、生化学情報を表す画像データまたは生化学情報を
表す記号データの入力を受け付ける入力手段と、基質お
よび/または生成物である化合物についてのデータが入
力手段で受け付けられた場合に、このデータに基づいて
化合物の関わる化学反応式を検出する反応式検出手段
と、化合物についてのデータが入力手段で受け付けられ
た場合に、このデータに基づいて化合物が作動物質およ
び/または拮抗物質となる受容体についての付加情報を
検出する受容体情報検出手段と、少なくとも化学反応式
の反応式図を表示する表示手段とを備える処理装置であ
って、記憶手段は、化合物の番号と化合物に対応する正
準化データとの関係を示す一覧表、及び化合物について
の付加情報が格納された化合物情報ファイルと、酵素の
番号と酵素の基質である化合物の番号と酵素による生成
物である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び酵素
についての付加情報が格納された酵素情報ファイルと、
受容体の番号と受容体の作動物質および/または拮抗物
質である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び受容
体についての付加情報が格納された受容体情報ファイル
と、少なくとも、化合物の番号と化合物が基質となる酵
素の番号と化合物が生成物となる酵素の番号と化合物が
作動物質となる受容体の番号と化合物が拮抗物質となる
受容体の番号との関係を示す一覧表が格納された相互関
連情報ファイルとを備え、反応式検出手段は、入力手段
で受け付けられた化合物についてのデータから化合物の
化学構造を一意的に示す正準化データを作成し、さらに
この正準化データに基づいて化合物情報ファイルを検索
して、正準化データが化合物情報ファイルに存在する場
合に、正準化データに対応する化合物の番号を読み出す
第1の処理部と、第1の処理部で読み出された化合物の
番号に基づいて、化合物が基質あるいは生成物となる酵
素の番号を相互関連情報ファイルから読み出す第2の処
理部と、第2の処理部で読み出された番号の酵素と前記
化合物と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び
前記酵素についての付加情報を酵素情報ファイルから読
み出す第3の処理部と、第1の処理部で読み出された化
合物の番号と、第2の処理部で読み出された酵素の番号
と、前記第3の処理部で読み出された他の化合物の番号
とから、前記入力手段で受け付けられた化合物の反応式
図を表示手段に表示し、さらに、第3の処理部で読み出
された酵素についての付加情報を表示手段に表示する第
4の処理部とを備え、受容体情報検出手段は、入力手段
で受け付けられた化合物についてのデータから化合物の
化学構造を一意的に示す正準化データを作成し、さらに
この正準化データに基づいて化合物情報ファイルを検索
して、正準化データが化合物情報ファイルに存在する場
合に、正準化データに対応する化合物の番号を読み出す
第5の処理部と、第5の処理部で読み出された化合物の
番号に基づいて、化合物が作動物質あるいは拮抗物質と
なる受容体の番号を相互関連情報ファイルから読み出す
第6の処理部と、第6の処理部で読み出された番号の受
容体についての少なくとも付加情報を受容体情報ファイ
ルから読み出す第7の処理部と、第7の処理部で読み出
された受容体についての少なくとも付加情報を表示手段
に表示する第8の処理部とを備えている。
【0008】また、本発明の第2の生化学情報処理装置
は、化合物、酵素及び受容体についての生化学情報が記
憶された記憶手段と、生化学情報を表す画像データまた
は生化学情報を表す記号データの入力を受け付ける入力
手段と、基質および/または生成物である化合物につい
てのデータが入力手段で受け付けられた場合に、このデ
ータに基づいて化合物の関わる化学反応式を検出する反
応式検出手段と、化合物についてのデータが入力手段で
受け付けられた場合に、このデータに基づいて化合物が
作動物質および/または拮抗物質となる受容体について
の付加情報を検出する受容体情報検出手段と、反応経路
を構成する複数の化合物の中から選択される所定の化合
物についてのデータが入力手段で受け付けられた場合
に、このデータに基づいて複数の化合物の反応経路を検
出する反応経路検出手段と、少なくとも化学反応式の反
応式図を表示する表示手段とを備える処理装置であっ
て、記憶手段は、化合物の番号と化合物に対応する正準
化データとの関係を示す一覧表、及び化合物についての
付加情報が格納された化合物情報ファイルと、酵素の番
号と酵素の基質である化合物の番号と酵素による生成物
である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び酵素に
ついての付加情報が格納された酵素情報ファイルと、受
容体の番号と受容体の作動物質および/または拮抗物質
である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び受容体
についての付加情報が格納された受容体情報ファイル
と、少なくとも、化合物の番号と化合物が基質となる酵
素の番号と化合物が生成物となる酵素の番号と化合物が
作動物質となる受容体の番号と化合物が拮抗物質となる
受容体の番号との関係を示す一覧表が格納された相互関
連情報ファイルとを備え、反応式検出手段は、入力手段
で受け付けられた化合物についてのデータから化合物の
化学構造を一意的に示す正準化データを作成し、さらに
正準化データに基づいて化合物情報ファイルを検索し
て、正準化データが化合物情報ファイルに存在する場合
に、正準化データに対応する化合物の番号を読み出す第
1の処理部と、第1の処理部で読み出された化合物の番
号に基づいて、化合物が基質あるいは生成物となる酵素
の番号を相互関連情報ファイルから読み出す第2の処理
部と、第2の処理部で読み出された番号の酵素と前記化
合物と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び前
記酵素についての付加情報を酵素情報ファイルから読み
出す第3の処理部と、第1の処理部で読み出された化合
物の番号と、第2の処理部で読み出された酵素の番号
と、前記第3の処理部で読み出された他の化合物の番号
とから、前記入力手段で受け付けられた化合物の反応式
図を表示手段に表示し、さらに、第3の処理部で読み出
された酵素についての付加情報を表示手段に表示する第
4の処理部とを備え、受容体情報検出手段は、入力手段
で受け付けられた化合物についてのデータから化合物の
化学構造を一意的に示す正準化データを作成し、さらに
この正準化データに基づいて化合物情報ファイルを検索
して、正準化データが化合物情報ファイルに存在する場
合に、正準化データに対応する化合物の番号を読み出す
第5の処理部と、第5の処理部で読み出された化合物の
番号に基づいて、化合物が作動物質あるいは拮抗物質と
なる受容体の番号を相互関連情報ファイルから読み出す
第6の処理部と、第6の処理部で読み出された番号の受
容体についての少なくとも付加情報を受容体情報ファイ
ルから読み出す第7の処理部と、第7の処理部で読み出
された受容体についての少なくとも付加情報を表示手段
に表示する第8の処理部とを備え、反応経路検出手段
は、入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
から化合物の化学構造を一意的に示す正準化データを作
成し、さらにこの正準化データに基づいて化合物情報フ
ァイルを検索して、正準化データが化合物情報ファイル
に存在する場合に、正準化データに対応する化合物の番
号を読み出す第9の処理部と、第9の処理部で読み出さ
れた化合物の番号に基づいて、この化合物を基質とする
酵素の番号とこの化合物を生成物とする酵素の番号とを
相互関連情報ファイルから読み出す第10の処理部と、
第10の処理部で読み出された酵素の番号に基づいて、
この酵素の基質である化合物の番号とこの酵素による生
成物である化合物の番号を酵素情報ファイルから読み出
す第11の処理部と、第10の処理部による処理と第1
1の処理部による処理とを繰り返し、所定反応経路内の
化合物及び酵素を検索する第12の処理部と、第10の
処理部で読み出された酵素の番号と、第11の処理部で
読み出された化合物の番号とから、これらの化合物の反
応式図を反応経路に沿って表示手段に表示する第13の
処理部とを備えている。
【0009】また、本発明の第3の生化学情報処理装置
は、化合物、酵素及び受容体についての生化学情報が記
憶された記憶手段と、生化学情報を表す画像データまた
は生化学情報を表す記号データの入力を受け付ける入力
手段と、化合物についてのデータが入力手段で受け付け
られた場合に、このデータに基づいて化合物が作動物質
および/または拮抗物質となる受容体についての付加情
報を検出する受容体情報検出手段と、反応経路を構成す
る複数の化合物の中から選択される所定の化合物につい
てのデータが入力手段で受け付けられた場合に、このデ
ータに基づいて複数の化合物の反応経路を検出する反応
経路検出手段と、少なくとも化学反応式の反応式図を表
示する表示手段とを備える処理装置であって、記憶手段
は、化合物の番号と化合物に対応する正準化データとの
関係を示す一覧表、及び化合物についての付加情報が格
納された化合物情報ファイルと、酵素の番号と酵素の基
質である化合物の番号と酵素による生成物である化合物
の番号との関係を示す一覧表、及び酵素についての付加
情報が格納された酵素情報ファイルと、受容体の番号と
受容体の作動物質および/または拮抗物質である化合物
の番号との関係を示す一覧表、及び受容体についての付
加情報が格納された受容体情報ファイルと、少なくと
も、化合物の番号と化合物が基質となる酵素の番号と化
合物が生成物となる酵素の番号と化合物が作動物質とな
る受容体の番号と化合物が拮抗物質となる受容体の番号
との関係を示す一覧表が格納された相互関連情報ファイ
ルとを備え、受容体情報検出手段は、入力手段で受け付
けられた化合物についてのデータから化合物の化学構造
を一意的に示す正準化データを作成し、さらにこの正準
化データに基づいて化合物情報ファイルを検索して、正
準化データが化合物情報ファイルに存在する場合に、正
準化データに対応する化合物の番号を読み出す第5の処
理部と、第5の処理部で読み出された化合物の番号に基
づいて、化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容
体の番号を相互関連情報ファイルから読み出す第6の処
理部と、第6の処理部で読み出された番号の受容体につ
いての少なくとも付加情報を受容体情報ファイルから読
み出す第7の処理部と、第7の処理部で読み出された受
容体についての少なくとも付加情報を表示手段に表示す
る第8の処理部とを備え、反応経路検出手段は、入力手
段で受け付けられた化合物についてのデータから化合物
の化学構造を一意的に示す正準化データを作成し、さら
にこの正準化データに基づいて化合物情報ファイルを検
索して、正準化データが化合物情報ファイルに存在する
場合に、正準化データに対応する化合物の番号を読み出
す第9の処理部と、第9の処理部で読み出された化合物
の番号に基づいて、この化合物を基質とする酵素の番号
とこの化合物を生成物とする酵素の番号とを相互関連情
報ファイルから読み出す第10の処理部と、第10の処
理部で読み出された酵素の番号に基づいて、この酵素の
基質である化合物の番号とこの酵素による生成物である
化合物の番号を酵素情報ファイルから読み出す第11の
処理部と、第10の処理部による処理と第11の処理部
による処理とを繰り返し、所定反応経路内の化合物及び
酵素を検索する第12の処理部と、第10の処理部で読
み出された酵素の番号と、第11の処理部で読み出され
た化合物の番号とから、これらの化合物の反応式図を反
応経路に沿って表示手段に表示する第13の処理部とを
備えている。
【0010】更に、本発明の生化学情報処理装置におい
ては、前記入力手段が、化合物を構成する各原子につい
ての固有データ及び原子間の結合対データの入力を受け
付けるものであり;前記生化学情報処理装置が、前記入
力手段で受け付けられた各データに基づいて、前記化合
物の化学構造を一意的に特定できる正準化データを作成
する以下の正準化データ作成手段を更に備えていること
が好ましい。すなわち、前記正準化データ作成手段は、
前記入力手段で受け付けられた各データに基づいて、各
原子を等価原子ごとに別のクラスに分類して、クラスご
とに異なるクラス番号を各原子に与える構成原子分類処
理部と、前記構成原子分類処理部で各原子に与えられた
クラス番号に基づいて、前記化合物の構造と一意的に対
応した正準化番号を各原子に与える正準化番号付与処理
部と、前記正準化番号付与処理部で各原子に与えられた
正準化番号に基づいて、前記正準化データを作成する正
準化データ作成処理部とを備える。
【0011】このような構成を有する本発明にかかる正
準化データ作成手段によれば、入力手段で受け付けられ
た各原子についての固有データ及び原子間の結合対デー
タは正準化データ作成手段に与えられる。そして、正準
化データ作成手段では、これらのデータに基づいて正準
化データが作成される。
【0012】即ち、正準化データ作成手段では、まず、
構成原子分類処理部の処理を実行し、各原子についての
固有データ及び原子間の結合対データに基づいて、各原
子を等価原子ごとに別のクラスに分類する。そして、ク
ラスごとに異なるクラス番号を各原子に与える。次に、
正準化番号付与処理部の処理を実行し、各原子に与えら
れたクラス番号及び原子間の結合対データに基づいて、
化合物の構造と一意的に対応した正準化番号を各原子に
与える。さらに、正準化データ作成処理部の処理を実行
し、各原子に与えられた正準化番号及び各原子について
の固有データに基づいて正準化データを作成する。
【0013】ここで、前記構成原子分類処理部は、各原
子に3種類の属性(ai ,bij,dij)を与え、これら
の属性が一つでも異なる原子は非等価であると判定でき
ることを利用して、各原子を等価原子毎に異なるクラス
番号を付与しており、前記3種類の属性(ai ,bij
ij)の中で、ai は入力番号iの原子の種類番号であ
り、bijは入力番号iの原子に隣接する結合のうち、そ
の種類番号がjである結合の数であり、dijは入力番号
iの原子から最短経路によりj個の結合を経て巡れる道
筋の数であり;前記正準化番号付与処理部は、正準化番
号を1から昇順に各原子に与える過程において、前記ク
ラス番号の優先順位が最高である原子に正準化番号1を
与え、以降正準化番号nまでが付与されている時、既に
正準化番号が与えられている原子でかつ未だ正準化番号
が与えられていない原子が結合している原子の中で正準
化番号が最小である原子を選び、その原子に結合してい
る未だ正準化番号が与えられていない原子の中で前記ク
ラス番号の優先順位が最高である原子に正準化番号n+
1を与えており;前記正準化データ作成処理部は、各原
子に3種類の属性(Pi ,Ti ,Si )を与えて、これ
らの属性を一列に並べることによって前記正準化データ
を作成しており、前記3種類の属性(Pi ,Ti ,S
i )の中で、Pi は正準化番号iの原子に結合し且つ正
準化番号が最小の原子の正準化番号であり、Ti は正準
化番号iの原子と正準化番号Pi の原子との結合の種類
記号であり、Si は正準化番号iの原子の種類記号であ
ることが好ましい。
【0014】本発明の第1の生化学情報処理方法は、化
合物、酵素及び受容体についての生化学情報が記憶され
た記憶手段と、生化学情報を表す画像データまたは生化
学情報を表す記号データの入力を受け付ける入力手段
と、少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表示手
段とを備える情報処理装置を用いた処理方法であって、
記憶手段は、化合物の番号と化合物に対応する正準化デ
ータとの関係を示す一覧表、及び化合物についての付加
情報が格納された化合物情報ファイルと、酵素の番号と
酵素の基質である化合物の番号と酵素による生成物であ
る化合物の番号との関係を示す一覧表、及び酵素につい
ての付加情報が格納された酵素情報ファイルと、受容体
の番号と受容体の作動物質および/または拮抗物質であ
る化合物の番号との関係を示す一覧表、及び受容体につ
いての付加情報が格納された受容体情報ファイルと、少
なくとも、化合物の番号と化合物が基質となる酵素の番
号と化合物が生成物となる酵素の番号と化合物が作動物
質となる受容体の番号と化合物が拮抗物質となる受容体
の番号との関係を示す一覧表が格納された相互関連情報
ファイルとを備え、基質および/または生成物である化
合物についてのデータが入力手段で受け付けられた場合
に、このデータから化合物の化学構造を一意的に示す正
準化データを作成し、さらにこの正準化データに基づい
て化合物情報ファイルを検索して、正準化データが化合
物情報ファイルに存在する場合に、正準化データに対応
する化合物の番号を読み出す第1のステップと、第1の
ステップで読み出された化合物の番号に基づいて、この
化合物が基質あるいは生成物となる酵素の番号を相互関
連情報ファイルから読み出す第2のステップと、第2の
ステップで読み出された番号の酵素と前記化合物と共に
反応系を構成する他の化合物の番号、及び前記酵素につ
いての付加情報を、酵素情報ファイルから読み出す第3
のステップと、第1のステップで読み出された化合物の
番号と、第2のステップで読み出された酵素の番号と、
前記第3のステップで読み出された他の化合物の番号と
から、前記入力手段で受け付けられた化合物の反応式図
を表示手段に表示し、さらに、第3のステップで読み出
された酵素についての付加情報を表示手段に表示する第
4のステップと、化合物についてのデータが入力手段で
受け付けられた場合に、このデータから化合物の化学構
造を一意的に示す正準化データを作成し、さらにこの正
準化データに基づいて化合物情報ファイルを検索して、
正準化データが化合物情報ファイルに存在する場合に、
正準化データに対応する化合物の番号を読み出す第5の
ステップと、第5のステップで読み出された化合物の番
号に基づいて、化合物が作動物質あるいは拮抗物質とな
る受容体の番号を相互関連情報ファイルから読み出す第
6のステップと、第6のステップで読み出された番号の
受容体についての少なくとも付加情報を受容体情報ファ
イルから読み出す第7のステップと、第7のステップで
読み出された受容体についての少なくとも付加情報を表
示手段に表示する第8のステップとを備えている。
【0015】また、本発明の第2の生化学情報処理方法
は、化合物、酵素及び受容体についての生化学情報が記
憶された記憶手段と、生化学情報を表す画像データまた
は生化学情報を表す記号データの入力を受け付ける入力
手段と、少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表
示手段とを備える情報処理装置を用いた処理方法であっ
て、記憶手段は、化合物の番号と化合物に対応する正準
化データとの関係を示す一覧表、及び化合物についての
付加情報が格納された化合物情報ファイルと、酵素の番
号と酵素の基質である化合物の番号と酵素による生成物
である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び酵素に
ついての付加情報が格納された酵素情報ファイルと、受
容体の番号と受容体の作動物質および/または拮抗物質
である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び受容体
についての付加情報が格納された受容体情報ファイル
と、少なくとも、化合物の番号と化合物が基質となる酵
素の番号と化合物が生成物となる酵素の番号と化合物が
作動物質となる受容体の番号と化合物が拮抗物質となる
受容体の番号との関係を示す一覧表が格納された相互関
連情報ファイルとを備え、基質および/または生成物で
ある化合物についてのデータが入力手段で受け付けられ
た場合に、このデータから化合物の化学構造を一意的に
示す正準化データを作成し、さらにこの正準化データに
基づいて化合物情報ファイルを検索して、正準化データ
が化合物情報ファイルに存在する場合に、正準化データ
に対応する化合物の番号を読み出す第1のステップと、
第1のステップで読み出された化合物の番号に基づい
て、この化合物が基質あるいは生成物となる酵素の番号
を相互関連情報ファイルから読み出す第2のステップ
と、第2のステップで読み出された番号の酵素と前記化
合物と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び前
記酵素についての付加情報を、酵素情報ファイルから読
み出す第3のステップと、第1のステップで読み出され
た化合物の番号と、第2のステップで読み出された酵素
の番号と、前記第3のステップで読み出された他の化合
物の番号とから、前記入力手段で受け付けられた化合物
の反応式図を表示手段に表示し、さらに、第3のステッ
プで読み出された酵素についての付加情報を表示手段に
表示する第4のステップと、化合物についてのデータが
入力手段で受け付けられた場合に、このデータから化合
物の化学構造を一意的に示す正準化データを作成し、さ
らにこの正準化データに基づいて化合物情報ファイルを
検索して、正準化データが化合物情報ファイルに存在す
る場合に、正準化データに対応する化合物の番号を読み
出す第5のステップと、第5のステップで読み出された
化合物の番号に基づいて、化合物が作動物質あるいは拮
抗物質となる受容体の番号を相互関連情報ファイルから
読み出す第6のステップと、第6のステップで読み出さ
れた番号の受容体についての少なくとも付加情報を受容
体情報ファイルから読み出す第7のステップと、第7の
ステップで読み出された受容体についての少なくとも付
加情報を表示手段に表示する第8のステップと、反応経
路を構成する複数の化合物の中から選択される所定の化
合物についてのデータが入力手段で受け付けられた場合
に、このデータから化合物の化学構造を一意的に示す正
準化データを作成し、さらにこの正準化データに基づい
て化合物情報ファイルを検索して、正準化データが化合
物情報ファイルに存在する場合に、正準化データに対応
する化合物の番号を読み出す第9のステップと、第9の
ステップで読み出された化合物の番号に基づいて、この
化合物を基質とする酵素の番号とこの化合物を生成物と
する酵素の番号とを相互関連情報ファイルから読み出す
第10のステップと、第10のステップで読み出された
酵素の番号に基づいて、この酵素の基質である化合物の
番号とこの酵素による生成物である化合物の番号を酵素
情報ファイルから読み出す第11のステップと、第10
のステップと第11のステップとを繰り返し、所定反応
経路内の化合物及び酵素を検索する第12のステップ
と、第10のステップで読み出された酵素の番号と、第
11のステップで読み出された化合物の番号とから、こ
れらの化合物の反応式図を反応経路に沿って表示手段に
表示する第13のステップとを備えている。
【0016】また、本発明の第3の生化学情報処理方法
は、化合物、酵素及び受容体についての生化学情報が記
憶された記憶手段と、生化学情報を表す画像データまた
は生化学情報を表す記号データの入力を受け付ける入力
手段と、少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表
示手段とを備える情報処理装置を用いた処理方法であっ
て、記憶手段は、化合物の番号と化合物に対応する正準
化データとの関係を示す一覧表、及び化合物についての
付加情報が格納された化合物情報ファイルと、酵素の番
号と酵素の基質である化合物の番号と酵素による生成物
である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び酵素に
ついての付加情報が格納された酵素情報ファイルと、受
容体の番号と受容体の作動物質および/または拮抗物質
である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び受容体
についての付加情報が格納された受容体情報ファイル
と、少なくとも、化合物の番号と化合物が基質となる酵
素の番号と化合物が生成物となる酵素の番号と化合物が
作動物質となる受容体の番号と化合物が拮抗物質となる
受容体の番号との関係を示す一覧表が格納された相互関
連情報ファイルとを備え、化合物についてのデータが入
力手段で受け付けられた場合に、このデータから化合物
の化学構造を一意的に示す正準化データを作成し、さら
にこの正準化データに基づいて化合物情報ファイルを検
索して、正準化データが化合物情報ファイルに存在する
場合に、正準化データに対応する化合物の番号を読み出
す第5のステップと、第5のステップで読み出された化
合物の番号に基づいて、化合物が作動物質あるいは拮抗
物質となる受容体の番号を相互関連情報ファイルから読
み出す第6のステップと、第6のステップで読み出され
た番号の受容体についての少なくとも付加情報を受容体
情報ファイルから読み出す第7のステップと、第7のス
テップで読み出された受容体についての少なくとも付加
情報を表示手段に表示する第8のステップと、反応経路
を構成する複数の化合物の中から選択される所定の化合
物についてのデータが入力手段で受け付けられた場合
に、このデータから化合物の化学構造を一意的に示す正
準化データを作成し、さらにこの正準化データに基づい
て化合物情報ファイルを検索して、正準化データが化合
物情報ファイルに存在する場合に、正準化データに対応
する化合物の番号を読み出す第9のステップと、第9の
ステップで読み出された化合物の番号に基づいて、この
化合物を基質とする酵素の番号とこの化合物を生成物と
する酵素の番号とを相互関連情報ファイルから読み出す
第10のステップと、第10のステップで読み出された
酵素の番号に基づいて、この酵素の基質である化合物の
番号とこの酵素による生成物である化合物の番号を酵素
情報ファイルから読み出す第11のステップと、第10
のステップと第11のステップとを繰り返し、所定反応
経路内の化合物及び酵素を検索する第12のステップ
と、第10のステップで読み出された酵素の番号と、第
11のステップで読み出された化合物の番号とから、こ
れらの化合物の反応式図を反応経路に沿って表示手段に
表示する第13のステップとを備えている。
【0017】更に、本発明の生化学情報処理方法におい
ては、前記入力手段が、化合物を構成する各原子につい
ての固有データ及び原子間の結合対データの入力を受け
付け;前記生化学情報処理方法が、前記入力手段で受け
付けられた各データに基づいて、各原子を等価原子ごと
に別のクラスに分類して、クラスごとに異なるクラス番
号を各原子に与える構成原子分類ステップと、前記構成
原子分類ステップで各原子に与えられたクラス番号に基
づいて、前記化合物の構造と一意的に対応した正準化番
号を各原子に与える正準化番号付与ステップと、前記正
準化番号付与ステップで各原子に与えられた正準化番号
に基づいて、前記化合物の化学構造を一意的に特定でき
る正準化データを作成する正準化データ作成ステップと
を更に備えていることが好ましい。
【0018】このような構成を有する本発明にかかる正
準化データを作成するための諸ステップによれば、入力
手段で受け付けられた各原子についての固有データ及び
原子間の結合対データに基づいて正準化データが作成さ
れる。
【0019】即ち、まず、構成原子分類ステップにおい
て、各原子についての固有データ及び原子間の結合対デ
ータに基づいて、各原子を等価原子ごとに別のクラスに
分類する。そして、クラスごとに異なるクラス番号を各
原子に与える。次に、正準化番号付与ステップにおい
て、各原子に与えられたクラス番号及び原子間の結合対
データに基づいて、化合物の構造と一意的に対応した正
準化番号を各原子に与える。さらに、正準化データ作成
ステップにおいて、各原子に与えられた正準化番号及び
各原子についての固有データに基づいて正準化データを
作成する。
【0020】ここで、前記構成原子分類ステップは、各
原子に3種類の属性(ai ,bij,dij)を与え、これ
らの属性が一つでも異なる原子は非等価であると判定で
きることを利用して、各原子を等価原子毎に異なるクラ
ス番号を付与しており、前記3種類の属性(ai
ij,dij)の中で、ai は入力番号iの原子の種類番
号であり、bijは入力番号iの原子に隣接する結合のう
ち、その種類番号がjである結合の数であり、dijは入
力番号iの原子から最短経路によりj個の結合を経て巡
れる道筋の数であり;前記正準化番号付与ステップは、
正準化番号を1から昇順に各原子に与える過程におい
て、前記クラス番号の優先順位が最高である原子に正準
化番号1を与え、以降正準化番号nまでが付与されてい
る時、既に正準化番号が与えられている原子でかつ未だ
正準化番号が与えられていない原子が結合している原子
の中で正準化番号が最小である原子を選び、その原子に
結合している未だ正準化番号が与えられていない原子の
中で前記クラス番号の優先順位が最高である原子に正準
化番号n+1を与えており;前記正準化データ作成ステ
ップは、各原子に3種類の属性(Pi ,Ti ,Si )を
与えて、これらの属性を一列に並べることによって前記
正準化データを作成しており、前記3種類の属性(P
i ,Ti ,Si )の中で、Pi は正準化番号iの原子に
結合し且つ正準化番号が最小の原子の正準化番号であ
り、Ti は正準化番号iの原子と正準化番号Pi の原子
との結合の種類記号であり、Si は正準化番号iの原子
の種類記号であることが好ましい。
【0021】
【作用】本発明の第1の生化学情報処理装置によれば、
入力手段で受け付けられた化合物についてのデータが第
1の処理部に与えられると、このデータから正準化デー
タが作成される。そして、作成された正準化データに基
づいて化合物情報ファイルが検索され、正準化データが
化合物情報ファイルに存在する場合には、正準化データ
に対応する化合物の番号が読み出される。第1の処理部
で読み出された化合物の番号は第2の処理部に与えら
れ、第2の処理部では、この化合物が基質あるいは生成
物となる酵素の番号が相互関連情報ファイルから読み出
される。
【0022】第2の処理部で読み出された酵素の番号は
第3の処理部に与えられ、第3の処理部では、この酵素
と前記化合物と共に反応系を構成する他の化合物の番
号、及び前記酵素についての付加情報が酵素情報ファイ
ルから読み出される。そして、第1の処理部で読み出さ
れた化合物の番号と、第2の処理部で読み出された酵素
の番号と、前記第3の処理部で読み出された他の化合物
の番号とが第4の処理部に与えられ、第4の処理部で
は、前記入力手段で受け付けられた化合物の反応式図を
表示手段に表示させる。同様に、第3の処理部で読み出
された酵素についての付加情報も表示手段に表示させ
る。
【0023】また、入力手段で受け付けられた化合物に
ついてのデータが第5の処理部に与えられると、このデ
ータから正準化データが作成される。そして、作成され
た正準化データに基づいて化合物情報ファイルが検索さ
れ、正準化データが化合物情報ファイルに存在する場合
には、正準化データに対応する化合物の番号が読み出さ
れる。第5の処理部で読み出された化合物の番号は第6
の処理部に与えられ、第6の処理部では、この化合物が
作動物質あるいは拮抗物質となる受容体の番号が相互関
連情報ファイルから読み出される。第6の処理部で読み
出された受容体の番号は第7の処理部に与えられ、第7
の処理部では、この受容体についての少なくとも付加情
報が受容体情報ファイルから読み出される。そして、第
7の処理部で読み出された受容体についての少なくとも
付加情報が第8の処理部に与えられ、第8の処理部で
は、この受容体についての少なくとも付加情報を表示手
段に表示させる。
【0024】本発明の第2の生化学情報処理装置によれ
ば、入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
が第1の処理部に与えられると、このデータから正準化
データが作成される。そして、作成された正準化データ
に基づいて化合物情報ファイルが検索され、正準化デー
タが化合物情報ファイルに存在する場合には、正準化デ
ータに対応する化合物の番号が読み出される。第1の処
理部で読み出された化合物の番号は第2の処理部に与え
られ、第2の処理部では、この化合物が基質あるいは生
成物となる酵素の番号が相互関連情報ファイルから読み
出される。
【0025】第2の処理部で読み出された酵素の番号は
第3の処理部に与えられ、第3の処理部では、この酵素
と前記化合物と共に反応系を構成する他の化合物の番
号、及び前記酵素についての付加情報が酵素情報ファイ
ルから読み出される。そして、第1の処理部で読み出さ
れた化合物の番号と、第2の処理部で読み出された酵素
の番号と、前記第3の処理部で読み出された他の化合物
の番号とが第4の処理部に与えられ、第4の処理部で
は、前記入力手段で受け付けられた化合物の反応式図を
表示手段に表示させる。同様に、第3の処理部で読み出
された酵素についての付加情報も表示手段に表示させ
る。
【0026】また、入力手段で受け付けられた化合物に
ついてのデータが第5の処理部に与えられると、このデ
ータから正準化データが作成される。そして、作成され
た正準化データに基づいて化合物情報ファイルが検索さ
れ、正準化データが化合物情報ファイルに存在する場合
には、正準化データに対応する化合物の番号が読み出さ
れる。第5の処理部で読み出された化合物の番号は第6
の処理部に与えられ、第6の処理部では、この化合物が
作動物質あるいは拮抗物質となる受容体の番号が相互関
連情報ファイルから読み出される。第6の処理部で読み
出された受容体の番号は第7の処理部に与えられ、第7
の処理部では、この受容体についての少なくとも付加情
報が受容体情報ファイルから読み出される。そして、第
7の処理部で読み出された受容体についての少なくとも
付加情報が第8の処理部に与えられ、第8の処理部で
は、この受容体についての少なくとも付加情報を表示手
段に表示させる。
【0027】さらに、入力手段で受け付けられた化合物
についてのデータが第9の処理部に与えられると、この
データから正準化データが作成される。そして、作成さ
れた正準化データに基づいて化合物情報ファイルが検索
され、正準化データが化合物情報ファイルに存在する場
合には、正準化データに対応する化合物の番号が読み出
される。第9の処理部で読み出された化合物の番号は第
10の処理部に与えられ、第10の処理部では、この化
合物を基質とする酵素の番号とこの化合物を生成物とす
る酵素の番号とが、相互関連情報ファイルから読み出さ
れる。
【0028】第10の処理部で読み出された酵素の番号
は第11の処理部に与えられ、第11の処理部では、こ
の酵素について、基質である化合物の番号とこの酵素に
よる生成物である化合物の番号とが、酵素情報ファイル
から読み出される。第10の処理部と第11の処理部の
各処理は、第12の処理部によって繰り返される。
【0029】そして、第10の処理部で読み出された酵
素の番号と、第11の処理部で読み出された化合物の番
号とは第13の処理部に与えられ、第13の処理部で
は、これらの化合物の反応式図を所定の反応経路に沿っ
て表示手段に表示させる。
【0030】本発明の第3の生化学情報処理装置によれ
ば、入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
が第5の処理部に与えられると、このデータから正準化
データが作成される。そして、作成された正準化データ
に基づいて化合物情報ファイルが検索され、正準化デー
タが化合物情報ファイルに存在する場合には、正準化デ
ータに対応する化合物の番号が読み出される。第5の処
理部で読み出された化合物の番号は第6の処理部に与え
られ、第6の処理部では、この化合物が作動物質あるい
は拮抗物質となる受容体の番号が相互関連情報ファイル
から読み出される。第6の処理部で読み出された受容体
の番号は第7の処理部に与えられ、第7の処理部では、
この受容体についての少なくとも付加情報が受容体情報
ファイルから読み出される。そして、第7の処理部で読
み出された受容体についての少なくとも付加情報が第8
の処理部に与えられ、第8の処理部では、この受容体に
ついての少なくとも付加情報を表示手段に表示させる。
【0031】さらに、入力手段で受け付けられた化合物
についてのデータが第9の処理部に与えられると、この
データから正準化データが作成される。そして、作成さ
れた正準化データに基づいて化合物情報ファイルが検索
され、正準化データが化合物情報ファイルに存在する場
合には、正準化データに対応する化合物の番号が読み出
される。第9の処理部で読み出された化合物の番号は第
10の処理部に与えられ、第10の処理部では、この化
合物を基質とする酵素の番号とこの化合物を生成物とす
る酵素の番号とが、相互関連情報ファイルから読み出さ
れる。
【0032】第10の処理部で読み出された酵素の番号
は第11の処理部に与えられ、第11の処理部では、こ
の酵素について、基質である化合物の番号とこの酵素に
よる生成物である化合物の番号とが、酵素情報ファイル
から読み出される。第10の処理部と第11の処理部の
各処理は、第12の処理部によって繰り返される。
【0033】そして、第10の処理部で読み出された酵
素の番号と、第11の処理部で読み出された化合物の番
号とは第13の処理部に与えられ、第13の処理部で
は、これらの化合物の反応式図を所定の反応経路に沿っ
て表示手段に表示させる。
【0034】本発明の第1の生化学情報処理方法によれ
ば、第1のステップから第4のステップまでの処理によ
って、反応式の検出を行うことができる。また、第5の
ステップから第8のステップまでの処理によって、受容
体情報の検出を行うことができる。
【0035】反応式の検出は、まず、第1のステップの
処理が行われ、入力手段で受け付けられた化合物につい
てのデータから正準化データが作成される。そして、作
成された正準化データに基づいて化合物情報ファイルが
検索され、正準化データが化合物情報ファイルに存在す
る場合には、正準化データに対応する化合物の番号が読
み出される。次に、第2のステップの処理が行われ、第
1のステップで読み出された化合物の番号に基づいて、
この化合物が基質あるいは生成物となる酵素の番号が、
相互関連情報ファイルから読み出される。
【0036】さらに、第3のステップの処理が行われ、
第2のステップで読み出された番号の酵素と前記化合物
と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び前記酵
素についての付加情報が酵素情報ファイルから読み出さ
れる。そして、第4のステップの処理が行われ、第1の
ステップで読み出された化合物の番号と、第2のステッ
プで読み出された酵素の番号と、前記第3のステップで
読み出された他の化合物の番号とから、前記入力手段で
受け付けられた化合物の反応式図を表示手段に表示させ
る。同様に、第3のステップで読み出された酵素につい
ての付加情報も表示手段に表示させる。
【0037】また、受容体情報の検出は、まず、第5の
ステップの処理が行われ、入力手段で受け付けられた化
合物についてのデータから正準化データが作成される。
そして、作成された正準化データに基づいて化合物情報
ファイルが検索され、正準化データが化合物情報ファイ
ルに存在する場合には、正準化データに対応する化合物
の番号が読み出される。次に、第6のステップの処理が
行われ、第5のステップで読み出された化合物の番号に
基づいて、この化合物が作動物質あるいは拮抗物質とな
る受容体の番号が、相互関連情報ファイルから読み出さ
れる。さらに、第7のステップの処理が行われ、第6の
ステップで読み出された番号の受容体についての少なく
とも付加情報が受容体情報ファイルから読み出される。
そして、第8のステップの処理が行われ、第7のステッ
プで読み出された受容体についての少なくとも付加情報
を表示手段に表示させる。
【0038】本発明の第2の生化学情報処理方法によれ
ば、第1のステップから第4のステップまでの処理によ
って、反応式の検出を行うことができる。また、第5の
ステップから第8のステップまでの処理によって、受容
体情報の検出を行うことができる。さらに、第9のステ
ップから第12のステップまでの処理によって、反応経
路の検出を行うことができる。
【0039】反応式の検出は、まず、第1のステップの
処理が行われ、入力手段で受け付けられた化合物につい
てのデータから正準化データが作成される。そして、作
成された正準化データに基づいて化合物情報ファイルが
検索され、正準化データが化合物情報ファイルに存在す
る場合には、正準化データに対応する化合物の番号が読
み出される。次に、第2のステップの処理が行われ、第
1のステップで読み出された化合物の番号に基づいて、
この化合物が基質あるいは生成物となる酵素の番号が、
相互関連情報ファイルから読み出される。
【0040】さらに、第3のステップの処理が行われ、
第2のステップで読み出された番号の酵素と前記化合物
と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び前記酵
素についての付加情報が酵素情報ファイルから読み出さ
れる。そして、第4のステップの処理が行われ、第1の
ステップで読み出された化合物の番号と、第2のステッ
プで読み出された酵素の番号と、前記第3のステップで
読み出された他の化合物の番号とから、前記入力手段で
受け付けられた化合物の反応式図を表示手段に表示させ
る。同様に、第3のステップで読み出された酵素につい
ての付加情報も表示手段に表示させる。
【0041】また、受容体情報の検出は、まず、第5の
ステップの処理が行われ、入力手段で受け付けられた化
合物についてのデータから正準化データが作成される。
そして、作成された正準化データに基づいて化合物情報
ファイルが検索され、正準化データが化合物情報ファイ
ルに存在する場合には、正準化データに対応する化合物
の番号が読み出される。次に、第6のステップの処理が
行われ、第5のステップで読み出された化合物の番号に
基づいて、この化合物が作動物質あるいは拮抗物質とな
る受容体の番号が、相互関連情報ファイルから読み出さ
れる。さらに、第7のステップの処理が行われ、第6の
ステップで読み出された番号の受容体についての少なく
とも付加情報が受容体情報ファイルから読み出される。
そして、第8のステップの処理が行われ、第7のステッ
プで読み出された受容体についての少なくとも付加情報
を表示手段に表示させる。
【0042】さらに、反応経路の検出は、まず、第9の
ステップの処理が行われ、入力手段で受け付けられた所
定の化合物についてのデータから正準化データが作成さ
れる。そして、作成された正準化データに基づいて化合
物情報ファイルが検索され、正準化データが化合物情報
ファイルに存在する場合には、正準化データに対応する
化合物の番号が読み出される。次に、第10のステップ
の処理が行われ、第9のステップで読み出された化合物
の番号に基づいて、この化合物を基質とする酵素の番号
とこの化合物を生成物とする酵素の番号とが、相互関連
情報ファイルから読み出される。
【0043】さらに、第11のステップの処理が行わ
れ、第10のステップで読み出された酵素の番号に基づ
いて、この酵素の基質である化合物の番号とこの酵素に
よる生成物である化合物の番号とが、酵素情報ファイル
から読み出される。第10のステップと第11のステッ
プとの各処理は、第12のステップによって繰り返され
る。
【0044】そして、第13のステップの処理が行わ
れ、第10のステップで読み出された酵素の番号と、第
11のステップで読み出された化合物の番号とから、こ
れらの化合物の反応式図を反応経路に沿って表示手段に
表示させる。
【0045】本発明の第3の生化学情報処理方法によれ
ば、第5のステップから第8のステップまでの処理によ
って、受容体情報の検出を行うことができる。さらに、
第9のステップから第12のステップまでの処理によっ
て、反応経路の検出を行うことができる。
【0046】受容体情報の検出は、まず、第5のステッ
プの処理が行われ、入力手段で受け付けられた化合物に
ついてのデータから正準化データが作成される。そし
て、作成された正準化データに基づいて化合物情報ファ
イルが検索され、正準化データが化合物情報ファイルに
存在する場合には、正準化データに対応する化合物の番
号が読み出される。次に、第6のステップの処理が行わ
れ、第5のステップで読み出された化合物の番号に基づ
いて、この化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受
容体の番号が、相互関連情報ファイルから読み出され
る。さらに、第7のステップの処理が行われ、第6のス
テップで読み出された番号の受容体についての少なくと
も付加情報が受容体情報ファイルから読み出される。そ
して、第8のステップの処理が行われ、第7のステップ
で読み出された受容体についての少なくとも付加情報を
表示手段に表示させる。
【0047】さらに、反応経路の検出は、まず、第9の
ステップの処理が行われ、入力手段で受け付けられた所
定の化合物についてのデータから正準化データが作成さ
れる。そして、作成された正準化データに基づいて化合
物情報ファイルが検索され、正準化データが化合物情報
ファイルに存在する場合には、正準化データに対応する
化合物の番号が読み出される。次に、第10のステップ
の処理が行われ、第9のステップで読み出された化合物
の番号に基づいて、この化合物を基質とする酵素の番号
とこの化合物を生成物とする酵素の番号とが、相互関連
情報ファイルから読み出される。
【0048】さらに、第11のステップの処理が行わ
れ、第10のステップで読み出された酵素の番号に基づ
いて、この酵素の基質である化合物の番号とこの酵素に
よる生成物である化合物の番号とが、酵素情報ファイル
から読み出される。第10のステップと第11のステッ
プとの各処理は、第12のステップによって繰り返され
る。
【0049】そして、第13のステップの処理が行わ
れ、第10のステップで読み出された酵素の番号と、第
11のステップで読み出された化合物の番号とから、こ
れらの化合物の反応式図を反応経路に沿って表示手段に
表示させる。
【0050】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面を参照して説明する。図1は、本発明の実施例に係る
生化学情報処理装置1の構成を示すブロック図である。
同図より、本実施例の生化学情報処理装置1は、化合物
の分子構造図等を示す画像データを記憶する画像メモリ
10と、データを一時的に記憶する作業用メモリ11
と、オペレーティングシステム(OS)21及び生化学
情報処理プログラム22が記憶された第1記憶装置20
と、各種ファイルが記憶された記憶手段である第2記憶
装置30とを備えている。また、表示手段であるディス
プレイ40と、画像データの入力を受け付けるマウス5
1及び記号データの入力を受け付けるキーボード52を
有する入力手段である入力装置50と、画像データ等を
出力するプリンタ60と、生化学情報処理プログラム2
2の実行等を制御するCPU70とを備えている。
【0051】生化学情報処理プログラム22は、処理を
統括するメインルーチン23と、画像データを3次元表
示させる3次元表示ルーチン24と、反応式検出手段で
ある反応式検出ルーチン25と、受容体情報検出手段で
ある受容体情報検出ルーチン26と、反応経路検出手段
である反応経路検出ルーチン27とを備えている。反応
式検出ルーチン25は、基質および/または生成物であ
る化合物に関する化学反応式を検出するルーチンで、第
1の処理部25a〜第4の処理部25dを備えている。
また、受容体情報検出ルーチン26は、受容体について
の付加情報を検出するルーチンで、第5の処理部26a
〜第8の処理部26dを備えている。さらに、反応経路
検出ルーチン27は、複数の化合物の反応経路を検出す
るルーチンで、第9の処理部27a〜第13の処理部2
7eを備えている。
【0052】なお、受容体情報検出ルーチン26では、
ホルモン受容体等の生体本来のもののみならず、薬物等
の受容体や存在が確認されていない概念上の受容体も取
り扱うことができる。
【0053】第2記憶装置30は、化合物情報ファイル
31と、酵素情報ファイル32と、相互関連情報ファイ
ル33と、部分相互関連データファイル34と、結合表
ファイル(結合表情報ファイルともいう)35と、受容
体情報ファイル36とを備えている。この内、化合物情
報ファイル31には、化合物番号とこの化合物に対応す
る正準化データ(カノニカルデータともいう)との関係
を示す一覧表、及びこの化合物についての付加情報(例
えば図3の参照データ)が格納されている。また、酵素
情報ファイル32には、酵素番号とこの酵素の基質であ
る化合物の化合物番号とこの酵素による生成物である化
合物の化合物番号との関係を示す一覧表、及びこの酵素
についての付加情報(例えば図4の参照データ)が格納
されている。さらに、相互関連情報ファイル33には、
化合物番号と当該化合物が基質となる酵素の酵素番号と
当該化合物が生成物となる酵素の酵素番号と、当該化合
物が作動物質となる受容体の番号と当該化合物が拮抗物
質となる受容体の番号との関係を示す一覧表が格納され
ている。さらにまた、部分相互関連データファイル34
には反応経路情報が、結合表ファイル35には結合表デ
ータがそれぞれ格納できるように用意されている。さら
にまた、受容体情報ファイル36には、受容体番号とこ
の受容体の作動物質である化合物の化合物番号とこの受
容体の拮抗物質である化合物の化合物番号との関係を示
す一覧表、及びこの受容体についての付加情報(例えば
図5の参照データ)が格納されている。
【0054】次に、化合物情報ファイル31、酵素情報
ファイル32、相互関連情報ファイル33、及び受容体
情報ファイル36の詳細な構成について説明する。図2
は、化合物番号C1 の化合物が、酵素番号E1 〜E6
複数の酵素を触媒として、化合物番号C2 ,C3 ,…の
化合物へと順次変化し、最終的に化合物番号C7 の化合
物に変化するまでの経路を示した反応経路図の例である
と共に、化合物C6 〜C12が受容体R1 〜R4 に対する
作動物質、或いは拮抗物質となっている状況を示す図の
例である。
【0055】この反応経路図の一例に記載された化合物
番号C1 〜C7 は、図3に示す化合物情報ファイル31
に記録されている。化合物情報ファイル31には、化合
物番号C1 〜C7 の各化合物に対応した正準化データ
と、化合物C1 〜C7 の各化合物についての参照データ
(名称、文献、物性等)とが、化合物番号C1 〜C7
対応した一覧表として記録されている。このため、化合
物番号C1 〜C7 をキーとして、化合物情報ファイル3
1にアクセスすれば、化合物番号C1 〜C7 の各化合物
についての、正準化データ及び参照データを読み出すこ
とができる。ここで、正準化データは各化合物の化学構
造を一意的に特定する複数の記号データである。正準化
データの詳細は後述する。
【0056】また、図2の反応経路図の一例に記載され
た酵素番号E1 〜E6 は、図4に示す酵素情報ファイル
32に記録されている。酵素情報ファイル32には、酵
素番号E1 〜E6 の各酵素の基質である化合物の化合物
番号C1 〜C6 と、酵素番号E1 〜E6 の各酵素による
生成物である化合物の化合物番号C2 〜C7 と、酵素番
号E1 〜E6 の各酵素についての参照データ(名称、文
献、物性、阻害物質、誘導物質、活性化物質等)とが、
酵素番号E1 〜E6 に対応した一覧表として記録されて
いる。
【0057】このため、酵素番号E1 〜E6 をキーとし
て、酵素情報ファイル32にアクセスすれば、酵素番号
1 〜E6 の各酵素についての、基質及び生成物である
化合物番号C1 〜C7 と、参照データとを読み出すこと
ができる。また、酵素分類や酵素の同定がなされていな
い酵素による反応や光、熱、酸、塩基、金属イオン等が
関与する非酵素的な反応に加えて、複数の酵素による多
段階の反応についても同様に取り扱うことができる。
【0058】さらに、受容体番号R1 〜R4 は、図5に
示す受容体情報ファイル36に記録されている。受容体
情報ファイル36には、受容体番号R1 〜R4 の各受容
体の作動物質である化合物の化合物番号C6 ,C10〜C
12と、受容体番号R1 〜R4の各受容体の拮抗物質であ
る化合物の化合物番号C7 〜C9 と、受容体番号R1
4 の各受容体についての参照データ(名称、文献、物
性、作用等)とが、受容体番号R1 〜R4 に対応した一
覧表として記録されている。
【0059】このため、受容体番号R1 〜R4 をキーと
して、受容体情報ファイル36にアクセスすれば、受容
体番号R1 〜R4 の各受容体についての、作動物質及び
拮抗物質である化合物番号C6 〜C12と、参照データと
を読み出すことができる。
【0060】さらにまた、化合物番号C1 〜C12、酵素
番号E1 〜E6 、及び受容体番号R1 〜R4 の相互の関
係は、図6に示す相互関連情報ファイル33に記録され
ている。詳細には、化合物番号C1 〜C6 の各化合物が
基質となる酵素の酵素番号E1 〜E6 と、化合物番号C
2 〜C7 の各化合物が生成物となる酵素の酵素番号E1
〜E6 と、化合物番号C6 の化合物が阻害する酵素の酵
素番号E4 とが、化合物番号C1 〜C7 に対応した一覧
表として記録されている。また、化合物番号C6 ,C10
〜C12の各化合物が作動物質となる受容体の受容体番号
1 〜R4 と、化合物番号C7 〜C9 の各化合物が拮抗
物質となる受容体の受容体番号R2 ,R4 とが、化合物
番号C6 〜C12に対応した一覧表として記録されてい
る。
【0061】このため、化合物番号C1 〜C7 をキーと
して、相互関連情報ファイル33にアクセスすれば、化
合物番号C1 〜C7 の各化合物が基質或いは生成物とな
る酵素の酵素番号E1 〜E6 と、化合物番号C6 の化合
物が阻害する酵素の酵素番号E4 とを読み出すことがで
きる。また、化合物番号C6 〜C12をキーとして、相互
関連情報ファイル33にアクセスすれば、化合物番号C
6 〜C12の各化合物が作動物質或いは拮抗物質となる受
容体の受容体番号R1 〜R4 を読み出すことができる。
【0062】次に、酵素情報ファイル32のデータ内容
について、具体的に説明する。まず、図2の反応経路図
より、酵素番号E1 の酵素の基質である化合物の化合物
番号はC1 である。また、酵素番号E1 の酵素による生
成物である化合物の化合物番号はC2 である。このた
め、図4の酵素情報ファイル32には、酵素番号E1
対応した(基質)化合物番号の欄に、C1 が記録されて
いる。また、酵素番号E1 に対応した(生成物)化合物
番号の欄に、C2 が記録されている。
【0063】同様に、図2の反応経路図より、酵素番号
2 の酵素の基質である化合物の化合物番号はC2 であ
る。また、酵素番号E2 の酵素による生成物である化合
物の化合物番号はC3 である。このため、図4の酵素情
報ファイル32には、酵素番号E2 に対応した(基質)
化合物番号の欄に、C2 が記録されている。また、酵素
番号E2 に対応した(生成物)化合物番号の欄に、C3
が記録されている。
【0064】このような関係は、酵素番号E3 〜E6
ついても同様であり、酵素番号E3〜E6 に対応した
(基質)化合物番号及び(生成物)化合物番号の欄に
は、各々、図2の反応経路図に沿った化合物番号C3
7 が記録されている。
【0065】次に、受容体情報ファイル36のデータ内
容について、具体的に説明する。図5に示すように、受
容体番号R1 の受容体の作動物質である化合物の化合物
番号C6 が、(作動物質)化合物番号の欄に記録されて
いる。また、受容体番号R2の受容体の拮抗物質である
化合物の化合物番号C8 が、(拮抗物質)化合物番号の
欄に記録されている。さらに、受容体番号R3 の受容体
の作動物質である化合物の化合物番号C10,C11が、
(作動物質)化合物番号の欄に記録されている。さらに
また、受容体番号R4 の受容体の作動物質である化合物
の化合物番号C12が、(作動物質)化合物番号の欄に記
録され、受容体番号R4 の受容体の拮抗物質である化合
物の化合物番号C7 ,C9 が、(拮抗物質)化合物番号
の欄に記録されている。図2の反応経路図によれば、こ
れらの受容体番号と化合物番号との関係は明らかであ
る。
【0066】次に、相互関連情報ファイル33のデータ
内容について、具体的に説明する。まず、図2の反応経
路図より、化合物番号C1 の化合物が基質となる酵素の
酵素番号はE1 である。このため、図6の相互関連情報
ファイル33には、化合物番号C1 に対応した(基質)
酵素番号の欄に、E1 が記録されている。
【0067】同様に、図2の反応経路図より、化合物番
号C2 の化合物が基質となる酵素の酵素番号はE2 であ
る。また、化合物番号C2 の化合物が生成物となる酵素
の酵素番号はE1 である。このため、図6の相互関連情
報ファイル33には、化合物番号C2 に対応した(基
質)酵素番号の欄に、E2 が記録されている。また、化
合物番号C2 に対応した(生成物)酵素番号の欄に、E
1 が記録されている。
【0068】このような関係は、化合物番号C3 〜C7
についても同様であり、化合物番号C3 〜C7 に対応し
た(基質)酵素番号及び(生成物)酵素番号の欄には、
各々、図2の反応経路図に沿った酵素番号E2 〜E6
記録されている。さらに、化合物番号C6 の化合物は、
酵素番号E6 の基質であり、酵素番号E5 の生成物であ
ると同時に、酵素番号E4 の阻害剤であるので、(阻
害)酵素番号の欄にE4が記録されている。
【0069】さらにまた、化合物番号C6 の化合物につ
いての作動物質の受容体番号R1 が(作動)受容体番号
の欄に記録されている。また、化合物番号C7 の化合物
についての拮抗物質の受容体番号R4 が(拮抗)受容体
番号の欄に記録されている。以下同様に、化合物番号C
8 〜C12の化合物についての作動物質/拮抗物質の受容
体番号R2 〜R4 が、(作動)受容体番号/(拮抗)受
容体番号の各欄に記録されている。
【0070】次に、生化学情報処理装置1内でのデータ
の流れを図7に示す。まず、操作者がマウス51を用い
て、ディスプレイ40上に分子構造図を作画すると、こ
の分子構造図は画像データ80として、画像メモリ10
に記憶される。この画像データ80は、結合表データ8
1、正準化データ82、3次元データ83のいずれにも
変換することができる。
【0071】画像データ80・結合表データ81間の変
換は、使用OSに対応したグラフィック・ライブラリを
使用して行うことができる。なお、結合表データ81・
正準化データ82間の変換アルゴリズムについては後で
詳細に説明する。また、結合表データ81・3次元デー
タ83間の変換アルゴリズムは、本発明者による“第1
3回情報科学討論会要旨集 25頁”に記載されてい
る。
【0072】変換された結合表データ81は結合表ファ
イル35に、正準化データ82は作業用メモリ11に、
3次元データ83は画像メモリ10にそれぞれ記憶され
る。また、操作者がキーボード52を用いて、名称等を
表わす記号データ84を入力すると、文字列による検索
処理84bが化合物情報ファイル31に対して行われ、
該当する化合物の正準化データから、結合表データ81
が作成される。この結合表データ81も同様に、画像デ
ータ80、3次元データ83のいずれかに変換すること
ができる。一方、酵素名等を表わす記号データ84が入
力された場合、文字列による検索処理84bは酵素情報
ファイル32に対して行われ、該当する酵素番号が読み
だされ、以後の処理に用いることができる。
【0073】図8(a)〜図8(c)に、画像データ8
0a、結合表データ81a、及び正準化データ82aの
具体例を示す。図8(a)は、化合物“4−メチルピリ
ジン”の分子構造を示す画像データ80aである。この
画像データ80aは、図8(b)に示す結合表データ8
1aに変換することができる。結合表データ81aは、
原子数、結合数、各原子の座標、各元素の元素名などが
記録されたテーブルである。この結合表データ81aを
用いれば、全ての化合物の構造を数値データとして表現
することができる。
【0074】さらに、結合表データ81aは、図8
(c)に示す正準化データ82aに変換することができ
る。正準化データ82aは、数字及び符号等が並んだ記
号列である。図8(c)に示すように、化合物“4−メ
チルピリジン”の正準化データ82aは、“1%1%1
−2%3%5%N/6%7/”である。このように、正
準化データ82aは、化合物の構造を非常に短い記号列
で表すことができる。このため、この正準化データ82
aを、例えば化合物検索システムに適用すれば、検索速
度が向上すると共に、記憶資源を有効に利用することが
できる。
【0075】ところが、上述の結合表データでは、化合
物を一意的に特定することが困難であり、化合物検索シ
ステムに使用することは適当でない。つまり、図9
(a)〜図9(c)に示すように、画像データ80b
は、画像データ80aと同一の化合物を表したデータで
あるにも関わらず、結合表データ81aと結合表データ
81bとは、全く異なったものになる。このことから、
結合表データから化合物を一意的に特定できないことが
判る。これに対して、結合表データ81bを変換した正
準化データ82bは、正準化データ82aと同一であ
り、化合物を一意的に特定することができる。
【0076】なお、結合表データ81a及び81bにお
いて、各データが記録されたテーブルは、原子の番号か
ら質量までのテーブルと、結合原子対からUP/DOW
Nまでのテーブルとに分けられる。従って、例えば結合
表データ81aにおいて、原子の番号(4)と元素名
(N)とは対応するが、原子の番号(4)と結合原子対
(4 5)、結合種(1)及びUP/DOWN(0)と
は対応しない。
【0077】特に、図10(a)〜図10(c)に示す
ように、2つの画像データ80c,80dは、同一の化
合物を示す画像データであるにも関わらず、見た目には
全く異なる。このような画像データ80c,80dを変
換した正準化データ82cは同一であり、化合物を一意
的に特定できることが判る。
【0078】このように、正準化データは、化合物を一
意的に特定できる点で、結合表データに比べて優れてお
り、このため、本実施例の生化学情報処理装置1の各処
理では、主に正準化データが用いられている。
【0079】一方、結合表データは座標データを有して
いるので、化合物の分子構造図をディスプレイ40上に
表示するのに有用である。更に、その二次元座標データ
(X座標、Y座標)は結合表データの他のデータから演
算により求められ得るものである(無論、結合の長さや
結合間の角度、ディスプレイ上に表示する際の中心位置
などは予め指定しておく必要がある)。
【0080】次に、本発明の実施例に係る生化学情報処
理方法について説明する。この処理方法には、生化学情
報処理装置1が用いられる。まず、OS21の制御の下
で、生化学情報処理プログラム22のメインルーチン2
3が起動される。
【0081】図11のフローチャートに示すように、メ
インルーチン23では、まず、入力方法の選択画面がデ
ィスプレイ40に表示される(S100)。この画面表
示に従って、操作者がマウス51による入力を選択する
と(S101)、ディスプレイ40に分子構造図作画用
の画面が表示される。次に、操作者がマウス51を用い
て、所定の化合物の構造を示す分子構造図を入力する
と、この図形は画像データとして受け付けられ、画像メ
モリ10に記憶される(S102)。この画像データ
は、ディスプレイ40にも表示される(S103)。そ
して、この画像データは、上述した変換アルゴリズムに
従って、結合表データに変換される(S104)。
【0082】また、S100の画面表示に従って、操作
者がキーボード52による入力を選択すると(S10
1)、ディスプレイ40に記号列入力画面が表示され
る。次に、操作者がキーボードを用いて、所定の化合物
を特定する化合物名や化学式などの記号列を入力する
と、この入力は受け付けられ(S105)、この記号列
で特定される化合物の検索(S106)が、化合物情報
ファイル31に対して行われ、該当する化合物の正準化
データ82から結合表データ81が作成される(S10
6b)。そして、結合表データは、上述の二次元座標デ
ータに基づき画像データに変換され(S107)、この
画像データがディスプレイ40に表示される(S10
8)。
【0083】一方、キーボード52による入力で、酵素
名等を表わす記号データ84を入力した場合、文字列に
よる検索(S106)が酵素情報ファイル32に対して
行われ、該当する酵素番号が読み出され、同様の処理に
供することができる。
【0084】S104、及びS108の処理終了後、以
下のいずれかの処理の選択画面がディスプレイ40に表
示される(S109)。この画面表示に従って、操作者
が結合表データの保存処理を選択すると、結合表データ
は結合表ファイル35に書き込まれる(S111)。そ
して、結合表ファイル35への書き込みが終了した後
に、処理はS109に戻る。また、S109の画面表示
に従って、操作者が3次元表示処理を選択すると、3次
元表示ルーチン24が呼び出される(S112)。3次
元表示ルーチン24は、化合物の分子構造図を3次元表
示させるための処理ルーチンである。そして、3次元表
示ルーチン24の処理が終了した後に、処理はS109
に戻る。
【0085】さらに、S109の画面表示に従って、操
作者が反応式検出処理を選択すると、反応式検出ルーチ
ン25が呼び出される(S113)。反応式検出ルーチ
ン25は、相互関連情報ファイル33等を検索して、化
合物の関わる反応式を検出する処理ルーチンである。そ
して、反応式検出ルーチン25の処理が終了した後に、
処理はS109に戻る。さらにまた、S109の画面表
示に従って、操作者が反応経路検出処理を選択すると、
反応経路検出ルーチン27が呼び出される(S11
4)。反応経路検出ルーチン27は、相互関連情報ファ
イル33等を検索して、複数の化合物の反応経路を検出
する処理ルーチンである。そして、反応経路検出ルーチ
ン27の処理が終了した後に、処理はS109に戻る。
【0086】さらにまた、S109の画面表示に従っ
て、操作者が受容体情報表示処理を選択すると、受容体
情報検出ルーチン26が呼び出される(S115)。受
容体情報検出ルーチン26は、相互関連情報ファイル3
3を検索して、特定の化合物の作動受容体番号及び/又
は拮抗受容体番号を読み出す(第6の処理部26b)と
共に、受容体情報ファイル36を検索して、読み出され
た受容体番号の受容体の参照データを検出し(第7の処
理部26c)、更に検出された参照データを表示する
(第8の処理部26d)処理ルーチンである。そして、
受容体情報検出ルーチン26の処理が終了した後に、処
理はS109に戻る。さらにまた、S109の画面表示
に従って、操作者が終了処理を選択すると、メインルー
チンの全処理が終了する。
【0087】次に、図12のフローチャートを用いて、
S112で呼び出される3次元表示ルーチン24の処理
について説明する。この処理は、まず、上述した変換ア
ルゴリズムに従って、結合表データが分子構造図の3次
元データに変換される(S120)。そして、この3次
元データの回転表示等を行うかについての入力促進画面
がディスプレイ40に表示される(S121)。この画
面で3次元表示ルーチン24の起動を選択すると、使用
OSに対応したグラフィック・ライブラリを使用して3
次元データは画像データに変換され(S124)、この
画像データがディスプレイ40に表示される(S12
5)。さらに、この画面表示に従って、操作者が配座の
変更処理、回転処理、拡大処理、縮小処理のいずれかを
選択する(S122)と、一般的な3次元グラフィック
スの作成手法によって、これらの処理が行われる(S1
23)。
【0088】次に、図13のフローチャートを用いて、
S113で呼び出される反応式検出ルーチン25の処理
について説明する。この処理は、まず、上述した変換ア
ルゴリズムに従って、結合表データが正準化データに変
換される(S130)。そして、検索対象の選択画面が
ディスプレイ40に表示される(S131)。ここで、
操作者が反応式を選択する場合には、前のS102或い
はS105で、入力された化合物が基質または生成物の
いずれであるかを予め指定しておくのが好ましい。或い
は、S130の処理の直前で、化合物についての結合表
データと共に、基質であるか生成物であるかの指定の入
力を受け付けてもよい。
【0089】このような条件の下で、S131の画面表
示に従って、操作者が反応式を選択すると(S13
2)、以下の反応式検出処理が行われる。この処理は、
まず、化合物情報ファイル31がアクセスされ、化合物
の検索が行われる(S133)。この検索処理は、S1
30で変換された化合物の正準化データに基づいて行わ
れる。この検索処理で、化合物の正準化データと同一の
正準化データが、化合物情報ファイル31内に存在しな
い場合(S134)には、処理を終了する。また、化合
物の正準化データと同一の正準化データが化合物情報フ
ァイル31内に存在する場合には、この正準化データに
対応する化合物番号が、化合物情報ファイル31から読
み出される。
【0090】S133で読み出された化合物番号に基づ
いて、化合物が基質あるいは生成物となる(前記指定に
よる)酵素番号が、相互関連情報ファイル33から読み
出される(S135)。さらに、S135で読み出され
た酵素番号に基づいて、この酵素番号に対応した(基
質)化合物番号、(生成物)化合物番号及び参照データ
が酵素情報ファイル32から読み出される(S13
6)。
【0091】このように、S133で読み出された化合
物番号と、S135で読み出された酵素番号とから、化
合物が関わる反応式図が作成され、この反応式図の画像
データがディスプレイ40に表示される。また、S13
6で読み出された酵素についての参照データがディスプ
レイ40に表示される(S137)。
【0092】なお、反応式図の画像データは、得られた
(基質)化合物番号の化合物の分子構造図と、(生成
物)化合物番号の化合物の分子構造図とを矢印で結び、
該矢印の近傍に酵素の参照データ(特に名称)を配した
配置でディスプレイ40に表示されるのが好ましい。化
合物番号から分子構造図への変換は、例えば、化合物番
号→結合表データ(結合表ファイルにアクセス)→分子
構造図(ニ次元座標を用いて)の順序で行ってもよい。
【0093】ここで、第1の処理部25aがS130か
らS133までの処理を行っており、これらの処理は第
1のステップに対応する。また、第2の処理部25bが
S135の処理を行っており、この処理は第2のステッ
プに対応する。さらに、第3の処理部25cがS136
の処理を行っており、この処理は第3のステップに対応
する。さらにまた、第4の処理部25dがS137の処
理を行っており、この処理は第4のステップに対応す
る。
【0094】本発明において、第1の処理部及びステッ
プと、第5の処理部及びステップと、第9の処理部及び
ステップとが、それぞれ同じ処理部及びステップであっ
てもよい。
【0095】次に、S131の画面表示に従って、操作
者が分子構造図を選択すると(S132)、以下の分子
構造図検出処理が行われる。この処理は、まず、化合物
情報ファイル31がアクセスされ、検出対象の化合物の
検索が行われる(S138)。検索処理は、S130で
変換された化合物の正準化データに基づいて行われる。
この検索処理で、検出対象の正準化データと同一の正準
化データが、化合物情報ファイル31内に存在しない場
合(S139)には、処理を終了する。また、検出対象
の正準化データと同一の正準化データが化合物情報ファ
イル31内に存在する場合には、この正準化データに対
応する化合物の化合物番号が、化合物情報ファイル31
から読み出される。
【0096】S138で読み出された化合物番号に基づ
いて、参照データ等が化合物情報ファイル31及び相互
関連情報ファイル33から読み出される(S140)。
このように、S138で読み出された化合物番号から、
検出対象である化合物の分子構造図が作成され、この分
子構造図の画像データがディスプレイ40に表示され
る。また、S140で読み出されたこの化合物について
の参照データがディスプレイ40に表示される(S14
1)。
【0097】次に、図14,図15のフローチャートを
用いて、S114で呼び出される反応経路検出ルーチン
27の処理について説明する。この処理は、まず、上述
した変換アルゴリズムに従って、中心化合物の結合表デ
ータが正準化データに変換され、引き続き、検出される
反応経路領域を確定するため、所定の反応ステップ数
(例えば、中心化合物を中心として上流側3反応ステッ
プ、下流側5反応ステッフといったように)の入力を受
け付ける(S150)。
【0098】次に、化合物情報ファイル31がアクセス
され、S150で変換した正準化データに基づいて、中
心化合物の検索が行われる(S151)。この検索処理
で、中心化合物の正準化データと同一の正準化データ
が、化合物情報ファイル31内に存在しない場合(S1
52)には、処理を終了する。また、中心化合物の正準
化データと同一の正準化データが化合物情報ファイル3
1内に存在する場合には、この正準化データに対応する
化合物番号が、化合物情報ファイル31から読み出され
る。
【0099】S151で読み出された化合物番号(キ
ー)に基づいて、この化合物を基質とする酵素の酵素番
号とこの化合物を生成物とする酵素の酵素番号とが、相
互関連情報ファイル33から読み出される(S15
3)。さらに、S153で読み出された酵素番号に基づ
いて、この酵素の基質である化合物の化合物番号とこの
酵素による生成物である化合物の化合物番号とが、酵素
情報ファイル32から読み出される(S154)。そし
て、S153で読み出された酵素番号と、S154で読
み出された化合物番号とは、順次、部分相互関連データ
ファイル34に追加される(S155)。
【0100】S153からS155までの処理は、S1
54で新たに呼び出された化合物番号について繰り返さ
れ、所定ステップ数の反応経路内の全ての化合物の化合
物番号と酵素の酵素番号とが、部分相互関連データファ
イル34に書き込まれる(S156)。
【0101】次に、操作者の指示に従って、反応経路内
の所定の酵素が指定されると(S157)、この酵素の
基質である化合物、及びこの酵素による生成物である化
合物が、化合物情報ファイル31と酵素情報ファイル3
2とから読み出され、これらの化合物及び酵素から反応
式データが作成される(S158)。そして、この反応
式データがディスプレイ40に表示される(S15
9)。さらに、部分相互関連データファイル34がアク
セスされ、この反応式の全ての隣接反応が求められ、こ
れらの隣接反応を示す矢印がディスプレイ40に表示さ
れる(S160)。
【0102】このようにディスプレイ40に表示された
反応式データに基づいて、操作者がいずれかの隣接反応
を表示させる選択を行った場合(S161)、S157
の処理に戻って、隣接反応についての反応式データが作
成される。
【0103】ここで、第9の処理部27aがS150,
S151の処理を行っており、これらの処理は第9のス
テップに対応する。また、第10の処理部27bがS1
53の処理を行っており、この処理は第10のステップ
に対応する。さらに、第11の処理部27cがS154
の処理を行っており、この処理は第11のステップに対
応する。さらにまた、第12の処理部27dがS156
の処理を行っており、この処理は第12のステップに対
応する。さらにまた、第13の処理部27eがS157
からS161までの処理を行っており、これらの処理は
第13のステップに対応する。
【0104】S159及びS160の処理によるディス
プレイ40への表示例を、図16,図17に示す。これ
らの図より、ディスプレイ40には、どちらも反応式デ
ータを示す画像データ80f,80gが表示されてお
り、反応式データの両端には隣接反応を示す矢印が付加
されている。S161で行う隣接反応の選択は、いずれ
かの矢印の部分をマウス51でクリックして行う。ここ
では、画像データ80fの左端の矢印がマウス51でク
リックされた場合に、1ステップ前の反応である画像デ
ータ80gが表示される。このような画面の切り替えに
よって、反応経路内のいずれの反応式の表示も自在に行
うことができる。
【0105】次に、本発明に好適な正準化データ作成手
段及び方法について説明する。
【0106】前述の結合表データ81・正準化データ8
2間の変換アルゴリズムとしてはいずれも、モルガン・
アルゴリズム(H.L.Morgan,J.Chem.Doc.,5(2),107(196
5))のような既知のものが適用可能であり、また、本発
明者による“第13回情報科学討論会要旨集 25頁”
に記載された変換アルゴリズムも適用可能である。しか
しながら、上記従来の本発明者による変換アルゴリズム
においては、原子を等価原子毎に分類する処理過程を経
ないモルガン・アルゴリズムより高速に正準化データを
求めることができたものの、原子の属性としてその原子
から特定の最小距離にある原子の数を用いており、等価
原子の判別に厳密性が欠け、得られる正準化データの信
頼性が未だ充分ではなかった。従って、本発明において
は、以下に詳細に説明する正準化データ作成手段及び方
法が特に好ましく採用される。
【0107】先ず、本発明に好適な正準化データ作成手
段について説明する。図39に示す本発明の実施形態で
ある生化学情報処理装置1は本発明にかかる正準化デー
タ作成手段を備えており、すなわち、分子構造図の画像
データを記憶する画像メモリ10と、記号データなどを
一時的に記憶する作業用メモリ11と、オペレーティン
グシステム(OS)21及び正準化データ作成ルーチン
91が記憶された第1記憶装置20と、結合表ファイル
35及び化合物情報ファイル31が記憶された第2記憶
装置30とを備えている。
【0108】また、生化学情報処理装置1は、分子構造
図を表示するディスプレイ40と、手書き図形の入力を
受け付けるポインティングデバイスであるマウス51
と、化学式等の記号データの入力を受け付けるキーボー
ド52と、分子構造図を出力するプリンタ60と、正準
化データ作成ルーチン91の実行等を制御するCPU7
0とを備えている。なお、ポインティングデバイスに
は、マウス51以外に、タブレット、ディジタイザ、ラ
イトペンなどがあり、これらのいずれの装置をマウス5
1の代わりに備えてもよい。
【0109】正準化データ作成ルーチン91は、化合物
を構成する各原子についての固有データ及び原子間の結
合対データに基づいて正準化データを作成するプログラ
ムである。この正準化データ作成ルーチン91は、処理
を統括するメイン処理部(正準化データ作成メインステ
ップ)91aと、化合物を構成する各原子にクラス番号
を与える構成原子分類処理部(構成原子分類ステップ)
91bとを備えている。また、正準化データ作成ルーチ
ン91は、クラス番号に基づいて各原子に正準化番号を
与える正準化番号付与処理部(正準化番号付与ステッ
プ)91cと、各原子の正準化番号に基づいて正準化デ
ータを作成する正準化データ作成処理部(正準化データ
作成ステップ)91dとを備えている。
【0110】第2記憶装置30には、複数の結合表81
を格納できる結合表ファイル35が設けられている。結
合表81には化合物を構成する各原子についての固有デ
ータ及び原子間の結合対データが記録されており、正準
化データ作成ルーチン91は結合表81を介して、これ
らのデータにアクセスできる。
【0111】図18(a)及び図18(b)に示すよう
に、結合表81は、各原子についての固有データが記録
された原子テーブル81cと、原子間の結合対データが
記録された原子対テーブル81dとを備えている。具体
的には、原子テーブル81cには、入力番号(原子の番
号ともいう)、原子の二次元座標(X座標・Y座標)、
元素名(一般に元素記号が用いられる)、属性、原子
数、及び結合数を書き込む欄が設けられており(図18
(a)参照)、原子対テーブル81dには、結合原子対
データ、結合種(例えば、単結合は1、二重結合は2と
する)、及び構造(各原子が分子構造図の環状部に属す
るか、鎖状部に属するかを区別する欄)を書き込む欄が
設けられている(図18(b)参照)。ここで、入力番
号は、化合物を構成する各原子をコンピュータで識別す
るための番号であり、図18(a)の例では数字である
が、記号であっても良い。また、結合原子対データは、
入力番号の組合せとして表現されるのが良い。
【0112】なお、正準化データを作成するためには、
上記の原子テーブル81c及び原子テーブル81dの全
てのデータが必要であるのではなく、固有データとして
原子の番号と元素名、結合対データとして結合原子対デ
ータと結合種があれば充分である。
【0113】また、第2記憶装置30には、化合物番号
とこの化合物に対応する正準化データ(カノニカルデー
タともいう)との関係を示す一覧表が記録された化合物
情報ファイル31が格納されている。図3に示すよう
に、化合物情報ファイル31は、化合物番号C1 〜C7
の各化合物に対応した正準化データと、化合物C1 〜C
7 の各化合物についての参照データ(名称、文献、物性
等)とを、化合物番号C1 〜C7 に対応した一覧表とし
て記録したファイルである。このため、化合物番号C1
〜C7 をキーとして、化合物情報ファイル31にアクセ
スすれば、化合物番号C1 〜C7 の各化合物について
の、正準化データ及び参照データを読み出すことができ
る。ここで、正準化データは各化合物の化学構造を一意
的に特定する複数の記号からなるデータである。
【0114】なお、構成原子分類処理部91bが構成原
子分類ステップに、正準化番号付与処理部91cが正準
化番号付与ステップに、正準化データ作成処理部91d
が正準化データ作成ステップにそれぞれ対応する。
【0115】次に、正準化データ作成手段の動作の概要
について説明する。図19に示すように、操作者はマウ
ス51又はキーボード52を操作して、正準化データの
作成対象となる化合物の結合表81を結合表ファイル3
5内に作成することができる。
【0116】マウス51による入力は、マウス51を用
いてディスプレイ40上に化合物の分子構造図を手書き
入力するもので、入力順に定まる各原子の入力番号が、
第2記憶装置30内に作成された結合表81の入力番号
の欄に書き込まれる。さらに、この分子構造図E1 の各
原子の結合関係を示す結合原子対データが、結合表81
の結合原子対の欄に書き込まれる。このように、マウス
51による入力では、化合物を特定する結合表81が手
書きされた原子構造図E1 から作成される。
【0117】また、キーボード52による入力は、キー
ボード52を用いて所定の化合物に対応する結合表名を
特定する記号列を入力するもので、入力された記号デー
タ11aに基づいて、この結合表名によって特定される
結合表81が結合表ファイル35から読み出される。
【0118】このように、マウス51及びキーボード5
2が入力手段A(50)を構成し、マウス51とキーボ
ード52とのいずれを用いても結合表81が得られる。
そして、正準化作成手段Bである正準化データ作成ルー
チン91が実行されて、結合表81の各データに基づい
て正準化データ82が作成される。このように作成され
た正準化データ82は、化合物情報ファイル31に書き
込まれて保存される。ここで、結合表81から正準化デ
ータ82を作成して保存するのは、結合表81のままで
保存するよりも記憶領域を小さくできかつ一意的に化合
物が特定されるからである。即ち、図18(a)〜
(b)に示した結合表81に基づいて作成した正準化デ
ータ82は“1%1%1−2%3%5%N/6%7/”
であり、化合物の構造を非常に短い文字・数字・記号列
でかつ一意的に表すことができる。このように短い記号
列を保存の対象とすれば、記憶資源を有効に利用でき装
置の小型軽量化に寄与することができる。
【0119】また、結合表81の各データに基づいて、
二次元座標演算処理が行われることによって、各原子の
二次元座標データを得ることができる。このように得ら
れた二次元座標データから美的に優れた分子構造図E2
が作成される。作成された分子構造図E2 は、ディスプ
レイ40に表示することやプリンタ60から出力するこ
とができる。
【0120】なお、キーボード52による入力は、原子
の結合状態を示す前記データ等を第2記憶装置30内に
作成された結合表81に直接書き込んでも良い。また、
イメージスキャナーやオプティカルカードリーダー(O
CR)などの光学的に図形や文字を読み取る装置を本発
明の入力装置として用いて、結合表データの入力の受付
けを行っても良い。
【0121】次に、本発明に係る実施形態である正準化
データ作成方法について説明する。この作成方法には、
上述の正準化データ作成手段が用いられる。まず、OS
21の制御の下で、正準化データ作成ルーチン91のメ
イン処理部91aが起動される。
【0122】図20のフローチャートに示すように、メ
イン処理部91aは、まず、構成原子分類処理部91b
を呼び出して、化合物を構成する各原子にクラス番号を
付与する(S910)。次に、正準化番号付与処理部9
1cを呼び出して、各原子に付与されたクラス番号に基
づいて各原子に正準化番号を付与する(S920)。さ
らに、正準化データ作成処理部91dを呼び出して、各
原子に付与された正準化番号に基づいて正準化データを
作成する(S930)。このように作成された正準化デ
ータは、化合物情報ファイル31に書き込まれて保存さ
れる。
【0123】次に、S910で呼び出される構成原子分
類処理部91bの処理について説明する。この処理は、
化合物を構成する各原子を等価原子毎に別のクラスに分
類して、属するクラスに対応するクラス番号を各原子に
与える処理である。例えば、ベンゼンの各原子は全て等
価なので、全てに同一のクラス番号が与えられる。ま
た、トルエンの各原子はそれぞれ非等価なので、それぞ
れ異なったクラス番号が与えられる。
【0124】図21のフローチャートに示すように、ま
ず、結合表81に基づいて化合物を構成する各原子に3
種類の属性(ai ,bij,dij)をそれぞれ与える(S
911)。ここで、属性ai は入力番号iの原子の種類
番号(この例では原子番号)である。また、属性bij
入力番号iの原子に隣接する結合のうち、その種類番号
(この例では結合種(単結合は1、二重結合は2、三重
結合は3、芳香結合は4、…))がjである結合の数
(ベクトル量)である。さらに、属性dijは入力番号i
の原子から最短経路によりj個の結合を経て巡れる道筋
の数(ベクトル量)である。
【0125】次に、原子ごとに属性(ai ,bij
ij)を並べて9桁の数字列とし、この数字列が小さい
順番にクラス番号Ci 0 を与えて、各原子を複数のクラ
スに分類する(S912)。ここで与えられるクラス番
号Ci 0 は0次のクラス番号であり、S913以降のル
ープ処理で1次のクラス番号Ci 1 、2次のクラス番号
i 2 、…を順次求めていく。
【0126】次に、次数nを1にする(S913)。そ
して、各原子に属性Vij 1を与える(S914)。属性
ij n は入力番号iの原子に結合し、次数n−1におい
てクラス番号がjである原子の数である。さらに、原子
ごとに属性(ai ,bij,dij,Vij n )を並べて、こ
の数字列が小さい順番にクラス番号Ci n を与えて、各
原子を複数のクラスに分類する(S915)。そして、
クラスの数Nn がN(n -1) と等しいか調べて、等しい場
合には処理を終了する。または、クラスの数Nn が総原
子数と等しいか調べて、等しい場合には処理を終了する
(S916)。いずれも等しくない場合には、nに1を
加えて処理をS914に戻す(S917)。
【0127】次に、3,5−ジメチル−2,3,4,5
−テトラハイドロピリジンを例にして構成原子分類処理
部91bのステップごとの処理を詳細に説明する。
【0128】まず、S911の処理が実行される。この
処理を実行する際には、図22(a)〜(b)に示すよ
うなデータが既に結合表81に書き込まれており、この
結合表81に書き込まれた各データに基づいて、各原子
に3種類の属性(ai ,bij,dij)を与える。ここ
で、この結合表81に記録された入力番号は、図23に
示すように各原子が手書き入力された順番に与えられる
任意の数字である。
【0129】属性ai は次のように求められる。上述し
たように属性ai は入力番号iの原子の種類番号であ
る。ここで、結合表81には各原子の元素名が記録され
ており、これらの元素名から種類番号を求めることがで
きる。従って、元素名を結合表81から読み出すことに
よって、この元素名に対応した属性ai を得ることがで
きる。その結果、a1 ,a2 ,a4 〜a8 =6、a3
7がそれぞれ得られる。
【0130】また、属性bijは次のように求められる。
上述したように属性bijは入力番号iの原子に隣接する
結合のうち、その種類番号がjである結合の数である。
結合表81には各原子の結合種が記録されており、この
結合種を結合表81から読み出すことによって属性bij
を得ることができる。その結果、b1j=(3,0,0,
0)、b2j=(1,1,0,0)、b3j=(1,1,
0,0)、b4j=(2,0,0,0)、b5j=(3,
0,0,0)、b6j=(2,0,0,0)、b7j
(1,0,0,0)、b8j=(1,0,0,0)がそれ
ぞれ得られる。
【0131】具体的には、属性bijは図24(a)〜
(b)に示す参照テーブルTを用いて求められる。参照
テーブルTは2つの原子の結合関係を示す配列D(x,
y)として構成されており、結合表81の結合原子対及
び結合種のデータに基づいて作成される。即ち、結合原
子対が示す配列要素に結合種jが書き込まれて、参照テ
ーブルTが作成されている。
【0132】この参照テーブルTを用いた属性bijの抽
出は次のように行われる。まず、参照テーブルTの配列
要素のうち、x=1又はy=1を満たす配列要素(図2
4(a)において斜線で示した配列要素)を探索して、
この配列要素に書き込まれたデータ(結合種)jを抽出
する。その結果、D(1,2)=1、D(1,6)=
1、D(1,8)=1が得られる。このように得られた
3つの配列要素のデータjは全て1なので、b11=3と
なる。また、データjが2以上の配列要素は得られない
ので、b12〜b14=0となる。
【0133】次に、参照テーブルTの配列要素のうち、
X=2又はY=2を満たす配列要素(図24(b)にお
いて斜線で示した配列要素)を探索して、この配列要素
に書き込まれたデータを抽出する。その結果、D(1,
2)=1、D(2,3)=2が得られる。このように得
られた配列要素のデータjは1,2で、それぞれ1つな
ので、b21=b22=1となる。また、データjが3以上
の配列要素は得られないので、b23=b24=0となる。
【0134】i=3〜8についても同様に処理すること
により、図25に示す属性bij(i=1〜8、j=1〜
4)が得られる。
【0135】さらに、属性dijは次のように求められ
る。上述したように属性dijは入力番号iの原子から最
短経路によりj個の結合を経て巡れる道筋の数である。
即ち、図23の分子構造図に基づいて説明すると、入力
番号1の原子から1個の結合を経て巡れる道筋は、(入
力番号1〜入力番号2)、(入力番号1〜入力番号
6)、(入力番号1〜入力番号8)の計3本である。ま
た、入力番号1の原子から2個の結合を経て巡れる道筋
は、(入力番号1〜入力番号2〜入力番号3)、(入力
番号1〜入力番号6〜入力番号5)の計2本である。
【0136】さらに、入力番号1の原子から最短経路に
より3個の結合を経て巡れる道筋は、(入力番号1〜入
力番号2〜入力番号3〜入力番号4)、(入力番号1〜
入力番号6〜入力番号5〜入力番号4)、(入力番号1
〜入力番号6〜入力番号5〜入力番号7)の計3本であ
る。さらにまた、入力番号1の原子から最短経路により
4個の結合を経て巡れる道筋は0本である。以上の処理
の結果、d1j=(3,2,3,0)が得られる。
【0137】同様の処理によって、d2j=(2,3,
2,2)、d3j=(2,2,4,0)、d4j=(2,
3,2,2)、d5j=(3,2,3,0)、d6j
(2,4,2,0)、d7j=(1,2,2,3)、d8j
=(1,2,2,3)がそれぞれ得られる。
【0138】具体的には、属性dijも属性bijと同様
に、参照テーブルTを参照して求められる。この参照テ
ーブルTを参照した属性dijの抽出はi=1、i=2、
…の順番で行われる。まず、属性d1j(i=1)が抽出
される。
【0139】属性d1j(i=1)の抽出は、参照テーブ
ルTの配列要素のうち、X=1又はY=1を満たす配列
要素(図26(a)において斜線で示した配列要素)を
探索して、データが書き込まれた配列要素を抽出する。
そして、抽出された配列要素に結合経路数として1を書
き込む。その結果、D(1,2)、D(1,6)、D
(1,8)に結合経路数1が書き込まれる(図26
(a)では結合経路数を三角形で囲んで示す)。
【0140】次に、結合経路数1が書き込まれた各配列
要素の添字S=(1,2),(1,6),(1,8)を
抽出する。これらの添字Sから前段の抽出処理で利用し
た1を除き、S=2,6,8を得る。このようにして得
られたS=2,6,8に基づいて、X=2,6,8又は
Y=2,6,8を満たす配列要素(図26(b)におい
て斜線で示した配列要素)を探索し、データが書き込ま
れて且つ結合経路数が書き込まれていない配列要素を抽
出する。そして、抽出された配列要素に結合経路数とし
て2を書き込む。その結果、D(2,3)、D(5,
6)に結合経路数2が書き込まれる。
【0141】さらに、結合経路数2が書き込まれた各配
列要素の添字S=(2,3),(5,6)を抽出する。
これらの添字Sから前段の抽出処理で利用した2,6を
除き、S=3,5を得る。このようにして得られたS=
3,5に基づいて、X=3,5又はY=3,5を満たす
配列要素(図27において斜線で示した配列要素)を探
索し、データが書き込まれて且つ結合経路数が書き込ま
れていない配列要素を抽出する。そして、抽出された配
列要素に結合経路数として3を書き込む。その結果、D
(3,4)、D(4,5)、D(5,7)に結合経路数
3が書き込まれる。
【0142】以上の処理によって、全ての配列要素に結
合経路数が書き込まれる。その結果、結合経路数1の配
列要素が3個、結合経路数2の配列要素が2個、結合経
路数3の配列要素が3個、結合経路数4の配列要素が0
個となり、d1j=(3,2,3,0)が得られる。
【0143】次に、属性d2j(i=2)が抽出される。
属性d2j(i=2)の抽出は、参照テーブルTの配列要
素のうち、X=2又はY=2を満たす配列要素(図28
(a)において斜線で示した配列要素)を探索して、デ
ータが書き込まれた配列要素を抽出する。そして、抽出
された配列要素に結合経路数として1を書き込む。その
結果、D(1,2)、D(2,3)に結合経路数1が書
き込まれる(図28(a)では結合経路数を三角形で囲
んで示す)。
【0144】次に、結合経路数1が書き込まれた各配列
要素の添字S=(1,2),(2,3)を抽出する。こ
れらの添字Sから前段の抽出処理で利用した2を除き、
S=1,3を得る。このようにして得られたS=1,3
に基づいて、X=1,3又はY=1,3を満たす配列要
素(図28(b)において斜線で示した配列要素)を探
索し、データが書き込まれて且つ結合経路数が書き込ま
れていない配列要素を抽出する。そして、抽出された配
列要素に結合経路数として2を書き込む。その結果、D
(1,6)、D(1,8)、D(3,4)に結合経路数
2が書き込まれる。
【0145】さらに、結合経路数2が書き込まれた各配
列要素の添字S=(1,6),(1,8),(3,4)
を抽出する。これらの添字Sから前段の抽出処理で利用
した1,3を除き、S=4,6,8を得る。このように
して得られたS=4,6,8に基づいて、X=4,6,
8又はY=4,6,8を満たす配列要素(図29(a)
において斜線で示した配列要素)を探索し、データが書
き込まれて且つ結合経路数が書き込まれていない配列要
素を抽出する。そして、抽出された配列要素に結合経路
数として3を書き込む。その結果、D(4,5)、D
(5,6)に結合経路数3が書き込まれる。
【0146】さらにまた、結合経路数3が書き込まれた
各配列要素の添字S=(4,5),(5,6)を抽出す
る。これらの添字Sから前段の抽出処理で利用した4,
6を除き、S=5,5(即ち、S=5が2重に適用され
る。)を得る。このようにして得られたS=5,5に基
づいてX=5又はY=5を満たす配列要素(図29
(b)において斜線で示した配列要素)を探索して、デ
ータが書き込まれて且つ結合経路数が書き込まれていな
い配列要素を抽出する。そして、抽出された配列要素に
結合経路数として4を書き込む。その結果、D(5,
7)に結合経路数4が2つ書き込まれる。
【0147】以上の処理によって、全ての配列要素に結
合経路数が書き込まれる。その結果、結合経路数1の配
列要素が2個、結合経路数2の配列要素が3個、結合経
路数3の配列要素が2個、結合経路数4の配列要素が2
個となり、d1j=(2,3,2,2)が得られる。
【0148】i=3〜8についても同様に処理すること
により、図25に示すdij(i=1〜8、j=1〜4)
が得られる。以上説明したS911の処理によって、
3,5−ジメチル−2,3,4,5−テトラハイドロピ
リジンを構成する各原子に3種類の属性(ai ,bij
ij)が与えられた。
【0149】次に、S912の処理が実行される。上述
したように、S912では原子ごとに属性(ai
ij,dij)を並べて9桁の数字列とし、この数字列が
小さい順番にクラス番号Ci 0 を与えて、各原子を複数
のクラスに分類している。ここで与えられるクラス番号
i 0 は0次のクラス番号である。
【0150】S912の処理を具体的に説明すると、入
力番号1の原子の数字列は“630003230”であ
り、入力番号2の原子の数字列は“61100232
2”である。以下順番に、“711002240”、
“620002322”、“630003230”、
“620002420”、“610001223”、
“610001223”となる。
【0151】その結果、入力番号7及び8の原子の数字
列が最小となり、これらの原子にクラス番号C7 0 =C
8 0 =1が与えられる。同様に、入力番号2の原子にク
ラス番号C2 0 =2が与えられて、入力番号4の原子に
クラス番号C4 0 =3が与えられる。また、入力番号6
の原子にクラス番号C6 0 =4が与えられて、入力番号
1及び5の原子にクラス番号C1 0 =C5 0 =5が与え
られる。さらに、入力番号3の原子にクラス番号C3 0
=6が与えられる(図30(a)参照)。このようにし
て各原子は6つのクラスに分類されて、クラスの数N0
は6となる。
【0152】次に、S913の処理が実行されて、次数
nを1にする。
【0153】さらに、S914の処理が実行される。上
述したように、S914では各原子に属性Vij 1(n=1)
与えている。ここで、属性Vij n は入力番号iの原子に
結合し、クラス番号がjである原子の数である。即ち、
図30(b)の分子構造図に基づいて説明すると、入力
番号1の原子に結合した原子の入力番号は2,6,8で
あり、これらの原子のクラス番号はC2 0 =2、C6 0
=4、C8 0 =1である。その結果、j=1,2,4の
属性V1j 1 に1が書き込まれて、V1j 1 =(1,1,
0,1,0,0)が得られる。
【0154】また、入力番号2の原子に結合した原子の
入力番号は1,3であり、これらの原子のクラス番号は
1 0 =5、C3 0 =6である。その結果、j=5,6
の属性V2j 1 に1が書き込まれて、V2j 1 =(0,0,
0,0,1,1)が得られる。入力番号3〜8の原子に
ついても同様に処理することにより、V3j 1 =(0,
1,1,0,0,0)、V4j 1 =(0,0,0,1,
1,0)、V5j 1 =(1,0,1,1,0,0)、V6j
1 =(0,0,0,0,2,0)、V7j 1 =(0,0,
0,0,1,0)、V8j 1 =(0,0,0,0,1,
0)がそれぞれ得られる。
【0155】具体的には、属性Vij n は図24(a)〜
(b)に示す参照テーブルTを用いて求められる。この
参照テーブルTを用いた属性Vij 1 の抽出はi=1、i
=2、…の順番で行われる。まず、属性V1j 1 (i=
1)が抽出される。属性V1j 1(i=1)の抽出は、参
照テーブルTの配列要素のうち、x=1又はy=1を満
たす配列要素(図24(a)において斜線で示した配列
要素)を探索して、データが書き込まれた配列要素の添
字S=(1,2),(1,6),(1,8)を抽出す
る。これらの添字Sからi=1を除き、S=2,6,8
を得る。このようにして得られたSの値を0次のクラス
番号Ci 0 に代入して、C2 0 =2、C6 0=4、C8 0
=1を得る。そして、j=1,2,4の属性V1j 1
1を書き込むことにより、V1j 1 =(1,1,0,1,
0,0)が求められる。
【0156】次に、属性V2j 1 (i=2)が抽出され
る。属性V2j 1 (i=2)の抽出は、参照テーブルTの
配列要素のうち、X=2又はY=2を満たす配列要素
(図24(b)において斜線で示した配列要素)を探索
して、データが書き込まれた配列要素の添字S=(1,
2),(2,3)を抽出する。これらの添字Sからi=
2を除き、S=1,3を得る。このようにして得られた
Sの値を0次のクラス番号Ci 0 に代入して、C1 0
5、C3 0 =6を得る。そして、j=5,6の属性V2j
1 に1を書き込むことにより、V2j 1 =(0,0,0,
0,1,1)が求められる。
【0157】i=3〜8についても同様に処理すること
により、図31に示す属性Vij 1 (i=1〜8、j=1
〜6)が得られる。
【0158】次に、S915の処理が実行される。上述
したように、S915では原子ごとに属性(Ci n-1,V
ij n )を並べて、この数字列が小さい順番にクラス番号
i nを与えて、各原子を複数のクラスに分類している。
【0159】具体的には、入力番号1の原子の数字列は
“5110100”であり、入力番号2の原子の数字列
は“2000011”である。以下順番に、“6011
000”、“3000110”、“5101100”、
“4000020”、“1000010”、“1000
010”となる。
【0160】その結果、入力番号7及び8の原子の数字
列が最小となり、これらの原子にクラス番号C7 1 =C
8 1 =1が与えられる。同様に、入力番号2の原子にク
ラス番号C2 1 =2が与えられて、入力番号4の原子に
クラス番号C4 1 =3が与えられる。さらに、入力番号
6の原子にクラス番号C6 1 =4が与えられて、入力番
号5の原子にクラス番号C5 1 =5が与えられる。さら
にまた、入力番号1の原子にクラス番号C1 1 =6が与
えられて、入力番号3の原子にクラス番号C3 1 =7が
与えられる。このようにして各原子は7つのクラスに分
類されて、クラスの数N1 は7となる。
【0161】次に、S916の処理を実行して、クラス
の数Nn がN(n-1) と等しいか調べて、等しい場合には
処理を終了する。また、クラスの数Nn が総原子数と等
しいか調べて、等しい場合には処理を終了する。ここで
は、クラスの数N1 が7で、クラスの数N0 が6なの
で、N1 とN0 とは等しくない。また、総原子数は8な
ので、クラスの数N1 と総原子数とは等しくない。この
ようにいずれも等しくないので、S917の処理を実行
してnを2とする。
【0162】さらに、S914に戻って各原子に属性V
ij 2 を与える。その結果、図32に示すように、V1j 2
=(1,1,0,1,0,0,0)、V2j 2 =(0,
0,0,0,0,1,1)、V3j 2 =(0,1,1,
0,0,0,0)、V4j 2 =(0,0,0,0,1,
0,1)、V5j 2 =(1,0,1,1,0,0,0)、
6j 2 =(0,0,0,0,1,1,0)、V7j 2
(0,0,0,0,1,0,0)、V8j 2 =(0,0,
0,0,0,1,0)が得られる。
【0163】そして、S915の処理を実行して、各原
子にクラス番号Ci 2 を与える。その結果、図30
(c)に示すように、C1 2 =7、C2 2 =3、C3 2
=8、C4 2 =4、C5 2 =6、C6 2 =5、C7 2
2、C8 2 =1が得られる。このようにして各原子は8
つのクラスに分類されて、クラスの数N2 は8となる。
クラスの数N2 =8は総原子数と等しいので、S916
の判定によって処理を終了する。
【0164】次に、図33のフローチャートを用いて、
図20のS920で呼び出される正準化番号付与処理部
91cの処理について説明する。ここで正準化番号と
は、化合物の構造によって一意的に定まる各原子の番号
である。即ち、分子構造図を手書き入力することによっ
て与えられる入力番号は、入力する順番が異なることに
よって変わる任意的な番号である。これに対して正準化
データ82は、化合物の構造にのみ依存した一意的なデ
ータである。このため、任意的な入力番号から一意的な
正準化データ82を直接作成することは困難である。そ
こで、正準化データ作成ルーチン91では、入力番号を
一旦正準化番号に変換して、この一意的な正準化番号に
基づいて正準化データ82を作成することにより、円滑
な正準化データ82の作成を可能にしている。
【0165】正準化番号付与処理部91cの処理は、ま
ず、変数kに1を与える(S921)。次に、構成原子
分類処理部91bで得られた最終クラス番号Ci fを調べ
て、最大の原子に正準化番号k(ここではk=1)を与
える(S922)。最大の原子が複数個ある場合には、
これらの原子の中から任意の原子を選び、この原子に正
準化番号kを与える。そして、全ての原子に正準化番号
が与えられた後に処理を終了する(S923)。
【0166】次に、変数kに1を加えて(S924)、
正準化番号の決まった原子(以下、既決原子という)の
中から、まだ正準化番号が決まっていない原子(以下、
未決原子という)が結合している既決原子を抽出する
(S925)。そして、抽出された既決原子が複数ある
か判定して(S926)、抽出された既決原子が複数あ
る場合には、これらの既決原子の中で正準化番号が最小
の既決原子を選択する(S927)。そして、選択され
た既決原子に結合している未決原子の中からクラス番号
i fが最大の未決原子を抽出して、この未決原子の正準
化番号をkとする(S928)。なお、クラス番号Ci f
が最大の既決原子が複数ある場合には、これらの既決原
子の中から任意に選択する。
【0167】また、S926で既決原子が1つであると
判定された場合には、この既決原子に結合している未決
原子の中からクラス番号Ci fが最大の未決原子を選択し
て、この未決原子に正準化番号kを与える(S92
9)。S928及びS929の処理が終了した後にS9
23に処理を戻し、全ての原子に正準化番号が与えられ
るまで、S923〜S929のループを繰り返す。
【0168】次に、正準化番号付与処理部91cの処理
について、3,5−ジメチル−2,3,4,5−テトラ
ハイドロピリジンを用いた具体例を説明する。まず、S
921の処理で変数kに1を与えて、次にS922の処
理が行う。S922の処理では、入力番号3の原子がC
3 f=8で最大なので、入力番号3の原子に正準化番号k
=1を与える。次に、S924の処理で変数kを2にし
て、S925の処理で入力番号3の原子を既決原子とし
て抽出する。
【0169】このように抽出された既決原子は1つだけ
なので、次にS929の処理を行う。入力番号3の原子
に結合している未決原子は入力番号2,4の原子なの
で、これらの原子の中からクラス番号Ci fが最大の原子
を選択する。即ち、入力番号2の原子のクラス番号はC
2 f=3で、入力番号4の原子のクラス番号はC4 f=4で
ある。このため、入力番号4の原子を選択して、この原
子に正準化番号k=2を与える。
【0170】次に、S924の処理に戻って変数kを3
にして、S925の処理で入力番号3,4の原子を既決
原子として抽出する。このように抽出された既決原子は
複数あるので、次にS927の処理を行い、抽出された
既決原子の中から正準化番号が最小の原子を選択する。
即ち、入力番号3の原子の正準化番号は1で、入力番号
4の原子の正準化番号は2である。このため、入力番号
3の原子を選択する。そして、S928の処理を行い、
入力番号3の原子に結合した入力番号2の原子に正準化
番号k=3を与える。
【0171】さらに、S924の処理に戻って変数kを
4にして、S925の処理で入力番号2,4の原子を既
決原子として抽出する。このように抽出された既決原子
は複数あるので、次にS927の処理を行い、抽出され
た既決原子の中から正準化番号が最小の原子を選択す
る。即ち、入力番号2の原子の正準化番号は3で、入力
番号4の原子の正準化番号は2である。このため、入力
番号4の原子を選択する。そして、S928の処理を行
い、入力番号4の原子に結合した入力番号5の原子に正
準化番号k=4を与える。
【0172】同様の処理を繰り返すことにより、入力番
号1の原子に正準化番号1が、入力番号6の原子に正準
化番号6がそれぞれ与えられる。また、入力番号7の原
子に正準化番号7が、入力番号8の原子に正準化番号8
がそれぞれ与えられる。
【0173】その後、S923の処理を行い、この段階
では全ての原子の正準化番号が求められているので処理
を終了する。その結果、図34に示すような正準化番号
が得られる。
【0174】次に、図35のフローチャートを用いて、
S930で呼び出される正準化データ作成処理部91d
の処理について説明する。この処理は、まず、図36
(a)〜(b)に示すように入力番号を正準化番号に置
き換えて、結合表81を書き替える(S931)。そし
て、この結合表81に基づいて、各原子に対して3種類
のデータ(Pi ,Ti ,Si )を求める(S932)。
ここで、Pi は正準化番号i(i>1)の原子に結合し
て、番号が最小である原子の正準化番号である。また、
i は正準化番号i(i>1)の原子と正準化番号Pi
の原子との結合の種類記号(この例では単結合は一、二
重結合は=、三重結合は#、芳香結合は%など)であ
る。さらに、Si は正準化番号i(i>0)の原子の種
類記号(この例では元素番号)である。
【0175】具体的には、まず、正準化番号1の原子の
元素番号について、原子テーブル81gを参照して調べ
る。その結果、S1 =“N”が得られる。次に、正準化
番号2の原子と結合した原子について、原子対テーブル
81hを参照して調べる。その結果、正準化番号1,4
の原子が得られる。これらの原子の中で最小の正準化番
号は1なので、P2 =1となる。そして、正準化番号2
の原子と正準化番号1の原子との結合は単結合なので、
2 =“−”となる。さらに、原子テーブル81gを参
照することにより、S2 =“C”が得られる。
【0176】次に、正準化番号3の原子と結合した原子
について、原子対テーブル81hを参照して調べる。そ
の結果、正準化番号1,5の原子が得られる。これらの
原子の中で最小の正準化番号は1なので、P3 =1とな
る。そして、正準化番号3の原子と正準化番号1の原子
との結合は二重結合なので、T3 =“=”となる。さら
に、原子テーブル81gを参照することにより、S3
“C”が得られる。以下同様に処理を行うことにより、
4 =2、P5 =3、P6 =4、P7 =4、P8 =5、
4 〜T8 =“−”、S4 〜S8 =“C”が得られる。
【0177】次に、S932の処理でTi を求めた際に
参照されなかった結合原子対を抽出する(S933)。
この処理は原子対テーブル81hを参照して行う。その
結果、正準化番号5の原子と正準化番号6の原子との結
合原子対が抽出される。そして、抽出された結合原子対
に対して3種類のデータ(R1 j ,R2 j ,Hj )を求
める(S934)。ここで、R1 j ,R2 j はその結合
を構成する2つの原子の正準化番号である。また、Hj
はその結合の種類記号(この例ではTi と同じものを用
いる)である。なお、R1 j とR2 j とは、R1 j >R
2 j の関係を満たすものとする。また、別の結合原子対
(R1 k ,R2 k )とは、R1 j ≦R1 k の関係を満た
すか、R1 j =R1 k で且つR2 j <R2 k の関係を満
たすものとする。
【0178】以上の処理によって、図37に示す正準化
木構造データが作成できた。
【0179】次に、S932及びS934の処理で求め
た各データを一列に並べて、正準化データを作成する
(S935)。即ち、原子の種類記号及び結合の種類記
号と異なる区切り記号Fを定義して、S932及びS9
34の処理で求めた各データを以下のように並べる。
【0180】S1 、P2 、T2 、S2 、P3 、T3 、S
3 、P4 、T4 、S4 、……、PN、TN 、SN 、F、
1 1 、H1 、R2 1 、F、R1 2 、H2 、R2 2 、…
…、F、R1 M 、HM 、R2 M 、F ここで、Nは総原子数であり、MはS934の抽出され
た結合原子対の総数である。
【0181】このようにして得られたデータ列は、化合
物の構造と一意的に対応する正準化データである。具体
的には、区切り記号Fを“/”として、得られたデータ
を所定の順番に並べると、 “N1=C1=C2−C3−C4−C4−C5−C/5
−6/” が得られる。そして、この正準化データは化合物情報フ
ァイル31に書き込まれて保存される(S936)。そ
の後、処理は終了する。
【0182】なお、本発明にかかる正準化データ作成手
段及び方法は上記実施形態に限定されることなく、本発
明の趣旨から逸脱しない範囲内において、例えば以下の
ように変更することも可能である。
【0183】(1)上記実施形態では、正準化データと
して原子の種類記号Si を含めたデータ列を用いている
が、最も出現頻度が高い原子の種類記号(通常は炭素の
C)をデータ列から除いてもよい。即ち、上述した正準
化データから炭素Cの記号を省略することにより、 “N1−1=2−3−4−4−5−/5−6/” が得られる。このようにしてデータ列を短くすることに
より、化合物情報ファイル31に書き込まれるデータ量
を削減することができる。
【0184】(2)正準化番号付与処理部91cでは、
S929の処理でクラス番号Ci fが最大の未決原子が複
数選択された場合に、次の処理を追加してもよい。
【0185】(a)クラス番号Ci fが最大の未決原子が
環状構造部分に属していない場合には、複数の未決原子
の中から任意の未決原子を選択して、この未決原子の正
準化番号をkとする。その後に処理をS923に戻す。
【0186】(b)クラス番号Ci fが最大の未決原子が
環状構造部分に属している場合には、S929で選択さ
れた未決原子(以下、候補原子という)とこれらの候補
原子に結合した既決原子との結合を切断した構造につい
て、各候補原子に対して次のベクトル量を定義する。
【0187】mik:候補原子iと、正準化番号kである
原子間の最小結合数 予め、この属性について優先順位を定めておき、最も優
先順位の高い原子iを選択して、その原子の正準化番号
をkとする。その後に処理をS923に戻す。
【0188】ここで、原子の属性値における優先順位の
判定基準は以下の通りである。まず、非ベクトル量につ
いては優先順位の大小による。また、ベクトル量につい
ては2つのベクトルi,kの要素が属性Vij,Vkjのと
き、Vij≠Vkjである要素の中で最小のjにおける大小
を優先順位の判定基準とする。このような判定基準を用
いることにより、属性bij,dij,Vij n ,mijの優先
順位を定めることができる。また複数の属性によって優
先順位が定まる場合には、予め、属性間にも優先順位を
定めておき、優先順位の高い属性での判定を優先する。
【0189】なお、上記の本発明にかかる正準化データ
作成方法によって図38(a)に示すC60分子の正準化
データを求めたところ、C60分子の構造を一意的に特定
する正準化データ(図38(b))を僅か1.5秒で得
ることができた。これに対して、原子を等価原子毎に分
類する処理過程を経ないモルガン・アルゴリズムによっ
て同一性能の情報処理装置を用いてC60分子の正準化デ
ータを求めたところ、正準化データを得るのに550秒
を要した。従って、本発明において上記本発明にかかる
正準化データ作成手段及び方法を採用すれば、本発明に
かかる生化学情報処理の速度が大幅に向上する。
【0190】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、種々の変形が可能である。例えば、酵素情報フ
ァイル32の参照データの欄に、酵素の構造を規定する
アミノ酸配列、あるいは塩基配列を記録してもよい。同
様に、受容体情報ファイル36の参照データの欄に、受
容体の構造を規定するアミノ酸配列、あるいは塩基配列
を記録してもよい。これらの配列を参照データに記録す
ることにより、遺伝情報と関連させて利用することも可
能となる。
【0191】また、特定の酵素の機能に異常があると、
それが代謝異常病として知られる疾患となることがあ
る。そこで、酵素情報ファイル32の参照データの欄
に、異常酵素の情報を記録して、代謝異常病の研究に用
いてもよい。
【0192】さらに、化合物情報ファイル31、酵素情
報ファイル32、相互関連情報ファイル33に、生体に
異物(本来、生体にない物質)が投与されることにより
生じるその異物の変換の情報を記録してもよい。
【0193】さらにまた、化合物情報ファイル31、酵
素情報ファイル32、相互関連情報ファイル33に、酵
素や微生物による物質の生産や変換に関する情報を記録
してもよい。
【0194】さらにまた、医薬、農薬には、それ自身が
酵素阻害剤やアゴニスト(作動物質)、アンタゴニスト
(拮抗物質)となっているものも多い。そこで、化合物
情報ファイル31に、医薬、農薬の構造や関連する情報
を、生体関連物質として記録してもよい。
【0195】さらにまた、化合物情報ファイル31の参
照データの欄に、化学物質の毒性等、安全性に関する情
報を記録して、生体系での物質の挙動と関連させてなが
ら利用してもよい。
【0196】さらにまた、化合物情報ファイル31の参
照データの欄に、栄養学分野の情報を記録してもよい。
【0197】さらにまた、反応経路の表示法について
は、例えば、全反応経路図をあらかじめ作成し、任意の
位置や縮尺で表示し、画面を上下左右にスクロールする
こにより、希望する反応経路部分を表示してもよい。化
合物の検索では、部分構造による検索(部分一致検
索)、あるいは類似性に基づく検索等も採用できる。ま
た、反応経路の検索において、例えばステロイドの代謝
のような特定の化合物群を対象としてもよい。
【0198】本処理装置または本処理方法は化合物デー
タベースシステムとしても用いることができ、物性値等
の化合物データに基づく検索も可能である。また、化合
物の三次元構造データに基づき、分子軌道計算や分子力
場計算等の理論化学計算機能を、本処理装置または本処
理方法に付加することもできる。本処理装置あるいは本
処理方法を用いれば、特定の酵素が阻害、失活された場
合、もしくは酵素が欠損している場合の反応経路も知る
ことができる。
【0199】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の第
1の生化学情報処理装置、及び本発明の第1の生化学情
報処理方法であれば、反応式の検出、及び受容体情報の
検出を効率よく行うことができる。
【0200】反応式の検出は、まず、化合物情報ファイ
ルに格納された一覧表が参照され、正準化データに対応
する化合物番号が読み出される。次に、この化合物番号
に基づいて、相互関連情報ファイルが参照され、この化
合物が基質あるいは生成物となる酵素番号が読み出され
る。さらに、この酵素番号に基づいて、酵素情報ファイ
ルが参照され、この酵素と前記化合物と共に反応系を構
成する他の化合物の番号、及び前記酵素についての付加
情報が読み出される。そして、このように読み出された
化合物番号、前記の他の化合物番号及び酵素番号とか
ら、この化合物が関わる化学反応式が得られる。
【0201】このように、化合物情報ファイル、酵素情
報ファイル、及び相互関連情報ファイルを相互に参照す
ることにより、化合物の構造をキーとした場合でも、こ
の化合物が基質或いは生成物となる酵素についての各種
情報を効率的に獲得することができる。
【0202】特に、相互関連情報ファイルには、化合物
とこの化合物が基質或いは生成物となる酵素との関係を
示す一覧表が格納されているので、基質である化合物
と、生成物である化合物と、基質から生成物に変化させ
る酵素との関係が容易に検索でき、効率的に化学反応式
を得ることができる。
【0203】また、受容体情報の検出は、まず、化合物
情報ファイルに格納された一覧表が参照され、正準化デ
ータに対応する化合物番号が読み出される。次に、この
化合物番号に基づいて、相互関連情報ファイルが参照さ
れ、この化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容
体番号が読み出される。さらに、この受容体番号に基づ
いて、受容体情報ファイルが参照され、この受容体につ
いての少なくとも付加情報が読み出される。そして、こ
のように読み出された受容体についての少なくとも付加
情報が表示手段に表示される。
【0204】このように、化合物情報ファイル、受容体
情報ファイル、及び相互関連情報ファイルを相互に参照
することにより、化合物の構造をキーとした場合でも、
この化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体に
ついての各種情報を効率的に獲得することができる。
【0205】特に、相互関連情報ファイルには、化合物
とこの化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体
との関係を示す一覧表が格納されているので、作動物質
である化合物と、拮抗物質である化合物と、受容体との
関係が容易に検索でき、効率的に受容体についての各種
情報を得ることができる。
【0206】また、本発明の第2の生化学情報処理装
置、及び本発明の第2の生化学情報処理方法であれば、
反応式の検出、受容体情報の検出、及び反応経路の検出
を効率よく行うことができる。
【0207】反応式の検出は、まず、化合物情報ファイ
ルに格納された一覧表が参照され、正準化データに対応
する化合物番号が読み出される。次に、この化合物番号
に基づいて、相互関連情報ファイルが参照され、この化
合物が基質あるいは生成物となる酵素番号が読み出され
る。さらに、この酵素番号に基づいて、酵素情報ファイ
ルが参照され、この酵素と前記化合物と共に反応系を構
成する他の化合物の番号、及び前記酵素についての付加
情報が読み出される。そして、このように読み出された
化合物番号、前記の他の化合物番号び酵素番号とから、
この化合物が関わる化学反応式が得られる。
【0208】このように、化合物情報ファイル、酵素情
報ファイル、及び相互関連情報ファイルを相互に参照す
ることにより、化合物の構造をキーとした場合でも、こ
の化合物が基質或いは生成物となる酵素についての各種
情報を効率的に獲得することができる。
【0209】特に、相互関連情報ファイルには、化合物
とこの化合物が基質或いは生成物となる酵素との関係を
示す一覧表が格納されているので、基質である化合物
と、生成物である化合物と、基質から生成物に変化させ
る酵素との関係が容易に検索でき、効率的に化学反応式
を得ることができる。
【0210】また、受容体情報の検出は、まず、化合物
情報ファイルに格納された一覧表が参照され、正準化デ
ータに対応する化合物番号が読み出される。次に、この
化合物番号に基づいて、相互関連情報ファイルが参照さ
れ、この化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容
体番号が読み出される。さらに、この受容体番号に基づ
いて、受容体情報ファイルが参照され、この受容体につ
いての少なくとも付加情報が読み出される。そして、こ
のように読み出された受容体についての少なくとも付加
情報が表示手段に表示される。
【0211】このように、化合物情報ファイル、受容体
情報ファイル、及び相互関連情報ファイルを相互に参照
することにより、化合物の構造をキーとした場合でも、
この化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体に
ついての各種情報を効率的に獲得することができる。
【0212】特に、相互関連情報ファイルには、化合物
とこの化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体
との関係を示す一覧表が格納されているので、作動物質
である化合物と、拮抗物質である化合物と、受容体との
関係が容易に検索でき、効率的に受容体についての各種
情報を得ることができる。
【0213】さらに、反応経路の検出は、まず、化合物
情報ファイルに格納された一覧表が参照され、正準化デ
ータに対応する化合物番号が読み出される。次に、この
化合物番号に基づいて、相互関連情報ファイルが参照さ
れ、この化合物を基質とすると酵素番号とこの化合物を
生成物とする酵素番号とがそれぞれ読み出される。さら
に、これらの酵素番号に基づいて、酵素情報ファイルが
参照され、酵素ごとに基質である化合物番号と生成物で
ある化合物番号とが読み出される。相互関連情報ファイ
ルと酵素情報ファイルとからの呼び出しは、繰り返して
行われる。そして、このように読み出された複数の化合
物番号及び複数の酵素番号から、これらの化合物の反応
経路が得られる。
【0214】このように、化合物情報ファイル、酵素情
報ファイル、及び相互関連情報ファイルを相互に参照す
ることにより、効率的に複数の化合物が関わる反応経路
を検索することができる。
【0215】特に、相互関連情報ファイルには、化合物
とこの化合物が基質或いは生成物となる酵素との関係を
示す一覧表が格納されているので、基質である化合物
と、生成物である化合物と、基質から生成物に変化させ
る酵素との関係が容易に検索でき、効率的に複数の化合
物が関わる反応経路を得ることができる。
【0216】また、本発明の第3の生化学情報処理装
置、及び本発明の第3の生化学情報処理方法であれば、
受容体情報の検出及び反応経路の検出を効率よく行うこ
とができる。
【0217】受容体情報の検出は、まず、化合物情報フ
ァイルに格納された一覧表が参照され、正準化データに
対応する化合物番号が読み出される。次に、この化合物
番号に基づいて、相互関連情報ファイルが参照され、こ
の化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体番号
が読み出される。さらに、この受容体番号に基づいて、
受容体情報ファイルが参照され、この受容体についての
少なくとも付加情報が読み出される。そして、このよう
に読み出された受容体についての少なくとも付加情報が
表示手段に表示される。
【0218】このように、化合物情報ファイル、受容体
情報ファイル、及び相互関連情報ファイルを相互に参照
することにより、化合物の構造をキーとした場合でも、
この化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体に
ついての各種情報を効率的に獲得することができる。
【0219】特に、相互関連情報ファイルには、化合物
とこの化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体
との関係を示す一覧表が格納されているので、作動物質
である化合物と、拮抗物質である化合物と、受容体との
関係が容易に検索でき、効率的に受容体についての各種
情報を得ることができる。
【0220】さらに、反応経路の検出は、まず、化合物
情報ファイルに格納された一覧表が参照され、正準化デ
ータに対応する化合物番号が読み出される。次に、この
化合物番号に基づいて、相互関連情報ファイルが参照さ
れ、この化合物を基質とすると酵素番号とこの化合物を
生成物とする酵素番号とがそれぞれ読み出される。さら
に、これらの酵素番号に基づいて、酵素情報ファイルが
参照され、酵素ごとに基質である化合物番号と生成物で
ある化合物番号とが読み出される。相互関連情報ファイ
ルと酵素情報ファイルとからの呼び出しは、繰り返して
行われる。そして、このように読み出された複数の化合
物番号及び複数の酵素番号から、これらの化合物の反応
経路が得られる。
【0221】このように、化合物情報ファイル、酵素情
報ファイル、及び相互関連情報ファイルを相互に参照す
ることにより、効率的に複数の化合物が関わる反応経路
を検索することができる。
【0222】特に、相互関連情報ファイルには、化合物
とこの化合物が基質或いは生成物となる酵素との関係を
示す一覧表が格納されているので、基質である化合物
と、生成物である化合物と、基質から生成物に変化させ
る酵素との関係が容易に検索でき、効率的に複数の化合
物が関わる反応経路を得ることができる。
【0223】さらに、本発明にかかる正準化データ作成
手段(正準化データ作成プログラム)を採用すれば、入
力手段で受け付けられた各原子についての固有データ及
び原子間の結合対データは正準化データ作成手段に与え
られる。そして、正準化データ作成手段では、これらの
データに基づいて正準化データが短時間に作成される。
また、本発明にかかる正準化データ作成方法によれば、
化合物を構成する各原子についての固有データ及び原子
間の結合対データに基づいて正準化データが短時間に作
成される。このように、本発明にかかる正準化データ作
成手段(正準化データ作成プログラム)及び正準化デー
タ作成方法で作成された正準化データは、非常に短い文
字・数字・記号列であり、少ない記憶領域で正準化デー
タを保存することができる。そのため、本発明にかかる
正準化データ作成手段(正準化データ作成プログラム)
及び正準化データ作成方法を化合物/反応データベース
システムで利用すれば、化合物/反応データベースシス
テムの記憶領域の使用量を大幅に削減させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る生化学情報処理装置の構成を示
すブロック図である。
【図2】化合物番号C1 の化合物が化合物番号C7 の化
合物に変化するまでの経路を示す反応経路図の一例であ
る。
【図3】化合物情報ファイルの構成を示す図である。
【図4】酵素情報ファイルの構成を示す図である。
【図5】受容体情報ファイルの構成を示す図である。
【図6】相互関連情報ファイルの構成を示す図である。
【図7】生化学情報処理装置内でのデータの流れを示す
図である。
【図8】画像データ、結合表データ、及び正準化データ
の具体例を示す図である。
【図9】画像データ、結合表データ、及び正準化データ
の具体例を示す図である。
【図10】画像データと正準化データの関係を示す図で
ある。
【図11】メインルーチンの処理の流れを示すフローチ
ャートである。
【図12】3次元表示ルーチンの処理の流れを示すフロ
ーチャートである。
【図13】反応式検出ルーチンの処理の流れを示すフロ
ーチャートである。
【図14】反応経路検出ルーチンの処理の流れを示すフ
ローチャートである。
【図15】反応経路検出ルーチンの処理の流れを示すフ
ローチャートである。
【図16】ディスプレイへの表示例を示す図である。
【図17】ディスプレイへの表示例を示す図である。
【図18】(a)は結合表の原子テーブルの内容を示す
図であり、(b)は結合表の原子対テーブルの内容を示
す図である。
【図19】正準化データ作成装置の動作の概要を示す概
略図である。
【図20】メインルーチンの処理の概要を示すフローチ
ャートである。
【図21】構成原子分類ルーチンの処理の概要を示すフ
ローチャートである。
【図22】(a)は結合表の原子テーブルの内容を示す
図であり、(b)は結合表の原子対テーブルの内容を示
す図である。
【図23】3,5−ジメチル−2,3,4,5−テトラ
ハイドロピリジンを構成する各原子と入力番号との関係
を示す図である。
【図24】(a)〜(b)はそれぞれ参照テーブルのデ
ータ内容を示す図である。
【図25】3,5−ジメチル−2,3,4,5−テトラ
ハイドロピリジンを構成する各原子に与えられた3種類
の属性(ai ,bij,dij)を示す図である。
【図26】(a)〜(b)はそれぞれ参照テーブルのデ
ータ内容を示す図である。
【図27】参照テーブルのデータ内容を示す図である。
【図28】(a)〜(b)はそれぞれ参照テーブルのデ
ータ内容を示す図である。
【図29】(a)〜(b)はそれぞれ参照テーブルのデ
ータ内容を示す図である。
【図30】(a)〜(c)はそれぞれ3,5−ジメチル
−2,3,4,5−テトラハイドロピリジンを構成する
各原子とクラス番号との関係を示す図である。
【図31】3,5−ジメチル−2,3,4,5−テトラ
ハイドロピリジンを構成する各原子に与えられた属性V
ij 1 を示す図である。
【図32】3,5−ジメチル−2,3,4,5−テトラ
ハイドロピリジンを構成する各原子に与えられた属性V
ij 2 を示す図である。
【図33】正準化番号付与ルーチンの処理の概要を示す
フローチャートである。
【図34】3,5−ジメチル−2,3,4,5−テトラ
ハイドロピリジンを構成する各原子と正準化番号との関
係を示す図である。
【図35】正準化データ作成ルーチンの処理の概要を示
すフローチャートである。
【図36】(a)は結合表の原子テーブルの内容を示す
図であり、(b)は結合表の原子対テーブルの内容を示
す図である。
【図37】正準化木構造データのデータ内容を示す図で
ある。
【図38】(a)はC60の分子構造図であり、(b)は
その正準化データを示す図である。
【図39】本実施例に係る生化学情報処理装置の構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
1…生化学情報処理装置、25…反応式検出ルーチン
(反応式検出手段)、25a…第1の処理部、25b…
第2の処理部、25c…第3の処理部、25d…第4の
処理部、26…受容体情報検出ルーチン(受容体情報検
出手段)、26a…第5の処理部、26b…第6の処理
部、26c…第7の処理部、26d…第8の処理部、2
7…反応経路検出ルーチン(反応経路検出手段)、27
a…第9の処理部、27b…第10の処理部、27c…
第11の処理部、27d…第12の処理部、27e…第
13の処理部、30…第2記憶装置(記憶手段)、31
…化合物情報ファイル、32…酵素情報ファイル、33
…相互関連情報ファイル、36…受容体情報ファイル、
40…ディスプレイ(表示手段)、50…入力装置(入
力手段)、91…正準化データ作成ルーチン、91a…
正準化データ作成メイン処理部、91b…構成原子分類
処理部、91c…正準化番号付与処理部、91d…正準
化データ作成処理部。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化合物、酵素及び受容体についての生化
    学情報が記憶された記憶手段と、 前記生化学情報を表す画像データまたは前記生化学情報
    を表す記号データの入力を受け付ける入力手段と、 基質および/または生成物である化合物についてのデー
    タが前記入力手段で受け付けられた場合に、このデータ
    に基づいて前記化合物の関わる化学反応式を検出する反
    応式検出手段と、 化合物についてのデータが前記入力手段で受け付けられ
    た場合に、このデータに基づいて前記化合物が作動物質
    および/または拮抗物質となる受容体についての付加情
    報を検出する受容体情報検出手段と、 少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表示手段と
    を備える生化学情報処理装置であって、 前記記憶手段は、 化合物の番号と当該化合物に対応する正準化データとの
    関係を示す一覧表、及び当該化合物についての付加情報
    が格納された化合物情報ファイルと、 酵素の番号と当該酵素の基質である化合物の番号と当該
    酵素による生成物である化合物の番号との関係を示す一
    覧表、及び当該酵素についての付加情報が格納された酵
    素情報ファイルと、 受容体の番号と当該受容体の作動物質および/または拮
    抗物質である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び
    当該受容体についての付加情報が格納された受容体情報
    ファイルと、 少なくとも、化合物の番号と当該化合物が基質となる酵
    素の番号と当該化合物が生成物となる酵素の番号と当該
    化合物が作動物質となる受容体の番号と当該化合物が拮
    抗物質となる受容体の番号との関係を示す一覧表が格納
    された相互関連情報ファイルとを備え、 前記反応式検出手段は、 前記入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらにこの正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第1の処理部
    と、 前記第1の処理部で読み出された化合物の番号に基づい
    て、化合物が基質あるいは生成物となる酵素の番号を前
    記相互関連情報ファイルから読み出す第2の処理部と、 前記第2の処理部で読み出された番号の酵素と前記化合
    物と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び前記
    酵素についての付加情報を前記酵素情報ファイルから読
    み出す第3の処理部と、 前記第1の処理部で読み出された化合物の番号と、前記
    第2の処理部で読み出された酵素の番号と、前記第3の
    処理部で読み出された他の化合物の番号とから、前記入
    力手段で受け付けられた化合物の反応式図を前記表示手
    段に表示し、さらに、前記第3の処理部で読み出された
    酵素についての付加情報を前記表示手段に表示する第4
    の処理部とを備え、 前記受容体情報検出手段は、 前記入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらにこの正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第5の処理部
    と、 前記第5の処理部で読み出された化合物の番号に基づい
    て、化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体の
    番号を前記相互関連情報ファイルから読み出す第6の処
    理部と、 前記第6の処理部で読み出された番号の受容体について
    の少なくとも付加情報を前記受容体情報ファイルから読
    み出す第7の処理部と、 前記第7の処理部で読み出された受容体についての少な
    くとも付加情報を前記表示手段に表示する第8の処理部
    とを備えることを特徴とする生化学情報処理装置。
  2. 【請求項2】 化合物、酵素及び受容体についての生化
    学情報が記憶された記憶手段と、 前記生化学情報を表す画像データまたは前記生化学情報
    を表す記号データの入力を受け付ける入力手段と、 基質および/または生成物である化合物についてのデー
    タが前記入力手段で受け付けられた場合に、このデータ
    に基づいて前記化合物の関わる化学反応式を検出する反
    応式検出手段と、 化合物についてのデータが前記入力手段で受け付けられ
    た場合に、このデータに基づいて前記化合物が作動物質
    および/または拮抗物質となる受容体についての付加情
    報を検出する受容体情報検出手段と、 反応経路を構成する複数の化合物の中から選択される所
    定の化合物についてのデータが前記入力手段で受け付け
    られた場合に、このデータに基づいて前記複数の化合物
    の反応経路を検出する反応経路検出手段と、 少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表示手段と
    を備える生化学情報処理装置であって、 前記記憶手段は、 化合物の番号と当該化合物に対応する正準化データとの
    関係を示す一覧表、及び当該化合物についての付加情報
    が格納された化合物情報ファイルと、 酵素の番号と当該酵素の基質である化合物の番号と当該
    酵素による生成物である化合物の番号との関係を示す一
    覧表、及び当該酵素についての付加情報が格納された酵
    素情報ファイルと、 受容体の番号と当該受容体の作動物質および/または拮
    抗物質である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び
    当該受容体についての付加情報が格納された受容体情報
    ファイルと、 少なくとも、化合物の番号と当該化合物が基質となる酵
    素の番号と当該化合物が生成物となる酵素の番号と当該
    化合物が作動物質となる受容体の番号と当該化合物が拮
    抗物質となる受容体の番号との関係を示す一覧表が格納
    された相互関連情報ファイルとを備え、 前記反応式検出手段は、 前記入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらに前記正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第1の処理部
    と、 前記第1の処理部で読み出された化合物の番号に基づい
    て、化合物が基質あるいは生成物となる酵素の番号を前
    記相互関連情報ファイルから読み出す第2の処理部と、 前記第2の処理部で読み出された番号の酵素と前記化合
    物と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び前記
    酵素についての付加情報を前記酵素情報ファイルから読
    み出す第3の処理部と、 前記第1の処理部で読み出された化合物の番号と、前記
    第2の処理部で読み出された酵素の番号と、前記第3の
    処理部で読み出された他の化合物の番号とから、前記入
    力手段で受け付けられた化合物の反応式図を前記表示手
    段に表示し、さらに、前記第3の処理部で読み出された
    酵素についての付加情報を前記表示手段に表示する第4
    の処理部とを備え、 前記受容体情報検出手段は、 前記入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらにこの正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第5の処理部
    と、 前記第5の処理部で読み出された化合物の番号に基づい
    て、化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体の
    番号を前記相互関連情報ファイルから読み出す第6の処
    理部と、 前記第6の処理部で読み出された番号の受容体について
    の少なくとも付加情報を前記受容体情報ファイルから読
    み出す第7の処理部と、 前記第7の処理部で読み出された受容体についての少な
    くとも付加情報を前記表示手段に表示する第8の処理部
    とを備え、 前記反応経路検出手段は、 前記入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらにこの正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第9の処理部
    と、 前記第9の処理部で読み出された化合物の番号に基づい
    て、この化合物を基質とする酵素の番号とこの化合物を
    生成物とする酵素の番号とを前記相互関連情報ファイル
    から読み出す第10の処理部と、 前記第10の処理部で読み出された酵素の番号に基づい
    て、この酵素の基質である化合物の番号とこの酵素によ
    る生成物である化合物の番号を前記酵素情報ファイルか
    ら読み出す第11の処理部と、 前記第10の処理部による処理と前記第11の処理部に
    よる処理とを繰り返し、所定反応経路内の化合物及び酵
    素を検索する第12の処理部と、 前記第10の処理部で読み出された酵素の番号と、前記
    第11の処理部で読み出された化合物の番号とから、こ
    れらの化合物の反応式図を反応経路に沿って前記表示手
    段に表示する第13の処理部とを備えることを特徴とす
    る生化学情報処理装置。
  3. 【請求項3】 化合物、酵素及び受容体についての生化
    学情報が記憶された記憶手段と、 前記生化学情報を表す画像データまたは前記生化学情報
    を表す記号データの入力を受け付ける入力手段と、 化合物についてのデータが前記入力手段で受け付けられ
    た場合に、このデータに基づいて前記化合物が作動物質
    および/または拮抗物質となる受容体についての付加情
    報を検出する受容体情報検出手段と、 反応経路を構成する複数の化合物の中から選択される所
    定の化合物についてのデータが前記入力手段で受け付け
    られた場合に、このデータに基づいて前記複数の化合物
    の反応経路を検出する反応経路検出手段と、 少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表示手段と
    を備える生化学情報処理装置であって、 前記記憶手段は、 化合物の番号と当該化合物に対応する正準化データとの
    関係を示す一覧表、及び当該化合物についての付加情報
    が格納された化合物情報ファイルと、 酵素の番号と当該酵素の基質である化合物の番号と当該
    酵素による生成物である化合物の番号との関係を示す一
    覧表、及び当該酵素についての付加情報が格納された酵
    素情報ファイルと、 受容体の番号と当該受容体の作動物質および/または拮
    抗物質である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び
    当該受容体についての付加情報が格納された受容体情報
    ファイルと、 少なくとも、化合物の番号と当該化合物が基質となる酵
    素の番号と当該化合物が生成物となる酵素の番号と当該
    化合物が作動物質となる受容体の番号と当該化合物が拮
    抗物質となる受容体の番号との関係を示す一覧表が格納
    された相互関連情報ファイルとを備え、 前記受容体情報検出手段は、 前記入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらにこの正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第5の処理部
    と、 前記第5の処理部で読み出された化合物の番号に基づい
    て、化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体の
    番号を前記相互関連情報ファイルから読み出す第6の処
    理部と、 前記第6の処理部で読み出された番号の受容体について
    の少なくとも付加情報を前記受容体情報ファイルから読
    み出す第7の処理部と、 前記第7の処理部で読み出された受容体についての少な
    くとも付加情報を前記表示手段に表示する第8の処理部
    とを備え、 前記反応経路検出手段は、 前記入力手段で受け付けられた化合物についてのデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらにこの正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第9の処理部
    と、 前記第9の処理部で読み出された化合物の番号に基づい
    て、この化合物を基質とする酵素の番号とこの化合物を
    生成物とする酵素の番号とを前記相互関連情報ファイル
    から読み出す第10の処理部と、 前記第10の処理部で読み出された酵素の番号に基づい
    て、この酵素の基質である化合物の番号とこの酵素によ
    る生成物である化合物の番号を前記酵素情報ファイルか
    ら読み出す第11の処理部と、 前記第10の処理部による処理と前記第11の処理部に
    よる処理とを繰り返し、所定反応経路内の化合物及び酵
    素を検索する第12の処理部と、 前記第10の処理部で読み出された酵素の番号と、前記
    第11の処理部で読み出された化合物の番号とから、こ
    れらの化合物の反応式図を反応経路に沿って前記表示手
    段に表示する第13の処理部とを備えることを特徴とす
    る生化学情報処理装置。
  4. 【請求項4】 前記入力手段が、化合物を構成する各原
    子についての固有データ及び原子間の結合対データの入
    力を受け付け;前記生化学情報処理装置が、前記入力手
    段で受け付けられた各データに基づいて、前記化合物の
    化学構造を一意的に特定できる正準化データを作成する
    正準化データ作成手段を更に備えており;前記正準化デ
    ータ作成手段は、 前記入力手段で受け付けられた各データに基づいて、各
    原子を等価原子ごとに別のクラスに分類して、クラスご
    とに異なるクラス番号を各原子に与える構成原子分類処
    理部と、 前記構成原子分類処理部で各原子に与えられたクラス番
    号に基づいて、前記化合物の構造と一意的に対応した正
    準化番号を各原子に与える正準化番号付与処理部と、 前記正準化番号付与処理部で各原子に与えられた正準化
    番号に基づいて、前記正準化データを作成する正準化デ
    ータ作成処理部とを備える;請求項1〜3のうちのいず
    れかに記載の生化学情報処理装置。
  5. 【請求項5】 前記構成原子分類処理部は、 各原子に3種類の属性(ai ,bij,dij)を与え、こ
    れらの属性が一つでも異なる原子は非等価であると判定
    できることを利用して、各原子を等価原子毎に異なるク
    ラス番号を付与しており、 前記3種類の属性(ai ,bij,dij)の中で、ai
    入力番号iの原子の種類番号であり、bijは入力番号i
    の原子に隣接する結合のうち、その種類番号がjである
    結合の数であり、dijは入力番号iの原子から最短経路
    によりj個の結合を経て巡れる道筋の数であり;前記正
    準化番号付与処理部は、 正準化番号を1から昇順に各原子に与える過程におい
    て、前記クラス番号の優先順位が最高である原子に正準
    化番号1を与え、以降正準化番号nまでが付与されてい
    る時、既に正準化番号が与えられている原子でかつ未だ
    正準化番号が与えられていない原子が結合している原子
    の中で正準化番号が最小である原子を選び、その原子に
    結合している未だ正準化番号が与えられていない原子の
    中で前記クラス番号の優先順位が最高である原子に正準
    化番号n+1を与えており;前記正準化データ作成処理
    部は、 各原子に3種類の属性(Pi ,Ti ,Si )を与えて、
    これらの属性を一列に並べることによって前記正準化デ
    ータを作成しており、 前記3種類の属性(Pi ,Ti ,Si )の中で、Pi
    正準化番号iの原子に結合し且つ正準化番号が最小の原
    子の正準化番号であり、Ti は正準化番号iの原子と正
    準化番号Pi の原子との結合の種類記号であり、Si
    正準化番号iの原子の種類記号である;請求項4に記載
    の生化学情報処理装置。
  6. 【請求項6】 化合物、酵素及び受容体についての生化
    学情報が記憶された記憶手段と、 前記生化学情報を表す画像データまたは前記生化学情報
    を表す記号データの入力を受け付ける入力手段と、 少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表示手段と
    を備える情報処理装置を用いた生化学情報処理方法であ
    って、 前記記憶手段は、 化合物の番号と当該化合物に対応する正準化データとの
    関係を示す一覧表、及び当該化合物についての付加情報
    が格納された化合物情報ファイルと、 酵素の番号と当該酵素の基質である化合物の番号と当該
    酵素による生成物である化合物の番号との関係を示す一
    覧表、及び当該酵素についての付加情報が格納された酵
    素情報ファイルと、 受容体の番号と当該受容体の作動物質および/または拮
    抗物質である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び
    当該受容体についての付加情報が格納された受容体情報
    ファイルと、 少なくとも、化合物の番号と当該化合物が基質となる酵
    素の番号と当該化合物が生成物となる酵素の番号と当該
    化合物が作動物質となる受容体の番号と当該化合物が拮
    抗物質となる受容体の番号との関係を示す一覧表が格納
    された相互関連情報ファイルとを備え、 基質および/または生成物である化合物についてのデー
    タが前記入力手段で受け付けられた場合に、このデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらにこの正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第1のステップ
    と、 前記第1のステップで読み出された化合物の番号に基づ
    いて、この化合物が基質あるいは生成物となる酵素の番
    号を前記相互関連情報ファイルから読み出す第2のステ
    ップと、 前記第2のステップで読み出された番号の酵素と前記化
    合物と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び前
    記酵素についての付加情報を、前記酵素情報ファイルか
    ら読み出す第3のステップと、 前記第1のステップで読み出された化合物の番号と、前
    記第2のステップで読み出された酵素の番号と、前記第
    3のステップで読み出された他の化合物の番号とから、
    前記入力手段で受け付けられた化合物の反応式図を前記
    表示手段に表示し、さらに、前記第3のステップで読み
    出された酵素についての付加情報を前記表示手段に表示
    する第4のステップと、 化合物についてのデータが前記入力手段で受け付けられ
    た場合に、このデータから当該化合物の化学構造を一意
    的に示す前記正準化データを作成し、さらにこの正準化
    データに基づいて前記化合物情報ファイルを検索して、
    前記正準化データが前記化合物情報ファイルに存在する
    場合に、前記正準化データに対応する化合物の番号を読
    み出す第5のステップと、 前記第5のステップで読み出された化合物の番号に基づ
    いて、化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体
    の番号を前記相互関連情報ファイルから読み出す第6の
    ステップと、 前記第6のステップで読み出された番号の受容体につい
    ての少なくとも付加情報を前記受容体情報ファイルから
    読み出す第7のステップと、 前記第7のステップで読み出された受容体についての少
    なくとも付加情報を前記表示手段に表示する第8のステ
    ップとを備えることを特徴する生化学情報処理方法。
  7. 【請求項7】 化合物、酵素及び受容体についての生化
    学情報が記憶された記憶手段と、 前記生化学情報を表す画像データまたは前記生化学情報
    を表す記号データの入力を受け付ける入力手段と、 少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表示手段と
    を備える情報処理装置を用いた生化学情報処理方法であ
    って、 前記記憶手段は、 化合物の番号と当該化合物に対応する正準化データとの
    関係を示す一覧表、及び当該化合物についての付加情報
    が格納された化合物情報ファイルと、 酵素の番号と当該酵素の基質である化合物の番号と当該
    酵素による生成物である化合物の番号との関係を示す一
    覧表、及び当該酵素についての付加情報が格納された酵
    素情報ファイルと、 受容体の番号と当該受容体の作動物質および/または拮
    抗物質である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び
    当該受容体についての付加情報が格納された受容体情報
    ファイルと、 少なくとも、化合物の番号と当該化合物が基質となる酵
    素の番号と当該化合物が生成物となる酵素の番号と当該
    化合物が作動物質となる受容体の番号と当該化合物が拮
    抗物質となる受容体の番号との関係を示す一覧表が格納
    された相互関連情報ファイルとを備え、 基質および/または生成物である化合物についてのデー
    タが前記入力手段で受け付けられた場合に、このデータ
    から当該化合物の化学構造を一意的に示す前記正準化デ
    ータを作成し、さらにこの正準化データに基づいて前記
    化合物情報ファイルを検索して、前記正準化データが前
    記化合物情報ファイルに存在する場合に、前記正準化デ
    ータに対応する化合物の番号を読み出す第1のステップ
    と、 前記第1のステップで読み出された化合物の番号に基づ
    いて、この化合物が基質あるいは生成物となる酵素の番
    号を前記相互関連情報ファイルから読み出す第2のステ
    ップと、 前記第2のステップで読み出された番号の酵素と前記化
    合物と共に反応系を構成する他の化合物の番号、及び前
    記酵素についての付加情報を、前記酵素情報ファイルか
    ら読み出す第3のステップと、 前記第1のステップで読み出された化合物の番号と、前
    記第2のステップで読み出された酵素の番号と、前記第
    3のステップで読み出された他の化合物の番号とから、
    前記入力手段で受け付けられた化合物の反応式図を前記
    表示手段に表示し、さらに、前記第3のステップで読み
    出された酵素についての付加情報を前記表示手段に表示
    する第4のステップと、 化合物についてのデータが前記入力手段で受け付けられ
    た場合に、このデータから当該化合物の化学構造を一意
    的に示す前記正準化データを作成し、さらにこの正準化
    データに基づいて前記化合物情報ファイルを検索して、
    前記正準化データが前記化合物情報ファイルに存在する
    場合に、前記正準化データに対応する化合物の番号を読
    み出す第5のステップと、 前記第5のステップで読み出された化合物の番号に基づ
    いて、化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体
    の番号を前記相互関連情報ファイルから読み出す第6の
    ステップと、 前記第6のステップで読み出された番号の受容体につい
    ての少なくとも付加情報を前記受容体情報ファイルから
    読み出す第7のステップと、 前記第7のステップで読み出された受容体についての少
    なくとも付加情報を前記表示手段に表示する第8のステ
    ップと、 反応経路を構成する複数の化合物の中から選択される所
    定の化合物についてのデータが前記入力手段で受け付け
    られた場合に、このデータから当該化合物の化学構造を
    一意的に示す前記正準化データを作成し、さらにこの正
    準化データに基づいて前記化合物情報ファイルを検索し
    て、前記正準化データが前記化合物情報ファイルに存在
    する場合に、前記正準化データに対応する化合物の番号
    を読み出す第9のステップと、 前記第9のステップで読み出された化合物の番号に基づ
    いて、この化合物を基質とする酵素の番号とこの化合物
    を生成物とする酵素の番号とを前記相互関連情報ファイ
    ルから読み出す第10のステップと、 前記第10のステップで読み出された酵素の番号に基づ
    いて、この酵素の基質である化合物の番号とこの酵素に
    よる生成物である化合物の番号を前記酵素情報ファイル
    から読み出す第11のステップと、 前記第10のステップと前記第11のステップとを繰り
    返し、所定反応経路内の化合物及び酵素を検索する第1
    2のステップと、 前記第10のステップで読み出された酵素の番号と、前
    記第11のステップで読み出された化合物の番号とか
    ら、これらの化合物の反応式図を反応経路に沿って前記
    表示手段に表示する第13のステップとを備えることを
    特徴する生化学情報処理方法。
  8. 【請求項8】 化合物、酵素及び受容体についての生化
    学情報が記憶された記憶手段と、 前記生化学情報を表す画像データまたは前記生化学情報
    を表す記号データの入力を受け付ける入力手段と、 少なくとも化学反応式の反応式図を表示する表示手段と
    を備える情報処理装置を用いた生化学情報処理方法であ
    って、 前記記憶手段は、 化合物の番号と当該化合物に対応する正準化データとの
    関係を示す一覧表、及び当該化合物についての付加情報
    が格納された化合物情報ファイルと、 酵素の番号と当該酵素の基質である化合物の番号と当該
    酵素による生成物である化合物の番号との関係を示す一
    覧表、及び当該酵素についての付加情報が格納された酵
    素情報ファイルと、 受容体の番号と当該受容体の作動物質および/または拮
    抗物質である化合物の番号との関係を示す一覧表、及び
    当該受容体についての付加情報が格納された受容体情報
    ファイルと、 少なくとも、化合物の番号と当該化合物が基質となる酵
    素の番号と当該化合物が生成物となる酵素の番号と当該
    化合物が作動物質となる受容体の番号と当該化合物が拮
    抗物質となる受容体の番号との関係を示す一覧表が格納
    された相互関連情報ファイルとを備え、 化合物についてのデータが前記入力手段で受け付けられ
    た場合に、このデータから当該化合物の化学構造を一意
    的に示す前記正準化データを作成し、さらにこの正準化
    データに基づいて前記化合物情報ファイルを検索して、
    前記正準化データが前記化合物情報ファイルに存在する
    場合に、前記正準化データに対応する化合物の番号を読
    み出す第5のステップと、 前記第5のステップで読み出された化合物の番号に基づ
    いて、化合物が作動物質あるいは拮抗物質となる受容体
    の番号を前記相互関連情報ファイルから読み出す第6の
    ステップと、 前記第6のステップで読み出された番号の受容体につい
    ての少なくとも付加情報を前記受容体情報ファイルから
    読み出す第7のステップと、 前記第7のステップで読み出された受容体についての少
    なくとも付加情報を前記表示手段に表示する第8のステ
    ップと、 反応経路を構成する複数の化合物の中から選択される所
    定の化合物についてのデータが前記入力手段で受け付け
    られた場合に、このデータから当該化合物の化学構造を
    一意的に示す前記正準化データを作成し、さらにこの正
    準化データに基づいて前記化合物情報ファイルを検索し
    て、前記正準化データが前記化合物情報ファイルに存在
    する場合に、前記正準化データに対応する化合物の番号
    を読み出す第9のステップと、 前記第9のステップで読み出された化合物の番号に基づ
    いて、この化合物を基質とする酵素の番号とこの化合物
    を生成物とする酵素の番号とを前記相互関連情報ファイ
    ルから読み出す第10のステップと、 前記第10のステップで読み出された酵素の番号に基づ
    いて、この酵素の基質である化合物の番号とこの酵素に
    よる生成物である化合物の番号を前記酵素情報ファイル
    から読み出す第11のステップと、 前記第10のステップと前記第11のステップとを繰り
    返し、所定反応経路内の化合物及び酵素を検索する第1
    2のステップと、 前記第10のステップで読み出された酵素の番号と、前
    記第11のステップで読み出された化合物の番号とか
    ら、これらの化合物の反応式図を反応経路に沿って前記
    表示手段に表示する第13のステップとを備えることを
    特徴する生化学情報処理方法。
  9. 【請求項9】 前記入力手段が、化合物を構成する各原
    子についての固有データ及び原子間の結合対データの入
    力を受け付け;前記生化学情報処理方法が、 前記入力手段で受け付けられた各データに基づいて、各
    原子を等価原子ごとに別のクラスに分類して、クラスご
    とに異なるクラス番号を各原子に与える構成原子分類ス
    テップと、 前記構成原子分類ステップで各原子に与えられたクラス
    番号に基づいて、前記化合物の構造と一意的に対応した
    正準化番号を各原子に与える正準化番号付与ステップ
    と、 前記正準化番号付与ステップで各原子に与えられた正準
    化番号に基づいて、前記化合物の化学構造を一意的に特
    定できる正準化データを作成する正準化データ作成ステ
    ップとを更に備える;請求項6〜8のうちのいずれかに
    記載の生化学情報処理方法。
  10. 【請求項10】 前記構成原子分類ステップは、 各原子に3種類の属性(ai ,bij,dij)を与え、こ
    れらの属性が一つでも異なる原子は非等価であると判定
    できることを利用して、各原子を等価原子毎に異なるク
    ラス番号を付与しており、 前記3種類の属性(ai ,bij,dij)の中で、ai
    入力番号iの原子の種類番号であり、bijは入力番号i
    の原子に隣接する結合のうち、その種類番号がjである
    結合の数であり、dijは入力番号iの原子から最短経路
    によりj個の結合を経て巡れる道筋の数であり;前記正
    準化番号付与ステップは、 正準化番号を1から昇順に各原子に与える過程におい
    て、前記クラス番号の優先順位が最高である原子に正準
    化番号1を与え、以降正準化番号nまでが付与されてい
    る時、既に正準化番号が与えられている原子でかつ未だ
    正準化番号が与えられていない原子が結合している原子
    の中で正準化番号が最小である原子を選び、その原子に
    結合している未だ正準化番号が与えられていない原子の
    中で前記クラス番号の優先順位が最高である原子に正準
    化番号n+1を与えており;前記正準化データ作成ステ
    ップは、 各原子に3種類の属性(Pi ,Ti ,Si )を与えて、
    これらの属性を一列に並べることによって前記正準化デ
    ータを作成しており、 前記3種類の属性(Pi ,Ti ,Si )の中で、Pi
    正準化番号iの原子に結合し且つ正準化番号が最小の原
    子の正準化番号であり、Ti は正準化番号iの原子と正
    準化番号Pi の原子との結合の種類記号であり、Si
    正準化番号iの原子の種類記号である;請求項9に記載
    の生化学情報処理方法。
JP8108265A 1995-04-28 1996-04-26 生化学情報処理装置及び生化学情報処理方法 Withdrawn JPH0916628A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2026009634A1 (ja) * 2024-07-03 2026-01-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 情報処理方法、情報処理システム、および情報処理プログラム

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