反応パスウェイネットワーク数理解析ツールの開発

• 研究課題/領域番号: 24654023
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 数学一般(含確率論・統計数学)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 鈴木 貴 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40114516)
• 連携研究者: 川崎 秀二 岩手大学, 人文社会科学部, 准教授 (10282922)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 細胞分子パスウェイ / MT1-MMP / 酸素反応 / 質量作用 / 質量保存 / 反応速度論 / グラフ理論 / 可積分系 / 反応ネットワーク / 基底膜分解 / 浸潤 / 細胞分子 / 酵素反応 / 分泌型基底膜分解酵素 / 浸潤突起

研究成果の概要

がん細胞の浸潤突起内に発現する膜タンパクMT1-MMPによる, 分泌型基底膜分解酵素MMP2の活性化に注目した. このメカニズムはTIMP2というもう一つの分子が介在した酵素反応である. 結合則と反応速度による実験値によって数理モデルを公理的に構築すると, 非線形, 多変数であるにもかかわらず, 質量作用の法則に基づく質量保存則, パスウェイを反応則によるグルーピングに基づく反応則が演繹的に導出された. さらに会を計算して反応則を代数的に修正すると, のモジュールに分解され, 完全可積分系となった. 同一種の重合（ホモダイマー）についての反応速度2倍則が鍵となり, 数学的に一般化された.

研究成果

• [雑誌論文] Dynamic regulation of a cell adhesion protein complex including CADM1 by combinatorial analysis of FRAP with exponential curve-fitting (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Sakurai-Yagata, T. Maruyama, T. Suzuki, K. Ichikawa, M. Murakami
  • 雑誌名: PLos One 巻: 未定
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of raft-anchored adaptor Cbp/PAG1 in special reghttps://www-kofu.jsps.go.jp/kofu1/images/title_img1.gifulation of c-Src kinase (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Saitou, K. Kajiwara, C. Oneyama, T. Suzuki, M. Okada
  • 雑誌名: PLos One 巻: 9-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of raft-anchored adaptor Cbp/PAG1 in special regulation of c-Src kinase (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Saitou, K. Kajiwara, C. Oneyama, T. Suzuki, and M. Okada
  • 雑誌名: PLosOne 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical role of transient activity of MT1-MMP for ECM degradation in invadopodia (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Watanabe, D. Hoshino, K. Koshikawa, M. Seiki, T. Suzuki, and K. Ichikawa
  • 雑誌名: PLos Computational Biology 巻: 9-5 ページ: 2-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control and inhibition analysis of complex formation processes (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Saitou, K. Itano, D. Hoshino, N. Koshikawa, M. Seiki, K. Ichikawa, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Theoretical Biology and Medical Medelling 巻: 0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mathematical models of tumor growth systems (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki
  • 雑誌名: Mathematica Bohemica 巻: 137 ページ: 201-218
  • 査読あり
• [学会発表] MT1-MMPタイプのパスウェイネットワークのN分子への拡張と解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 板野景子
  • 学会等名: 日本応用数理学会研究部会連合発表会
  • 発表場所: 明治大学中野キャンパス
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] MMP2活性化機構における MT1- MMP高濃度挿入の必然性について (2014)
  • 著者名/発表者名: 川崎 秀二
  • 学会等名: 日本応用数理学会年会２０１４年度年会
  • 発表場所: 政策研究大学院大学
  • 年月日: 2014-09-03 – 2014-09-04
• [学会発表] 数理細胞生物学の方法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木貴
  • 学会等名: 応用トポロジーとシステムバイオロジー：数理医学の新たな挑戦
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] 細胞生物学における数理的方法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木貴
  • 学会等名: Seminar Supported by Electron Microscope
  • 発表場所: 理化学研究所発生・再生科学総合研究センター
• [学会発表] Mathematical methods in cancer research - bottom up and top down modeling (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki
  • 学会等名: CREST Seminar, Towards Deeper Understanding of Biodynamic Principles
  • 発表場所: OIST
• [学会発表] がん研究の新しい数学ツール: ホモロジー検査と数理細胞生物学
  • 著者名/発表者名: 鈴木貴
  • 学会等名: 日本がん転移学会
  • 発表場所: ホテルブエナビスタ（長野県松本市）
  • 招待講演
• [学会発表] がん浸潤の細胞生物学と数理モデル
  • 著者名/発表者名: 鈴木貴
  • 学会等名: 岩手大学基礎自然系講演会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県盛岡市）
  • 招待講演
• [学会発表] MT1-MMP pathway analysis using mathematical model, International Symposium on Tumor Biology in Kanazawa and Symposium on Drug Discovery in Academics
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki.
  • 学会等名: Kanazawa Association of Tumor Biologists
  • 発表場所: Cancer Research Institute, Kanazawa, Isikawa
  • 招待講演
• [図書] 数理医学入門 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木貴
  • 総ページ数: 243
  • 出版者: 共立出版