ゲノムネットワークプロジェクト

動的ネットワーク解析技術開発
研究課題 乳がん細胞の薬剤抵抗性に関するネットワークの動態解析
研究期間 平成19年度〜20年度
研究課題代表者 北野 宏明
所属機関 特定非営利活動法人 システム・バイオロジー研究機構
公開システム CellDesigner
研究目的 本研究では、TAM感受性・非感受性乳がん細胞を用いて、リン酸化プロテオーム・遺伝子発現解析を行い、エストロゲン受容体の脱制御とEGFRシグナル伝達系に関与するネットワーク要素の同定とその動態の解析を行う。乳がんシグナル伝達ネットワークのMAP化や数理モデル構築、ネットワークの摂動解析を通じて薬剤抵抗性メカニズムの解明と候補となる薬剤標的経路の同定を目指すとともに、特にマルチターゲット創薬の可能性を検討する。
研究概要 具体的に2年間で以下の事柄を到達可能にする。①.乳がんに関するシグナル伝達系ネットワークMAPの作成。②.TAM感受性・非感受性MCF-7細胞についてのエストロゲン投与時、EGF添加時の状態での時系列・定量的リン酸化プロテオームの精密時系列測定によるシグナル伝達系のダイナミクス測定。③.同様の条件下での遺伝子発現解析によるシグナル標的遺伝子と転写因子ネットワークの同定とそのダイナミクス測定。④.②と③のデータをもとにした動的ネットワーク推定および上記MAPを利用した制御ネットワークの予測と数理モデルの構築。⑤.摂動解析によるネットワーク解析とコンビナトリアル・セラピーの標的経路の同定。⑥.がん細胞と正常細胞のダイナミクスとロバストネスの差分の数理解析。⑦.さらに、これらの解析プロセスを明確に定義し、可能な限りシステム化することで、ゲノムネットワークの解析パイプラインの構築を目指す。
研究成果 ①タモキシフェン非感受性MCF−7細胞株の樹立に成功した。②MCF−7細胞を使って、遺伝子発現データ、たんぱく質リン酸化の時系列データが取得された。プロジェクト内での検討の結果、さらにデータ取得を続けるとともに、対象となるたんぱく質を拡大する検討も行うことになった。③EGFRシグナル伝達系にエストロゲン受容体シグナル伝達系を加えたMAPの開発が進捗しており、0.5版が完成した。④実験データを可視化ソフトウエアに機能付加する開発は、試作が完成した。⑤2008年8月にスウェーデンで行われるシステムバイオロジー国際会議(ICSB-2008)において、一連の中間成果をポスター発表した。
データ種別 Affymetrix マイクロアレイデータ(理研)、リン酸化プロテオームデータ(東大医科研)、発現データ(qRT-PCR)(埼玉医大)
対象生物 ヒト
組織・細胞株 MCF-7 乳癌細胞(野生株およびタモキシフェン抵抗性株)(理研)、 MCF-7(野生株)、 MCF-7 (タモキシフェン非感受性)(東大医科研)、 MCF7細胞(埼玉医大)
対象遺伝子 ErbB, estrogen receptor(理研)、特に限定はなし(東大医科研)
実験情報 ・細胞をエストロゲン、成長因子、タモキシフェンで処理した時系列データ(理研)
・安定同位体アミノ酸による細胞内タンパク質の代謝標識をベースにした質量分析により、タモキシフェン感受性・非感受性MCF-7細胞に関して、刺激因子依存的な時系列リン酸化プロテオーム解析を行う。なお、計測対象であるリン酸化因子は抗チロシンリン酸化抗体及びPhos-tag試薬により濃縮・精製する。(東大医科研)
・MCF7細胞を17b-estradiol (100 nM)で処理し、(1) 0,1,2,3,6,12,24時間後、(2) 0,2,4,8,12,24時間後、total RNAを回収した。(埼玉医大)
産出データ
(ダウンロード)
・乳癌細胞MCF-7 Affymetrix array時系列発現データ 99データポイント(理研)
・(1)MCF7細胞(after stimulated with Estrogen 0,1,2,3,6,12,24,48 hours:8time points) における転写制御因子発現データ(Ct値)(埼玉医大)
・(2)MCF7細胞(after stimulated with Estrogen 0,2,4,8,12,24 hours:6time points) における転写制御因子発現データ(Ct値)(埼玉医大)
XMLデータ -
研究論文・特許出願・
学術発表など
------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1361
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: SYSBIOHEALTH SYMPOSIUM 2007
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2007-10-18
TITLE: A robustness-based approach to systems-oriented drug design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1363
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 第4回ゲノムネットワークプロジェクト公開シンポジウム
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-02-19
TITLE: 生物学的ロバストネスとゲノムネットワーク解析
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: 特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1365
PUBLICATION TYPE: Book
PUBLICATION NAME: バイオナノプロセス -溶液中でナノ構造を作るウェット・ナノテクノロジーの薦め-
ARTICLE TITLE: 生物学的ネットワークと自己組織化
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-03-31
TITLE: 生物学的ネットワークと自己組織化
STATUS: Published
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: 特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1366
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: American Association for Cancer Research Centennial Conference
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-11-07
TITLE: A robustness-based approach to systems-oriented drug design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1367
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 神奈川科学技術アカデミー 平成19年度教育講座 システムバイオロジーの展開動向
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2007-11-14
TITLE: システムバイオロジー概論
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: 特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1368
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 政策研究大学院大学 第13回 トランスレーショナル研究推進上の課題等に関する研究会
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2007-12-06
TITLE: システムバイオロジーを活用した創薬
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: 特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1369
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: International Workshop on Future Challenges for Systems Biology
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-02-04
TITLE: Inter-sphere systems science: Scaling systems biology to mitigate global crisis
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1370
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: Workshop: Haematopoiesis and its Disorders. Modelling, Experimental, and Clinical Approaches.
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-03-20
TITLE: A robustness-based approach to systems-oriented drug design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1371
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 科学技術政策懇談会
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-03-25
TITLE: R&D Japan: 真に独創的な研究と戦略的研究を実現するロバストなR&Dシステムに向けて
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: 特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1620
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: LREC 2008
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-05-28
TITLE: Connecting Text Mining and Pathways using PathText Resource
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: R. Satre; B. Kemper; K. Oda; N. Okazaki; Y. Matsuoka; N. Kikuchi; H. Kitano; S. Ananiadou; and J. Tsujii
AUTHOR AFFILIATION: Department of Computer Science, University of Tokyo The Systems Biology Institute Mitsui Knowledge Industry Co., Ltd. Okinawa Institute of Science and Technology National Centre for Text Mining (NaCTeM) School of Computer Science, University of Manchester Manchester Interdisciplinary Biocentre

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1810
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: BMB2008
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-12-12
TITLE: Time-resolved analysis of global phosphoproteome dynamics for network-wide exploration of novel drug targets against breast cancer
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Masaaki Oyama(1), Hiroko Kozuka-Hata(1), Noriko Yumoto(2), Takeshi Nagashima(2), Yoko Kuroki(2), Satoshi Inoue(3), Mariko Hatakeyama(2) and Hiroaki Kitano(4), (5)
AUTHOR AFFILIATION: (1) Inst. of Med. Sci., Univ. of Tokyo, (2) RIKEN Adv. Sci. Inst., (3) Saitama Med. Univ., (4) Sony CSL, (5) Syst. Biol. Inst.

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1822
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 協和発酵キリン株式会社 富士リサーチパークセミナー
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-12-22
TITLE: 生物学的ロバストネスとシステム創薬へのアプローチ
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1825
PUBLICATION TYPE: journal
PUBLICATION NAME: PLoS ONE
ARTICLE TITLE: G-Protein Coupled Receptor Signaling Architecture o fMammalian Immune Cells
SUBMIT DATE: 2008-06-03
ACCEPT DATE: 2008-12-08
PUBLICATION DATE: 2009-01-14
TITLE: G-Protein Coupled Receptor Signaling Architecture of Mammalian Immune Cells
STATUS: Published
AUTHOR NAME: Polouliakh, N.1,2; Nock, R.3; Nielsen, F.1; Kitano, H.1,2
AUTHOR AFFILIATION: 1 Sony Computer Science Laboratories Inc., Tokyo, Japan, 2 Systems Biology Institute, Tokyo, Japan, 3 CEREGMIA- Univ. Antilles-Guyane, Schoelcher, France

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1850
PUBLICATION TYPE: Book
PUBLICATION NAME: オープンシステムサイエンス 原理解明の科学から問題解決の科学へ
ARTICLE TITLE: 生物学的ロバストネス -システムバイオロジーからのアプローチ
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE: 2009-01-22
PUBLICATION DATE: 2009-01-22
TITLE: 生物学的ロバストネス -システムバイオロジーからのアプローチ
STATUS: Published
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: ソニーコンピュータサイエンス研究所; システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1851
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: ESF-UB Conference in Biomedicine: Systems Biology
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-04-14
TITLE: Robustness-based approach to systems drug design: toward long-tail drugs
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1852
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: Microsoft Research Cambridge Seminar
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-04-24
TITLE: A robustness-based approach to systems-oriented drug design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1853
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 日本ケミカルバイオロジー研究会 第3回年会
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-05-20
TITLE: A robustness-based approach to systems-oriented drug design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1854
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 大阪大学臨床医工学融合研究教育センター グローバルCOE in silico medicine 第5回定例シンポジウムフィジオーム・システムバイオロジーの基盤構築と展開
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-05-26
TITLE: A robustness-based approach to systems-oriented drug design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1855
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 第35回日本トキシコロジー学会学術年会シンポジウム
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-06-26
TITLE: システムバイオロジーによる毒性オミクスへのアプローチ "Systems Biology Approach to Toxicomics"
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1856
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: アカデミーヒルズセミナー スクール(RoppongiBIZ)講座 BIZセミナー
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-07-03
TITLE: したたかな生命: 進化・生存のカギを握るロバストネスとは何か
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1857
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: SICE Annual Conference 2008 (International Conference on Instrumentation, Control and Information Technology)
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-08-20
TITLE: Biological Robustness
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1858
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 日本人類遺伝学会 第53回大会
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-09-28
TITLE: 生物学的ロバストネスとシステム創薬へのアプローチ
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1859
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 13th Annual Genome Meeting of HUGO: Human Genome Meeting 2008 (HGM2008)
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-09-30
TITLE: A robustness-based approach to systems-oriented drug design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1860
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: KAST教育講座 「システムバイオロジーの新展開」
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-10-02
TITLE: システムバイオロジー概論
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1862
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 61st Annual Symposium on Cancer Research Systems Biology of Cancer
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2008-10-31
TITLE: A Robustness-based Approach to Systems-oriented drug design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1864
PUBLICATION TYPE: Book
PUBLICATION NAME: 理科年表 平成21年
ARTICLE TITLE: システムバイオロジー;生物をシステムとして理解する
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE: 2008-11-30
PUBLICATION DATE: 2008-11-30
TITLE: システムバイオロジー;生物をシステムとして理解する
STATUS: Published
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1865
PUBLICATION TYPE: journal
PUBLICATION NAME: BIO INDUSTRY
ARTICLE TITLE: システムバイオロジーの進展
SUBMIT DATE: 2008-09-04
ACCEPT DATE: 2008-12-12
PUBLICATION DATE: 2008-12-12
TITLE: システムバイオロジーの進展
STATUS: Published
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1866
PUBLICATION TYPE: journal
PUBLICATION NAME: 化学と生物 3月号
ARTICLE TITLE: システムバイオロジーの進展
SUBMIT DATE: 2008-12-16
ACCEPT DATE: 2009-03-01
PUBLICATION DATE: 2009-03-01
TITLE: システムバイオロジーの進展
STATUS: Published
AUTHOR NAME: 北野宏明; 松岡由希子
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1867
PUBLICATION TYPE: journal
PUBLICATION NAME: Pharma VISION NEWS 第13号 「薬学研究ビジョン」
ARTICLE TITLE: システムバイオロジー創薬:ロングテール・ドラッグとオープン・ファーマを目指して
SUBMIT DATE: 2009-01-05
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE:
TITLE: システムバイオロジー創薬:ロングテール・ドラッグとオープン・ファーマを目指して
STATUS: Submitted
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1868
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: International Symposium of Translational Informatics 国際トランスレーショナルインフォマティクスシンポジウム (The 2nd International Symposium on Omics-based Medicine and Systems Pathobiolgy)
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2009-03-24
TITLE: A Robustness-based Approach to Systems-oriented drug design
STATUS: Submitted
AUTHOR NAME: Kitano, H.
AUTHOR AFFILIATION: The Systems Biology Institute

------------------------------ PUBLICATION ------------------------------
PUBLICATION ID:1871
PUBLICATION TYPE: Conference
PUBLICATION NAME: 第一三共株式会社講演会
ARTICLE TITLE:
SUBMIT DATE:
ACCEPT DATE:
PUBLICATION DATE: 2009-01-16
TITLE: Robustness-based Drug Design
STATUS: Presented
AUTHOR NAME: 北野宏明
AUTHOR AFFILIATION: システム・バイオロジー研究機構

その他
btn_close02_j.gif