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実験データの解析と生命現象の関係式の設計

私たちは、実験データを数理的に解析することで、生物機能と分子の間にある法則の導出を目指しています。

また、得られた法則と物理的条件に従って、生命機能を表す関係式を設計します。こうした「制約の中でのデザイン」を楽しんでいます。

分子と表現型を定量的に関連付けることで、様々な物理量間のシステムとしての生命機能を解明します。

トピックス

    • 180809  NAIST池田研とのラボリトリートを行いました。
    • 180507   新M1が加わりました。
    • 180418   岩楯先生(山口大)との共同研究が Physical Review E に採択されました(link)。細胞運動時の基質の硬さ検知と運動方向に関する統計解析です。この数理モデルの論文を準備中です。
    • 180314   山田達也さんの論文が Scientific Reports に掲載されました(link)。膜電位時系列から細胞内の分子反応経路を推定する手法の提案です。
    • 171106   井上晴幾さんが加わりました。
    • 171001   ホームページを公開しました。

研究

数理・物理・情報を研究ツールとして、以下の生物現象を研究対象としています。

◾️多彩なシグナルによる細胞機能の解明
HodgkinとHuxleyは、膜タンパクと膜電位からなるシステムを解明しました。この研究は、分子ではない実体がシステム要素となり得ること、化学反応でなくてもシグナルを伝達することを示しています。私たちは、様々な物理量からなる細胞機能のシステムの数理的解明を行っています。(more)

細胞と細胞群の連成による組織形成
生体分子が様々な量とシステムを組む可能性を考慮すれば、細胞の集団化による組織形成においても、分子以外の多彩な「システム要素」と「シグナル」が考えられます。私たちは、細胞・組織間の多彩なコミュニケーションに基づく組織形成の原理解明を数理的に行なっています。(more)

◾️生命機能のデータサイエンス
どんな研究も、徹底した実物の観察がなければ空想になってしまいます。また、観測データは、実験と数理が同じ土俵で議論できる唯一の「言語」です。私たちは、機械学習法や制御理論などを用いて、観測データの定量化、システム要素間の定量的関係の抽出、主要なシステム要素の抽出を行なっています。(more)