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数理解析に基づく生体シグナル伝達システムの統合的理解

International

Project AreaIntegrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science
Project/Area Number 16K21739
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Complex systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

武川 睦寛  東京大学, 医科学研究所, 教授 (30322332)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 貴  大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任教授(常勤) (40114516)
井上 純一郎  東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (70176428)
Project Period (FY) 2016-06-30 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥13,650,000 (Direct Cost: ¥10,500,000、Indirect Cost: ¥3,150,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywordsシグナル伝達 / 数理科学 / 情報科学 / シミュレーション / 数理モデル / 数理解析 / 生体分子 / ネットワーク
Outline of Annual Research Achievements

生体内のシグナル伝達は、活性化・不活性化による単純な一次線形反応ではなく、複雑かつ時空間的に動的な高次非線形反応であり、多数の分子からなる巨大な情報伝達ネットワークによって制御されている。シグナル伝達に関する多様かつ膨大な情報を統合して、細胞や人体をシステムとして理解するには、コンピュータ科学や数学的理論解析を活用したアプローチが必要不可欠であるが、この様な学際的研究体制の構築は、我が国では未だ不完全であり、早急に整備する必要がある。国際活動支援班では、この状況を打開すると共に国際連携を推進するため、世界的に評価の高い数理医学・生物学研究機関である米国ヴァンダービルト大 学、英国セントアンドリューズ大学、仏国INRIAボルドー南西研究センターとの4カ国交流を中心に、各国の先進的研究機関との連携体制を構築し、国際共同研究や人材交流を深化させる活動を行った。
本年度当初は海外から外国人研究者を多数招聘し、大阪で国際シンポジウムを開催する予定であったが、COVID19の世界的な流行状況を鑑みて、ZOOMを用いたオンライン会議に変更し、3日間(10/26-28日)に渡る国際会議"Fusion of Mathematics and Biology"を実施した、本領域の班員はもとより、米国、ヨーロッパ(英国、フランス、イタリア)アジア(韓国、インドネシア)からも、生物・医学系の数理解析・情報解析研究を実践している第一線の研究者に参加して頂き、最新の研究成果を共有するとともに、意見交換・交流を行った。また、国際会議"The 15th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Sciences(オンライン開催)"に領域の若手研究者を参加させ、国際会議での発表を奨励した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

COVID19のパンデミック状況下であっても、研究の進捗に与える影響を最小化し、国際的学術交流と情報交換を進展させるため、オンラインを活用した国際シンポジウムを実施した。3日間に渡る会期中に、生物学・医科学と数理・情報科学の融合研究に関する62題の講演が行われ、この分野における最新の国際的研究動向について情報共有するとともに、活発な議論と意見交換を行うことが出来た。

Strategy for Future Research Activity

今後も米国ヴァンダービルト大学、英国セントアンドリューズ大学、仏国INRIAボルドー南西研究センターとの4カ国交流を中心に、各国の先進的研究機関との連携体制を強化し、共同研究および人材交流を深化させて行く。また国際共同研究を実施し、学術面でも成果を得る。

Report

(5 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report

Research Products

(177 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (21 results) Journal Article (24 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 23 results,  Open Access: 16 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (125 results) (of which Int'l Joint Research: 21 results,  Invited: 33 results) Remarks (4 results) Funded Workshop (3 results)

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    • Author(s)
      Watanabe Mizuki、Arii Jun、Takeshima Kosuke、Fukui Ayano、Shimojima Masayuki、Kozuka-Hata Hiroko、Oyama Masaaki、Minamitani Takeharu、Yasui Teruhito、Kubota Yuji、Takekawa Mutsuhiro、Kosugi Isao、Maruzuru Yuhei、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Mori Yasuko、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      J Virol.

      Volume: 95

    • DOI

      10.1128/jvi.01413-20

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    • Author(s)
      Moe Matsushita, Takanori Nakamura, Hisashi Moriizumi, Hiroaki Miki, Mutsuhiro Takekawa
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 6 Issue: 26 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1126/sciadv.aay9778

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    • Author(s)
      Yamamoto Mizuki、Kiso Maki、Sakai-Tagawa Yuko、Iwatsuki-Horimoto Kiyoko、Imai Masaki、Takeda Makoto、Kinoshita Noriko、Ohmagari Norio、Gohda Jin、Semba Kentaro、Matsuda Zene、Kawaguchi Yasushi、Kawaoka Yoshihiro、Inoue Jun-ichiro
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 12 Pages: 629-629

    • DOI

      10.3390/v12060629

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    • Author(s)
      Yoshino S, Matsui Y, Fukui Y, Seki M, Yamaguchi K, Kanamori A, Saitoh Y, Shimamura T, Suzuki Y, Furukawa Y, Kaneko S, Seiki M, Murakami Y, Inoue JI, Sakamoto T.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 10 Pages: 9275-9275

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66455-2

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  • [Journal Article] TIFAB Regulates USP15-Mediated p53 Signaling during Stressed and Malignant Hematopoiesis2020

    • Author(s)
      Niederkorn Madeline、Hueneman Kathleen、Choi Kwangmin、Varney Melinda E.、Romano Laurel、Pujato Mario A.、Greis Kenneth D.、Inoue Jun-ichiro、Meetei Ruhikanta、Starczynowski Daniel T.
    • Journal Title

      Cell Rep

      Volume: 30

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.01.093

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    • Author(s)
      Kozuka-Hata Hiroko、Kitamura Aya、Hiroki Tomoko、Aizawa Aiko、Tsumoto Kouhei、Inoue Jun-ichiro、Oyama Masaaki
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 10 Pages: 411-411

    • DOI

      10.3390/biom10030411

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      Nakamura Teruya、Hashikawa Chie、Okabe Kohtaro、Yokote Yuya、Chirifu Mami、Toma-Fukai Sachiko、Nakamura Narushi、Matsuo Mihoko、Kamikariya Miho、Okamoto Yoshinari、Gohda Jin、Akiyama Taishin、Semba Kentaro、Ikemizu Shinji、Otsuka Masami、Inoue Jun-ichiro、Yamagata Yuriko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: 5152-5152

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61972-6

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    • Author(s)
      Matsushita M, Nakamura T, Moriizumi H, Miki H, and Takekawa M.
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      Science Advances

      Volume: in press

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      Horie Kenta、Kato Tamotsu、Kudo Takashi、Sasanuma Hiroki、Miyauchi Maki、Akiyama Nobuko、Miyao Takahisa、Seki Takao、Ishikawa Tatsuya、Takakura Yuki、Shirakawa Masaki、Shiba Dai、Hamada Michito、Jeon Hyojung、Yoshida Nobuaki、Inoue Jun-ichiro、Muratani Masafumi、Takahashi Satoru、Ohno Hiroshi、Akiyama Taishin
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 9 Pages: 19866-19866

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56432-9

    • NAID

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      Jane S. Weng, Takanori Nakamura, Hisashi Moriizumi, Hiroshi Takano, Ryoji Yao & Mutsuhiro Takekawa
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 2 Pages: 227-227

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0478-3

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      久保田裕二、藤岡興、武川睦寛
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      生物物理化学-電気泳動-

      Volume: 63 Pages: 41-45

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      Yamamoto Mizuki、Abe Chiho、Wakinaga Sakura、Sakane Kota、Yumiketa Yo、Taguchi Yuu、Matsumura Takayuki、Ishikawa Kosuke、Fujimoto Jiro、Semba Kentaro、Miyauchi Maki、Akiyama Taishin、Inoue Jun-ichiro
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      Communications Biology.

      Volume: 2 Pages: 292-292

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0547-7

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      Radwan Mohamed O.、Koga Ryoko、Hida Tomohiro、Ejima Tomohiko、Kanemaru Yosuke、Tateishi Hiroshi、Okamoto Yoshinari、Inoue Jun-ichiro、Fujita Mikako、Otsuka Masami
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      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 29 Pages: 2162-2167

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.06.050

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    • Author(s)
      Hatanaka Naoya、Seki Takao、Inoue Jun-ichiro、Tero Atsushi、Suzuki Takashi
    • Journal Title

      J. Theor. Biol

      Volume: 462 Pages: 479-489

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2018.11.023

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      Fujioka Ko、Kubota Yuji、Takekawa Mutsuhiro
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      Volume: 8

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.3098

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    • Author(s)
      Ichimanda Michihiro、Hijiya Naoki、Tsukamoto Yoshiyuki、Uchida Tomohisa、Nakada Chisato、Akagi Tomonori、Etoh Tsuyoshi、Iha Hidekatsu、Inomata Masafumi、Takekawa Mutsuhiro、Moriyama Masatsugu
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 109 Pages: 250-258

    • DOI

      10.1111/cas.13444

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    • Author(s)
      Iijima Masatomi、Kubota Yuji、Sawa Ryuichi、Kubota Yumiko、Hatano Masaki、Igarashi Masayuki、Kawada Manabu、Momose Isao、Takekawa Mutsuhiro、Shibasaki Masakatsu
    • Journal Title

      The Journal of Antibiotics

      Volume: 71 Pages: 135-138

    • DOI

      10.1038/ja.2017.100

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    • Author(s)
      Kubota Yuji、Fujioka Ko、Takekawa Mutsuhiro
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 12

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0180714

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    • Author(s)
      Arimoto-Matsuzaki K, Saito H and Takekawa M.
    • Journal Title

      Nature Commun

      Volume: 7

    • DOI

      10.1038/ncomms10252

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    • Author(s)
      Hijiya N, Tsukamoto Y, Nakada C, Tung NL, Kai T, Matsuura K, Shibata K, Inomata M, Uchida T, Tokunaga A, Amada K, Shirao K, Yamada Y, Mori H, Takeuchi I, Seto M, Aoki M, Takekawa M, Moriyama M.
    • Journal Title

      Cancer Research

      Volume: 76 Pages: 2612-25

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-15-1846

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      Kinoshita E, Kinoshita-Kikuta E, Kubota Y, Takekawa M and Koike T.
    • Journal Title

      Proteomics

      Volume: 16 Pages: 1825-1836

    • DOI

      10.1002/pmic.201500494

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      Kubota Y and Takekawa M.
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      10.1007/978-1-4939-6424-6_7

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  • [Presentation] A novel method for the detection of O-GlcNAc-modified proteins: WGA-based lectin affinity gel electrophoresis (WGA-SDS-PAGE)2017

    • Author(s)
      Yuji Kubota, Ko Fujioka and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      プロテイン・アイランド松山
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comprehensive analysis of stress granule components2017

    • Author(s)
      Daichi Fujikawa, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      CIMR(Cambridge Institute for Medical Research)-University of Tokyo Symposium 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comprehensive analysis of stress granule components2017

    • Author(s)
      Daichi Fujikawa, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      Dundee-Tokyo Symposium 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional analysis of feedback-phosphorylation of MKK4 by MAPKs2017

    • Author(s)
      Hisashi Moriizumi, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      AACR Annual Meeting 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The molecular mechanisms that maintain the numerical integrity of centrosomes under stress2017

    • Author(s)
      Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      EMBO Conference “Centrosomes and Spindle Pole Bodies”
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional analysis of a novel ERK substrate, MCRIP12017

    • Author(s)
      Jane Weng, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      24th East Asia Joint Symposium on Biomedical Research
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional analysis of a novel ERK substrate, MCRIP12017

    • Author(s)
      Jane Weng, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      12th International Symposium of the institute Network
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 数理解析に基づくMAPKシグナルと生命機能制御機構の解明2017

    • Author(s)
      武川睦寛
    • Organizer
      新学術領域「数理シグナル」領域推進会議
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    • Invited
  • [Presentation] 中心体複製開始を司るPLK4中心体局在機構の解明2017

    • Author(s)
      中村貴紀、西住(渡海)紀子、中澤嵩、鈴木貴、武川睦寛
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
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  • [Presentation] Identification of a novel redox-sensor that mediates delayed activation of stress-responsive MAPKs by oxidative stress2017

    • Author(s)
      Moe Matsushita, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      IMSUT G2リトリート
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  • [Presentation] Identification and phosphorylation analysis of a novel MAPK substrate2017

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      Sae Uchida, Yuji Kubota, Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      IMSUT G2リトリート
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  • [Presentation] ストレス顆粒の形成機構および生理機能の解明2017

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      藤川大地、中村貴紀、武川睦寛
    • Organizer
      新学術領域研究 数理シグナル 第1回若手ワークショップ
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  • [Presentation] 癌抑制遺伝子MKK4のフィードバック・リン酸化の機能解析2017

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      森泉寿士、中村貴紀、武川睦寛
    • Organizer
      新学術領域研究 数理シグナル 第1回若手ワークショップ
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  • [Presentation] 癌および先天性Ras/MAPK 症候群におけるMEK 変異体の異常活性化機構の解明と特異的阻害剤の同定2017

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      久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      新学術領域研究 数理シグナル 第1回若手ワークショップ
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      広瀬思帆、久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      GLAFS研究進捗状況報告会
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      藤岡興、久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
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  • [Presentation] Identification of novel ERK substrates by yeast three hybrid screening2017

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      Seina Ohe, Yuji Kubota and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      東京大学生命科学シンポジウム
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      Hisashi Moriizumi, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
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      第76回日本癌学会学術総会
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      第76回日本癌学会学術総会
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      第76回日本癌学会学術総会
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      松下萌恵、中村貴紀、武川睦寛
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      高木祐輔、久保田裕二、武川睦寛
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      Jane Weng、中村貴紀、武川睦寛
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      武川睦寛
    • Organizer
      Science Medical Frontier Forum
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      TKPガーデンシティー品川(東京)
    • Year and Date
      2016-12-08
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      Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      American Society of Cell Biology (ASCB) annual meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2016-12-03
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  • [Presentation] フィードバック・リン酸化によるERKシグナルと発癌の制御2016

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      武川睦寛
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会シンポジウム
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2016-11-30
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      西住(渡海)紀子、中村貴紀、武川睦寛
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2016-11-30
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      大江星菜, 久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
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      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2016-11-30
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      木下英司、木下恵美子、久保田裕二、武川睦寛、小池透
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
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      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2016-11-30
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      Zizheng Li and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      IMSUT G2 retreat
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      検見川セミナーハウス(千葉)
    • Year and Date
      2016-11-14
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      IMSUT G2 retreat
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      検見川セミナーハウス(千葉)
    • Year and Date
      2016-11-14
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      武川睦寛
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      第75回日本癌学会学術総会「がん研究入門コース1」
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      パシフィコ横浜(横浜)
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      2016-10-06
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      Moriizumi Hisashi, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      第75回日本癌学会学術総会
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      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2016-10-06
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      Naoki Hijiya, Yoshiyuki Tsukamoto, Chisato Nakata, Tomoki Kai, Keiko Matsuura, Masafumi Inomata, Kuniaki Shirao, Hiromu Mori, Masao Seto, Masahiro Aoki, Mutsuhiro Takekawa, Masatsugu Moriyama
    • Organizer
      第75回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2016-10-06
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      Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      15th Karolinska Institute Cancer Retreat
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      Stockholm (Sweden)
    • Year and Date
      2016-09-26
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      Moriizumi Hisashi, Takanori Nakamura and Mutsuhito Takekawa
    • Organizer
      IARU International Symposium on Aging, Longevity and Health
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      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2016-09-26
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      守山正胤、泥谷直樹、塚本善之、柴田浩平、猪股雅史、森宣、白尾國昭、竹内一郎、瀬戸加大、青木正博、武川睦寛
    • Organizer
      第27回日本消化器癌発生学会総会
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      城山観光ホテル(鹿児島)
    • Year and Date
      2016-09-15
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      武川睦寛
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      第67回日本電気泳動学会総会特別講演
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      釧路市観光国際交流センター(釧路)
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      2016-08-27
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      武川睦寛
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      新学術領域「数理シグナル」計画班合同会議
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      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2016-08-17
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      李 子政、武川睦寛
    • Organizer
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      東京大学(東京)
    • Year and Date
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      第9回CBMS発表会
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      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2016-07-25
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      武川睦寛
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      第一回RNA顆粒/RNAタンパク質複合体研究会
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      岡崎コンファレンスセンター(岡崎)
    • Year and Date
      2016-07-16
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Published: 2016-07-04   Modified: 2022-02-22  

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