Gタンパク相互作用によって制御される軸索誘導の動作機構

G-蛋白相互作用控制轴突引导机制

基本信息

批准号：
16014214
负责人：
石井信
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度まで、現実的なデータ量から遺伝子ネットワークの構造を推定するため適切なグラフィカルモデルの定式化、およびそのベイズ推定に基づく遺伝子転写制御ネットワークのシステム同定法の開発を行い、酵母の細胞周期に関わるシステムの動的挙動を解析した。その成果は本年度において、論文として発表することができた。一方で本年度の研究としては、システム同定からシステム生物学へと展開した。神経細胞の成長時に見られる軸索誘導現象に関して、成長円錐内のGタンパク質のシグナル経路、特にRhoファミリーを中心としたシグナル伝達のモデル化を行い、また成長円錐内のフィラメントダイナミクスのモデル、外部誘導因子からの情報伝達機構のモデルとの統合を行い、それを用いた計算機シミュレーションにより、成長円錐が外部情報をいかに処理し、成長を行うのかを考察した。その結果、Rhoファミリー間の相互作用に基づく非線形現象が、誘導因子に依存した軸索の方向転換に寄与することが分かった。この成果は現在論文投稿中である。また、本研究を通じて、軸索誘導およびRhoファミリーGタンパク質に関連する基礎生物学研究者との共同研究体制を確立できたことも実績であり、今後、情報科学と生命科学の融合的研究手法による成果が期待できる。実際に、Gタンパク質の活性化/不活性化の時定数には、この共同研究における画像処理結果を反映できた。加えて、バイオインフォマティクスのための解析ツールを開発し、特許として申請した点も本年度の成果である。

直到去年，我们制定了适当的图形模型，以根据逼真的数据量估算基因网络的结构，并开发了一种基于贝叶斯估计的基因转录控制网络系统的方法，并分析了涉及酵母细胞周期系统的系统的动态行为。结果今年可以作为论文发表。另一方面，今年的研究集中在系统识别和系统生物学上。关于神经元生长过程中轴突诱导的现象，我们建模了G蛋白在生长锥中，尤其是Rho家族中G蛋白的信号传导途径，并将它们与生长锥中的细丝动力学模型和外部诱导剂的信息传输机制模型集成，并使用这种方法使用这种方法来研究生长锥的生长信息。结果表明，基于RHO家族之间相互作用的非线性现象有助于诱导者依赖性轴突重定向。目前正在提交这项成就。此外，通过这项研究，我们能够与与Axon指导和Rho Family G蛋白有关的基本生物学研究人员建立联合研究系统，并且我们可以期望将来信息科学与生命科学研究方法融合的结果。实际上，G蛋白激活/失活的时间常数可以反映这项协作研究中图像处理的结果。此外，今年的结果也是我们开发了生物信息学分析工具并申请专利的事实。