| メール | toda.hirofumi.gu@u.tsukuba.ac.jp |
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| 名前 | 戸田 浩史 |
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| 所属（教員組織）※学生は指導教員の所属を選択 /Affiliation (Faculty/Organization) | 国際統合睡眠医科学研究機構/International Institute for Integrative Sleep Medicine |
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| 専門分野/ Research Field | 分子行動遺伝学 |
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| 以下の項目から選んでください。 Please select from the options below. | 教員・研究員/ Faculty Member / Researcher |
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| 職位 Position | 助教 |
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| 2－1研究へのAIの活用経験と意識（当てはまるものを選んでください）/Experience with and Perceptions of AI Utilization in Research | AIを活用して研究を実施したことがある/I have conducted research using AI. |
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| 3-1 AI を活用することで推進したい（推進した）研究テーマを回答ください。（1テーマ40字程度）Please describe the research theme(s) you would like to promote (or have promoted) by utilizing AI. | AIを用いた睡眠調節に関わる天然変性タンパク質の種横断ホモログ探索と同定 |
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| 3-2 AIを活用することで解決したい（解決した）学術的課題の概要を教えてください（分野外の専門家がわかるように。1テーマ100〜300字程度）Please provide an overview of the academic challenge(s) you would like to address (or have addressed) by utilizing AI. | 従来、相同遺伝子（ホモログ）の探索は、タンパク質を構成するアミノ酸配列（一次配列）の類似性にもとづいて行われてきました。しかし、これまでの我々の予備研究や知見から、睡眠を調節する因子の一次配列があまり似ていなくても、立体構造や機能がよく似たタンパク質が、種を超えて存在する可能性が示唆されてきました。しかし、膨大な数のタンパク質の中から、配列類似性だけでは見つけにくい「機能的に対応するホモログ」を網羅的に探し出すのは非常に困難です。そこでAIを活用し、一次配列に加えて、タンパク質の立体構造の類似性やそのほかの特徴にも着目し、解析を行うことで、種を超えて保存された睡眠調節因子の探索・同定を効率化したいと考えています。 |
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| 3-3 以下内容がわかる場合は具体的に教えてください。１．研究テーマで AI が特に有効または改善ができる部分はどこ（何）でしょうか？２．AIを活用することによって、研究分野にどのようなインパクトをあたえられるでしょうか？If possible, please provide specific details on the following points: 1Which part(s) ... | 1. AIが特に有効なのは、アミノ酸の一次配列があまり似ていないため、従来の方法では見つけにくい「機能が似たタンパク質」を、膨大なデータの中から探し出す点です。AIにより候補を広く拾いつつ「当たりそうな順」に絞り込めるため、探索の効率と実験検証の打率を高めることが期待できます。
2. AIの活用により、従来の方法では見落とされがちな睡眠調節因子の新規同定と、種を超えて保存された睡眠機構の理解が進みます。また、特定の形をとらない天然変性タンパク質を対象とした「一次配列に依存しない種を横断したホモログ探索」という方法論自体を確立できれば、睡眠研究にとどまらず、天然変性タンパク質が重要な役割を果たす多くの生命現象研究（ガンや神経変性疾患）へ波及するインパクトが期待できます。 |
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| 3-4 現時点で AI for Science チャレンジ型に応募したいと思いますか？At this point, would you like to apply for the AI for Science Challenge–type program? | 応募したい I would like to apply. |
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| 3-5 ご自身の研究活動にAIを導入・活用するときの課題があれば教えてください。支援構築の参考にします。（複数選択可）If you have any challenges or concerns regarding the introduction or use of AI in your own research activities, please let us know. | どこからはじめればよいかわからない/AIで「何ができるのか」わからない I do not know where to start.I do not understand what AI can actually do.;相談できる相手がいない/AI専門研究者への伝手がない I do not have anyone to consult with / I have no connections to AI specialist researchers.; |
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| 3-6 上記テーマのためのデータは既に取得済みですか？ Have the data for the above research theme already been collected? | データは既に取得済み、取得途中・公開データ・パブリックデータを活用予定 / The data have already been collected. The data are currently being collected, or we plan to use existing open or public datasets. |
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| 4-1 今後AI活用したい（これまでAI活用した）研究データについて取得先や収集手法について可能な範囲で教えてください。 Please describe, to the extent possible, the sources and collection methods of the research data that you would like to use (or have us... | AIに入れるデータは自身が既に取得したデータと、公開されているデータバンクから大量に取得可能です。 |
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| 4-2 以下を参考にデータの種類等を可能な範囲で教えてください。 観測データ / 実験データ / 測定データ 画像 / 音声 / 動画 / テキスト / 時系列 数値シミュレーション結果 センサーデータ 行動データ / 社会調査・アンケートデータ （横断的にデータ取得/縦断的：一人物に複数点） 文献データ / デジタルアーカイブ その他 Please descr... | 実験データは我々が発見した睡眠を誘引する因子の配列やそのタンパク質の特徴です。文献データは一般にオープンにされているものを用います。 |
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| 4-3 その他、保有している研究データについて、取得先や取得手法について可能な範囲で教えてください。 In addition to the above, please describe, to the extent possible, the sources and collection methods of any other research data you possess. | 研究室で行動アッセイから得られた睡眠計測データ。 |
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| 4-4 下記を参考に、データの種類等を可能な範囲で教えてください。 観測データ / 実験データ / 測定データ 画像 / 音声 / 動画 / テキスト / 時系列 数値シミュレーション結果 センサーデータ 行動データ / 社会調査・アンケートデータ （横断的にデータ取得/縦断的：一人物に複数点） 文献データ / デジタルアーカイブ その他 Please descr... | 実験データ・ 測定データとして、睡眠時間のデータ |
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| 4-5 データの基本情報（サンプル数、説明変数、目的変数）について教えてください。Please provide basic information about the data, such as the number of samples, explanatory variables (independent variables), and target variables (depend... | 自身が取得した睡眠データは数十。公開されている遺伝子データは数銭から数万の単位。 |
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| 4-7 データの信頼性について次の点を記述してください。例）・測定精度/誤差範囲/ノイズがあればその特徴、もしくは、専門家によるアノテーションが必要かどうか Please describe the reliability of the data, addressing the following points as appropriate. Examples: Measurement a... | アミノ酸配列なので誤差範囲はないと考えられます |
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| 4-8 データの偏りについて次の点を記述してください。例・属性の偏りがあればどんなものか/サンプルサイズの偏りがあればどんなものか/データの揺らぎがあればどんなものか Please describe any biases present in the data, addressing the following points as appropriate. Examples: Types... | シークエンスデータですので、偏りはありません。 |
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