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2010 年度 実績報告書

国際標準モデル表現言語に基づく次世代細胞シミュレーション基盤研究

計画研究

研究領域統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用
研究課題/領域番号 22136003
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

北野 宏明  沖縄科学技術大学院大学, オープンバイオロジーユニット, 教授 (80500256)

キーワードシステムバイオロジー / 生理学的モデル / 多階層モデル / システム創薬 / 心臓モデル / 代謝循環モデル
研究概要

当該年度においては、心臓モデルと全身代謝循環モデルの実装と統合を可能とするソフトウエアプラットフォームの開発を行った。このプラトフォームは、GarudaPlatformと呼ばれる多くのソフトウエアを連動することを可能とする基盤部分と実際のモデルを構築するアプリケーションに分かれる。アプリケーションとしては、多階層モデルを実装することが可能なPhysio Designerを開発し、その第一版をリリースした。このPhysio Designerは、研究協力者であるSamik Ghoshらの開発する細胞レベルのモデル構築での国際的標準ソフトウエアであるCell Designerとの一貫性を高めCell Designerで開発したモデルをその一部のモジュールとして取りこむことが可能である。さらに、これの結果を共有する枠組みであるPayaoや大規模計算機を用いてシミュレーションを可能とするソフトウエアFLINTの開発も継続している。さらにGaruda Platformは、これらのソフトウエア群を国際標準として普及し、さらに国内外の有用なソフトウエアをいち早く本プロジェクトに活用すると同時に、当プロジェクトの成果を国際標準として普及する一連の施策も実施している。
さらに、Cell DesignerやPhsyio Designerで構築したモデルに対して、各種薬剤がどのように相互作用するかの推定を可能とするソフトウエアを開発し、そのプロトタイプが稼働した。これは、計算構造生物学の手法と相互作用ネットワークの手法を融合し、薬剤が想定されるターゲット以外にどのように相互作用するのかをより正確に予測し、実際の薬効、副作用の推定精度を高める手法である。
これら一連のソフトウエア基盤の第一版が完成し、今後は、その機能拡張とモデル構築をへた効果の実証をおこなっていく。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Large-Scale Analysis of Network Bistability for Human Cancers2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Shiraishi, Shinako Matsuyama, Hiroaki Kitano
    • 雑誌名

      PLoS Computational Biology

      巻: 6(7) ページ: e1000851

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comprehensive molecular interaction map of the budding yeast cell cycle2010

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Kaizu, Samik Ghosh, Yukiko Matsuoka, Hisao Moriya, Yuki Shimizu-Yoshida, Hiroaki Kitano
    • 雑誌名

      Molecular Systems Biology

      巻: 6 ページ: 415

    • 査読あり
  • [雑誌論文] システムバイオロジーにおける情報基盤2010

    • 著者名/発表者名
      北野宏明、松岡由紀子、Samik Ghosh
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 49(8) ページ: 507-512

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞シミュレータCellDesignerの設計と実装2010

    • 著者名/発表者名
      船橋啓、松岡由紀子、上樂明也、瀧沢大夢、広井賀子、Samik Ghosh、菊池紀広、北野宏明
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 49(8) ページ: 531-536

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Connecting the dots : role of standardization and technology sharing in biological simulation2010

    • 著者名/発表者名
      船橋啓、松岡由紀子、上樂明也、瀧沢大夢、広井賀子、Samik Ghosh、菊池紀広、北野宏明
    • 雑誌名

      Drug Discovery Today

      巻: 15 ページ: 1024-1031

    • 査読あり
  • [学会発表] Systems Drug Discovery and Platform Design2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      15^<th> Human Genome Meeting : Genomics of Human Diversity and Heritable Disorders
    • 発表場所
      Dubai International Convention & Exhibition Centre, Dubai, UAE(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-17
  • [学会発表] Systems Medicine and Systems Drug Design as the Grand Challenge in 21st Century2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      BioComplexity Symposium : Systems Biology Approach to Systems Drug Discovery and Systems Medicine
    • 発表場所
      NUHS Tower Block, Singapore(招待講演)
    • 年月日
      2011-02-14
  • [学会発表] システムバイオロジーと創薬・医療応用2011

    • 著者名/発表者名
      北野宏明
    • 学会等名
      「生命をはかる」研究会第33回研究会
    • 発表場所
      東陽テクニカ(招待講演)
    • 年月日
      2011-02-07
  • [学会発表] Systems Drug Design2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      Systems Biology at the Interface of Metabolism and Signal Transduction
    • 発表場所
      VU University Amsterdam, The Netherlands(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] システム創薬-がんのシステム的理解と創薬への応用-2010

    • 著者名/発表者名
      北野宏明
    • 学会等名
      神奈川科学技術アカデミー(KAST)教育講座システムバイオロジー講座2010
    • 発表場所
      神奈川科学技術アカデミー(KAST),神奈川県(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-18
  • [学会発表] Systems Robustness and Systems Failures in Biology, Medicine, and Engineering2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      A*STAR Scientific Conference 2010
    • 発表場所
      A*STAR, Singapore(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-10
  • [学会発表] Systems Biology and Drug Discovery2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      National University of Singapore, Biochemistry Seminar
    • 発表場所
      National University of Singapore(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-08
  • [学会発表] An Open-flow Paradigm for Curation and Enrichment of Biological Pathways2010

    • 著者名/発表者名
      Samik Ghosh, Yukiko Matsuoka, Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      International Conference of Systems Biology (ICSB2010)
    • 発表場所
      Edinburgh International Conference Centre, UK
    • 年月日
      2010-10-12
  • [学会発表] PathText : Integrating Text Mining Resources with Biological Pathway Visualizations2010

    • 著者名/発表者名
      Brian Kemper, Takuya Matsuzaki, Yukiko Matsuoka, Yoshimasa Tsuruoka, Hiroaki Kitano, Jun'ichi Tsujii, Sophia Ananiadou
    • 学会等名
      International Conference of Systems Biology (ICSB2010)
    • 発表場所
      Edinburgh International Conference Centre, UK
    • 年月日
      2010-10-12
  • [学会発表] Systems drug discovery and software platform for healthcare research and services2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      InCoB (International Conference on Bioinformatics)
    • 発表場所
      東京・早稲田大学(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-27
  • [学会発表] Hitting Robustness2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      16^<th> World Congress on Basic and Clinical Pharmacology (WorldPharma 2010)
    • 発表場所
      Bella Center Copenhagen, Denmark(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-19
  • [学会発表] Rationale of Garuda and introduction to Garuda-2 workshop2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Kitano
    • 学会等名
      Garuda Two Workshop
    • 発表場所
      Manchester Interdisciplinary Biocentre, UK
    • 年月日
      2010-07-05
  • [備考]

    • URL

      http://hd-physiology.jp/

  • [備考]

    • URL

      http://physiodesigner.org/

  • [産業財産権] ネットワークモデル統合装置、ネットワークモデル統合システム、ネットワークモデル統合方法、および、プログラム2010

    • 発明者名
      北野宏明、松岡由希子、サミック ゴーシュ
    • 権利者名
      独立行政法人沖縄科学技術研究基盤整備機構、特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構
    • 産業財産権番号
      特願2010-224308
    • 出願年月日
      2010-10-01

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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