ゆらぎを伴う分子アトラクターの解析と構成に関する生物制御理論の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560454
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 内田 健康 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80063808)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 制御理論 / 生物制御 / アトラクター制御

研究概要

数理モデルを用いて、内因的ノイズ(ゆらぎ)と生物リズムを維持する制御メカニズムの解明を目標に研究を行った。その結果、(1)振幅と周期のゆらぎを定量的に示す評価式を提案、(2)リズムを維持するパラメータの変動とゆらぎの関係および(3)フィードバック構造と関係の解明、さらに(4)ゆらぎがない場合において、環境の温度変化に対する補償性と同調性を同時に再現するモデルの特徴付けを行った。

研究成果

• [雑誌論文] A gain scheduling model of temperature compensation for circadian rhythm of Cyanobacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Shimada, K.Uchida
  • 雑誌名: Proc. the 9th Asian Control Conference 巻: (Accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of a novel type of autophagy targeting RNA (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Fujiwara, A.Furuta, H.Kikuchi, S.Aizawa, Y.Hatanaka, C.Konya, K.Uchida, A.Yoshimura, Y.Tamai, K.Wada, T.Kabuta
  • 雑誌名: Autophagy 巻: Vol.9:3 ページ: 403-409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parkinson's disease-associated mutations in α-synuclein and UCH-L1 inhibit the unconventional secretion of UCH-L1 (2011)
  • 著者名/発表者名: C.Konya, Y.Hatanaka, Y.Fujiwara, K.Uchida, Y.Nagai, K.Wada
  • 雑誌名: Neurochemistry International 巻: Vol.59 ページ: 251-258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robustness analysis and optimization of circadian clocks fluctuated by intrinsic noise (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Ito, S.Kawachi, K.Uchida
  • 雑誌名: Proc. of the 8th Asian Control Conference ページ: 506-511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formulas for intrinsic noise evaluation in oscillatory genetic networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ito, K.Uchida
  • 雑誌名: J. of Theoretical Biology 巻: Vol.267 ページ: 223-234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance evaluation of circadian clocks by intrinsic noise (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ito, K.Uchida
  • 雑誌名: Proc. of 2010 IEEE Multi-conference on Systems and Control ページ: 506-511
  • 査読あり
• [学会発表] 異なる構造をもつ振動的遺伝子ネットワークに対する内因的ゆらぎの評価
  • 著者名/発表者名: 日出間俊、河内翔大、内田健康
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会
• [学会発表] 内因的ノイズを考慮した概日リズムの評価とロバスト性解析
  • 著者名/発表者名: 伊藤洋平、河内翔大、内田健康
  • 学会等名: 第53回自動制御連合講演会