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2016 年度 実績報告書

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

総括班

研究領域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
研究課題/領域番号 16H06573
研究機関東京大学

研究代表者

武川 睦寛  東京大学, 医科学研究所, 教授 (30322332)

研究分担者 鈴木 貴  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40114516)
井上 純一郎  東京大学, 医科学研究所, 教授 (70176428)
研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワードシグナル伝達 / 数理解析
研究実績の概要

生体のシグナル伝達は、外部環境の変化に適応して人体の恒常性維持を司る根源的な生命応答システムであり、またその破綻が疾患発症の原因となる。近年の遺伝子・蛋白質解析技術の発展に伴って、細胞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的反応ではなく、シグナルの時空間制御や正・負のフィードバック、クロストーク等を含む複雑な高次非線形反応であり、この多様かつ動的な反応様式こそが、生命機能制御の根源的メカニズムである事が明らかにされてきた。しかしながら、シグナル伝達システムの制御機構には未だ不明な点が多い。生体内の情報伝達ネットワーク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、シグナル伝達を数式に変換し、コンピューターを用いてその動的反応様式を包括的に解析する数理科学的手法の導入が必要不可欠である。また癌を始めとする難治性疾患に対し、真に有効な治療法を開発する上でも、数理科学を用いてよりグローバルな視点から生体内の情報フローを整理し、創薬の標的となる重要分子や経路を見付け出す必要がある。
本領域では、生命科学研究者および数理科学研究者が連携して、細胞内シグナル伝達ネットワークと生命機能制御の基本原理、およびその破綻がもたらす疾患を統合的に解き明かす新たな学術分野「数理シグナル」を創出することを目標とする。また、近年特に発展の著しい、オミクス解析、分子イメージング技術や、数理科学分野の新たな技術・方法論を導入して「実験」と「理論」を融合させることにより、細胞応答を高精度に予測し、生命機能制御や疾患治療の鍵となる重要分子を抽出する新たな生命動態解析技術・理論を確立する。総括班が推進する本研究課題では、異分野連携・協働研究を効率よく生み出し、深化させる為のシステムを構築した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画に従って、計画班合同会議による研究計画の策定、若手研究者派遣による共同研究を深化、領域外の関連分野専門家も含む公開シンポジウムの開催、若手研究者主体のポスター発表会(若手研究交流会)、ホームページ上でのWeb討論・情報交換ページの設置、異分野相談窓口担当者の決定および設置、ニュースレターの作成、アウトリーチなどの活動を着実に実行した。

今後の研究の推進方策

公募班員が参加する次年度以降は、領域推進会議、若手ワークショップ、数理解析講習会や、技術講習会を積極的に開催して、領域内での連携を深化させ、異分野間の共同研究を推進する。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件、 招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] National Cancer Institute, NIH/Johns Hopkins University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      National Cancer Institute, NIH/Johns Hopkins University
  • [国際共同研究] Jawaharlal Nehru University,(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Jawaharlal Nehru University,
  • [雑誌論文] TIA1 oxidation inhibits stress granule assembly and sensitizes cells to stress-induced apoptosis.2016

    • 著者名/発表者名
      Arimoto-Matsuzaki K, Saito H and Takekawa M.
    • 雑誌名

      Nature Commun

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1038/ncomms10252

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genomic loss of DUSP4 contributes to the progression of intraepitherial neoplasm of pancreas to invasive carcinoma.2016

    • 著者名/発表者名
      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, and Moriyama M.
    • 雑誌名

      Cancer Res

      巻: 76 ページ: 2612-2625

    • DOI

      10.1158/0008-5472.CAN-15-1846

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Phos-tag SDS-PAGE method that effectively uses phosphoproteomic data for profiling the phosphorylation dynamics of MEK1.2016

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita E, Kinoshita-Kikuta E, Kubota Y, Takekawa M and Koike T.
    • 雑誌名

      Proteomics

      巻: 16 ページ: 1825-1836

    • DOI

      10.1002/pmic.201500494

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection and functional analysis of SUMO-modified MEK.2016

    • 著者名/発表者名
      Kubota Y and Takekawa M.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1487 ページ: 99-111

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6424-6_7

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MAPキナーゼ情報伝達経路の活性制御機構と疾患発症機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 雑誌名

      生物物理化学 電気泳動

      巻: 60 ページ: 7-10

    • DOI

      10.2198.electroph.60.7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ストレス顆粒形成によるストレス誘導アポトーシスの制御と活性酸素によるその破綻2016

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 雑誌名

      生物物理化学 電気泳動

      巻: 60 ページ: s24

  • [学会発表] Aberrant post-translational modifications of the MEK MAPKK in cancer.2017

    • 著者名/発表者名
      Mutsuhiro Takekawa
    • 学会等名
      OIST Seminar
    • 発表場所
      OIST(沖縄)
    • 年月日
      2017-02-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MAPKシグナルおよびストレス顆粒形成による細胞機能の制御と疾患2017

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 学会等名
      新学術領域「数理シグナル」第一回公開シンポジウム「数理シグナル」学術領域の創出
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2017-02-11
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレス顆粒形成によるストレス応答の制御と疾患2016

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 学会等名
      Science Medical Frontier Forum
    • 発表場所
      TKPガーデンシティー品川(東京)
    • 年月日
      2016-12-08
    • 招待講演
  • [学会発表] The molecular mechanisms that maintain the numerical integrity of centrosomes2016

    • 著者名/発表者名
      Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • 学会等名
      American Society of Cell Biology (ASCB) annual meeting
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2016-12-03 – 2016-12-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレス応答MAPK経路依存的に発現調節されるmiRNAの同定2016

    • 著者名/発表者名
      西住(渡海)紀子、中村貴紀、武川睦寛
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] 酵母Three Hybrid法による新規ERK基質分子の同定と生理機能の解明2016

    • 著者名/発表者名
      大江星菜, 久保田裕二、武川睦寛
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] フォスタグ技術とプロテオミクス情報を活用した細胞内MEK1リン酸化ダイナミクスのプロファイリング2016

    • 著者名/発表者名
      木下英司、木下恵美子、久保田裕二、武川睦寛、小池透
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] Comprehensive analysis of stress granule components2016

    • 著者名/発表者名
      Zizheng Li and Mutsuhiro Takekawa
    • 学会等名
      IMSUT G2 retreat
    • 発表場所
      検見川セミナーハウス(千葉)
    • 年月日
      2016-11-14
  • [学会発表] Identification of ERK-inducible long non-coding RNAs that are highly expressed in cancer2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nakano and Mutshiro Takekawa
    • 学会等名
      IMSUT G2 retreat
    • 発表場所
      検見川セミナーハウス(千葉)
    • 年月日
      2016-11-14
  • [学会発表] Dysregulation of cell signaling pathways in cancer2016

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 学会等名
      第75回日本癌学会学術総会「がん研究入門コース1」
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional analysis of feedback-phosphorylation of MKK4 by MAPKs2016

    • 著者名/発表者名
      Moriizumi Hisashi, Takanori Nakamura and Mutsuhiro Takekawa
    • 学会等名
      第75回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-08
  • [学会発表] DUSP4の発現低下は膵上皮内癌から浸潤癌への進展に関与する2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hijiya, Yoshiyuki Tsukamoto, Chisato Nakata, Tomoki Kai, Keiko Matsuura, Masafumi Inomata, Kuniaki Shirao, Hiromu Mori, Masao Seto, Masahiro Aoki, Mutsuhiro Takekawa, Masatsugu Moriyama
    • 学会等名
      第75回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-08
  • [学会発表] MCRIP1, a novel ERK substrate, mediates ERK-induced epigenetic gene silencing during epithelial-to-mesenchymal transition2016

    • 著者名/発表者名
      Mutsuhiro Takekawa
    • 学会等名
      15th Karolinska Institute Cancer Retreat
    • 発表場所
      Stockholm (Sweden)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional analysis of feedback-phosphorylation of MKK4 by MAPKs2016

    • 著者名/発表者名
      Moriizumi Hisashi, Takanori Nakamura and Mutsuhito Takekawa
    • 学会等名
      IARU International Symposium on Aging, Longevity and Health
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 国際学会
  • [学会発表] 膵上皮内癌が浸潤癌へ進展するメカニズムの解明2016

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第27回日本消化器癌発生学会総会
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島)
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-16
  • [学会発表] ストレス顆粒形成によるストレス誘導アポトーシスの制御と活性酸素によるその破綻2016

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 学会等名
      第67回日本電気泳動学会総会特別講演
    • 発表場所
      釧路市観光国際交流センター(釧路)
    • 年月日
      2016-08-27 – 2016-08-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 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2016

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 学会等名
      新学術領域「数理シグナル」計画班合同会議
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2016-08-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Comprehensive analysis of stress granule components2016

    • 著者名/発表者名
      李 子政、武川睦寛
    • 学会等名
      第9回CBMS発表会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2016-07-25
  • [学会発表] Molecular mechanism by which PLK4 is recruited to centrosomes2016

    • 著者名/発表者名
      杉崎 麻友、武川睦寛
    • 学会等名
      第9回CBMS発表会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2016-07-25
  • [学会発表] TIA1 oxidation inhibits stress granule assembly and sensitizes cells to stress-induced apoptosis2016

    • 著者名/発表者名
      武川睦寛
    • 学会等名
      第一回RNA顆粒/RNAタンパク質複合体研究会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(岡崎)
    • 年月日
      2016-07-16 – 2016-07-17
    • 招待講演
  • [備考] 新学術領域「数理シグナル」ホームページ

    • URL

      http://math-signal.umin.jp/

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-01-28  

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