2015 Fiscal Year Annual Research Report
シグナル伝達ネットワークの力学系的特性とその進化の理解
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14F04811
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金子 邦彦 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (30177513)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
YOUNG JONATHAN 東京大学, 総合文化研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | シグナル伝達系 / ロバストネス / 力学系 / 応答 / 敏感性 / MAPキナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単純なシグナル伝達系のモデル方程式のシミュレーションを行って、外部パラメタの変化に対して緩和時間コースがあまり変わらないという、「動的ロバストネス」を示すことを発見した。この動的ロバストネスの発生のための条件を明らかにした。上流情報を下流への漸化式として表し、それがパラメタの条件により上流の初期情報がシールド化されることで表現されること、それがモデルによらず一般的になりたつことを明らかにした。この結果を論文にまとめて、投稿した。また国際会議での発表も行った。
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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
計画通り、動的ロバストネスの概念を確立し、敷衍化し、論文投稿に至っている。まずはこの論文の出版に向けて、ロバストネス成立のための条件も明らかにした。国内、国際会議の発表を通して、他研究者からのフィードバックを得て研究を進展させている。
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| Strategy for Future Research Activity |
動的ロバストネスについては、まず論文の改訂をおえて早期の出版をめざす。一方でシグナル伝達系の刺激への応答に関して その緩和過程が、単純な指数関数でなく、途中にほぼ変化しないプラトー領域が生じることを見出しているので、このメカニズムを明らかにしてその敷衍化を行う。この仕組みを用いれば、遅いプロセスとして、長期の状態保持がつくられるので、これは細胞の動的記憶過程とも関係する。これらの力学系理論を構築する。
一方でシグナル伝達系はこれまでに調べた直列だけでなく並列な触媒反応ネットワークをも含む。以上で調べた基本ネットワーク・モチーフを並列にくみあわせた系のシミュレーションを進めて、その動的特性からシグナル伝達系のネットワーク構造の特性の意義を明らかにする。可能であればシグナル伝達系の特徴がいかに進化により形成されうるかを進化的安定性も含めて明らかにする。
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