2015 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内代謝シフトを解析、統合、理解するためのベイズモデリング
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15H05325
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
島村 徹平 名古屋大学, 医学系研究科, 特任准教授 (00623943)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオインフォマティクス / システム生物学 / 代謝ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ゲノム、エピゲノム、メタボローム、プロテオーム、トランスクリプトームといった多階層のオミクスデータをベイズ的アプローチにより統合し、予測精度の高い階層横断的な代謝流束ネットワークを推定することにより、細胞内代謝シフトを解析、統合、理解するための方法論を開発する。また、代謝異常やがんにおけるエネルギー代謝のリプログラミングや薬剤抵抗性のメカニズム解明、疾病診断、各種疾患マーカーの探索などへの応用を試みる。平成２７年度は以下の進展があった。
① 代謝流束解析を確率モデルとして定式化した。また、ギブス自由エネルギーと熱力学第二法則に基づく代謝流束の方向性と代謝物の濃度比の関係を代謝流速推定の際のパラメータ制約として組み込む方法の開発を行った。
② ①で開発した代謝流束を推定するための解析プログラムを開発した。
③ 実データを模倣した小規模シミュレーションデータを作成し、①および②で開発した開発手法の精度を検証した。
④ ①および②で開発した手法を敵装用するための基礎データを整理し、データベース化した。
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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
本研究課題に必要な解析の要素技術を開発し、研究協力者との共同研究も順調に進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに行った研究成果を踏まえ、代謝流束ネットワークを推定するための方法論をさらに進化させるとともに、細胞内代謝シフトを解析、統合、理解する解析法の数理的基盤の構築、解析プラットフォームの開発を目指す。また、得られた研究成果を積極的に論文として投稿し、国内外の学会・研究会における研究発表、開発したソフトウェアの公開を通じて、広く社会へ発信する。
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