基調講演 柳田 敏雄 (大阪大学)
生命科学の進展
- 主に要素の研究であった
何故今か
- 定量計測の進展
- 計算技術
- 世界の潮流
- リードする戦略
概要
- 測る<->モデリング<->作る
先端計測
- 1分子動態イメージング、１細胞動態イメージング、多次元状態動態イメージング
- 解像度を上げる、多色化
- ex. 細胞分化
- プローブ開発!
- MRIや光音響による測定も検討しないと。
- 1細胞MS!
- 動的状態計測のハイスループット
- 状態の分布
- 網羅的スナップショットとタイムコースの結合
- 高性能計算による生命モデリング
- 実験と比較できるシミュレーション
- タンパク分子の長い時間の扱い
- (抜け部分)
- (抜け部分)
- 分子動態長時間シミュ
- vitroとvivoの違い、タンパクの動的多型(白川et, al, nature2009)
- ex.?イオンチャンネルの動的多型のイメージング
- ex. 細胞極性に対する、細胞内分子ネットワークの制御原理の解明
- 多種要素の複雑な相互作用による空間的な秩序形成
- イメージングとモデリングによる細胞状態の検出
- 組織内1細胞動態イメージングと計算
- 深いところを見れない
- 近赤プローブを用いる?
- デザイン
分子細胞機能のデザイン法の開発
-
- (抜け部分)
- (抜け部分)
- (抜け部分)
理解するための新概念
- 組み合わせ爆発をどうするか
- にもかかわらずちゃんと動いてるという事は，異なる動作原理を考えないと
- ヒト大脳のエネルギー効率の良さ
- 10^10兆ワット要る筈
- 安静時(の消費エネルギー)は分かってた
- 脳は動作時も1ワット
- 細胞も省エネ
- 30kの遺伝子による10^9000の組み合わせを何ワットで? *1
- 人工システムvs生物システム
- 秩序が安定を導くという幻想: 複雑なシステムでは厳密な制御が破綻する
- 走査プローブ法でミオシンの動きをとらえる
- 手作業で
- 細胞情報処理
- PI3KとPTENの局在位置(=運動方向)の揺らぎ
- 状況の変化に対しては、揺らいでいた方が良い*2
- 想起とか、にも、揺らぎが使われている
- ノイズを遮断せずに利用する
- 生命システムの原理の数式化
- これによって複雑なアクチュエータがちゃんと動く
- ルーティングにも使える
- 揺らぎ制御による計算量削減
研究拠点の必要性
拠点の態勢
- 研究部門と、プラットフォームへのアクセスを許す支援部門*3
マルチディシプリナリな人材育成
QA
- どれだけつながっていないといけないのか?
- 問題はむしろ、どう選んでるのか、ということでは
- 階層構造によって(計算するエッジの数を)減らせないか?
- 解析的にはもっとややこしくなる
- 揺らぎと制御モデルが必要では?
- 整合性にどう効いているか研究中
- 臨床の問題を考えると、実際の人体に使える測定法を
- 測定法の問題は、ネグレクトしてない
- 計測の解像度をあげて行くと解像度が落ちる、もっと次元あげないと分からないのでは?
- 本質を取り出すプロセスが要るのでは?
- 調節が生命の本質だと思うけど、最小系はどんな感じなのでしょう?
- 複雑に見えてるだけで簡単なのではw そこはちょっと違う
- 数は漸近線的に出てくるのでは?(U)
