Information coding based in cell-to-cell variability

基于细胞间变异的信息编码

基本信息

批准号：
21H04759
负责人：
黒田真也
金额：
$ 27.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者らの1細胞レベルで情報理論の解析により、細胞間の不均一性は逆に情報として利用され組織の正確な応答制御を可能としていることが明らかとなった(1細胞レベルの情報コード)。一方、組織内では同じ細胞であっても局在に応じて異なった応答を示す(ゾネーション)。例えば、肝臓では、門脈から中心静脈へ至る順に空間的に3つの機能的ゾーンに区分けされ、門脈周囲ではグルコース合成が、中心静脈周囲では解糖系が主要な細胞応答である。このような組織内局在による応答の違いは空間的細胞間不均一性とみなすことができるが、その不均一性や空間的配置が情報伝達の正確性にどのように寄与するのかは不明である。本研究では、これまで別々に解析されてきた１細胞レベルの情報コードと、ゾネーションを組み合わせることにより、ゾネーションによる細胞間不均一性を利用した情報処理の最適性を明らかにする。本年度は、トランスオミクスネットワークの入出力データセットとして、飢餓時の時系列データを取得した。このデータにより入力と出力のデータが取得できた。野生型マウスと肥満モデルマウス（ob/obマウス）について、自由摂食状態から飢餓処理を行い、0, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 24時間後の肝臓をサンプリングした。サンプリングした肝臓から、メタボローム、リピドーム、プロテオーム、リン酸化プロテオーム、トランスクリプトームの計測を行った。その結果、飢餓時マウスのメタボロームは多彩な変動を示した。このような変化は他の階層でも計測されており、現在各階層のデータを説明する特徴量を抽出し、それらを用いてデータの説明を試みている。また、タンパク質間相互作用も組み込んだトランスオミクスネットワークの構築手法の開発に成功した。

在一个细胞研究代表水平上对信息理论的分析表明，细胞之间的不平衡被用作信息，并可以对组织的准确响应控制（1个细胞水平信息。代码）。另一方面，在组织中，根据本地（Zona）的反应，甚至相同的细胞也有不同的响应。例如，在肝脏中，它以从门静脉到中心静脉的空间顺序分为三个功能区域，而门静脉周围的葡萄糖合成是具有葡萄糖合成的主要细胞反应，并且中心周围是糖溶液。静脉。由于内部区域引起的响应差异可以被视为空间细胞之间的不均匀度，但是不知道不均衡和空间排列如何有助于信息传播的准确性。在这项研究中，已分别分析的一个细胞级别的信息代码和Zona的组合使用Zona阐明了信息处理的最佳信息。今年，作为Trans Oumix网络的输入 /输出数据集获得了时间序列数据。这些数据允许您获取输入和输出数据。对于野生型小鼠和肥胖模型小鼠（ob/ob小鼠），它们从自由饮食状态进行饥饿，并在0、2、4、6、6、8、12、16、24小时后在肝脏中取样。从采样的肝脏中，我们测量了代谢组，脂质，蛋白质体，磷酸磷酸叶状ohlide和转录组。结果，小鼠的代谢组显示出多种波动。此类更改已在其他等级中进行了衡量，目前正在提取每个级别的数据特征，并试图使用它们来解释数据。此外，我们成功地开发了一种瞬态和trance -to -inneconnection方法。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The roles of inter- and intra-cellular variations in cellular information transfer

细胞间和细胞内变异在细胞信息传递中的作用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Uematsu Saori;Ohno Satoshi;Tanaka Kaori Y.;Hatano Atsushi;Kokaji Toshiya;Ito Yuki;Kubota Hiroyuki;Hironaka Ken-ichi;Suzuki Yutaka;Matsumoto Masaki;Nakayama Keiichi I.;Hirayama Akiyoshi;Soga Tomoyoshi;Kuroda Shinya;山口博史;Shinya Kuroda;Hiroshi Yamaguchi;Shinya Kuroda
通讯作者：
Shinya Kuroda

トランスオミクスによる肝臓での糖応答システムの解析

使用转组学分析肝脏葡萄糖反应系统

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takuto Nishida;Isao Naguro and Hidenori Ichijo;Jingfei Yang;黒田　真也
通讯作者：
黒田　真也

インスリン作用のトランスオミクスネットワーク

胰岛素作用的转染色体网络

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takayanagi Saki;Watanabe Kengo;Maruyama Takeshi;Ogawa Motoyuki;Morishita Kazuhiro;Soga Mayumi;Hatta Tomohisa;Natsume Tohru;Hirano Tomoya;Kagechika Hiroyuki;Hattori Kazuki;Naguro Isao;Ichijo Hidenori;黒田　真也
通讯作者：
黒田　真也

Optogenetic decoding of Akt2-regulated metabolic signaling pathways in skeletal muscle cells using transomics analysis