細胞内シグナル伝達機構における時間情報コードのシステム生物学

细胞内信号转导机制中时间信息代码的系统生物学

• 批准号: 24241067
• 负责人: 黒田 真也
• 金额: $ 17.8万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24241067/
• 关键词: シグナル伝達; モデル化; 糖代謝; グリコーゲン; インスリン

シグナル伝達機構の本質は、多彩な入力の情報を限られた種類の分子にコードすることにある。申請者らはERK経路やAkt経路の研究において、分子活性の時間パターンに入力情報がコードされる時間情報コードを世界に先駆け見出している。本研究では、以上の研究を発展させ、細胞内シグナリングの時間情報コードを解明してその生理学的な意義を明らかにするとともに、時間情報コードが様々なシグナル伝達に見られる一般的な特性であることを明らかにすることを目的とした。申請者らはラットの肝臓がん由来のFao細胞において、インスリンの3つの異なる時間パターンがpAktに多重にコードされ、下流の3つのシグナル分子(pS6K,pGSK3β, G6Pase)がそれぞれ選択的にデコードすることを見出した。本年度は、シグナル分子の下流にある糖代謝やタンパク質合成などの代謝制御に時間情報コードが使われているかどうかを検討した。そこで、インスリンのさまざまな時間パターンを細胞に与えて、時間情報コードにより最終的な生理機能であるタンパク質合成やグリコーゲン合成、糖新生抑制といった代謝物質を計測した。同時にこれらの代謝を制御する数理モデルを作成して、インスリンによる代謝制御調節ネットワーク制御においても時間情報コードが用いられていることを明らかにした。

The nature of the mechanism is limited to the type of molecule. The applicant is interested in ERK pathway and Akt pathway research, molecular activity and time input information, and time input information. This study aims to develop and clarify the physiological significance of the temporal information in the intracellular system. The applicant's application for the identification of Fao cells from which the liver protein originated, and the identification of 3 different genes from pAkt, multiple genes from pAkt, and 3 different genes from pGSK, G6 and pS6K were identified. This year, we will discuss the time information of sugar metabolism, mass synthesis and metabolic control in the downstream of the molecule. The time of production is measured in the cell and the time of production is measured in the final physiological function. At the same time, the mathematical model of metabolic control system is created, and the metabolic control system is regulated.

项目成果

In vitro reconstitution of a CaMKII memory switch by an NMDA receptor-derived peptide.

• DOI: 10.1016/j.bpj.2014.01.026
• 发表时间: 2014-03
• 期刊: Biophysical journal
• 影响因子: 3.4
• 作者: H. Urakubo;Miharu Sato;Shin Ishii;Shinya Kuroda

Information coding of ERK signaling networks

ERK信号网络的信息编码

• 发表时间: 2013
• 作者: Shinya Kuroda

PLS regression analysis of Signal transduction network and phenotypes in PC12 cell

PC12细胞信号转导网络和表型的PLS回归分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Yu-ki Akimoto;Katsuyuki Yugi;Shinsuke Uda;Kanako Watanabe;Takeshi H Saito and Shinya Kuroda
• 通讯作者: Takeshi H Saito and Shinya Kuroda

Unbiased identification of global network for signaling and metabolism from trans-omic data

从跨组学数据中公正地识别全球信号传导和代谢网络

• 作者: 黒田真也;柚木克之;久保田浩行;曽我朋義;中山敬一
• 通讯作者: 中山敬一

トランスオミクスへ向けた定量生物学

面向转组学的定量生物学

• 发表时间: 2013
• 作者: Shinya Kuroda