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2020 Fiscal Year Research-status Report

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

International Activities Supporting Group

Project AreaIntegrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science
Project/Area Number 16K21739
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

武川 睦寛  東京大学, 医科学研究所, 教授 (30322332)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 貴  大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任教授(常勤) (40114516)
井上 純一郎  東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (70176428)
Project Period (FY) 2016-06-30 – 2022-03-31
Keywordsシグナル伝達 / 数理科学 / 情報科学 / シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

生体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反応ではなく、複雑かつ時空間的に動的な高次非線形反応であり、多数の分子からなる巨大な情報伝達ネットワークによって制御されている。シグナル伝達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、コンピュータ科学や数学的理論解析を活用したアプローチが必要不可欠であるが、この様な学際的研究体制の構築は、我が国では未だ不完全であり、早急に整備する必要がある。国際活動支援班では、この状況を打開すると共に国際連携を推進するため、世界的に評価の高い数理医学・生物学研究機関である米国ヴァンダービルト大 学、英国セントアンドリューズ大学、仏国INRIAボルドー南西研究センターとの4カ国交流を中心に、各国の先進的研究機関との連携体制を構築し、国際共同研究や人材交流を深化させる活動を行った。
本年度当初は海外から外国人研究者を多数招聘し、大阪で国際シンポジウムを開催する予定であったが、COVID19の世界的な流行状況を鑑みて、ZOOMを用いたオンライン会議に変更し、3日間(10/26-28日)に渡る国際会議"Fusion of Mathematics and Biology"を実施した、本領域の班員はもとより、米国、ヨーロッパ(英国、フランス、イタリア)アジア(韓国、インドネシア)からも、生物・医学系の数理解析・情報解析研究を実践している第一線の研究者に参加して頂き、最新の研究成果を共有するとともに、意見交換・交流を行った。また、国際会議"The 15th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Sciences(オンライン開催)"に領域の若手研究者を参加させ、国際会議での発表を奨励した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

COVID19のパンデミック状況下であっても、研究の進捗に与える影響を最小化し、国際的学術交流と情報交換を進展させるため、オンラインを活用した国際シンポジウムを実施した。3日間に渡る会期中に、生物学・医科学と数理・情報科学の融合研究に関する62題の講演が行われ、この分野における最新の国際的研究動向について情報共有するとともに、活発な議論と意見交換を行うことが出来た。

Strategy for Future Research Activity

今後も米国ヴァンダービルト大学、英国セントアンドリューズ大学、仏国INRIAボルドー南西研究センターとの4カ国交流を中心に、各国の先進的研究機関との連携体制を強化し、共同研究および人材交流を深化させて行く。また国際共同研究を実施し、学術面でも成果を得る。

Causes of Carryover

COVID19の世界的パンデミックによって研究者の国際的な往来が不可能となり、当初、海外の研究者を多数、国内に招聘して開催する予定であった国際シンポジウムを、オンライン会議として実施せざるを得なかった。このため、海外研究者の招聘旅費・宿泊費や会場設営費の面で、当初予算計画と齟齬が生じた。COVID19の収束状況をみて海外研究者も参加するシンポジウムを開催するとともに、班員や若手研究者を海外研究機関・学会に派遣する。

  • Research Products

    (27 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Johns Hopkins School of Medicine/MD Anderson Cancer Center/Vanderbilt University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Johns Hopkins School of Medicine/MD Anderson Cancer Center/Vanderbilt University
  • [Int'l Joint Research] セントアンドリューズ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      セントアンドリューズ大学
  • [Int'l Joint Research] INRIAボルドー南西研究センター(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      INRIAボルドー南西研究センター
  • [Int'l Joint Research] German Cancer Research Center(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      German Cancer Research Center
  • [Journal Article] Prohibitin-1 Contributes to Cell-to-Cell Transmission of Herpes Simplex Virus 1 via the MAPK/ERK Signaling Pathway2021

    • Author(s)
      Watanabe Mizuki、Arii Jun、Takeshima Kosuke、Fukui Ayano、Shimojima Masayuki、Kozuka-Hata Hiroko、Oyama Masaaki、Minamitani Takeharu、Yasui Teruhito、Kubota Yuji、Takekawa Mutsuhiro、Kosugi Isao、Maruzuru Yuhei、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Mori Yasuko、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 95 Pages: -

    • DOI

      10.1128/JVI.01413-20

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stress-responsive MTK1 SAPKKK serves as a redox sensor that mediates delayed and sustained activation of SAPKs by oxidative stress2020

    • Author(s)
      Matsushita Moe、Nakamura Takanori、Moriizumi Hisashi、Miki Hiroaki、Takekawa Mutsuhiro
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 6 Pages: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.aay9778

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Anticoagulant Nafamostat Potently Inhibits SARS-CoV-2 S Protein-Mediated Fusion in a Cell Fusion Assay System and Viral Infection In Vitro in a Cell-Type-Dependent Manner2020

    • Author(s)
      Yamamoto Mizuki、Kiso Maki、Sakai-Tagawa Yuko、Iwatsuki-Horimoto Kiyoko、Imai Masaki、Takeda Makoto、Kinoshita Noriko、Ohmagari Norio、Gohda Jin、Semba Kentaro、Matsuda Zene、Kawaguchi Yasushi、Kawaoka Yoshihiro、Inoue Jun-ichiro
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 12 Pages: 629~629

    • DOI

      10.3390/v12060629

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EXOSC9 depletion attenuates P-body formation, stress resistance, and tumorigenicity of cancer cells2020

    • Author(s)
      Yoshino Seiko、Matsui Yusuke、Fukui Yuya、Seki Masahide、Yamaguchi Kiyoshi、Kanamori Akane、Saitoh Yurika、Shimamura Teppei、Suzuki Yutaka、Furukawa Yoichi、Kaneko Shuichi、Seiki Motoharu、Murakami Yoshinori、Inoue Jun-ichiro、Sakamoto Takeharu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66455-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TIFAB Regulates USP15-Mediated p53 Signaling during Stressed and Malignant Hematopoiesis2020

    • Author(s)
      Niederkorn Madeline、Hueneman Kathleen、Choi Kwangmin、Varney Melinda E.、Romano Laurel、Pujato Mario A.、Greis Kenneth D.、Inoue Jun-ichiro、Meetei Ruhikanta、Starczynowski Daniel T.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 30 Pages: 2776~2790.e6

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.01.093

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] System-Wide Analysis of Protein Acetylation and Ubiquitination Reveals a Diversified Regulation in Human Cancer Cells2020

    • Author(s)
      Kozuka-Hata Hiroko、Kitamura Aya、Hiroki Tomoko、Aizawa Aiko、Tsumoto Kouhei、Inoue Jun-ichiro、Oyama Masaaki
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.3390/biom10030411

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural analysis of TIFA: Insight into TIFA-dependent signal transduction in innate immunity2020

    • Author(s)
      Nakamura Teruya、Hashikawa Chie、Okabe Kohtaro、Yokote Yuya、Chirifu Mami、Toma-Fukai Sachiko、Nakamura Narushi、Matsuo Mihoko、Kamikariya Miho、Okamoto Yoshinari、Gohda Jin、Akiyama Taishin、Semba Kentaro、Ikemizu Shinji、Otsuka Masami、Inoue Jun-ichiro、Yamagata Yuriko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61972-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Regulation of stress-induced apoptotic cell death by stress granule formation2021

    • Author(s)
      Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      OIST seminar
    • Invited
  • [Presentation] Spatio-temporal dynamics of SAPKK regulates cell fate decisions under stress conditions2020

    • Author(s)
      Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      Fusion of Mathematics and Biology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mathematical modeling of the recruitment of centriole biogenesis regulators to mother centrioles in the S-phase2020

    • Author(s)
      Takanori Nakamura, Noriko Nishizumi-Tokai, Takashi Nakazawa, Tatsuki Mori, Takashi Suzuki, Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      Fusion of Mathematics and Biology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ERKシグナル誘導遺伝子による細胞機能制御と発癌2020

    • Author(s)
      武川睦寛
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 新規酸化ストレスセンサー分子によるp38/JNKシグナルとサイトカイン産生の制御2020

    • Author(s)
      武川睦寛
    • Organizer
      MBSJ2020、第43回日本分子生物学会年会ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] 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2020

    • Author(s)
      武川睦寛
    • Organizer
      令和2年度新学術領域研究数理シグナル領域推進会議
  • [Presentation] DNA損傷に応答するSAPKシグナル伝達機構の解析2020

    • Author(s)
      塩崎ゆかり、久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] カスパーゼ依存的蛋白質切断によるERKシグナル抑制機構2020

    • Author(s)
      久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 癌遺伝子によるストレス応答シグナル伝達経路の活性化機構の解析2020

    • Author(s)
      川瀧紗英子、久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      第20回東京大学生命科学シンポジウム
  • [Presentation] カスパーゼ依存的な蛋白質切断を介したERKシグナルの新規活性制御機構2020

    • Author(s)
      久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      第71回日本電気泳動学会総会
  • [Presentation] ERK経路の異常活性化により発現誘導される新規遺伝子の同定および機能解析2020

    • Author(s)
      高木祐輔、久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      第71回日本電気泳動学会総会
  • [Presentation] 発癌シグナルによる p38/JNK 経路活性化の分子機構の解明2020

    • Author(s)
      川瀧紗英子、久保田裕二、武川睦寛
    • Organizer
      第71回日本電気泳動学会総会
  • [Presentation] ストレス顆粒の新規構成因子およびその生理機能の解析2020

    • Author(s)
      吉岡 大介、中村 貴紀、武川 睦寛
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Elucidation of the molecular mechanism underlying oncogene-induced activation of the p38 and JNK pathways.2020

    • Author(s)
      Saeko Kawataki, Yuji Kubota, Mutsuhiro Takekawa
    • Organizer
      G2 plus Retreat
  • [Remarks] 新学術領域研究「数理シグナル」ホームページ

    • URL

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

  • [Funded Workshop] Fusion of Mathematics and Biology2020

URL: 

Published: 2021-12-27  

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