2018 Fiscal Year Annual Research Report
胸腺T細胞における正負の選択を決定する情報伝達回路の情報理論を用いた同定
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18H02431
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
宇田 新介 九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (20599609)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
幡野 敦 新潟大学, 医歯学系, 助教 (30755533)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | シグナル伝達 / システム生物学 / 胸腺T細胞 / 情報理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度に遺伝子改変マウスの繁殖に遅れが生じていたが，分担研究者の追加により，繁殖は進んでいる．
マウスの胸腺T細胞において，正負の選択に関わるシグナル伝達分子であるＣＤ３ｅ，ｐＡＫＴ， ｐＰｌｃｇ， ｐＥＲＫ, ｐｍＴＯＲ， ｐＺＡＰ７０，ｐＳ６， ｐＭＥＫ，ｐＳＴＡＴ５をFACSで測定するための実験条件の検討を行った．t=0で細胞を刺激し，t=0, 1, 2.5, 5, 10, 20（分）のタイムコースでサンプルを取得し，10000個弱の細胞数を測定できることがわかった．その結果，シグナル伝達系の上流に位置し，入力とみなせるCD3eの分布は刺激後に時刻によらずあまり変化せず，２峰性の分布となることがわかった．しかし，下流のシグナル伝達分子種の活性が必ずしも2峰性になるとは限らないことも確認された．
10000個弱の細胞から情報量を計算するためには，サンプルから分布を推定する必要がある．単純なヒストグラムを用いて相互情報量を推定すると，ヒストグラムのビンサイズによって相互情報量が変わってしまう問題がある．そのため，適応的にビンサイズを決定する手法を導入して適切なビンサイズのヒストグラムを用いて分布を推定し，相互情報量を算出できるようにした．実際に相互情報量を算出したところ，FACSで測定されたタイミングと分子種によっては推定した相互情報量にバイアスが入ってしまうことが示唆され，バイアスは実験によるアーチファクトに起因している可能性があると考えている．
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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
当初，遺伝子改変マウスの繁殖が遅れたことによって研究計画全体に遅れが生じた．そのことに伴い，予算を次年度に繰り越したが，該当する遺伝子改変マウスの扱いに長けた研究分担者の追加によって，当初の遅れはすべて解消された．
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| Strategy for Future Research Activity |
FACS測定およびマウス実験の条件の最適化を行う．実験条件の最適化を行いつつ，段階的に得られるデータを解析し，相互情報量などを算出して調べることで，正負の選択を特徴的にコーディングしている通信路を探し出す．
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