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シグナル伝達系のモデリングのルール

Rules for Modeling Signal-Transduction Systems

Reviews

Sci. STKE,Vol. 2006, Issue 344, pp. re6, 18 July 2006
[DOI: 10.1126/stke.3442006re6]

William S. Hlavacek1*, James R. Faeder1, Michael L. Blinov1, Richard G. Posner2, Michael Hucka3, and Walter Fontana4

1Center for Nonlinear Studies, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, USA.
2Translational Genomics Research Institute, Phoenix, AZ 85004, USA.
3Control and Dynamical Systems, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA.
4Department of Systems Biology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.
*Corresponding author. E-mail, wish@lanl.gov

要約 : 細胞シグナル伝達におけるタンパク質の結合および酵素活性を表すために、タンパク質間相互作用のための形式化されたルールが最近発表された。ルールは、システムがどのように作用するかについての理解を、システムの生体分子、それらの可能な状態および相互作用について記号化するものである。一連のルールは、図式化された相互作用マップと同様に理解しやすいが、ほとんどの相互作用マップとは異なり、ルールに明確な解釈がある。ルールを処理してシステムの数理モデルや計算モデルを自動的に作成することができ、それによってシステムの作用に関する説明的および予測的な洞察が可能になる。ルールはモデルの改訂を促進するモデル特定化の独立の構成単位である。従来の数理モデルの場合におそらく必要とされる多数の式や何行ものコードを変化させる代わりに、関心のある相互作用を表現する単一のルールを追加または変更するだけでタンパク質相互作用を導入または修飾することができる。ルールはグラフを用いて定義したり視覚化したりすることができるので、数学やコンピュータサイエンスの専門的な訓練を受けていなくても、モデルを作成したりルールの表現の正確さを活用することができる。ルールは、タンパク質間相互作用に関する基本的な知識とともに、機械で読み取れるフォーマットにコード化することができるので、モデルの電子保存および交換が可能である。今回我々は、ルールに基づくモデリングの動機付け、アプローチの適用、ならびにモデルの明確化、シミュレーションおよび検査で生じる問題についてレビューする。また、ルールの視覚化および交換について、ルールに基づくモデリングに利用可能なソフトウェアについても考察する。

W. S. Hlavacek, J. R. Faeder, M. L. Blinov, R. G. Posner, M. Hucka, W. Fontana, Rules for Modeling Signal-Transduction Systems. Sci. STKE 2006, re6 (2006).

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