細胞内の情報を可視化し操作する技術の開発

代謝応答性トランスオミクスネットワークの可視化および操作技術の開発

細胞は周辺環境の情報を感知・処理する過程でトランスクリプトーム・プロテオーム・メタボロームなど異なる階層の情報を動的に変化させていきます。この際、各階層のオミクス情報は独立的ではなく、密接に連動した『トランスオミクスネットワーク』としてコード化され、細胞はそのコード化された情報に基づいて適切な機能を状況に応じて選択・実行していると考えられています。これらオミクス情報の中において、メタボローム情報は他の階層のオミクス情報の結果が集約したものであると同時に、他階層のオミクス情報やそれらによって構築される細胞内シグナルダイナミクスに大きな影響を与えることが我々などによって報告されています。

我々のグループは、ある代謝情報の変化が特定のアウトプットへ帰結する過程で構成される情報網を『代謝応答性トランスオミクスネットワーク』として定義し、還元論的なアプローチ(オミクス解析や情報ダイナミクスの可視化)と構成論的なアプローチ(Programmable Biocomputing Devicesの開発)を組み合わせることによって、その全容解明を試みています。

[Selected publications]
1. Miyamoto T, Tanikawa C, Yodsurang V, Zhang YZ, Imoto S, Yamaguchi R, Miyano S, Nakagawa H, Matsuda K. Identification of a p53-repressed gene module in breast cancer cells. Oncotarget. 2017 Jul 26;8(34):55821-55836.
2. Miyamoto T, Lo PHY, Saichi N, Ueda K, Hirata M, Tanikawa C, Matsuda K. Argininosuccinate synthase 1 is an intrinsic Akt repressor transactivated by p53. Sci Adv. 2017:e1603204.
3. Miyamoto T*, Rho E, Sample V, Akano H, Magari M, Ueno T, Gorshkov K, Chen M, Tokumitsu H, Zhang J*, Inoue T*. Compartmentalized AMPK signaling illuminated by genetically encoded molecular sensors and actuators. Cell Rep. 2015 Apr28;11(4):657-70.
4. Miyamoto T, Razavi S, DeRose R, Inoue T. Synthesizing biomolecule-based Boolean logic gates. ACS Synth Biol. 2013 Feb 15;2(2):72-82.
5. Miyamoto T, DeRose R, Suarez A, Ueno T, Chen M, Sun TP, Wolfgang MJ, Mukherjee C, Meyers DJ, Inoue T. Rapid and orthogonal logic gating with a gibberellin-induced dimerization system. Nat Chem Biol. 2012 Mar 25;8(5):465-70.