生命系のホメオスタシスを構築するトランスファロームのシステム生物学

• 研究課題/領域番号: 16636004
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 企画調査
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 谷下 一夫 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10101776)
• 研究分担者: 山田 幸生 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10334583) ; 石黒 博 九州工業大学, 大学院・生命工学研究科, 教授 (30176177) ; 高松 洋 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20179550) ; 白樫 了 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (80292754) ; 小林 弘祐 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (70153632)
• 研究期間 (年度): 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2004年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
• キーワード: 生命システム / 伝熱 / 物質移動 / ホメオスタシス / システム生物学 / 統合性 / トランスファローム / 医工連携

研究概要

生命システムは、呼吸循環系と代謝系を中心に、熱と物質の移動を極めて精密かつ緻密に制御し、深部温度を一定に保つことができ、さらに広範囲な分子量にわたる物質の移動を制御することによって、エネルギ代謝を行い、生命活動の原動力になっている。従って、生命システムは熱と物質移動の宝庫とも言うべきものであるが、従来は局所的な熱と物質移動の取り扱いがされているだけで、生命システム全体で、熱と物質移動現象が、生命システムの動的恒常性であるホメオスタシスを実現しているかが不明であった。生命システムの熱と物質移動現象は、生命活動に直接関わっているため、生命システム全体の熱と物質移動が明らかになることによって、医学における診断・治療や薬物輸送の薬理効果が明らかになり、革新的な医学が出現する可能性がある。生命システムにおける熱と物質移動の総体を、ここでトランスファロームと名づけ、これまでのシステム生物学では重点的に取り上げられていなかった熱と物質移動のダイナミクスをトランスファロームで明らかにすることを目標としている。そこで、まず本企画調査では、生命システムにおける熱と物質移動現象に関して、移動現象論、医学生物学および薬理学の立場から調査・討論を行い、トランスファロームのシステム生物学を確立するための研究計画をたてた。具体的には、5回の研究会(シンポジウムを2回)、幹事会を2回開催し、研究計画の独自性、ニーズ、特徴、社会への波及効果などを中心に議論を行った。その結果、十分に特定研究のテーマとして相応しいという結論に達し、今後特定研究の具体的な申請の手続きを行うこととした。