生細胞イメージングによるＥＲＫ　ＭＡＰＫ経路におけるシグナル伝達動態の定量解析

使用活细胞成像定量分析 ERK MAPK 通路中的信号转导动力学

• 批准号: 14J03140
• 负责人: 新土 優樹
• 金额: $ 1.96万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research (2016)Osaka University (2014-2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J03140/
• 关键词: 細胞内情報伝達; 数理モデル; 生化学反応ネットワーク; モデル推定; EMアルゴリズム; パーティクルスムーザー; Lasso; 核移行; スイッチ応答; セミインタクトアッセイ; ヌクレオポリン; ERK; MAPK; EGF; PC12

本研究課題では、実験・理論・計算を複合的に用いた解析により、細胞の運命決定に重要なERK (extracellular signal-regulated kinase) 経路をはじめとする細胞内反応ネットワークの動態を詳細に特徴付けることを目的にしている。27年度までに，生細胞蛍光イメージングを中心とした実験的手法により、ERK経路における応答特性を詳細に解析した。28年度は、これまでに得られた実験データや数値シミュレーションデータを、理論・計算を中心とした手法により詳細に解析した。特に、生細胞蛍光イメージングによって取得可能な1細胞解像度の時系列データを想定し、そのダイナミクスから背後にある反応ネットワークを推定する解析手法の開発を行った。具体的には、パーティクルスムーザーとL1正則化の手法をEMアルゴリズムの枠組みに取り込んだ手法を開発した。その結果として、人工データを用いた解析から、本手法では2-3 nodeのネットワークの構造と反応パラメータをほぼ正しく推定できることを確認した。非線形な反応を扱える点、生化学反応ネットワークにおける正則化の方法を定式化した点が本研究の特徴である。

In this study, the problem analysis and theoretical calculation are used to determine the importance of ERK (extracellular signal-regulated kinase). In this study, the complex calculation of theoretical calculation and theoretical calculation are used to determine the importance of the important parts of the system. In the course of the year 27, the methods used in the production of light and equipment in the center of the market, such as ERK, and the characteristics of the system are analyzed. In the year of 28, the number of people in the year of the year, the number of cases, and theoretical calculations. In order to achieve the possible 1-cell resolution, the system is determined, and the system is used to determine the presumption that it is possible to achieve 1-cell resolution. The specific information and information is required to correct the L1 method. The EM group is responsible for the operation of the information system. The results show that the manual operation is based on the analysis of the data, and this technique is used in 2-3 node to determine the accuracy of the error. In this study, we use the method of stereotyping, biochemical analysis, biochemical analysis and normalization.

项目成果

増殖因子刺激に対するswitch-likeなERKの核移行応答

ERK 对生长因子刺激的类似开关核易位反应

• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Shindo;K. Iwamoto;K. Mouri;K. Hibino;M. Tomita;H. Kosako;Y. Sako and K. Takahashi.;新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一
• 通讯作者: 新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一

核膜孔複合体によるswitch-likeなERK応答の制御

核孔复合物对开关样 ERK 反应的控制

• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Shindo;K. Iwamoto;K. Mouri;K. Hibino;M. Tomita;H. Kosako;Y. Sako and K. Takahashi.;新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一;新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一
• 通讯作者: 新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一

PC12細胞におけるスイッチ的なERKの核移行応答

PC12细胞中ERK的类似开关核转位反应

• 发表时间: 2014
• 作者: Y. Shindo;K. Iwamoto;K. Mouri;K. Hibino;M. Tomita;H. Kosako;Y. Sako and K. Takahashi.;新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一;新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一;新土優樹，岩本一成，毛利一成，日比野佳代，冨田勝，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一;新土優樹，岩本一成，毛利一成，日比野佳代，佐甲靖志，高橋恒一
• 通讯作者: 新土優樹，岩本一成，毛利一成，日比野佳代，佐甲靖志，高橋恒一

Conversion of graded phosphorylation into switch-like nuclear translocation via autoregulatory mechanisms in ERK signalling.

• DOI: 10.1038/ncomms10485
• 发表时间: 2016-01-20
• 期刊: Nature communications
• 影响因子: 16.6
• 作者: Shindo Y;Iwamoto K;Mouri K;Hibino K;Tomita M;Kosako H;Sako Y;Takahashi K
• 通讯作者: Takahashi K

Analog-to-digital Conversion in the Cellular Signaling System

蜂窝信号系统中的模数转换

• DOI: 10.2142/biophys.56.334
• 发表时间: 2016
• 期刊: Seibutsu Butsuri
• 作者: Kazunari Iwamoto;Yuki Shindo;Koichi Takahashi;新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一
• 通讯作者: 新土優樹，小迫英尊，佐甲靖志，高橋恒一