第 3 章 相同性検索手法の組み合わせ 20
3.5 提案手法
3.5.2 提案手法( union 、 intersection 操作の使い分け) . 38
union、intersectionを以下のように使い分けることにより、手法単独で 用いるとspecificity が低下する(E-value閾値が1.0*E-3よりも大きい)
範囲で、sensitivity、specificityともに向上させることを目指す。
• E-valueが1.0*E-3以下のペア同士を組み合わせる場合、union操作 を行う
相同でないタンパク質ペアの検出数をほとんど増やさずに、相同な タンパク質ペアの検出数の増加が望める
• E-valueが1.0*E-3よりも大きいペア同士を組み合わせる場合、 in-tersection操作を行う
相同でないタンパク質ペアの検出数の減少が望める
E-value<=1.0*E-3
(相同でないものはペア 含まれていない)ほとんど
E-value<=1.0*E-3
(相同でないものはペア 含まれていない)ほとんど
E-value>1.0*E-3
(相同でないものをペア 多く含んでいる)
E-value>1.0*E-3
(相同でないものをペア 多く含んでいる)
手法A 手法B
union
・網羅性上昇
・この範囲だと精度は あまり下がりようがない
intersection
・精度上昇
図3.9: 提案手法
3.5.3 結果
E-value閾値が3.0*E-3の場合、新たに提案した組み合わせを行った全
15通りのうち、BLASTとFASTAの組み合わせでsensitivity、specificity ともに組み合わせの元となる2つの手法に比べて向上させることができた。
また、全15通りのうち、表3.11 に示すBLASTとSSEARCH、BLAST とSCANPS、FASTAとSSEARCHの3通りでsensitivity、specificityと もに組み合わせの元となる2つのの手法のうちのひとつに比べて向上させ ることができた。
表 3.11: E-value閾値が3.0*E-3における提案手法の結果 Method A Method B
BLAST FASTA 3.0 / 0.47 0.052 / 0.0011
BLAST SSEARCH 4.4 / -1.6 0.043 / 0.014 BLAST WU-BLAST 10.5 / -2.7 -0.27 / 0.39 BLAST SCANPS 4.4 / -0.86 0.018 / 0.096 BLAST PatternHunter -1.9 / 26.2 0.13 / -0.052 FASTA SSEARCH 1.7 / -1.8 0.0038 / 0.026 FASTA WU-BLAST 7.7 / -2.8 -0.31 / 0.39 FASTA SCANPS 1.1 / -1.6 -0.023 / 0.11 FASTA PatternHunter -3.5 / 27.3 0.070 / -0.057 SSEARCH WU-BLAST 4.8 / -2.1 -0.30 / 0.38 SSEARCH SCANPS -1.0 / -0.14 -0.015 / 0.092 SSEARCH PatternHunter -3.7 / 31.5 0.066 / -0.084 WU-BLAST SCANPS -2.4 / 5.3 0.36 / -0.21 WU-BLAST PatternHunter -3.9 / 40.6 0.45 / -0.38 SCANPS PatternHunter -3.8 / 30.4 0.15 / -0.10
Sensitivity
%increase over parent methods
Specificity
%increase over parent methods
また、図3.10は、E-value閾値3.0*E-3において、BLASTとFASTA にunion、intersection操作を行った結果と提案手法を適応した結果を比 較した図である。
図3.10より、E-value閾値3.0*E-3において、union操作ではBLAST とFASTA を単独で用いる場合に比べて、sensitivityを向上させている ものの、specificityを低下させていることがわかる。また、intersection 操作では、specificityは向上させているものの、sensitivityは低下させて いることがわかる。一方、提案手法では、sensitivity、specificityの両方
を、BLASTとFASTA単独で用いた場合に比べて向上させていることが
0.996 0.9965 0.997 0.9975 0.998 0.9985 0.999
0.25 0.255 0.26 0.265 0.27 0.275 0.28 sensitivity
spec ifici ty
BLAST FASTA union intersection combination
図 3.10: E-value閾値3.0*E-3におけるBLASTとFASTAの組み合わせ 結果
わかる。
また、図3.11は、BLASTとFASTAの組み合わせ(E-value閾値 1.0*E-10〜1.0間)におけるsensitivity、specificityの推移を表した図である。な お、提案手法に関しては、union、intersection操作の使い分けに用いる E-value閾値は1.0*E-3に設定した結果である。
図3.10や図3.11より、E-value閾値3.0*E-3のように、union、 inter-section操作の使い分けに用いるE-value閾値(1.0*E-3)に近い範囲では、
sensitivity、specificity共に、組み合わせの元となる2つの手法に比べて 向上させることができたことがわかる。しかし、E-value閾値が大きくな ると、specificityは向上させることができたものの、sensitivityは低下さ せてしまったことがわかる。また、提案手法は、union操作を行う場合と 比べて、sensitivityは低下させてしまったものの、specificityは向上させ ることができた。さらに、提案手法はintersection操作を行う場合と比べ て、E-value閾値が1.0*E-1以下の範囲ではspecificityは低下させてしまっ たものの、sensitivityは向上させることができた。E-value閾値が1.0*E-1 より大きい範囲ではsensitivity、specificity共に、intersection操作を行う 場合に比べて向上させることができた。
0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05
0.25 0.3 0.35 0.4
sensitivity sp ec
ifi ci
ty
BLASTFASTAunion intersection combination
図 3.11: E-value閾値1.0*E-10〜1.0におけるBLASTとFASTAの組み 合わせ結果