Integrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Integrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science
• Project/Area Number: 16H06573
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Takekawa Mutsuhiro 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30322332)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 貴 大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任教授(常勤) (40114516) ; 井上 純一郎 東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (70176428)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: シグナル伝達 / 数理科学 / 分子生物学 / プロテオミクス / ケミカルバイオロジー / 構造生物学 / 病態医科学

Outline of Final Research Achievements

In this project, we have elucidated the basic principles underlying the regulation of intracellular signaling networks and the resulting biological outcomes, and their failure in human diseases, through interdisciplinary collaborations between mathematical scientists and biomedical researchers. Our group also aimed to develop novel mathematical theories to accurately predict biological responses, critical biomarkers, and therapeutic targets for human diseases. To facilitate such interdisciplinary collaborations, we have held the steering committee meetings, annual meetings, domestic and international symposia, young researchers workshops and poster sessions, and other meetings. We have also released the web site and news letters to disclose information.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本領域研究では、数理科学研究者と生命科学研究者の異分野連携により、未知のシグナル伝達制御機構とその破綻がもたらす疾患発症機構を解明すると共に、疾患の克服に向けた応用研究へ発展させる事を目標に研究を進めた。また、生体応答を予測し、生命機能制御や疾患治療の鍵となる重要な分子や経路を抽出する新たな技術・理論の確立も目指した。その結果、新規シグナル伝達制御機構を多数同定する事に成功すると共に、生体応答の作動原理を抽出し、その理解を深化させる新たな基盤技術や理論を創出する事が出来た。また癌、感染症、神経変性疾患などに対する新規診断/治療法開発に繋がる成果が得られ、その一部は臨床試験にまで発展した。