数理モデルを用いた入力刺激パターンからの修飾シグナル病の理解
Publicly Offered Research
| Project Area | Regulation of signal transduction by post-translational modifications and its pathogenic dysregulation |
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| Project/Area Number |
25117712
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kyushu University (2014)
The University of Tokyo (2013) |
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Principal Investigator |
久保田 浩行 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (40376603)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | トランスオミクス解析 / システムズバイオロジー / インスリン / シミュレーション / リン酸化プロテオーム / メタボローム / システム生物学 / 数理モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物の応答は全て、ゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム、メタボロームなど、いわゆる「多階層」にまたがるネットワークによって制御されていると言っても過言ではない。しかし、多階層にまたがるネットワークを同定する有効な手法は未だ報告されていない。疾病がシグナル伝達を要とした生物応答の破綻であることを考えると、複数階層のオミクスデータから多階層にまたがるネットワークを同定する手法の開発は、疾病の病因・病態などの包括的な理解のための有効なアプローチの一つになりうると期待できる。そこで我々は、多階層にまたがる1時間以内のインスリン応答に注目して、リン酸化プロテオーム（九州大学中山・松本先生との共同研究）とメタボローム（慶応大学曽我先生との共同研究）の時系列データとKEGGなどの複数のデータベースを用いることで、この2つの階層にまたがるネットワークを推定する手法を開発した（特許取得）。この結果、インスリンによる代謝制御ネットワークの全体像が世界で初めて明らかになった。さらに、本手法により同定された解糖系における新規調節経路の1つについては、実験による検証を行い、同定されたリン酸化が代謝制御に重要であることを明らかにした。また。数理モデルを作成することで、制御に重要な新規のリン酸化やアロステリック分子を推定する手法の開発も行った。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Reconstruction of Insulin Signal Flow from Phosphoproteome and Metabolome Data2014
Author(s)
Katsuyuki Yugi, Hiroyuki Kubota, Yu Toyoshima, Rei Noguchi, Kentaro Kawata, Yasunori Komori, Shinsuke Uda, Katsuyuki Kunida, Yoko Tomizawa, Yosuke Funato, Hiroaki Miki, Masaki Matsumoto, Keiichi I. Nakayama, Kasumi Kashikura, Keiko Endo, Kazutaka Ikeda, Tomoyoshi Soga, and Shinya Kuroda
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 8
Pages: 1171-1183
NAID
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Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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