2013 Fiscal Year Annual Research Report
臓器間協関で統合される生体システムによる小分子挙動制御の解析
| Project Area | Establishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications |
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| Project/Area Number |
22136015
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鈴木 洋史 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (80206523)
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| Project Period (FY) |
2010-06-23 – 2015-03-31
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| Keywords | 生理学 / 情報工学 / 生体分子 / 発現制御 / 生体反応性 |
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| Research Abstract |
本項目においては、生命維持に必須の生体高次機能である小分子血中濃度のホメオスタシス維持機構にフォーカスし、血流による連結を考慮した多臓器連関モデルからトップダウンに、組織・細胞・分子階層へと、階層間を繋いで統合的モデルへと発展させるアプローチを用いて、全体像のシステム的理解を目指している。小分子としては、まず生合成過程が無く複雑性の低い小分子として、薬物分子をモデル小分子として検討を開始し、後期には生合成過程の考慮を要する内因性小分子へと発展させる研究計画となっている。研究期間の前半になる平成２４年度までは、主に薬物分子をモデルとして用い、特に消化管を中心として生体内の小分子挙動を記述し、種々の分子機能を組み込むことが可能な拡張性の非常に広い単一臓器モデルの構築と、A01が構築したシステムバイオロジー・プラットフォームであるPhysioDesignerへの実装を実施してきた。研究期間後半にあたる平成２５，２６年度においては、特に内因性小分子の生体内挙動の記述を目指した検討を開始する予定となっている。平成２５年度は特にコレステロール・中性脂質などの脂質および脂溶性ビタミンに着目して、循環血中においてLDL, HDLなどの脂質粒子に取り込まれ、あるいは特異的なタンパク質に結合した状態で挙動し、組織への移行も脂質粒子あるいは特異的結合タンパク質の受容体介在性の細胞内取り込みが主要な役割を果たす事を見出した。現在、これらの発見を全身循環モデルの構築を進めている。また公募班と連携して、無機リン酸イオンの全身循環モデルの構築も開始した。今後、これらの各種知見を基に、各臓器の機能を統合し、血流連結された水平統合全臓器循環モデルの構築とプラットフォーム実装を完成させる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２５年度からは、生合成過程を無視できる薬物分子だけでなく、内因性小分子であるコレステロールや、脂溶性ビタミンの生体内挙動を記述する研究に発展してきており、当初の計画通りに、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
高脂溶性物質の生体内挙動を記述するモデルを構築し、PhysioDesignerへ実装すると共に、公募班と連携して、リン酸およびカルシウムの生体内挙動を記述するモデルの構築を進める。
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Research Products
(7 results)
