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生命機能科学研究センター細胞シグナル動態研究チーム

チームリーダー上田昌宏（Ph.D.）

English Page

研究概要

本研究グループは、細胞のシグナル伝達機能が生体分子の反応ネットワークのダイナミクスによって自発的に生み出される仕組み（構築原理）と、その情報処理システムが確率的なゆらぎの影響を強く受けながらも機能する仕組み（演算原理）に興味を持っています。こうした生体分子による確率的な演算の典型例として、我々は細胞性粘菌における走化性シグナル伝達系とヒト細胞における成長因子のシグナル伝達系に焦点をあて研究を進めています。1分子計測技術などを含む最先端のイメージング技術と理論・高性能計算機を用いた数理モデル構築を組み合わせることにより、細胞のシグナル伝達を担うシステムの構築原理と演算原理の理解を目指した新しい研究手法の開発を行ないます。

研究主分野

生物学

研究関連分野

数物系科学
医歯薬学

キーワード

ナノバイオロジー
細胞内シグナル伝達
バイオイメージング
数理モデリング
光学顕微鏡開発

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。

1.Kamimura, Y., Miyanaga, Y. & Ueda, M.
"Heterotrimeric G protein shuttling via Gip1 extends the dynamic range of eukaryotic chemotaxis.",
Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 113: 4356-4361 (2016).
2.Komatsuzaki, A., Ohyanagi, T., Tsukasaki, Y., Miyanaga, Y., Ueda, M. & Jin, T.:
"Compact Halo-Ligand-Conjugated Quantum Dots for Multicolored Single-Molecule Imaging of Overcrowding GPCR Proteins on Cell Membranes"
Small 11, 1396-1401 (2015)
3.Yasui, M., Matsuoka, S. & Ueda, M.:
"PTEN Hopping on the Cell Membrane Is Regulated via a Positively-Charged C2 Domain"
PLoS Comput. Biol. 10 (2014)
4.Cai, H., Katoh-Kurasawa, M., Muramoto, T., Santhanam, B., Long, Y., et al.:
"Nucleocytoplasmic Shuttling of a GATA Transcription Factor Functions as a Development Timer"
Science 343, 1329-+ (2014)
5.Nishikawa, M., Horning, M., Ueda, M. & Shibata, T.:
"Excitable Signal Transduction Induces Both Spontaneous and Directional Cell Asymmetries in the Phosphatidylinositol Lipid Signaling System for Eukaryotic Chemotaxis"
Biophys. J. 106, 723-734 (2014)
6.Okamoto, M., Namba, T., Shinoda, T., Kondo, T., Watanabe, T., et al.:
"TAG-1-assisted progenitor elongation streamlines nuclear migration to optimize subapical crowding"
Nat. Neurosci. 16, 1556-1566 (2013)
7.Matsuoka, S., Shibata, T. & Ueda, M.:
"Asymmetric PTEN Distribution Regulated by Spatial Heterogeneity in Membrane-Binding State Transitions"
PLoS Comput. Biol. 9 (2013)
8.Nishimura, S. I., Ueda, M. & Sasai, M.:
"Non-Brownian dynamics and strategy of amoeboid cell locomotion"
Phys. Rev. E 85 (2012)
9.Tsujioka, M., Yumura, S., Inouye, K., Patel, H., Ueda, M. & Yonemura, S.:
"Talin couples the actomyosin cortex to the plasma membrane during rear retraction and cytokinesis "
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 12992-12997 (2012)
10.*Arai, Y., Shibata, T., Matsuoka, S., Sato, M. J., Yanagida, T. & Ueda, M.:
"Self-organization of the phosphatidylinositol lipids signaling system for random cell migration"
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 12399-12404 (2010)