アミノ酸配列のマルチプルアライメントにおける反復改善過程の並列化とA^*アルゴリズムの適用
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概要
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タンパク質のアミノ酸配列のマルチプルアライメントの問題は,アミノ酸残基の保存や置換,欠失や挿入に一定の指標を与え,その総和(sum-of-pairs)が最大となるものが最も確からしいアライメントであるというモデル化が現在主流になっている.このモデルは,総和の最大化に関する組み合わせ最適化問題を解くこととなる.大規模の問題を計算機で高精度に解くには,組み合わせの数が爆発するため,ヒューリスティクスの導入が必要となり,アライメントの精度と計算時間との間にトレードオフの関係が存在している.そのため実用的には従来から近似的な解法がとられてきた.代表的な近似解法は,ツリーベース法であるが,解の精度は必ずしも十分ではなかった.我々は新しい戦略として反復改善法を拡張し,最良優先探索の効率的な近似化を図った上で,最良優先探索における近傍探索を並列実装した.さらに,A^*アルゴリズムを適用して探索空間の効率的な刈り込みを実現した.これらの改良の結果,大規模のマルチプルアライメントの問題を高精度に,現実的な計算時間内で得ることを可能とした.
- 社団法人情報処理学会の論文
- 1999-12-15
著者
-
斎藤 稔
弘前大学理工学部
-
秋山 泰
技術研究組合新情報処理開発機構
-
十時 泰
株式会社情報数理研究所
-
鬼塚 健太郎
技術研究組合新情報処理開発機構
-
野口 保
技術研究組合新情報処理開発機構
-
安藤 誠
技術研究組合新情報処理開発機構
-
安藤 誠
新情報処理開発機構
-
安藤 誠
日本鋼管株式会社情報システム部:産業技術総合研究所生命情報科学研究センター:大阪大学大学院基礎工学研究科情報数理系専攻
-
野口 保
技術研究組合 新情報処理開発機構
-
秋山 泰
産総研・cbrc
-
秋山 泰
産業技術総合研究所生命情報科学研究センター
-
秋山 泰
技術研究組合新情報処理開発機構つくば研究センタ
-
鬼塚 健太郎
技術研究組合 新情報処理開発機構
-
十時 泰
株式会社情報数理研究所:(現)理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
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