細胞内代謝シミュレーションのための汎用システムの構築

细胞内代谢模拟通用系统的构建

• 批准号: 12024224
• 负责人: 冨田 勝
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12024224/
• 关键词: E-CELL; 細胞シミュレーション; 赤血球; ミトコンドリア; 概日リズム; エネルギー代謝; 翻訳終結部位; 翻訳開始部位

E-CELLシステムは細胞の全体または一部の代謝活動をコンピュータ上で再構築するために我々が開発した汎用のシミュレーション・ソフトウエアである。E-CELLは酵素反応や膜輸送、遺伝子発現などの化学反応をReaction Ruleとして個々に定義するとそれらを疑似並列に実行し全体の振る舞いをシミュレートする。1997年にはE-CELLシステムを用いて127個の遺伝子からなる「自活細胞モデル」を完成させ、1999年にはヒト赤血球モデルを完成させた。今回E-CELLシステムをWEB(http://www.e-cell.org)から一般公開したとともに、それを用いて様々な細胞代謝モデルを構築、改良した。また遺伝子制御メカニズムのモデリングを目的として、様々な生物ゲノムの発現制御配列のコンピュータ解析も並行して行ってきた。具体的には以下の課題に取り組んだ。(1)シアノバクテリアとショウジョウバエの概日リズムのモデリング(2)ミトコンドリアにおけるエネルギー代謝のモデリング(3)膵β細胞解糖系のモデリング(4)遺伝子発現系汎用モデルの構築(5)赤血球細胞シミュレーションにおける体積の変化の代謝全体への影響(6)赤血球細胞G6PD欠損症のシミュレーション解析(7)真核生物の翻訳終結部位におけるコンセンサスパターンの抽出(8)翻訳開始領域の配列保存性とコドン使用の偏りとの相関

E - CELL シ ス テ ム の は cells all ま た は a の metabolic activity を コ ン ピ ュ ー タ で and construct す る た め に I 々 が open 発 し た domestic の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン · ソ フ ト ウ エ ア で あ る. E - CELL は enzyme reverse 応 や membrane transport, but 伝 発 now な ど の chemical anti 応 を Reaction Rule と し て a 々 に definition す る と そ れ ら を suspected parallel に line be し all の vibration る dance い を シ ミ ュ レ ー ト す る. 1997 に は E - CELL シ ス テ ム を with い て 127 の posthumous son 伝 か ら な る "since the living cells モ デ ル" を complete さ せ, 1999 に は ヒ ト red blood corpuscle モ デ ル を complete さ せ た. Now back to E - CELL シ ス テ ム を WEB (http://www.e-cell.org) か ら general public し た と と も に, そ れ を with い て others 々 な CELL metabolism モ デ ル を building, improvement し た. ま た posthumous son 伝 suppression メ カ ニ ズ ム の モ デ リ ン グ を purpose と し て, others 々 な biological ゲ ノ ム の 発 now suppression with column の コ ン ピ ュ ー タ parsing も parallel し て line っ て き た. For the specific に に, the following topic に is taken as the んだ group. (1) シ ア ノ バ ク テ リ ア と シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ の is day リ ズ ム の モ デ リ ン グ (2) ミ ト コ ン ド リ ア に お け る エ ネ ル ギ ー metabolic の モ デ リ ン グ solutions Cui beta cells (3) sugar is の モ デ リ ン グ (4) heritage 伝 発 son is now universal モ デ ル の building (5) red blood cells シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に お け る の volume variations の metabolism All へ の effect (6) red blood cells G6PD owe loss disease の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン parsing (7) eukaryotes の turn 訳 end parts に お け る コ ン セ ン サ ス パ タ ー ン の out (8) の 訳 start field with save sex と コ ド ン use の partial り と の masato

项目成果

Goto M,: ""Casual Analysis of CpG Suppression in the Mycoplasma Genome""Microbial and Comparative Genomics. 5. 51-58 (2000)

Goto M，：“支原体基因组中 CpG 抑制的随意分析”“微生物和比较基因组学。

Tomita,M: ""Whole cell simulation : A grand challenge of the 21st century""Trends in Biotechnology. (in press).

Tomita,M：““全细胞模拟：21 世纪的重大挑战”“生物技术趋势。

Reina Uno,: ""The orientation bias of Chi sequences is a general tendency of G-rich oligomers""Gene. 259. 207-215 (2000)

Reina Uno，：“Chi 序列的方向偏差是富含 G 寡聚体的普遍趋势”“基因。

Kawai,J.: ""Functional annotation of a full-length mouse cDNA collection""Nature. 409. 685-690 (2001)

Kawai, J.：“全长小鼠 cDNA 集合的功能注释”“自然”。

Sakai,H.: ""Correlation between Shine-Dalgarno sequence conservation and codon usage of bacterial genes""Journal of Molecular Evolution.. 52(2):1. 64-170 (2001)

Sakai, H.：“Shine-Dalgarno 序列保守性与细菌基因密码子使用之间的相关性”“分子进化杂志.. 52(2):1。