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私たちの研究の目標は、さまざまな細胞機能を制御するシグナル伝達ネットワークのメカニズムを「システム」として理解することです。私たちは実験的方法とコンピュータ・シミュレーションの両方を用いてシステム生物学という観点から細胞の機能を理解しようとしています。 「時間情報コード」 シグナル伝達ネットワークの本質は、多彩な入力の情報を限られた種類の分子にコードすることにあります。私たちはERK経路やAKT経路、インスリンシグナリングなどが、分子活性の時間パターンに入力情報がコードすることにより多彩な生理機能を制御する「時間情報コード」を世界に先駆け見出しています。本研究室では、「時間情報コード」の観点からシグナル伝達ネットワークの情報処理の仕組みを明らかにすることを目的としています。 これらの解析には従来の分子細胞生物学的実験だけでなく、微分方程式を用いたシミュレーションや、統計モデル、情報理論などさまざま数理解析手法を用います。これらの手法は、これまでの知識に基づき仮説を立て検証するという仮説駆動型のアプローチです。これまでの生命科学では一般的な方法です。 「トランスオミクス」 
一方、最近、質量分析器や次世代シークエンサの登場により、ゲノム・エピゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム、メタボロームの各階層をアンバイアスに網羅的に計測する技術、オミクス技術が発展してきました。これらのオミクス階層は単独で機能しているのではなく、各階層にまたがる大規模な「トランスオミクス」ネットワークとして機能しており、この大規模な「トランスオミクス」ネットワークこそが生命の実体といえます。私たちの研究室では、これらの多階層の大規模データから自動的にトランスオミクスネットワークを再構築することに成功しています。これらのアプローチは、大規模データをあるアルゴリズムに則り計算機によりアンバイアスに解析するデータ駆動型のアプローチです。最近発展してきているビッグデータの解析と同じコンセプトを持つアプローチです。また、各オミクス解析はとてもひとつの研究室でできるものではなく、さまざまな研究室との共同研究を行っている点も私たちの研究室の特徴のひとつです。「個体レベルのシステム生物学」 これまで（平成25年）までは、主に哺乳類の培養細胞を対象としてきましたが、上記の時間情報コードとトランスオミクスを融合させることにより、現在では疾患モデルマウスや、ヒトのトランスオミクスデータ（New!）などの個体レベルの解析も行っており、研究結果を近いうちに発表できる段階まで来ています。システム生物学が、いよいよ医学や創薬にダイレクトに貢献できる時代がやってきました。これからの進歩が楽しみです。 また、大学院は生物科学専攻および新領域・メディカル情報生命専攻（兼担）です。学部教育としては生物情報科学科を担当しています。「人材の多様性」が私たちの研究室の揺らぐことのない基本理念です。他学部、他大学の異なったバックグラウンドを持つ学生さんやポスドクなど大歓迎です。特に、糖代謝や2型糖尿病などに関連するトランスオミクスをマウス、ヒトを対象に解析を開始しています。医師でシステム生物学やトランスオミクスに興味のある方の参加も歓迎します。 大学院生・ポスドク案内はこちら 私たちの研究は戦略的創造研究推進事業CREST「生命動態の理解と制御のための基盤技術の創出」、及び、新学術領域研究(研究領域提案型)「代謝アダプテーションのトランスオミクス解析領域」に採択されています。 |
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