細胞成長を制御するAkt経路のシステム生物学

• 研究課題/領域番号: 21240025
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 黒田 真也 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50273850)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 32,370千円 (直接経費: 24,900千円、間接経費: 7,470千円); 2011年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2010年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2009年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
• キーワード: Akt / シグナル伝達 / システム生物学 / 周波数応答 / ローパスフィルタ / ローバスフィルタ

研究概要

本研究では、Akt経路による細胞成長の制御メカニズムを周波数応答解析により明らかにする。我々はPC12細胞においてAkt経路が逐次一次反応で表現することができるローパスフィルタという信号処理特性を示すことを発見した。また、逐次一時反応経路において、刺激や阻害剤に対する感受性解析を行った結果、刺激に対しては上流より下流のほうが感受性が高く、逆に阻害剤に対しては上流より下流のほうが感受性が低くなることを理論的に見出した。この原理の発見は、薬剤応答の予測や創薬デザインなどに役立つことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Temporal Coding of Insulin Action through Multiplexing of the AKT Pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kubota, Rei Noguchi, Yu Toyoshima, Yu-ichi Ozaki, Shinsuke Uda, Kanako Watanabe, Wataru Ogawa and Shinya Kuroda
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 46(6) 号: 6 ページ: 820-832
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2012.04.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Latent process genes for cell differentiation are common decoders of neurite extension length (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K.
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 125 ページ: 2198-211
  • DOI: 10.1242/jcs.097709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensitivity control through attenuation of signal transfer efficiency by negative regulation of cellular signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima, Y., Kakuda, H., Fujita, K.,Uda, S. and Kuroda, S.
  • 雑誌名: Nature.Communications 巻: 3(473) 号: 1
  • DOI: 10.1038/ncomms1745
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensitivity control through attenuation of signal transfer efficiency by negative regulation of cellular signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima, Y., Kakuda, H., Fujita, K., Uda, S., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 3 ページ: 743-743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Latent process genes for cell differentiation are common decoders of neurite extension length (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K., Akimoto, Y., Yugi, K., Uda, S., Chung, J., Nakamuta, S., Kaibuchi K., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decoupling of Receptor and Downstream Signals in the Akt Pathway by Its Low-Pass Filter Characteristics. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, K., Toyoshima, Y., Uda, S., Ozaki, Y., Kubota, H. and Kuroda, S.
  • 雑誌名: Science Signaling 巻: 3(132) 号: 132 ページ: 56-56
  • DOI: 10.1126/scisignal.2000810
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decoupling of Receptor and Downstream Signals in the Akt Pathway by Its Low-Pass Filter Characteristics. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, K., Toyoshima, Y., Uda, S., Ozaki, Y., Kubota, H., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Science Signaling 巻: 3(132)
  • 査読あり
• [学会発表] AKT経路の情報多重化によるインスリン作用の時間情報コード (2012)
  • 著者名/発表者名: 久保田浩行、野口怜、豊島有、尾崎裕一、 宇田新介、渡邊可奈子、小川渉、 黒田真也
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] ERK経路の情報コード (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒田真也
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋(名古屋大学)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] Temporal Cording of Insulin Action through Multiplexing of the AKT Pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: 久保田浩行、野口怜、豊島有、尾崎裕一、 宇田新介、渡邊可奈子、小川渉、 黒田真也
  • 学会等名: Joint meeting of JSDB 45th & JSCB64th
  • 発表場所: 神戸(神戸国際会議場)
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] イ ンスリン作用の AKT 経路による多重情報 コード (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒田真也
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都(国立京都国際会館)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] インスリン作用のAKT経路による多重情報コード (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒田真也、久保田浩行
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Temporal coding of ERK and AKT signaling networks (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒田真也
  • 学会等名: 2010年日本バイオインフォマティクス学会会
  • 発表場所: 福岡(九州大学医学部百年講堂)
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] Temporal coding of ERK and AKT signaling networks (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒田真也
  • 学会等名: 2010年日本バイオインフォマティクス学会年会
  • 発表場所: 福岡(九州大学医学部百年講堂)
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] Temporal Coding of Insulin Action through Multiplexing of the AKT Pathway
  • 著者名/発表者名: 久保田浩行、野口怜、豊島有、尾崎裕一、宇田新介、渡邉可奈子、小川渉、黒田真也
  • 学会等名: Joint meeting of JSDB 45th & JSCB 64th
  • 発表場所: 神戸・神戸国際会議場
• [学会発表] ERK経路の情報コード
  • 著者名/発表者名: 黒田真也
  • 学会等名: 第５０回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋大学
• [学会発表] ＡＫＴ経路の情報多重化によるインスリン作用の時間情報コード
  • 著者名/発表者名: 久保田浩行、野口怜、豊島有、尾崎裕一、宇田新介、渡邉可奈子、小川渉、黒田真也
  • 学会等名: 第３５回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡・福岡国際会議場
• [備考]
  • URL: http://kurodalab.bi.s.u-tokyo.ac.jp/ja/index.html