[多細胞] 令和3年度採択課題

植田 美那子

生命情報の低次元化を起点とする多階層モデル駆動型研究戦略の創出

研究代表者
植田 美那子

東北大学
大学院生命科学研究科
教授

主たる共同研究者
津川 暁 秋田県立大学 システム科学技術学部 助教
檜垣 匠 熊本大学 大学院先端科学研究部 教授
藤本 仰一 大阪大学 大学院理学研究科 准教授
研究概要

高次元かつ多階層の生命システムは複雑であり、「どの遺伝子が、どの事象を制御し、どのルールに寄与するか」という分子機構の全容を解明することは至難です。本研究では、生命システム自体を低次元化した定量数理モデル(多階層モデル)を構築し、そこにオミクス解析やイメージング解析から得た実体情報も低次元化して導入することで、生命システムを包括的に理解するという新たな方法論の開発を目指します。

岡本 康司

マルチオミクス1細胞解析による難治がん組織空間の数理的再構成

研究代表者
岡本 康司

帝京大学
先端総合研究機構
教授

主たる共同研究者
浜本 隆二 国立がん研究センター 研究所 分野長
谷田部 恭 国立がん研究センター 中央病院 科長
研究概要

臨床がんの治療抵抗性は、がん細胞と様々な非がん細胞が構成する複雑な相互依存ネットワークに関与していることが知られています。本研究では、臨床がんやマウス移植腫瘍モデルを対象とし、最新の1細胞解析技術・空間的発現解析テクノロジーと先端的な数理的解析法を組合わせた研究により、治療抵抗性を担う細胞相互作用を空間的に可視化し、がんの難治性を担う細胞ネットワークの本態を明らかにすることを目指します。

黒田 真也

時空間トランスオミクスを用いた多細胞・臓器連関代謝制御の解明

研究代表者
黒田 真也

東京大学
大学院理学系研究科
教授

主たる共同研究者
稲葉 有香 金沢大学 新学術創成研究機構 准教授
曽我 朋義 慶應義塾大学 先端生命科学研究所 教授
研究概要

哺乳類の全身の代謝恒常性は、分子レベルではDNA・RNA・タンパク質・代謝物の各オミクス階層にまたがるトランスオミクスネットワークにより、細胞レベルでは代謝細胞が臓器内で最適な空間的配置(ゾネーション)により、臓器レベルでは内分泌系と自律神経系のクロストークにより制御されています。本研究では分子レベル・細胞レベル・臓器レベルを時空間トランスオミクスにより統合し、代謝恒常性のメカニズムを解明します。

新宅 博文

RNA movieによる多細胞運命分岐のダイナミクスアノテーション

研究代表者
新宅 博文

理化学研究所
開拓研究本部
理研白眉研究チームリーダー

主たる共同研究者
口丸 高弘 自治医科大学 医学研究科 准教授
阪上ー沢野 朝子 理化学研究所 脳神経科学研究センター 研究員
錦井 秀和 筑波大学 医学医療系 准教授
研究概要

従来のオミクス解析の多くは、計測のために対象の細胞や組織の生命活動を中断させる必要がありました。本研究では、ナノ電場を利用した低侵襲分子サンプリング技術、それに基づくオミクス動画(RNA movie)撮影技術を開発し、転写制御ネットワークを動画で理解する枠組みを構築します。そして、RNA movieを通して、疾患・発生機構における重要な運命分岐ダイナミクスに関する理解の深化を目指します。

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