考察

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

union 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

0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2

-5 -4 -3 -2 -1 0

E-value（10の指数）

組み 合わ せの sens itivi ty/B LAST の

sens itivi

ty ^union

intersection combination

図3.12: BLAST単独の結果のsensitivityに対する組み合わせを行った結 果のsensitivityの比率

低下し、specificityが向上する。図3.14は、BLAST単独の結果に対する 提案手法を行った結果の比率を表す。

図3.14 より、提案手法によってE-value 閾値3.0*E-3(1.0*10^−2.69)〜 3.0*E-2(1.0*10^−1.69)の間で、BLASTのsensitivity、specificityの両方を 向したことが確認できる。また、E-value閾値3.0*E-3(1.0*10^−2.69)〜 3.0*E-2(1.0*10^−1.69)の間では、BLAST単独で用いた結果のsensitivityが27.9

％以上だったのに対し、specificity は99.1％以上だった。したがって、

E-value閾値3.0*E-3(1.0*10^−2.69)〜3.0*E-2(1.0*10^−1.69)の間では、 speci-ficityはsensitivitiyと比較し、上昇する余地が少なかったため、sensitivity に比べ増加幅も小さくなったといえる。

0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2

-5 -4 -3 -2 -1 0

E-value（10の指数）

組み 合わ せの spec ifici ty/B LAST の

spec ifici

ty union

intersection combination

図3.13: BLAST単独の結果のspecificityに対する組み合わせを行った結 果のspecificityの比率

0.975 1 1.025 1.05 1.075

-5 -4 -3 -2 -1 0

E-value(10の指数）

比率

sensitivity(提案手 法/BLAST) specificity(提案手 法/BLAST)

図3.14: BLAST単独の結果に対する提案手法を行った結果の比率

第 4 _{章 おわりに}

 本研究では、相同性検索手法を、タンパク質ペアのE-valueによって union、intersection操作を効果的に使い分けて、組み合わせることによ り、sensitivity、specificity両方の向上を目指した。その結果、BLASTと FASTAの組み合わせでは、E-value閾値3.0*E-3のように、union、 in-tersection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、BLASTとFASTA単独で用いる場 合に比べて向上させることができた。しかし、E-value閾値が大きくなる と、specificityは向上したものの、sensitivityは低下するといった結果と なった。

BLASTとFASTAのように、手法単独で用いる場合と比較して

sensi-tivityやspecificityが向上した組み合わせがあった背景には、タンパク質 のアミノ酸配列のアラインメントを行うアルゴリズムやE-valueの計算方 法が各手法で異なるということが考えられる。

また、組み合わせを行ったが、sensitivityをE-value閾値全域にわたっ て、向上するには至らなかったことから、各手法が拾ってくる相同なタン パク質ペアは似通っていると考えられ、ペアワイズアラインメントで相同 性検索を行う点に限界を感じる。

今後は、手法の組み合わせによって通常のGapped-BLASTより多くの 配列を拾うことで、PSI-BLASTのプロファイルの質やPSI-BLASTの精 度にどのような影響を及ぼすのか検証を行う予定である。

謝辞

本研究を行うにあたり、適切な助言やご指導を頂いた山名早人助教授に 深く感謝致します。また、日頃から常に熱心かつ的確に指導をして下さっ た山田真介先輩に心から感謝致します。そして、PC の設定や相同性検索 手法のインストールなどを手伝って下さった山田晃太郎先輩、岩橋永悟先 輩、斉藤純先輩をはじめ、研究室の先輩方、同輩にも御礼申し上げます。

参考文献

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http://blast.wustl.edu/blast/README.html