イノベーション推進機構 産学連携・URA領域

九州工業大学の研究者 -私たちはこんな研究をしています-

情報工学研究院

准教授

竹本 和広

たけもと かずひろ

所属
情報工学研究院
生命化学情報工学研究系
プロフィール
1981年 生まれ
2006年 修士(情報工学)
      九州工業大学
2008年 博士(情報学)
      京都大学

研究のきっかけ:生命とは何か。特に、生物の複雑さや巧妙なしくみに興味をもっていました。多様な対象に様々な視点からアプローチできるバイオインフォマティクスや計算生物学に魅力を感じ、この分野に進みました。計算機を通して、学術的・工学的視点からその答えを探しています。

より詳しい研究者情報へ

計算機で生き物のつながりを科学する

● 研究テーマ

  • ❖生物学・生態学におけるネットワーク科学:理論と応用
  • ❖生物—環境相互作用を分析・評価・制御・デザインするための計算手法の開発と応用
  • ❖個体・群集における代謝ネットワーク分析・モデリング

● 分野

生命・健康・医療情報学、環境影響評価

● キーワード

ネットワーク科学、システム生物学、バイオインフォマティクス、数理モデル、生態系、進化

● 実施中の研究概要

数理情報学、特につながりを科学する学術分野であるネットワーク科学、の観点から、生物・生態系の理解を目指しています。とりわけ、代謝ネットワークに注目しています。生物は代謝システムを変化させることで環境に適応し、生態系を構成しています。そのような代謝機能や設計原理を明らかにすることは、生物・生態系の評価、そして設計や制御において重要です。大量に得られるようになった生物・環境データを用いて生物・生態系を分析する新たな理論的枠組みを確立し、環境・医療分野に応用します。

特に最近は、環境ゲノムから生物群集の代謝機能、生物―環境相互作用、そして動態をシームレスに分析するための手法開発と環境影響評価への応用に注力しています。例えば、自然環境や生体内環境における(微)生物関係の(未知の相互作用を含めた)抽出、その群集における動態の解明、環境変動に対する影響評価、目的の代謝機能(例えば、有害物質の分解性)を実現するための(微)生物群集のデザイン、などが挙げられます。

また、生物学や生態学における様々なシステムを対象にネットワーク科学を展開しています。具体的に、タンパク質立体構造、植物—有用化合物関係、化合物—タンパク質間相互作用(例えば、薬剤標的タンパク質)、がんシグナルネットワーク、生態系ネットワークなどの分析から、それら生命・生態システムの機能評価や推定を行っています。

※図をクリックすると、大きく表示されます。

● 今後進めたい研究

❖生物学・生態学におけるネットワーク科学の実産業応用
❖人間活動と生命・生態システムのインタラクション
❖科学・工学のためのデザイン教育

● 過去の共同研究、受託研究、産業界への技術移転などの実績

【受託研究】
『環境適応から解き明かす代謝ネットワークの設計原理』科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 個人型研究 (さきがけタイプ) (2009-2012)

【共同研究】
『薬剤耐性細胞の多様性に対応する至適分子標的選定プロセスの体系化』日本学術振興会 科学研究費助成事業 (新学術領域研究「システム癌新次元」 (研究領域提案型))、連携研究者 (2016-2017)

『農耕地生態系の潜在的物質循環ポテンシャルを可視化する』日本学術振興会 科学研究費助成事業 (基盤研究 (B) 特設分野研究)、分担者 (2015-2017)

『メタゲノミクスと数理統計学の融合による新規な環境影響評価法の開発』日本学術振興会 科学研究費助成事業 (挑戦的萌芽研究)、分担者 (2014–2016)

『Elucidation of the design principles of metabolic pathways of living organisms via mathematical modelling analysis』 International Young Scientists Program of National Natural Science Foundation of China (中国国家自然科学基金委員会)、代表者 (2013)

『Computational analysis of metabolic networks from a viewpoint of structure and physicochemical properties of proteins』 Chinese Academy of Sciences (中国科学院) Fellowship for Young International Scientists、代表者 (2012-2013)

下記サイトもご覧ください。
http://sites.google.com/site/kztakemoto/profile#grant

● 研究室ホームページ