• ホーム
  • 複雑なシグナル伝達ネットワークを代表的カーネルに縮約する

複雑なシグナル伝達ネットワークを代表的カーネルに縮約する

Reduction of Complex Signaling Networks to a Representative Kernel

Research Article

Sci. Signal., 31 May 2011
Vol. 4, Issue 175, p. ra35
[DOI: 10.1126/scisignal.2001390]

Jeong-Rae Kim1,2, Junil Kim1, Yung-Keun Kwon1,3, Hwang-Yeol Lee1, Pat Heslop-Harrison4, and Kwang-Hyun Cho1*

1 Department of Bio and Brain Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 291 Daehak-ro, Yuseong-gu, Daejeon 305-701, Republic of Korea.
2 Department of Mathematics, University of Seoul, Seoul 130-743, Republic of Korea.
3 School of Computer Science and Information Technology, University of Ulsan, Ulsan 680-749, Republic of Korea.
4 Department of Biology, University of Leicester, Leicester LE1 7RH, UK.

* To whom correspondence should be addressed. E-mail: ckh@kaist.ac.kr

要約:細胞内で発生する生体分子の相互作用のネットワークは、大きくて複雑である。そのようなネットワークを解析する際には、ネットワークの複雑性を、検討中の出力に必須の調節機能を保持する「カーネル」に縮約することが役立つ場合がある。われわれは、そのようなカーネルを同定するためのアルゴリズムを開発し、結果として得られたカーネルがネットワークの動態を維持していることを示した。KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes;京都遺伝子ゲノム百科事典)データベースから検索されたヒトシグナル伝達経路すべての統合ネットワークを用いて、われわれはこのネットワークのカーネルを同定し、カーネルの特性をもとのネットワークの特性と比較した。カーネル外のノードをコードする遺伝子に対する必須遺伝子の比率は約10%であるのに対して、カーネル内のノードをコードする遺伝子の約32%が必須遺伝子であることがわかった。さらに、カーネルノードの95%がメンデル性疾患遺伝子に対応すること、ネットワークに関連する合成致死遺伝子の対の93%がカーネルに含まれることもわかった。カーネル内のノードに対応する遺伝子の進化速度は遅く、さまざまな組織に普遍的に発現し、種間で高度に保存されていた。さらに、カーネル遺伝子には多数の薬物標的が含まれたことから、他のカーネルノードが薬物標的になる可能性が示唆された。ネットワーク全体を単純化することによって、大規模なシグナル伝達ネットワークの効率的なモデル化と、複雑な枠組み内の中心的構造の解明が可能になる。

J.-R. Kim, J. Kim, Y.-K. Kwon, H.-Y. Lee, P. Heslop-Harrison, K.-H. Cho, Reduction of Complex Signaling Networks to a Representative Kernel. Sci. Signal. 4, ra35 (2011).

英文原文をご覧になりたい方はScience Signaling オリジナルサイトをご覧下さい

英語原文を見る

2011年5月31日号

Editors' Choice

発生生物学
女王にふさわしい食物

Research Article

複雑なシグナル伝達ネットワークを代表的カーネルに縮約する

免疫細胞におけるVav1のリン酸化の調節による活性化受容体シグナル伝達と抑制性受容体シグナル伝達の統合

Perspectives

がん細胞はEph-エフリン系を利用して浸潤と転移を促進する:見知らぬ相棒の物語

最新のResearch Article記事

2024年7月2日号

改変ミニGタンパク質は対応するGPCRの内在化を妨げ、下流の細胞内シグナル伝達を阻害する

2024年7月2日号

YAPはTEAD–NF-κB複合体を抑制して淡明細胞型腎細胞がんの成長を阻害する

2024年6月25日号

Gタンパク質共役受容体のエンドサイトーシスはβ-アレスチンシグナル伝達に時空間的バイアスを生み出す

2024年6月11日号

MCTP1は神経内分泌分化とEMTを誘導することによってアンドロゲン除去後の前立腺がん細胞の悪性度を高める

2024年6月4日号

増殖因子に依存したGαiのリン酸化がGタンパク質共役受容体による古典的シグナル伝達を形作る