2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Integrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science |
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| Project/Area Number |
16H06577
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| Research Institution | Kyushu University |
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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) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 数理解析 / システム生物学 / インスリン / 肥満 / トランスオミクス解析 / ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命現象は全てゲノム・エピゲノム・トランスクリプトーム・プロテオーム・メタボロームなどと呼ばれる階層によって制御されている。われわれは、多階層に跨るネットワークの数理モデルを作成する一つのアプローチとして、多階層のオームデータからネットワークを構築し知識を抽出する「トランスオミクス解析」を提唱し研究を行った。われわれはマウスにインスリン刺激を行い、肝臓のトランスクリプトーム・発現プロテオーム・リン酸化プロテオーム・メタボロームの４階層の網羅的な時系列データを取得し、機能などに関する既知知見を統合することにで，インスリンのシグナルがどのように肝臓細胞の分子群に伝搬していくかを表すネットワークを再構築した。これらのネットワークの時間変化に注目し、インスリンシグナルの情報を細胞内に広く伝達する経路や、RNAやタンパク質の量を調節する経路、代謝反応に関連する経路などが、異なるタイミングで個別の分子レベルではなく機能のレベル（メタレベル）で協調的に働き，肝臓が適切にインスリンに応答して機能することを見出した。また、肝臓における肥満進行の応答を明らかにするため、エピゲノム・トランスクリプトーム・発現プロテオーム・リン酸化プロテオーム・メタボロームの5階層のデータを取得し、ネットワークの再構築を試みている。これらの結果から、経路に応じて時間的かつ階層に依存した制御がなされていることを見出し、多階層ネットワークによって生み出されるメタレベルでの制御の理解を進めている。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Trans-omic analysis reveals obesity-associated dysregulation of inter-organ metabolic cycles between the liver and skeletal muscle2021
Author(s)
Egami R., Kokaji T., Hatano A., Yugi K., Eto M., Morita K., Ohno S., Fujii M., Hironaka K., Uematsu S., Terakawa A., Bai Y., Pan Y., Tsuchiya T., Ozaki H., Inoue H., Uda S., Kubota H., Suzuki Y., Matsumoto M., Nakayama K. I., Hirayama A., Soga T., Kuroda S.
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Journal Title
iScience
Volume: 24
Pages: 102217～102217
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Transomics analysis reveals allosteric and gene regulation axes for altered hepatic glucose-responsive metabolism in obesity2020
Author(s)
Kokaji T., Hatano A., Ito Yuki, Yugi K., Eto M., Morita K., Ohno S., Fujii M., Hironaka K., Egami R., Terakawa A., Tsuchiya T., Ozaki H., Inoue H., Uda S., Kubota H., Suzuki Y., Ikeda K., Arita M., Matsumoto M., Nakayama K. I., Hirayama A., Soga T., Kuroda S.
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Journal Title
Science Signaling
Volume: 13
Pages: eaaz1236
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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