閉会挨拶
- 人数も質疑も、驚く事に質疑する年齢層も、通常この行動で行われる事と全然違った
- 説明が出来ないような難しい事をしてる部分はあるだろうけど、説明できる研究を。
- この研究に関しての話に関してだけでなく、もっと大事な話もなされていたと思う。
- 日本の(にいる? 日本人の?)研究者の力をどう引き出して行くべきか
(パネル討論：生命の動的理解に向けたアクションプラン)パート2：「生命動態システム科学」 推進のために
- (筆者注: サイエンスの話ではないので、メモが雑になっています。ご了承ください)
- 事務局による推進体制たたき台
- 総論と体制
- コメントを＜モデレータ
- 具体性がなさ過ぎて、これを持って行っても突っ込まれて終わってしまう。
- panel1の時の上田先生のパネルを使いたい
- モデリングがしっかり入ってるのはいい事。もう少し広い概念でもいいのかな。
- 各セッションの座長からのコメントを＜モデレータ
- 日本独自の展開としてゆらぎの話を盛り込めばいいのでは
- 発生生物学が分子生物学にとらわれすぎてきた。新しい視点が要る。
- 基本的にはいいかと。一分子計測と網羅的な解析(でスクリーニングする)の相補的な部分にもう少し。
- メタ情報によって今までの網羅的解析以上の物になるかと
- レビューする側からすると、動態が大事なのは当たり前で、ソレが出来ると上手く説明できるのが大事なのでは。今すぐの答えではなくていいからなんとかするべき。
総論後半
- 細胞内動態のin silico / in vitro再構成
- 原子粒度がまだ必要なのでは
- モデリングを個人の技に頼っているので、ここまで持って行けるかどうかはむずかしい
- 与えるインパクトは? 世の中がインパクトを受けるなら、発展する body on chipなんかあるけど、やったはいいけど応用をよそに取られてしまうような事はちょっと...
- ポテンシャル
- 高い、と認識
- いつもこのように書いてるけど、下向きになっているという危機感は把握しておいて欲しい。論文生産数、非引用数が落ちてる -> 現状維持の危機感は共有されている
- 高い、と認識
- 学会・研究者コミュニティの主体的アクションの必要性
- 政府・ファンディング機関への提言 / 大学および共同利用機関法人への提言
- 研究室の使い方なんかは変えないといけない。エンドポイントをはっきりさせたら良くて、従来の枠を超えた内外の?国内の?、額際的な研究ネットワークの整備
- ライフにファンディングが偏ってる、と言われないように、「額際的」な文言にする。
JSTからのinfraに関するfundingに関するレポート
QA
- 分子粒度だけでも何桁かスケールが違う。うまくいくか? 細胞をミクロのものの集合体
- 今のところ、上手い系でないと出来ない、という問題は当分どうにもならない。/ ひたすら話を聞くような所はアメリカの強さがある。没頭できるようにしてあげる必要はある。
- このままだと連携は出来ない。もう少し理念をしっかり書いて欲しい。サイエンスをどう進めて行くか書いて欲しい。
- このまま終わったら困るのではw こうやったら問題を解けるようになると、サイエンスを知らない人にも分かるように書かないといけないのでは。スクラップ＆ビルドもあえて言って行かないといけない。
- アメリカは火星に行くと言って納得させた。このタイトルはまだ少し夢が小さいのではないか。
(パネル討論：生命の動的理解に向けたアクションプラン)パート1：計測・実験と理論・計算を接続した研究の推進
提言のまとめ
- パネル1: 研究課題の科学的な検討
- パネル2: 推進体制の提言
座長から
- 局面突破について
from ueda, quo vadis?
- 細胞の上下の階層；組織、分子
- 計測から情報へ
- 流れは明確ではない
- この点について
- 逆転させてみては
- 邪道かも知れないが、本質を掴みやすいかも知れない
- 構成的or合成的
- 作る事に関して、まだ出来ていないところはいろいろある
- 論理、時計、分子、翻訳、膜
- 作るのを王道に位置づけられる活動がいいのかなと。
近藤, 生物学におけるシミュレーション、特に麹の現象の場合の問題点
- 発生とか
- 多因子多細胞時間空間階層
- 愚直にやっても上手く行かない
- 数式の数、素過程の不明性、空間、有効数字低い、複雑な式なら何だって再現できる
- モデル化=省略
- 反応拡散方程式から、ありとあらゆるパターンが出てくる
- モデリングの問題点
- 上手くまとめれない＞＜
澤井; 細胞間シグナルから自己組織化する時空間パターン
- 社会性アメーバ(細胞粘菌)
- 一細胞と集団の動態の同時観察
- 200個なら理解できる、ただし数理的理解
- 生命動態=
- 非平衡にある複雑な系の構造、でいいのではないか
- 自己組織化、でも不思議；起源、複製、階層性
- 古典的機会論に基づいた生命観の限界
杉田；予測する生命科学の実現に向けて
- タンパク構造シミュレーション
- マルチスケールシミュレーション
- この辺りは分子科学的アプローチなんだなと。
- マルチスケールシミュレーションにはまだ何か飛躍が要りそう
from 原田、 物質細胞統合システム拠点
- 細胞の中はどんな世界なのか興味がある
- どうして4factorsでipsになるのか、どうしてならない奴がいるのか
- 計測で
- 細胞内の温度分布
- タンパク構造のダイナミズム
- 細胞内の水分子
- どうして4factorsでipsになるのか、どうしてならない奴がいるのか
パネル開始
- モデレータから＞近藤; チューリングモデルは分かってるけど、理解したいのはなにか＞
- 物によって分かる所まで行ってしまいたい、チューリングモデルは一般化できるし...
- (U)モデルって結構間違えるよね.. 仕組みでやってるのではなくて変な酵素だった、というのがあるのでw
- モデルの抽象性によるw
- 抽象的には正しいのだけど、全く役に立たないかのうせいがあるw
- 偏微分方程式でかけるもの、どこまで書くべきか 線形近似できるならいいけど...
- モデレータ＞澤井先生 何を見たくて何を分かりたいか
- 階層を超えた事を見れるし、測定量とつなげられそう、秩序形成を定量定性的にみたい
- 物理の人が好きなのは粘菌なのはなんでw
- イメージング出来るし、弄りやすいw 参入障壁が低い
- 生命科学の人が見てる美しさの裏にも物理的な美しさがあるはず
- 簡単な系の人がやるべきなのは、取り出し方を見せること
- 試作を考えると...
- どちらの分野の人がやるか
- チャレンジは？モデレータ＞杉田、原田
- 構造とかダイナミクスを見るのは大事だと思ってるんだけど...
- 面白いと思う事をやりたい；メソッドを開発するのは好きなので。DNA origamiとかの遊びも好きなので、テクノロジーをどんどん進めたい?
- 上田さんに＜モデレータ
- 時間を理解したい；繰り返す時間と不可逆的な時間 物理で言うのとは違う不可逆的な時間に興味が、作って設計通り動いたら
- 設計、
- 作るプロセスから技に?
- 作るプロセスへのコメントは?＞おおる
- うちのやってるのとこの作る、は、かさなるのかなと＜近藤; どこまでやったら
- 理解でも作るのでも、分かる、が今までの分かったとは違うのでは、苦しむでしょうねw mol biolになかった分かるになる。構成するのは分かりやすい「分かった」だし、構成されたのが生ものな現象なら特に。
- 明確な質問があればね、問題が漠然としてない場合はいいけど
- (何が構成原理になるの、ホントにチューリングモデル?)
- 見たい現象にもよるのでは
- 何を見たいかによってモデルを変えないと。モデラーがすぐ近くに居ないと、計算力は無意味になる
- 何が人やラボを接着するの?
- シチュエーションやあった人によるのでは。粘菌は土ならどこにでも居るけどわかってないし。細菌に対するコミュニケーションとか
- 作るという話に。計算機の中に単純な物を作る、けど、元が複雑な物を使ってる実験系と話が違ってくる、だんだんにリアルにして行こう
- 分子を設計するという話は
- 一つ屋根の下で、というのは起きてる。
- 面白いコメントがあったので投げてみたい＜モデレータ
- 作る、どこまでの機能を持てばいいのか
- 微生物の人は、増えないと、という。工学の人は増えなくても動いてればいい。質問によるのでは。
- レスポンスする.
- レスポンスは内部表現で良いかな。
- 振る舞いが同じでもメカニズムが違うケースは?w
- 検証で分かるのでは
- もひとつのコメント投げます＜モデレータ
- 揺らいでるのに大きくなるとロバスト。スケールもまちまち。アプローチの仕方は?
- 時間のモデル系だと、少数のタンパク質に帰着できそうで、作れる位まで見て行きたい。探索も見てみたい。
- 構造安定性につながるメカニズムを見たい。
- シグナルを最初に出す、発火の揺らぎ、両方のスケールを見れる系を使ってアプローチしたい
- エナジー的なところからアプローチしたい
- 由来はどこなんでしょう?
- 由来はむずかしい
- 熱揺らぎなの?
- 積極的に揺らがしているケースがあるかどうか。
- 突き詰めるメソドロジーがない、哲学にも関わる。
- バネ常数、がすごくでかくなる、まだ知らない事がいっぱいある
(セッション3:【分子細胞生物学からの展開】)「標的タンパク質の構造情報を活かした創薬研究開発」西島 和三（持田製薬／東北大学 ： 創薬研究開発）
(セッション3:【分子細胞生物学からの展開】)「低分子化合物による代謝システム制御機構の系統的探索」末松 誠（慶應義塾大学 ： 代謝システム生物学）
acknowledgement
metabolic systems: target of gaseous mediators?
ce/ms metabolome analysis
- ce/ms からmapping
ヘムの酸化に伴うco
- どこに出てくるか、differential metabolome displayで調べた
- 3つの系で共通して出てくるもの
- メチオニンパスウェイ周辺が反応した
- ()
トランスフルクエーションパスウェイ
- co-cbsが多いのは脳
- 低酸素時の血流が全然変わってくる
effects of cbs ablation on co induced responses
- photo
mining gas receptor system by metabolome analysis
- ガス分子と金属中心の反応
ガスを受容する生体高分子の報告例
- 一つの低分子が複数のターゲットに働いて制御してる可能性
系統的に調べる必要性
- ms imaging
- (数枚とんだ)
提言
- 低分子化合物による代謝システム性著機構の探索と医療応用
QA
- 進化的な名残か、跡で獲得したか、ゲノム解析ではどうか
- 消えてしまったもの、残っているものはそれぞれ、ストレスセンサーとして残っている例は他にある
- 細胞の中での濃度を調べるテクノロジーは? 生理的な変化を調べる方法は?
- 脳や幾つかの臓器ではある、ストレス有無で濃度が全然違う、gapdhも数micro Mで構造が変わる
- フィードバックの持続時間
- vitroでは時間がかかるが、vivoではすんなり。分解の仕組みとかはまだ調べないと
- 階層間相互作用の話はありませんか?
- 違う事をしてるヒトが、いつもいっしょにいる、というのが要る->一つ屋根の下での異聞や融合
- 一身独立による場の選択を支援するしくみがいる
- (抜け部分)
- 現状のイメージングの解像度では難しい
(セッション3:【分子細胞生物学からの展開】)「再構成系でみる遺伝子発現」四方 哲也（大阪大学 ： 合成生物学）
細胞の確率性と個体の安定性
- ヒト一細胞の発現量変化
- 最初の変動
- 途中からは分布
- 細胞表現型の揺らぎ
- 一卵性双生児
- 個体表現型が安定
- 疾患は細胞のまれな表現型から
生命系と人工系の遺伝子発現揺らぎ
揺らぎの生物学的意義
- オペロンを再編成して、人工発現系から
- HisC
- 下流の遺伝子が必要なばあい、適応的に
- 振れた結果が都合が良ければ、それを採用するw
生命系と人工系の制御システムの比較
- 生命系/人工系 vs 全体/要素(間の関係)のマトリックス
まとめ
- 揺らいでる
- 細胞モデルでは粗い計算でいいのでは
- 揺らぎによって、発現が適応的に変化する
- プログラムに依存しない生物らしさ
作って分かる生物学
- より簡潔な要素から生命機能を再構成
- 失敗とデザインの比較-> 基礎ルールの解読
構成的アプローチの例1(kita et,al , 208)
- 人工細胞モデル; 144高分子、
- 基礎的質問；複雑なネットワークはどういうデザインに?
構成的アプローチの例2
- 多細胞モデルを作りたい
- 細胞の確率性を超えてなぜ集団がロバストになる?
作って分かる生物学
- QA
- (抜け部分)
- もっと大きくずれる
- 発現の揺らぎのタイムスケールが大きいので、こういうことが起きる
- 予想してこうしたのか、
- この件に関しては、こうなると思ったw ただ、別の質問を解いてしまった事も結構多いw
- 細胞間ネットワークと物質生産
- 現場の話を聞くと、系が不安定だ、安定化する原理がみつかれば。数理モデルは一応あるので、貢献できる可能性がある
- 昨日からのキーワード揺らぎ、エピゲノムの話も。どう関わるか
- それだけでなく変異率を考えると変わってる筈で、ソレを個体がどうかんりしてるか、と考えてる
(セッション3:【分子細胞生物学からの展開】)「がん遺伝子情報伝達系のイメージング技術を使った定量化とシミュレーションモデルの構築」松田 道行（京都大学 ： 細胞生物学）
80年代のがん遺伝子研究
- シグナルパスウェイ、実際の信号伝達はppiだろうと
2000年頃のupdte
- 予測と実験が一致しないとだめだおる
シグナルパスウェイをシステムとして捉える
- in -> sys -> out
- 増殖因子等 -> cell -> 現象
- 細胞の中が分かってないせいで、
Gタンパクのリン酸かの動態からパラメータを取る
ガン遺伝子情報伝達系
- ras -> erkに焦点を当てる事に
flet(1)
- rasの活性化のイメージング
- (抜け部分)
- egf
- (抜け部分)
- erk
in slico, in vivoの比較
- 似てないでもないw
ras-erkシグナル伝達系のシステム解析
- and gateが入ってるのが分かったり
mek-erkモジュールに含まれる全パラメータ
- リン酸化される複数の部位
- 細胞内コンパートメント
egf刺激によるリン酸化の時間変化
- シミュレーションと実験結果で、機序が違う?
- リン酸化速度
mol
ecular cluwding
- ２０−４０% volume / cell
molecular crowding
- match
シミュレーション
- 排除効果は効いてない
- 分子混ざり合いによるリン酸化モデル
生命の動的理解・予測・制御を目指すには何が必要か
- パラメータ決定を目的とする研究
- 技術開発、環境と細胞の変化をパラメータ化
- 推進のための施策
- deposit/valiationの場所
- モデルの決定
- マルチ能力を持つ研究者の養成
QA
- 濃度の変化だけでは足りないが、ギャップをどう埋める
- 知らない事がいっぱいあるのを自覚しないと
- あのプロセスのどこがbio レレバンスなのか
- 確率的にリン酸化されるとまずいけど
- その実験での確認はどうしたら?
- 今のところない
- 何のためのパラメータ、というのが要るのでは?
- ちゃんとしたゴールは必要。
- dual frat? いいタンパクが出てきてる
- いや、ノイズとかで上手く行ってない
