Analysis of robustness of metabolic networks focusing on environmental dependency of gene knockouts

代谢网络稳健性分析，重点关注基因敲除的环境依赖性

• 批准号: 23700353
• 负责人: TOHSATO Yukako
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research (2013)Ritsumeikan University (2011-2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23700353/
• 关键词: バイオインフォマティクス; マイクロアレイ; 表現型; 数理モデル; 統計解析; 感度解析; 代謝; 国際情報交流; 頑強性; オミックスデータ解析; 大腸菌; 線虫; Phenotype MicroArray; 2D-DIGE

Systematic studies of genotype-phenotype correlation have revealed that most single- knockout mutants often show no observable phenotype during growth under laboratory conditions. However, such studies have mainly examined phenotypes under a limited number of conditions such as Glucose and LB mediums. Genes showing no phenotypes when absent under one condition may exhibit phenotypic changes under different specific conditions, if the gene function depends on environmental conditions. To elucidate the environmental dependency of genes, we analyzed growth data of wild-type and single-knockout mutant in Escherichia coli in 1920 medium conditions obtained from the Phenotype MicroArray. Furthermore, we develop a kinetic model for the central metabolism of E. coli that includes not only the glucose transport system, but also the glycerol transport system.

对基因-表型相关性的系统研究表明，大多数单基因敲除突变体在实验室条件下的生长过程中往往没有可观察到的表型。然而，这类研究主要考察了有限数量的条件下的表型，如葡萄糖和LB介质。如果基因的功能依赖于环境条件，那么在一种条件下不表现出表型的基因可能会在不同的特定条件下表现出表型变化。为了阐明基因的环境依赖性，我们分析了从表型芯片获得的野生型和单基因敲除突变体在1920培养条件下的生长数据。此外，我们还建立了一个包括葡萄糖转运系统和甘油转运系统的大肠杆菌中心代谢动力学模型。

项目成果

Large-Scale Kinetic Modeling for the Central Metabolism in Escherichia coli Grown on Glucose or Glycerol

葡萄糖或甘油生长的大肠杆菌中枢代谢的大规模动力学模型

• 发表时间: 2013
• 作者: Akitaka Shionoya;Kunihiko Ikuta;Shuichi Onami;Masahiro Ito;Yukako Tohsato
• 通讯作者: Yukako Tohsato

遺伝子の環境依存性に着目したPhenotype MicroArray 解析

表型微阵列分析重点关注基因的环境依赖性

• 发表时间: 2012
• 作者: 酒井寛人;小倉裕介;谷田 純;遠里由佳子
• 通讯作者: 遠里由佳子

Comparative proteomic analysis for Caenorhabditis elegans pgl-1 mutants grown at 20°C and 25°C using 2D-DIGE

使用 2D-DIGE 对 20°C 和 25°C 下生长的秀丽隐杆线虫 pgl-1 突变体进行比较蛋白质组学分析

• 作者: Yukako Tohsato;Kanami Monobe;Kenji Suzuki;Toshiya Hayano;Ichiro Kawasaki;Masahiro Ito
• 通讯作者: Masahiro Ito

Phenotype microarrayanalysis of Escherichia coli using infinite relational model

使用无限关系模型对大肠杆菌进行表型微阵列分析

• 发表时间: 2012
• 作者: H.Sugisawa;H.Fukuda,H.Mori;M.Ito;T.Taniguchi;Y.Tohsato
• 通讯作者: Y.Tohsato

線虫Caenorhabditis elegansの発生ステージにおける定量プロテオーム解析

线虫发育阶段的定量蛋白质组分析

• 发表时间: 2012
• 期刊: 立命館大学理工学研究所紀要
• 作者: 物部香奈美;遠里由佳子;早野俊哉;伊藤將弘
• 通讯作者: 伊藤將弘