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APPARATUS FOR THE IDENTIFICATION OF RIBONUCLEIC ACID, METHOD FOR THE IDENTIFICATION OF RIBONUCLEIC ACID AND PROGRAM AND SYSTEM FOR THE IDENTIFICATION OF RIBONUCLEIC ACID

Foreign code F110006024
File No. S2008-0680
Posted date Dec 27, 2011
Country WIPO
International application number 2009JP057739
International publication number WO 2009/128526
Date of international filing Apr 17, 2009
Date of international publication Oct 22, 2009
Priority data
  • P2008-108369 (Apr 17, 2008) JP
Title APPARATUS FOR THE IDENTIFICATION OF RIBONUCLEIC ACID, METHOD FOR THE IDENTIFICATION OF RIBONUCLEIC ACID AND PROGRAM AND SYSTEM FOR THE IDENTIFICATION OF RIBONUCLEIC ACID
Abstract Disclosed are an apparatus for the identification of a ribonucleic acid, whereby not only the molecular weights of digestion products, from which nothing but the nucleic acid residue composition can be understood, but also nucleic acid residue sequence data is obtained from a product ion mass set and thus the identification reliability for the individual digestion products can be remarkably improved; a method for the identification of a ribonucleic acid; and a program and system for the identification of a ribonucleic acid. The method as described above comprises: searching for nucleic acid sequence database by using a fragment mass set indicating the molecular weights and inner structural data of individual oligonucleotides that are obtained by tandem mass spectrometry on digested oligonucleotides formed by chemically or enzymatically cleaving a ribonucleic acid; scoring candidate sequences; among candidate sequences showing the highest scores, referring those showing scores exceeding the threshold as identified sequences; and using these identified sequences in mapping on nucleic acid sequence database including genomic sequences.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】記憶部と制御部とを備えたリボ核酸同定装置であって、上記記憶部は、残基配列特異的な切断方法で切断されたリボ核酸に対するタンデム質量分析データから抽出されたスペクトルのピークを記憶するピーク記憶手段と、核酸エントリー毎に核酸配列を記憶する核酸配列記憶手段と、上記残基配列特異的な切断方法に対応する断片化規則を記憶する断片化規則記憶手段と、を備え、上記制御部は、上記ピークから実測断片分子量を抽出する実測断片分子量抽出手段と、上記断片化規則を参照して、上記核酸配列を断片化する断片化手段と、上記断片化手段で断片化した結果得られた上記核酸配列の断片配列について計算断片分子量を算出する計算断片分子量算出手段と、上記計算断片分子量と上記実測断片分子量とを比較することにより、上記実測断片分子量に対応する候補計算断片分子量を抽出する候補計算断片分子量抽出手段と、上記候補計算断片分子量に対応する上記断片配列である候補断片配列を、上記断片配列から抽出する候補断片配列抽出手段と、上記断片配列について、所定の開裂規則に従って計算プロダクトイオン質量を算出する計算プロダクトイオン質量算出手段と、上記ピークから実測プロダクトイオン質量を抽出する実測プロダクトイオン質量抽出手段と、上記計算プロダクトイオン質量と上記実測プロダクトイオン質量とを比較することにより、上記候補断片配列にスコアを付けるスコア付け手段と、上記スコアに基づいて、上記候補断片配列から、上記リボ核酸の上記断片配列を同定する候補配列同定手段と、を備えたことを特徴とするリボ核酸同定装置。

【請求項2】上記制御部は、検索対象として予め指定した部分集合内での上記核酸配列の上記断片配列の出現確率を算出する出現確率算出手段と、上記出現確率に基づいて、上記候補配列同定手段で同定した上記断片配列と上記核酸配列とを比較することにより、上記核酸エントリーにマッピングスコアを付けるエントリースコア付け手段と、上記マッピングスコアに基づいて、最も確からしい上記核酸エントリーを同定するエントリー同定手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のリボ核酸同定装置。

【請求項3】上記記憶部は、上記リボ核酸の修飾規則を記憶する修飾規則記憶手段を更に備え、上記制御部は、上記修飾規則を参照して、上記断片配列において修飾配列と未修飾配列との変換を行う修飾変換手段を更に備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のリボ核酸同定装置。

【請求項4】制御部と記憶部とを備えたリボ核酸同定装置において実行されるリボ核酸同定方法であって、上記記憶部は、残基配列特異的な切断方法で切断されたリボ核酸に対するタンデム質量分析データから抽出されたスペクトルのピークを記憶するピーク記憶手段と、核酸エントリー毎に核酸配列を記憶する核酸配列記憶手段と、上記残基配列特異的な切断方法に対応する断片化規則を記憶する断片化規則記憶手段と、を備え、上記制御部において実行される、上記ピークから実測断片分子量を抽出する実測断片分子量抽出ステップと、上記断片化規則を参照して、上記核酸配列を断片化する断片化ステップと、上記断片化ステップで断片化した結果得られた上記核酸配列の断片配列について計算断片分子量を算出する計算断片分子量算出ステップと、上記計算断片分子量と上記実測断片分子量とを比較することにより、上記実測断片分子量に対応する候補計算断片分子量を抽出する候補計算断片分子量抽出ステップと、上記候補計算断片分子量に対応する上記断片配列である候補断片配列を、上記断片配列から抽出する候補断片配列抽出ステップと、上記断片配列について、所定の開裂規則に従って計算プロダクトイオン質量を算出する計算プロダクトイオン質量算出ステップと、上記ピークから実測プロダクトイオン質量を抽出する実測プロダクトイオン質量抽出ステップと、上記計算プロダクトイオン質量と上記実測プロダクトイオン質量とを比較することにより、上記候補断片配列にスコアを付けるスコア付けステップと、上記スコアに基づいて、上記候補断片配列から、上記リボ核酸の上記断片配列を同定する候補配列同定ステップと、を含むことを特徴とするリボ核酸同定方法。

【請求項5】上記制御部において実行される、検索対象として予め指定した部分集合内での上記核酸配列の上記断片配列の出現確率を算出する出現確率算出ステップと、上記出現確率に基づいて、上記候補配列同定ステップで同定した上記断片配列と上記核酸配列とを比較することにより、上記核酸エントリーにマッピングスコアを付けるエントリースコア付けステップと、上記マッピングスコアに基づいて、最も確からしい上記核酸エントリーを同定するエントリー同定ステップと、を更に含むことを特徴とする請求項4に記載のリボ核酸同定方法。

【請求項6】上記記憶部は、上記リボ核酸の修飾規則を記憶する修飾規則記憶手段を更に備え、上記制御部において実行される、上記修飾規則を参照して、上記断片配列において修飾配列と未修飾配列との変換を行う修飾変換ステップを更に含むことを特徴とする請求項4または5に記載のリボ核酸同定方法。

【請求項7】制御部と記憶部とを備えたリボ核酸同定装置において実行させるためのプログラムであって、上記記憶部は、残基配列特異的な切断方法で切断されたリボ核酸に対するタンデム質量分析データから抽出されたスペクトルのピークを記憶するピーク記憶手段と、核酸エントリー毎に核酸配列を記憶する核酸配列記憶手段と、上記残基配列特異的な切断方法に対応する断片化規則を記憶する断片化規則記憶手段と、を備え、上記制御部において実行させるための、上記ピークから実測断片分子量を抽出する実測断片分子量抽出ステップと、上記断片化規則を参照して、上記核酸配列を断片化する断片化ステップと、上記断片化ステップで断片化した結果得られた上記核酸配列の断片配列について計算断片分子量を算出する計算断片分子量算出ステップと、上記計算断片分子量と上記実測断片分子量とを比較することにより、上記実測断片分子量に対応する候補計算断片分子量を抽出する候補計算断片分子量抽出ステップと、上記候補計算断片分子量に対応する上記断片配列である候補断片配列を、上記断片配列から抽出する候補断片配列抽出ステップと、上記断片配列について、所定の開裂規則に従って計算プロダクトイオン質量を算出する計算プロダクトイオン質量算出ステップと、上記ピークから実測プロダクトイオン質量を抽出する実測プロダクトイオン質量抽出ステップと、上記計算プロダクトイオン質量と上記実測プロダクトイオン質量とを比較することにより、上記候補断片配列にスコアを付けるスコア付けステップと、上記スコアに基づいて、上記候補断片配列から、上記リボ核酸の上記断片配列を同定する候補配列同定ステップと、を含むことを特徴とするプログラム。

【請求項8】上記制御部において実行させるための、検索対象として予め指定した部分集合内での上記核酸配列の上記断片配列の出現確率を算出する出現確率算出ステップと、上記出現確率に基づいて、上記候補配列同定ステップで同定した上記断片配列と上記核酸配列とを比較することにより、上記核酸エントリーにマッピングスコアを付けるエントリースコア付けステップと、上記マッピングスコアに基づいて、最も確からしい上記核酸エントリーを同定するエントリー同定ステップと、を更に含むことを特徴とする請求項7に記載のプログラム。

【請求項9】上記記憶部は、上記リボ核酸の修飾規則を記憶する修飾規則記憶手段を更に備え、上記制御部において実行させるための、上記修飾規則を参照して、上記断片配列において修飾配列と未修飾配列との変換を行う修飾変換ステップを更に含むことを特徴とする請求項7または8に記載のプログラム。

【請求項10】制御部と記憶部と入力部と出力部とを備えたクライアント装置と、制御部と記憶部とを備えたサーバ装置と、から構成されるリボ核酸同定システムであって、上記クライアント装置の上記制御部は、残基配列特異的な切断方法で切断されたリボ核酸に対するタンデム質量分析データから抽出されたスペクトルのピークを取得し、取得した上記ピークを上記クライアント装置の上記記憶部に格納すると共に上記サーバ装置へ送信するピーク取得手段と、上記入力部を介して入力された、上記残基配列特異的な切断方法を少なくとも指定する検索条件を、上記クライアント装置の上記記憶部に格納すると共に上記サーバ装置へ送信する検索条件入力手段と、上記サーバ装置で同定され上記サーバ装置から送信された上記リボ核酸の断片配列を、上記出力部を介して出力する結果出力手段と、を備え、上記サーバ装置の上記記憶部は、核酸エントリー毎に核酸配列を記憶する核酸配列記憶手段と、上記残基配列特異的な切断方法に対応する断片化規則を記憶する断片化規則記憶手段と、を備え、上記サーバ装置の上記制御部は、上記ピークから実測断片分子量を抽出する実測断片分子量抽出手段と、上記断片化規則を参照して、上記検索条件に基づいて、上記核酸配列を断片化する断片化手段と、上記断片化手段で断片化した結果得られた上記核酸配列の上記断片配列について計算断片分子量を算出する計算断片分子量算出手段と、上記計算断片分子量と上記実測断片分子量とを比較することにより、上記実測断片分子量に対応する候補計算断片分子量を抽出する候補計算断片分子量抽出手段と、上記候補計算断片分子量に対応する上記断片配列である候補断片配列を、上記断片配列から抽出する候補断片配列抽出手段と、上記断片配列について、所定の開裂規則に従って計算プロダクトイオン質量を算出する計算プロダクトイオン質量算出手段と、上記ピークから実測プロダクトイオン質量を抽出する実測プロダクトイオン質量抽出手段と、上記計算プロダクトイオン質量と上記実測プロダクトイオン質量とを比較することにより、上記候補断片配列にスコアを付けるスコア付け手段と、上記スコアに基づいて、上記候補断片配列から、上記リボ核酸の上記断片配列を同定する候補配列同定手段と、上記候補配列同定手段で同定した上記断片配列を上記クライアント装置へ送信する結果送信手段と、を備えたことを特徴とするリボ核酸同定システム。

【請求項11】上記サーバ装置の上記制御部は、検索対象として予め指定した部分集合内での上記核酸配列の上記断片配列の出現確率を算出する出現確率算出手段と、上記出現確率に基づいて、上記候補配列同定手段で同定した上記断片配列と上記核酸配列とを比較することにより、上記核酸エントリーにマッピングスコアを付けるエントリースコア付け手段と、上記マッピングスコアに基づいて、最も確からしい上記核酸エントリーを同定するエントリー同定手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項10に記載のリボ核酸同定システム。

【請求項12】上記サーバ装置の上記記憶部は、上記リボ核酸の修飾規則を記憶する修飾規則記憶手段を更に備え、上記サーバ装置の上記制御部は、上記修飾規則を参照して、上記断片配列において修飾配列と未修飾配列との変換を行う修飾変換手段を更に備えたことを特徴とする請求項10または11に記載のリボ核酸同定システム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • RIKEN
  • TOKYO METROPOLITAN UNIVERSITY
  • National University Corporation Tokyo University of Agriculture and Technology
  • Inventor
  • NAKAYAMA, Hiroshi
  • AKIYAMA, Misaki
  • ISOBE, Toshiaki
  • TAOKA, Masato
  • YAMAUCHI, Yoshio
  • TAKAHASHI, Nobuhiro
  • ISHIKAWA, Hideaki
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM(UTILITY MODEL),DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.

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