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分子シグナルから細胞運動への統合的システム生物学に関する研究

从分子信号到细胞运动的综合系统生物学研究

基本信息

批准号：
17017028
负责人：
石井信
金额：
$ 1.92万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、低分子量Gタンパク質の相互作用が関わるシグナル伝達と、細胞骨格系タンパク質が生み出す細胞運動との融合モデルを作ることが目的である。つまり、タンパク質相互作用による「生化学反応系」を超えて、空間的な現象、すなわち細胞形状変化や細胞走性といった「物理現象系」をも含めた生命システムの統合的理解を目指すものである。具体的には、細胞運動の制御ダイナミクスを解明するためのシステム生物学を、シミュレーションと一分子時空間計測技術を併用して実施する。研究代表者の石井と分担者の作村は、神経細胞の軸索誘導機構について、Gタンパク質相互作用の特性から説明するモデル研究を行ってきた。現象の本質を見るために、細胞骨格形成との関係が深いと考えられるRhoファミリー低分子量Gタンパク質の相互作用を主要反応系として簡略化し、Gタンパク質の相互作用によって、非線形な応答特性を持ち得ることが示された。成長円錐モデルにおいては、局所非線形応答を仮定し、その非線形応答によって軸索が細胞外誘導因子の勾配を検知し、伸長していく能力があることを示した(Sakumura et al.,Biophys.J. 89, 812-822,2005)。しかし、このモデルでは、上流の受容体及びPI3キナーゼシグナル、下流のアクチン細胞骨格形成に至る部分は、簡略化を行った。そのため、分担者の中村は、軸索成長円錐におけるFRETイメージングを行い、Gタンパク質の上流(PI3K)と下流(アクチン)の時空間計測を行い、成長円錐の形態とGタンパク質の活性分布との関係を調査した(Nakamura et al.,Mol. Brain Res. 139,277-287,2005)。今後は、成長円錐内Ca^<2+>濃度の局所性による生化学反応特性も考慮する必要があるが、石井と作村はシナプス可塑性の分子メカニズムにおける局所Ca^<2+>シグナルに関する研究を行っており(Honda et al.,Mol.Sys.Biol. doi:10.1038/msb4100035)、本研究にも応用できると考えている。

In this study, the low molecular weight G-chain interaction was successfully achieved, and the cellular bone system was used to induce cell kinesis. the fusion enzyme was used for the purpose of this study. The interaction between biological and chemical reactions means that the understanding of the integration of biological and biological systems refers to the understanding of the combination of biological and chemical reactions, spatial images, cellular shapes, cellular mobility, cellular mobility, and physical phenomena. Specific devices, cell phones, equipment, technology, technology, science, technology, science and technology. The representative of the research, the Ishii distributor, acts as a village, the organization is responsible for the operation of the organization, and the characteristics of the interaction are clearly demonstrated. For example, the formation of the cell lattice, the formation of the cell lattice, the depth of the cell, the Rho, the low molecular weight G, the low molecular weight, the interaction, the cell, the cell, the The growth and development of the plant is very important, the shape of the office should be determined, the shape of the system should be determined, the extracellular factors should be matched, and the ability of growth should be determined (Sakumura et al.,Biophys.J., 812-822, 2005). The cell lattice is formed by the formation of the cell lattice of the upper-class receptacle, the upper-class receptacle, the lower-class cell, the lower-class, the lower-class, the upper-class and the lower-class. Customers, distributors, distributors, Brain Res. 139277-287 (2005). In the future, the growth of Ca ^ & lt;2+> in the local chemical reaction properties are very important. Ishii is responsible for the study of molecular plasticity. In the future, the growth of Ca ^ & lt;2+> is very important for the study of chemical reaction properties. The study of molecular plasticity in the village is very important. Doi:10.1038/msb4100035). In this study, we use the research method to test the students.