2022/11/15 更新

写真a

クラタ ヒロユキ
倉田 博之
KURATA Hiroyuki
Scopus 論文情報  
総論文数: 0  総Citation: 0  h-index: 18

Citation Countは当該年に発表した論文の被引用数

所属
大学院情報工学研究院 生命化学情報工学研究系
職名
教授
メールアドレス
メールアドレス
研究室住所
福岡県飯塚市川津680-4
外部リンク

研究キーワード

  • バイオインフォマティクス

  • 生物化学工学

  • 設計

  • シミュレーション

  • 人工知能

  • システム生物学

研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / バイオ機能応用、バイオプロセス工学

  • 情報通信 / 生命、健康、医療情報学

  • ライフサイエンス / 医用システム

出身学校

  • 1988年03月   東京大学   工学部   化学工学科   卒業   日本国

出身大学院

  • 1993年03月   東京大学   工学系研究科   化学工学専攻   博士課程・博士後期課程   修了   日本国

取得学位

  • 東京大学  -  博士(工学)   1993年04月

学内職務経歴

  • 2019年04月 - 現在   九州工業大学   大学院情報工学研究院   生命化学情報工学研究系     教授

  • 2012年04月 - 現在   九州工業大学   ■廃止組織■   バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター     センター長

  • 2011年04月 - 2012年03月   九州工業大学   情報工学部     生命情報工学科長

  • 2008年04月 - 2019年03月   九州工業大学   大学院情報工学研究院   生命情報工学研究系     教授

  • 2006年04月 - 2008年03月   九州工業大学   情報工学部     教授

  • 2000年10月 - 2006年03月   九州工業大学   情報工学部     助教授

▼全件表示

学外略歴

  • 1994年04月 - 1996年03月   カリフォルニア大学デービス校   植物病理学科   日本学術振興会特別研究員   アメリカ合衆国

  • 1993年04月 - 2000年09月   東京大学   工学系研究科化学生命工学専攻   助手   日本国

所属学会・委員会

  • 2009年04月 - 現在   情報処理学会   日本国

  • 2002年04月 - 現在   日本バイオインフォマティクス学会   日本国

  • 2002年04月 - 現在   日本生物工学会   日本国

  • 2002年04月 - 2009年03月   日本分子生物学会   日本国

  • 1990年04月 - 現在   化学工学会   日本国

研究経歴

  • 生物システムの設計原理解明のための情報・システム工学技術を開発し、医療と環境工学に貢献する

    未設定

    研究期間: 2008年04月  -  現在

  • 生命システムがロバストネスを生み出すメカニズムの解明

    未設定

    研究期間: 2008年04月  -  現在

  • バイオメディカルインフォマティクスに関する研究

    バイオメディカルインフォマティクス

    研究期間: 2012年04月  -  現在

     詳細を見る

    情報工学を基軸にした研究開発を活発化させて、アジアにおけるバイオメディカルインフォマティクスのトップレベルの教育研究拠点・産学官連携拠点を構築します。日本発の医療イノベーションを実現し、それを担うグローバル・エンジニアを持続的に養成して、人類の健康と福祉に貢献します。
    究極の目標として、分子、細胞、臓器、全身の各階層を統合するヒトのコンピュータモデル(Virtual Physiological Human、疾病予測シミュレータ)を開発します。一方、そこで培った情報工学技術(シーズ)を用いて、医学部、病院、企業のニーズに応え、コンピュータ支援による診断、予防、治療、介護、医薬品開発システムを提供します。

論文

  • IACVP: Markedly enhanced identification of anti-coronavirus peptides using a dataset-specific word2vec model 査読有り 国際誌

    Kurata H., Tsukiyama S., Manavalan B.

    Briefings in Bioinformatics   23 ( 4 )   2022年07月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The COVID-19 pandemic caused several million deaths worldwide. Development of anti-coronavirus drugs is thus urgent. Unlike conventional non-peptide drugs, antiviral peptide drugs are highly specific, easy to synthesize and modify, and not highly susceptible to drug resistance. To reduce the time and expense involved in screening thousands of peptides and assaying their antiviral activity, computational predictors for identifying anti-coronavirus peptides (ACVPs) are needed. However, few experimentally verified ACVP samples are available, even though a relatively large number of antiviral peptides (AVPs) have been discovered. In this study, we attempted to predict ACVPs using an AVP dataset and a small collection of ACVPs. Using conventional features, a binary profile and a word-embedding word2vec (W2V), we systematically explored five different machine learning methods: Transformer, Convolutional Neural Network, bidirectional Long Short-Term Memory, Random Forest (RF) and Support Vector Machine. Via exhaustive searches, we found that the RF classifier with W2V consistently achieved better performance on different datasets. The two main controlling factors were: (i) the dataset-specific W2V dictionary was generated from the training and independent test datasets instead of the widely used general UniProt proteome and (ii) a systematic search was conducted and determined the optimal k-mer value in W2V, which provides greater discrimination between positive and negative samples. Therefore, our proposed method, named iACVP, consistently provides better prediction performance compared with existing state-of-The-Art methods. To assist experimentalists in identifying putative ACVPs, we implemented our model as a web server accessible via the following link: http://kurata35.bio.kyutech.ac.jp/iACVP.

    DOI: 10.1093/bib/bbac265

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85134721597&origin=inward

  • BERT6mA: Prediction of DNA N6-methyladenine site using deep learning-based approaches 査読有り 国際誌

    Tsukiyama S., Hasan M.M., Deng H.W., Kurata H.

    Briefings in Bioinformatics   23 ( 2 )   2022年03月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    N6-methyladenine (6mA) is associated with important roles in DNA replication, DNA repair, transcription, regulation of gene expression. Several experimental methods were used to identify DNA modifications. However, these experimental methods are costly and time-consuming. To detect the 6mA and complement these shortcomings of experimental methods, we proposed a novel, deep leaning approach called BERT6mA. To compare the BERT6mA with other deep learning approaches, we used the benchmark datasets including 11 species. The BERT6mA presented the highest AUCs in eight species in independent tests. Furthermore, BERT6mA showed higher and comparable performance with the state-of-the-art models while the BERT6mA showed poor performances in a few species with a small sample size. To overcome this issue, pretraining and fine-tuning between two species were applied to the BERT6mA. The pretrained and fine-tuned models on specific species presented higher performances than other models even for the species with a small sample size. In addition to the prediction, we analyzed the attention weights generated by BERT6mA to reveal how the BERT6mA model extracts critical features responsible for the 6mA prediction. To facilitate biological sciences, the BERT6mA online web server and its source codes are freely accessible at https://github.com/kuratahiroyuki/BERT6mA.git, respectively.

    DOI: 10.1093/bib/bbac053

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85127538705&origin=inward

  • ICAN: Interpretable cross-attention network for identifying drug and target protein interactions 査読有り 国際誌

    Kurata H., Tsukiyama S.

    PLoS ONE   17 ( 10 October )   2022年10月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Drug–target protein interaction (DTI) identification is fundamental for drug discovery and drug repositioning, because therapeutic drugs act on disease-causing proteins. However, the DTI identification process often requires expensive and time-consuming tasks, including biological experiments involving large numbers of candidate compounds. Thus, a variety of computation approaches have been developed. Of the many approaches available, chemo-genomics feature-based methods have attracted considerable attention. These methods compute the feature descriptors of drugs and proteins as the input data to train machine and deep learning models to enable accurate prediction of unknown DTIs. In addition, attention-based learning methods have been proposed to identify and interpret DTI mechanisms. However, improvements are needed for enhancing prediction performance and DTI mechanism elucidation. To address these problems, we developed an attention-based method designated the interpretable cross-attention network (ICAN), which predicts DTIs using the Simplified Molecular Input Line Entry System of drugs and amino acid sequences of target proteins. We optimized the attention mechanism architecture by exploring the cross-attention or self-attention, attention layer depth, and selection of the context matrixes from the attention mechanism. We found that a plain attention mechanism that decodes drug-related protein context features without any protein-related drug context features effectively achieved high performance. The ICAN outperformed state-of-the-art methods in several metrics on the DAVIS dataset and first revealed with statistical significance that some weighted sites in the cross-attention weight matrix represent experimental binding sites, thus demonstrating the high interpretability of the results. The program is freely available at https://github.com/kuratahiroyuki/ICAN.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0276609

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85140658867&origin=inward

  • Recent Development of Bioinformatics Tools for microRNA Target Prediction 招待有り 査読有り 国際誌

    Khatun M.S., Alam M.A., Shoombuatong W., Mollah M.N.H., Kurata H., Hasan M.M.

    Current Medicinal Chemistry   29 ( 5 )   865 - 880   2022年02月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

    MicroRNAs (miRNAs) are central players that regulate the post-transcriptional processes of gene expression. Binding of miRNAs to target mRNAs can repress their translation by inducing the degradation or by inhibiting the translation of the target mRNAs. High-throughput experimental approaches for miRNA target identification are costly and time-consuming, depending on various factors. It is vitally important to develop bioinformatics methods for accurately predicting miRNA targets. With the increase of RNA sequences in the post-genomic era, bioinformatics methods are being developed for miRNA studies espe-cially for miRNA target prediction. This review summarizes the current development of state-of-the-art bioinformatics tools for miRNA target prediction, points out the progress and limitations of the available miRNA databases, and their working principles. Finally, we dis-cuss the caveat and perspectives of the next-generation algorithms for the prediction of miRNA targets.

    DOI: 10.2174/0929867328666210804090224

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85124911775&origin=inward

  • Cross-attention PHV: Prediction of human and virus protein-protein interactions using cross-attention–based neural networks 査読有り 国際誌

    Tsukiyama S., Kurata H.

    Computational and Structural Biotechnology Journal   20   5564 - 5573   2022年01月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Viral infections represent a major health concern worldwide. The alarming rate at which SARS-CoV-2 spreads, for example, led to a worldwide pandemic. Viruses incorporate genetic material into the host genome to hijack host cell functions such as the cell cycle and apoptosis. In these viral processes, protein–protein interactions (PPIs) play critical roles. Therefore, the identification of PPIs between humans and viruses is crucial for understanding the infection mechanism and host immune responses to viral infections and for discovering effective drugs. Experimental methods including mass spectrometry-based proteomics and yeast two-hybrid assays are widely used to identify human-virus PPIs, but these experimental methods are time-consuming, expensive, and laborious. To overcome this problem, we developed a novel computational predictor, named cross-attention PHV, by implementing two key technologies of the cross-attention mechanism and a one-dimensional convolutional neural network (1D-CNN). The cross-attention mechanisms were very effective in enhancing prediction and generalization abilities. Application of 1D-CNN to the word2vec-generated feature matrices reduced computational costs, thus extending the allowable length of protein sequences to 9000 amino acid residues. Cross-attention PHV outperformed existing state-of-the-art models using a benchmark dataset and accurately predicted PPIs for unknown viruses. Cross-attention PHV also predicted human–SARS-CoV-2 PPIs with area under the curve values >0.95. The Cross-attention PHV web server and source codes are freely available at https://kurata35.bio.kyutech.ac.jp/Cross-attention_PHV/ and https://github.com/kuratahiroyuki/Cross-Attention_PHV, respectively.

    DOI: 10.1016/j.csbj.2022.10.012

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85140037885&origin=inward

  • NeuroPred-FRL: an interpretable prediction model for identifying neuropeptide using feature representation learning 査読有り

    Hasan M.M., Alam M.A., Shoombuatong W., Deng H.W., Manavalan B., Kurata H.

    Briefings in bioinformatics   22 ( 6 )   2021年11月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Neuropeptides (NPs) are the most versatile neurotransmitters in the immune systems that regulate various central anxious hormones. An efficient and effective bioinformatics tool for rapid and accurate large-scale identification of NPs is critical in immunoinformatics, which is indispensable for basic research and drug development. Although a few NP prediction tools have been developed, it is mandatory to improve their NPs' prediction performances. In this study, we have developed a machine learning-based meta-predictor called NeuroPred-FRL by employing the feature representation learning approach. First, we generated 66 optimal baseline models by employing 11 different encodings, six different classifiers and a two-step feature selection approach. The predicted probability scores of NPs based on the 66 baseline models were combined to be deemed as the input feature vector. Second, in order to enhance the feature representation ability, we applied the two-step feature selection approach to optimize the 66-D probability feature vector and then inputted the optimal one into a random forest classifier for the final meta-model (NeuroPred-FRL) construction. Benchmarking experiments based on both cross-validation and independent tests indicate that the NeuroPred-FRL achieves a superior prediction performance of NPs compared with the other state-of-the-art predictors. We believe that the proposed NeuroPred-FRL can serve as a powerful tool for large-scale identification of NPs, facilitating the characterization of their functional mechanisms and expediting their applications in clinical therapy. Moreover, we interpreted some model mechanisms of NeuroPred-FRL by leveraging the robust SHapley Additive exPlanation algorithm.

    DOI: 10.1093/bib/bbab167

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85108972351&origin=inward

  • LSTM-PHV: prediction of human-virus protein-protein interactions by LSTM with word2vec 査読有り 国際誌

    Tsukiyama S., Hasan M.M., Fujii S., Kurata H.

    Briefings in bioinformatics   22 ( 6 )   2021年11月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Viral infection involves a large number of protein-protein interactions (PPIs) between human and virus. The PPIs range from the initial binding of viral coat proteins to host membrane receptors to the hijacking of host transcription machinery. However, few interspecies PPIs have been identified, because experimental methods including mass spectrometry are time-consuming and expensive, and molecular dynamic simulation is limited only to the proteins whose 3D structures are solved. Sequence-based machine learning methods are expected to overcome these problems. We have first developed the LSTM model with word2vec to predict PPIs between human and virus, named LSTM-PHV, by using amino acid sequences alone. The LSTM-PHV effectively learnt the training data with a highly imbalanced ratio of positive to negative samples and achieved AUCs of 0.976 and 0.973 and accuracies of 0.984 and 0.985 on the training and independent datasets, respectively. In predicting PPIs between human and unknown or new virus, the LSTM-PHV learned greatly outperformed the existing state-of-the-art PPI predictors. Interestingly, learning of only sequence contexts as words is sufficient for PPI prediction. Use of uniform manifold approximation and projection demonstrated that the LSTM-PHV clearly distinguished the positive PPI samples from the negative ones. We presented the LSTM-PHV online web server and support data that are freely available at http://kurata35.bio.kyutech.ac.jp/LSTM-PHV.

    DOI: 10.1093/bib/bbab228

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85121953622&origin=inward

  • Critical evaluation of web-based DNA N6-methyladenine site prediction tools 招待有り 査読有り

    Hasan M.M., Shoombuatong W., Kurata H., Manavalan B.

    Briefings in Functional Genomics   20 ( 4 )   258 - 272   2021年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Methylation of DNA N6-methyladenosine (6mA) is a type of epigenetic modification that plays pivotal roles in various biological processes. The accurate genome-wide identification of 6mA is a challenging task that leads to understanding the biological functions. For the last 5 years, a number of bioinformatics approaches and tools for 6mA site prediction have been established, and some of them are easily accessible as web application. Nevertheless, the accurate genome-wide identification of 6mA is still one of the challenging works that lead to understanding the biological functions. Especially in practical applications, these tools have implemented diverse encoding schemes, machine learning algorithms and feature selection methods, whereas few systematic performance comparisons of 6mA site predictors have been reported. In this review, 11 publicly available 6mA predictors evaluated with seven different species-specific datasets (Arabidopsis thaliana, Tolypocladium, Diospyros lotus, Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans and Escherichia coli). Of those, few species are close homologs, and the remaining datasets are distant sequences. Our independent, validation tests demonstrated that Meta-i6mA and MM-6mAPred models for A. thaliana, Tolypocladium, S. cerevisiae and D. melanogaster achieved excellent overall performance when compared with their counterparts. However, none of the existing methods were suitable for E. coli, C. elegans and D. lotus. A feasibility of the existing predictors is also discussed for the seven species. Our evaluation provides useful guidelines for the development of 6mA site predictors and helps biologists selecting suitable prediction tools.

    DOI: 10.1093/bfgp/elaa028

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85100938416&origin=inward

  • Meta-i6mA: an interspecies predictor for identifying DNA N6-methyladenine sites of plant genomes by exploiting informative features in an integrative machine-learning framework 査読有り

    Hasan M.M., Basith S., Khatun M.S., Lee G., Manavalan B., Kurata H.

    Briefings in bioinformatics   22 ( 3 )   2021年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DNA N6-methyladenine (6mA) represents important epigenetic modifications, which are responsible for various cellular processes. The accurate identification of 6mA sites is one of the challenging tasks in genome analysis, which leads to an understanding of their biological functions. To date, several species-specific machine learning (ML)-based models have been proposed, but majority of them did not test their model to other species. Hence, their practical application to other plant species is quite limited. In this study, we explored 10 different feature encoding schemes, with the goal of capturing key characteristics around 6mA sites. We selected five feature encoding schemes based on physicochemical and position-specific information that possesses high discriminative capability. The resultant feature sets were inputted to six commonly used ML methods (random forest, support vector machine, extremely randomized tree, logistic regression, naïve Bayes and AdaBoost). The Rosaceae genome was employed to train the above classifiers, which generated 30 baseline models. To integrate their individual strength, Meta-i6mA was proposed that combined the baseline models using the meta-predictor approach. In extensive independent test, Meta-i6mA showed high Matthews correlation coefficient values of 0.918, 0.827 and 0.635 on Rosaceae, rice and Arabidopsis thaliana, respectively and outperformed the existing predictors. We anticipate that the Meta-i6mA can be applied across different plant species. Furthermore, we developed an online user-friendly web server, which is available at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/Meta-i6mA/.

    DOI: 10.1093/bib/bbaa202

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85107088405&origin=inward

  • Prednts: Improved and robust prediction of nitrotyrosine sites by integrating multiple sequence features 査読有り

    Nilamyani A.N., Auliah F.N., Moni M.A., Shoombuatong W., Hasan M.M., Kurata H.

    International Journal of Molecular Sciences   22 ( 5 )   1 - 11   2021年03月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Nitrotyrosine, which is generated by numerous reactive nitrogen species, is a type of protein post-translational modification. Identification of site-specific nitration modification on tyro-sine is a prerequisite to understanding the molecular function of nitrated proteins. Thanks to the progress of machine learning, computational prediction can play a vital role before the biological experimentation. Herein, we developed a computational predictor PredNTS by integrating multiple sequence features including K-mer, composition of k-spaced amino acid pairs (CKSAAP), AAindex, and binary encoding schemes. The important features were selected by the recursive feature elimination approach using a random forest classifier. Finally, we linearly combined the successive random forest (RF) probability scores generated by the different, single encoding-employing RF models. The resultant PredNTS predictor achieved an area under a curve (AUC) of 0.910 using five-fold cross validation. It outperformed the existing predictors on a comprehensive and independent dataset. Furthermore, we investigated several machine learning algorithms to demonstrate the superiority of the employed RF algorithm. The PredNTS is a useful computational resource for the prediction of nitrotyrosine sites. The web-application with the curated datasets of the PredNTS is publicly available.

    DOI: 10.3390/ijms22052704

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85102048754&origin=inward

  • IRC-Fuse: improved and robust prediction of redox-sensitive cysteine by fusing of multiple feature representations 査読有り

    Hasan M.M., Alam M.A., Shoombuatong W., Kurata H.

    Journal of Computer-Aided Molecular Design   35 ( 3 )   315 - 323   2021年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Redox-sensitive cysteine (RSC) thiol contributes to many biological processes. The identification of RSC plays an important role in clarifying some mechanisms of redox-sensitive factors; nonetheless, experimental investigation of RSCs is expensive and time-consuming. The computational approaches that quickly and accurately identify candidate RSCs using the sequence information are urgently needed. Herein, an improved and robust computational predictor named IRC-Fuse was developed to identify the RSC by fusing of multiple feature representations. To enhance the performance of our model, we integrated the probability scores evaluated by the random forest models implementing different encoding schemes. Cross-validation results exhibited that the IRC-Fuse achieved accuracy and AUC of 0.741 and 0.807, respectively. The IRC-Fuse outperformed exiting methods with improvement of 10% and 13% on accuracy and MCC, respectively, over independent test data. Comparative analysis suggested that the IRC-Fuse was more effective and promising than the existing predictors. For the convenience of experimental scientists, the IRC-Fuse online web server was implemented and publicly accessible at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/IRC-Fuse/.

    DOI: 10.1007/s10822-020-00368-0

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85098553522&origin=inward

  • Virtual metabolic human dynamic model for pathological analysis and therapy design for diabetes 査読有り

    Kurata H.

    iScience   24 ( 2 )   2021年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Biological Sciences; Endocrinology; Mathematical Biosciences; Metabolomics; Systems Biology

    DOI: 10.1016/j.isci.2021.102101

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85100614027&origin=inward

  • Pup-fuse: Prediction of protein pupylation sites by integrating multiple sequence representations 査読有り

    Auliah F.N., Nilamyani A.N., Shoombuatong W., Alam M.A., Hasan M.M., Kurata H.

    International Journal of Molecular Sciences   22 ( 4 )   1 - 12   2021年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Pupylation is a type of reversible post-translational modification of proteins, which plays a key role in the cellular function of microbial organisms. Several proteomics methods have been developed for the prediction and analysis of pupylated proteins and pupylation sites. However, the traditional experimental methods are laborious and time-consuming. Hence, computational algorithms are highly needed that can predict potential pupylation sites using sequence features. In this research, a new prediction model, PUP-Fuse, has been developed for pupylation site prediction by integrating multiple sequence representations. Meanwhile, we explored the five types of feature encoding approaches and three machine learning (ML) algorithms. In the final model, we integrated the successive ML scores using a linear regression model. The PUP-Fuse achieved a Mathew correlation value of 0.768 by a 10-fold cross-validation test. It also outperformed existing predictors in an independent test. The web server of the PUP-Fuse with curated datasets is freely available.

    DOI: 10.3390/ijms22042120

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85100933219&origin=inward

  • iLBE for Computational Identification of Linear B-cell Epitopes by Integrating Sequence and Evolutionary Features 査読有り

    Hasan M.M., Khatun M.S., Kurata H.

    Genomics, Proteomics and Bioinformatics   2021年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Linear B-cell epitopes are critically important for immunological applications, such as vaccine design, immunodiagnostic test, and antibody production, as well as disease diagnosis and therapy. The accurate identification of linear B-cell epitopes remains challenging despite several decades of research. In this work, we have developed a novel predictor, Identification of B-Cell Epitope (iLBE), by integrating evolutionary and sequence-based features. The successive feature vectors were optimized by a Wilcoxon-rank sum test. Then the random forest (RF) algorithm using the optimal consecutive feature vectors was applied to predict linear B-cell epitopes. We combined the RF scores by the logistic regression to enhance the prediction accuracy. iLBE yielded an area under curve score of 0.809 on the training dataset and outperformed other prediction models on a comprehensive independent dataset. iLBE is a powerful computational tool to identify the linear B-cell epitopes and would help to develop penetrating diagnostic tests. A web application with curated datasets for iLBE is freely accessible at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/iLBE/.

    DOI: 10.1016/j.gpb.2019.04.004

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85106659050&origin=inward

  • Robust in-phase synchronization in repressor-based coupled gene oscillators 査読有り

    Shamim Ul Hasan A.B.M., Dey S., Kurata H., Singh A.

    IFAC-PapersOnLine   54 ( 15 )   574 - 579   2021年01月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Inside living cells, proteins or mRNA can show oscillations even without a periodic driving force. Such genetic oscillations are precise timekeepers for cell-cycle regulations, pattern formation during embryonic development in higher animals, and daily cycle maintenance in most organisms. The synchronization between oscillations in adjacent cells happens via intercellular coupling, which is essential for periodic segmentation formation in vertebrates and other biological processes. While molecular mechanisms of generating sustained oscillations are quite well understood, how do simple intercellular coupling produces robust synchronizations are still poorly understood? To address this question, we investigate two models of coupled gene oscillators - activator-based coupled oscillators (ACO) and repressor-based coupled oscillators (RCO) models. In our study, a single autonomous oscillator (that operates in a single cell) is based on a negative feedback, which is delayed by intracellular dynamics of an intermediate species. For the ACO model (RCO), the repressor protein of one cell activates (represses) the production of another protein in the neighbouring cell after a intercellular time delay. We investigate the coupled models in the presence of intrinsic noise due to the inherent stochasticity of the biochemical reactions. We analyze the collective oscillations from stochastic trajectories in the presence and absence of explicit coupling delay and make careful comparison between two models. Our results show no clear synchronizations in the ACO model when the coupling time delay is zero. However, a non-zero coupling delay can lead to anti-phase synchronizations in ACO. Interestingly, the RCO model shows robust in-phase synchronizations in the presence and absence of the coupling time delay. Our results suggest that the naturally occurring intercellular couplings might be based on repression rather than activation where in-phase synchronization is crucial.

    DOI: 10.1016/j.ifacol.2021.10.318

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85120674527&origin=inward

  • RCGAToolbox: A Real-coded Genetic Algorithm Software for Parameter Estimation of Kinetic Models 査読有り

    Maeda Kazuhiro, Boogerd Fred C., Kurata Hiroyuki

    IPSJ Transactions on Bioinformatics ( 一般社団法人 情報処理学会 )   14 ( 0 )   30 - 35   2021年01月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    <p>Kinetic modeling is essential for understanding the dynamic behavior of biochemical networks, such as metabolic and signal transduction pathways. However, parameter estimation remains a major bottleneck in kinetic modeling. Although several software tools have been developed to address this issue, they are meant to be used by experts, and their lack of user-friendliness hampers their general usage by capable yet inexperienced scientists. One of the difficulties is the lack of graphical user interfaces (GUIs), which means that users must learn how to write scripts for parameter estimation. In this study, we present RCGAToolbox, a user-friendly parameter estimation software that provides real-coded genetic algorithms (RCGAs). The RCGAToolbox has two RCGAs: the unimodal normal distribution crossover with minimal generation gap (UNDX/MGG) and the real-coded ensemble crossover star with just generation gap (REX<sup>star</sup>/JGG). To facilitate parameter estimation, RCGAToolbox offers straightforward access to powerful RCGAs, such as GUIs, an easy-to-use installer, and a comprehensive user guide. Moreover, the RCGAToolbox supports systems biology standards for better usability and interoperability. The RCGAToolbox is available at https://github.com/kmaeda16/RCGAToolbox under GNU GPLv3, along with the user guide and application examples. The RCGAToolbox runs on MATLAB (R2016a or later) in Windows, Linux, and Mac.</p>

    DOI: 10.2197/ipsjtbio.14.30

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130008120842

  • RCGAToolbox: A Real-coded Genetic Algorithm Software for Parameter Estimation of Kinetic Models 査読有り

    Maeda K., Boogerd F.C., Kurata H.

    IPSJ Transactions on Bioinformatics   14   30 - 35   2021年01月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Kinetic modeling is essential for understanding the dynamic behavior of biochemical networks, such as metabolic and signal transduction pathways. However, parameter estimation remains a major bottleneck in kinetic modeling. Although several software tools have been developed to address this issue, they are meant to be used by experts, and their lack of user-friendliness hampers their general usage by capable yet inexperienced scientists. One of the difficulties is the lack of graphical user interfaces (GUIs), which means that users must learn how to write scripts for parameter estimation. In this study, we present RCGAToolbox, a user-friendly parameter estimation software that provides real-coded genetic algorithms (RCGAs). The RCGAToolbox has two RCGAs: the unimodal normal distribution crossover with minimal generation gap (UNDX/MGG) and the real-coded ensemble crossover star with just generation gap (REXstar/JGG). To facilitate parameter estimation, RCGAToolbox offers straightforward access to powerful RCGAs, such as GUIs, an easy-to-use installer, and a comprehensive user guide. Moreover, the RCGAToolbox supports systems biology standards for better usability and interoperability. The RCGAToolbox is available at https://github.com/kmaeda16/RCGAToolbox under GNU GPLv3, along with the user guide and application examples. The RCGAToolbox runs on MATLAB (R2016a or later) in Windows, Linux, and Mac.

    DOI: 10.2197/IPSJTBIO.14.30

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85122021287&origin=inward

  • Coupling protocol of interlocked feedback oscillators in circadian clocks 査読有り

    Rashid M.M., Kurata H.

    Journal of the Royal Society, Interface   17 ( 167 )   2020年06月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Circadian rhythms (approx. 24 h) show the robustness of key oscillatory features such as phase, period and amplitude against external and internal variations. The robustness of Drosophila circadian clocks can be generated by interlocked transcriptional-translational feedback loops, where two negative feedback loops are coupled through mutual activations. The mechanisms by which such coupling protocols have survived out of many possible protocols remain to be revealed. To address this question, we investigated two distinct coupling protocols: activator-coupled oscillators (ACO) and repressor-coupled oscillators (RCO). We focused on the two coupling parameters: coupling dissociation constant and coupling time-delay. Interestingly, the ACO was able to produce anti-phase or morning-evening cycles, whereas the RCO produced in-phase ones. Deterministic and stochastic analyses demonstrated that the anti-phase ACO provided greater fluctuations in amplitude not only with respect to changes in coupling parameters but also to random parameter perturbations than the in-phase RCO. Moreover, the ACO deteriorated the entrainability to the day-night master clock, whereas the RCO produced high entrainability. Considering that the real, interlocked feedback loops have evolved as the ACO, instead of the RCO, we first proposed a hypothesis that the morning-evening or anti-phase cycle is more essential for Drosophila than achieving robustness and entrainability.

    DOI: 10.1098/rsif.2020.0287

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85085908915&origin=inward

  • Computer-Aided Rational Design of Efficient NADPH Production System by Escherichia coli pgi Mutant Using a Mixture of Glucose and Xylose 査読有り

    Matsuoka Y., Kurata H.

    Frontiers in Bioengineering and Biotechnology   8   2020年04月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © Copyright © 2020 Matsuoka and Kurata. Lignocellulosic biomass can be hydrolyzed into two major sugars of glucose and xylose, and thus the strategy for the efficient consumption of both sugars is highly desirable. NADPH is the essential molecule for the production of industrially important value-added chemicals, and thus its availability is quite important. Escherichia coli mutant lacking the pgi gene encoding phosphoglucose isomerase (Pgi) has been preferentially used to overproduce the NADPH. However, there exists a disadvantage that the cell growth rate becomes low for the mutant grown on glucose. This limits the efficient NADPH production, and therefore, it is quite important to investigate how addition of different carbon source such as xylose (other than glucose) effectively improves the NADPH production. In this study, we have developed a kinetic model to propose an efficient NADPH production system using E. coli pgi-knockout mutant with a mixture of glucose and xylose. The proposed system adds xylose to glucose medium to recover the suppressed growth of the pgi mutant, and determines the xylose content to maximize the NADPH productivity. Finally, we have designed a mevalonate (MVA) production system by implementing ArcA overexpression into the pgi-knockout mutant using a mixture of glucose and xylose. In addition to NADPH overproduction, the accumulation of acetyl-CoA (AcCoA) is necessary for the efficient MVA production. In the present study, therefore, we considered to overexpress ArcA, where ArcA overexpression suppresses the TCA cycle, causing the overflow of AcCoA, a precursor of MVA. We predicted the xylose content that maximizes the MVA production. This approach demonstrates the possibility of a great progress in the computer-aided rational design of the microbial cell factories for useful metabolite production.

    DOI: 10.3389/fbioe.2020.00277

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85083516192&origin=inward

  • Recent development of machine learning methods in microbial phos-phorylation sites 査読有り

    Rashid M.M., Shatabda S., Hasan M.M., Kurata H.

    Current Genomics   21 ( 3 )   194 - 203   2020年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

    © 2020 Bentham Science Publishers. A variety of protein post-translational modifications has been identified that control many cellular functions. Phosphorylation studies in mycobacterial organisms have shown critical importance in diverse biological processes, such as intercellular communication and cell division. Recent technical advances in high-precision mass spectrometry have determined a large number of microbial phosphorylated proteins and phosphorylation sites throughout the proteome analysis. Identification of phosphorylated proteins with specific modified residues through experimentation is often labor-intensive, costly and time-consuming. All these limitations could be overcome through the application of machine learning (ML) approaches. However, only a limited number of computational phosphory-lation site prediction tools have been developed so far. This work aims to present a complete survey of the existing ML-predictors for microbial phosphorylation. We cover a variety of important aspects for developing a successful predictor, including operating ML algorithms, feature selection methods, win-dow size, and software utility. Initially, we review the currently available phosphorylation site data-bases of the microbiome, the state-of-the-art ML approaches, working principles, and their perfor-mances. Lastly, we discuss the limitations and future directions of the computational ML methods for the prediction of phosphorylation.

    DOI: 10.2174/1389202921666200427210833

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85087840233&origin=inward

  • i4mC-Mouse: Improved identification of DNA N4-methylcytosine sites in the mouse genome using multiple encoding schemes 査読有り

    Hasan M.M., Manavalan B., Shoombuatong W., Khatun M.S., Kurata H.

    Computational and Structural Biotechnology Journal   18   906 - 912   2020年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2020 The Authors N4-methylcytosine (4mC) is one of the most important DNA modifications and involved in regulating cell differentiations and gene expressions. The accurate identification of 4mC sites is necessary to understand various biological functions. In this work, we developed a new computational predictor called i4mC-Mouse to identify 4mC sites in the mouse genome. Herein, six encoding schemes of k-space nucleotide composition (KSNC), k-mer nucleotide composition (Kmer), mono nucleotide binary encoding (MBE), dinucleotide binary encoding, electron–ion interaction pseudo potentials (EIIP) and dinucleotide physicochemical composition were explored that cover different characteristics of DNA sequence information. Subsequently, we built six RF-based encoding models and then linearly combined their probability scores to construct the final predictor. Among the six RF-based models, the Kmer, KSNC, MBE, and EIIP encodings are sufficient, which contributed to 10%, 45%, 25%, and 20% of the prediction performance, respectively. On the independent test the i4mC-Mouse predicted the 4mC sites with accuracy and MCC of 0.816 and 0.633, respectively, which were approximately 2.5% and 5% higher than those of the existing method (4mCpred-EL). For experimental biologists, a freely available web application was implemented at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/i4mC-Mouse/.

    DOI: 10.1016/j.csbj.2020.04.001

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85083319627&origin=inward

  • A prediction model of functional outcome at 6 months using clinical findings of a person with traumatic spinal cord injury at 1 month after injury 査読有り

    Ariji Y., Hayashi T., Ideta R., Koga R., Murai S., Towatari F., Terashi Y., Sakai H., Kurata H., Maeda T.

    Spinal Cord   2020年01月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2020, The Author(s), under exclusive licence to International Spinal Cord Society. Study design: Retrospective statistical analysis of database. Objectives: Prediction of the Spinal Cord Independence Measure version III Total Score (SCIM-TS) at 6 months after injury based on physical findings at 1 month after injury is an important index for rehabilitation approach in the recovery phase. Setting: Spinal Injuries Center, Fukuoka, Japan. Methods: The study participants were selected from patients with traumatic spinal cord injuries who were registered in the Japan Single Center Study for Spinal Cord Injury Data Base (JSSCI-DB) of the Japan Spinal Injuries Center specializing in spine and spinal cord injuries. Of the 534 participants registered with the JSSCI-DB between January 2012 and October 2018, we retrospectively extracted 137 participants for 6 months after injury, and these participants were included in this study. Results: According to multiple regression analysis, SCIM-TS at 6 months after injury could be predicted based on only six variables, i.e., age at injury, three key muscles (C6 wrist extensors, C8 finger flexors, and L3 knee extensors), and two mobility assessments (WISCI and SCIM−item13) (Adjusted R-Squared: 0.83). These six independent variables were significant factors reflecting SCIM-TS at 6 months. Conclusions: In rehabilitation after traumatic spinal cord injuries, a simple and reliable prognostic model can help accurately predict the achievable activity of daily living competency to set a goal. In addition, if the procedure is simple, evaluation can be completed in a short period of time, and the physical burden on both treating staff and patients can be reduced.

    DOI: 10.1038/s41393-020-0488-5

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85085210486&origin=inward

  • ヒト全身代謝システムの数理モデル 招待有り 査読有り

    倉田 博之

    細胞   52   376 - 379   2020年01月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

    CiNii Research

  • i6mA-Fuse: improved and robust prediction of DNA 6 mA sites in the Rosaceae genome by fusing multiple feature representation 査読有り

    Hasan M.M., Manavalan B., Shoombuatong W., Khatun M.S., Kurata H.

    Plant Molecular Biology   2020年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2020, Springer Nature B.V. DNA N6-methyladenine (6 mA) is one of the most vital epigenetic modifications and involved in controlling the various gene expression levels. With the avalanche of DNA sequences generated in numerous databases, the accurate identification of 6 mA plays an essential role for understanding molecular mechanisms. Because the experimental approaches are time-consuming and costly, it is desirable to develop a computation model for rapidly and accurately identifying 6 mA. To the best of our knowledge, we first proposed a computational model named i6mA-Fuse to predict 6 mA sites from the Rosaceae genomes, especially in Rosa chinensis and Fragaria vesca. We implemented the five encoding schemes, i.e., mononucleotide binary, dinucleotide binary, k-space spectral nucleotide, k-mer, and electron–ion interaction pseudo potential compositions, to build the five, single-encoding random forest (RF) models. The i6mA-Fuse uses a linear regression model to combine the predicted probability scores of the five, single encoding-based RF models. The resultant species-specific i6mA-Fuse achieved remarkably high performances with AUCs of 0.982 and 0.978 and with MCCs of 0.869 and 0.858 on the independent datasets of Rosa chinensis and Fragaria vesca, respectively. In the F. vesca-specific i6mA-Fuse, the MBE and EIIP contributed to 75% and 25% of the total prediction; in the R. chinensis-specific i6mA-Fuse, Kmer, MBE, and EIIP contribute to 15%, 65%, and 20% of the total prediction. To assist high-throughput prediction for DNA 6 mA identification, the i6mA-Fuse is publicly accessible at https://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/i6mA-Fuse/.

    DOI: 10.1007/s11103-020-00988-y

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85080933360&origin=inward

  • Evolution of sequence-based bioinformatics tools for protein-protein interaction prediction 査読有り

    Khatun M.S., Shoombuatong W., Hasan M.M., Kurata H.

    Current Genomics   21 ( 6 )   454 - 463   2020年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

    © 2020 Bentham Science Publishers. Protein-protein interactions (PPIs) are the physical connections between two or more proteins via electrostatic forces or hydrophobic effects. Identification of the PPIs is pivotal, which contributes to many biological processes including protein function, disease incidence, and therapy design. The experimental identification of PPIs via high-throughput technology is time-consuming and expensive. Bioinformatics approaches are expected to solve such restrictions. In this review, our main goal is to provide an inclusive view of the existing sequence-based computational prediction of PPIs. Initially, we briefly introduce the currently available PPI databases and then review the state-of-the-art bioinformatics approaches, working principles, and their performances. Finally, we discuss the caveats and future perspective of the next generation algorithms for the prediction of PPIs.

    DOI: 10.2174/1389202921999200625103936

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85089875758&origin=inward

  • ProIn-Fuse: improved and robust prediction of proinflammatory peptides by fusing of multiple feature representations 査読有り

    Khatun M.S., Hasan M.M., Shoombuatong W., Kurata H.

    Journal of Computer-Aided Molecular Design   2020年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2020, Springer Nature Switzerland AG. A proinflammatory peptide (PIP) is a type of signaling molecules that are secreted from immune cells, which contributes to the first line of defense against invading pathogens. Numerous experiments have shown that PIPs play an important role in human physiology such as vaccines and immunotherapeutic drugs. Considering high-throughput laboratory methods that are time consuming and costly, effective computational methods are great demand to timely and accurately identify PIPs. Thus, in this study, we proposed a computational model in conjunction with a multiple feature representation, called ProIn-Fuse, to improve the performance of PIPs identification. Specifically, a feature representation learning model was utilized to generate the probabilistic scores by using the random forest models employing eight sequence encoding schemes. Finally, the ProIn-Fuse was constructed by linearly combining the resultant eight probabilistic scores. Evaluated through independent test, the ProIn-Fuse yielded an accuracy of 0.746, which was 10% higher than those obtained by the state-of-the-art PIP predictors. The proposed ProIn-Fuse can facilitate faster and broader applications of PIPs in drug design and development. The web server, datasets and online instruction are freely accessible at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/ProIn-Fuse.

    DOI: 10.1007/s10822-020-00343-9

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85091282929&origin=inward

  • Improvement of the memory function of a mutual repression network in a stochastic environment by negative autoregulation 査読有り 国際誌

    Hasan A., Kurata H., Pechmann S.

    BMC Bioinformatics   20 ( 1 )   2019年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2019 The Author(s). Background: Cellular memory is a ubiquitous function of biological systems. By generating a sustained response to a transient inductive stimulus, often due to bistability, memory is central to the robust control of many important biological processes. However, our understanding of the origins of cellular memory remains incomplete. Stochastic fluctuations that are inherent to most biological systems have been shown to hamper memory function. Yet, how stochasticity changes the behavior of genetic circuits is generally not clear from a deterministic analysis of the network alone. Here, we apply deterministic rate equations, stochastic simulations, and theoretical analyses of Fokker-Planck equations to investigate how intrinsic noise affects the memory function in a mutual repression network. Results: We find that the addition of negative autoregulation improves the persistence of memory in a small gene regulatory network by reducing stochastic fluctuations. Our theoretical analyses reveal that this improved memory function stems from an increased stability of the steady states of the system. Moreover, we show how the tuning of critical network parameters can further enhance memory. Conclusions: Our work illuminates the power of stochastic and theoretical approaches to understanding biological circuits, and the importance of considering stochasticity when designing synthetic circuits with memory function.

    DOI: 10.1186/s12859-019-3315-2

    Kyutacar

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85077279648&origin=inward

  • Computational identification of microbial phosphorylation sites by the enhanced characteristics of sequence information 査読有り 国際誌

    Hasan M., Rashid M., Khatun M., Kurata H.

    Scientific Reports   9 ( 1 )   2019年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2019, The Author(s). Protein phosphorylation on serine (S) and threonine (T) has emerged as a key device in the control of many biological processes. Recently phosphorylation in microbial organisms has attracted much attention for its critical roles in various cellular processes such as cell growth and cell division. Here a novel machine learning predictor, MPSite (Microbial Phosphorylation Site predictor), was developed to identify microbial phosphorylation sites using the enhanced characteristics of sequence features. The final feature vectors optimized via a Wilcoxon rank sum test. A random forest classifier was then trained using the optimum features to build the predictor. Benchmarking investigation using the 5-fold cross-validation and independent datasets test showed that the MPSite is able to achieve robust performance on the S- and T-phosphorylation site prediction. It also outperformed other existing methods on the comprehensive independent datasets. We anticipate that the MPSite is a powerful tool for proteome-wide prediction of microbial phosphorylation sites and facilitates hypothesis-driven functional interrogation of phosphorylation proteins. A web application with the curated datasets is freely available at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/MPSite/.

    DOI: 10.1038/s41598-019-44548-x

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85066627531&origin=inward

  • Ranking network mechanisms by how they fit diverse experiments and deciding on E. coli's ammonium transport and assimilation network 査読有り 国際誌

    Maeda K., Westerhoff H., Kurata H., Boogerd F.

    npj Systems Biology and Applications   5 ( 1 )   2019年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2019, The Author(s). The complex ammonium transport and assimilation network of E. coli involves the ammonium transporter AmtB, the regulatory proteins GlnK and GlnB, and the central N-assimilating enzymes together with their highly complex interactions. The engineering and modelling of such a complex network seem impossible because functioning depends critically on a gamut of data known at patchy accuracy. We developed a way out of this predicament, which employs: (i) a constrained optimization-based technology for the simultaneous fitting of models to heterogeneous experimental data sets gathered through diverse experimental set-ups, (ii) a ‘rubber band method’ to deal with different degrees of uncertainty, both in experimentally determined or estimated parameter values and in measured transient or steady-state variables (training data sets), (iii) integration of human expertise to decide on accuracies of both parameters and variables, (iv) massive computation employing a fast algorithm and a supercomputer, (v) an objective way of quantifying the plausibility of models, which makes it possible to decide which model is the best and how much better that model is than the others. We applied the new technology to the ammonium transport and assimilation network, integrating recent and older data of various accuracies, from different expert laboratories. The kinetic model objectively ranked best, has E. coli's AmtB as an active transporter of ammonia to be assimilated with GlnK minimizing the futile cycling that is an inevitable consequence of intracellular ammonium accumulation. It is 130 times better than a model with facilitated passive transport of ammonia.

    DOI: 10.1038/s41540-019-0091-6

    Kyutacar

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85064343332&origin=inward

  • Self-replenishment cycles generate a threshold response 査読有り 国際誌

    Kurata H.

    Scientific Reports   9 ( 1 )   2019年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2019, The Author(s). Many metabolic cycles, including the tricarboxylic acid cycle, glyoxylate cycle, Calvin cycle, urea cycle, coenzyme recycling, and substrate cycles, are well known to catabolize and anabolize different metabolites for efficient energy and mass conversion. In terms of stoichiometric structure, this study explicitly identifies two types of metabolic cycles. One is the well-known, elementary cycle that converts multiple substrates into different products and recycles one of the products as a substrate, where the recycled substrate is supplied from the outside to run the cycle. The other is the self-replenishment cycle that merges multiple substrates into two or multiple identical products and reuses one of the products as a substrate. The substrates are autonomously supplied within the cycle. This study first defines the self-replenishment cycles that many scientists have overlooked despite its functional importance. Theoretical analysis has revealed the design principle of the self-replenishment cycle that presents a threshold response without any bistability nor cooperativity. To verify the principle, three detailed kinetic models of self-replenishment cycles embedded in an E. coli metabolic system were simulated. They presented the threshold response or digital switch-like function that steeply shift metabolic status.

    DOI: 10.1038/s41598-019-53589-1

    Kyutacar

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85075331274&origin=inward

  • Efficient computational model for identification of antitubercular peptides by integrating amino acid patterns and properties 査読有り 国際誌

    Khatun S., Hasan M., Kurata H.

    FEBS Letters   593 ( 21 )   3029 - 3039   2019年11月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2019 Federation of European Biochemical Societies Tuberculosis (TB) is a leading killer caused by Mycobacterium tuberculosis. Recently, anti-TB peptides have provided an alternative approach to combat antibiotic tolerance. We have developed an effective computational predictor, identification of antitubercular peptides (iAntiTB), by the integration of multiple feature vectors deriving from the amino acid sequences via random forest (RF) and support vector machine (SVM) classifiers. The iAntiTB combines the RF and SVM scores via linear regression to enhance the prediction accuracy. To make a robust and accurate predictor, we prepared the two datasets with different types of negative samples. The iAntiTB achieved area under the ROC curve values of 0.896 and 0.946 on the training datasets of the first and second datasets, respectively. The iAntiTB outperformed the other existing predictors.

    DOI: 10.1002/1873-3468.13536

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85069861521&origin=inward

  • Large-scale assessment of bioinformatics tools for lysine succinylation sites 招待有り 査読有り 国際誌

    Hasan M.M., Khatun M.S., Kurata H.

    Cells   8 ( 2 )   2019年01月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

    Lysine succinylation is a form of posttranslational modification of the proteins that play an essential functional role in every aspect of cell metabolism in both prokaryotes and eukaryotes. Aside from experimental identification of succinylation sites, there has been an intense effort geared towards the development of sequence-based prediction through machine learning, due to its promising and essential properties of being highly accurate, robust and cost-effective. In spite of these advantages, there are several problems that are in need of attention in the design and development of succinylation site predictors. Notwithstanding of many studies on the employment of machine learning approaches, few articles have examined this bioinformatics field in a systematic manner. Thus, we review the advancements regarding the current state-of-the-art prediction models, datasets, and online resources and illustrate the challenges and limitations to present a useful guideline for developing powerful succinylation site prediction tools.

    DOI: 10.3390/cells8020095

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85069835953&origin=inward

  • PreAIP: Computational prediction of anti-inflammatory peptides by integrating multiple complementary features 査読有り 国際誌

    Khatun M., Hasan M., Kurata H.

    Frontiers in Genetics   10 ( MAR )   2019年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2019 Khatun, Hasan and Kurata. Numerous inflammatory diseases and autoimmune disorders by therapeutic peptides have received substantial consideration; however, the exploration of anti-inflammatory peptides via biological experiments is often a time-consuming and expensive task. The development of novel in silico predictors is desired to classify potential anti-inflammatory peptides prior to in vitro investigation. Herein, an accurate predictor, called PreAIP (Predictor of Anti-Inflammatory Peptides) was developed by integrating multiple complementary features. We systematically investigated different types of features including primary sequence, evolutionary and structural information through a random forest classifier. The final PreAIP model achieved an AUC value of 0.833 in the training dataset via 10-fold cross-validation test, which was better than that of existing models. Moreover, we assessed the performance of the PreAIP with an AUC value of 0.840 on a test dataset to demonstrate that the proposed method outperformed the two existing methods. These results indicated that the PreAIP is an accurate predictor for identifying AIPs and contributes to the development of AIPs therapeutics and biomedical research. The curated datasets and the PreAIP are freely available at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/PreAIP/.

    DOI: 10.3389/fgene.2019.00129

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85066147396&origin=inward

  • i4mC-ROSE, a bioinformatics tool for the identification of DNA N4-methylcytosine sites in the Rosaceae genome 査読有り 国際誌

    Hasan M., Manavalan B., Khatun M., Kurata H.

    International Journal of Biological Macromolecules   2019年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2018 Elsevier B.V. One of the most important epigenetic modifications is N4-methylcytosine, which regulates many biological processes including DNA replication and chromosome stability. Identification of N4-methylcytosine sites is pivotal to understand specific biological functions. Herein, we developed the first bioinformatics tool called i4mC-ROSE for identifying N4-methylcytosine sites in the genomes of Fragaria vesca and Rosa chinensis in the Rosaceae, which utilizes a random forest classifier with six encoding methods that cover various aspects of DNA sequence information. The i4mC-ROSE predictor achieves area under the curve scores of 0.883 and 0.889 for the two genomes during cross-validation. Moreover, the i4mC-ROSE outperforms other classifiers tested in this study when objectively evaluated on the independent datasets. The proposed i4mC-ROSE tool can serve users' demand for the prediction of 4mC sites in the Rosaceae genome. The i4mC-ROSE predictor and utilized datasets are publicly accessible at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/i4mC-ROSE/.

    DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.12.009

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85076254520&origin=inward

  • Prediction of: S -nitrosylation sites by integrating support vector machines and random forest 査読有り 国際誌

    Hasan M., Manavalan B., Khatun M., Kurata H.

    Molecular Omics   15 ( 6 )   451 - 458   2019年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2019 The Royal Society of Chemistry. Cysteine S-nitrosylation is a type of reversible post-translational modification of proteins, which controls diverse biological processes. It is associated with redox-based cellular signaling to protect against oxidative stress. The identification of S-nitrosylation sites is an important step to reveal the function of proteins; however, experimental identification of S-nitrosylation is expensive and time-consuming work. Hence, sequence-based computational prediction of potential S-nitrosylation sites is highly sought before experimentation. Herein, a novel predictor PreSNO has been developed that integrates multiple encoding schemes by the support vector machine and random forest algorithms. The PreSNO achieved an accuracy and Matthews correlation coefficient value of 0.752 and 0.252 respectively in classifying between SNO and non-SNO sites when evaluated on the independent dataset, outperforming the existing methods. The web application of the PreSNO and its associated datasets are freely available at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/PreSNO/.

    DOI: 10.1039/c9mo00098d

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85075958587&origin=inward

  • SIPMA: A systematic identification of protein-protein interactions in Zea mays using autocorrelation features in a machine-learning framework 査読有り 国際誌

    Khatun M., Hasan M., Mollah M., Kurata H.

    Proceedings - 2018 IEEE 18th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering, BIBE 2018   122 - 125   2018年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    © 2018 IEEE. Zea mays (maize) is one of the most vital crops which are grown widely in the world. To understand the molecular structures and functions of maize, the identification of protein-protein interaction (PPI) is very important. PPI identification by wet lab experiments is time-consuming, expensive and laborious. These days in silico methods that accurately predict potential PPIs based on protein sequence information are highly demanded. Research on PPI prediction in maize is currently very limited, and no dedicated bioinformatics schemes are available. In this work, we proposed a novel approach, termed SIPMA (Systematic Identification of PPI in Maize using Autocorrelation). A machine learning random forest classifier was trained with autocorrelation features to build the prediction model. The SIPMA, which was tested by the experimentally verified PPI dataset of maize, yielded a prediction accuracy of 0.899 when the specificity was 0.969 on the training set. The SIPMA achieved promising performances on the test datasets. Compared with different sequence-based encoding and statistical learning methods, the SIPMA was a powerful computational resource for identifying PPIs in maize.

    DOI: 10.1109/BIBE.2018.00030

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85060389686&origin=inward

  • iLMS, computational identification of lysine-malonylation sites by combining multiple sequence features 査読有り 国際誌

    Hasan M., Kurata H.

    Proceedings - 2018 IEEE 18th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering, BIBE 2018   356 - 359   2018年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    © 2018 IEEE. Lysine malonylation is a newly discovered post-translational modification of proteins, which plays an important role in regulating many cellular fonctions. Several approaches are available to identify malonylation proteins and its malonylation sites, however; experimental identification of malonylation sites is often laborious and costly. Therefore, computational schemes are needed to identify potential malonylation sites prior to in vitro experimentation. In this paper, a novel computational scheme iLMS (Identification of Lysine-Malonylation Sites) has been developed by combining primary sequences and evolutionary features via a support vector machine classifier. The final iLMS scheme achieved a robust performance in cross-validation test in both human and mouse datasets. For the mouse data, the iLMS predictor outperformed other existing implementations. The iLMS is a promising computational scheme for the prediction of malonylation sites.

    DOI: 10.1109/BIBE.2018.00077

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85060386159&origin=inward

  • GPSuc: Global prediction of generic and species-specific succinylation sites by aggregating multiple sequence features 査読有り 国際誌

    Hasan M., Kurata H.

    PLoS ONE   13 ( 10 )   2018年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2018 Hasan, Kurata. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited. Lysine succinylation is one of the dominant post-translational modification of the protein that contributes to many biological processes including cell cycle, growth and signal transduction pathways. Identification of succinylation sites is an important step for understanding the function of proteins. The complicated sequence patterns of protein succinylation revealed by proteomic studies highlight the necessity of developing effective species-specific in silico strategies for global prediction succinylation sites. Here we have developed the generic and nine speciesspecific succinylation site classifiers through aggregating multiple complementary features. We optimized the consecutive features using the Wilcoxon-rank feature selection scheme. The final feature vectors were trained by a random forest (RF) classifier. With an integration of RF scores via logistic regression, the resulting predictor termed GPSuc achieved better performance than other existing generic and species-specific succinylation site predictors. To reveal the mechanism of succinylation and assist hypothesis-driven experimental design, our predictor serves as a valuable resource. To provide a promising performance in large-scale datasets, a web application was developed at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/GPSuc/.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0200283

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85050480229&origin=inward

  • Computational modeling of lysine post-translational modification: an overview. 招待有り 査読有り 国際誌

    Md. Mehedi Hasan, Mst. Shamima Khatun, Hiroyuki Kurata

    Curr Synthetic Sys Biol   6   1   2018年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.4172/2332-0737.1000137

  • A novel isolation method for cancer prognostic factors via the p53 pathway by a combination of in vitro and in silico analyses 査読有り 国際誌

    Yohei Kamijo, Kohichi Kawahara, Takuma Yoshinaga, Hiroyuki Kurata, Kazunari Arima, Tatsuhiko Furukawa

    Oncoscience ( Impact Journals )   5   88 - 98   2018年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.18632/oncoscience.411

  • Long negative feedback loop enhances period tunability of biological oscillators 査読有り

    Maeda K., Kurata H.

    Journal of Theoretical Biology   440   21 - 31   2018年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2017 Elsevier Ltd Oscillatory phenomena play a major role in organisms. In some biological oscillations such as cell cycles and heartbeats, the period can be tuned without significant changes in the amplitude. This property is called (period) tunability, one of the prominent features of biological oscillations. However, how biological oscillators produce tunable oscillations remains largely unexplored. We tackle this question using computational experiments. It has been reported that positive-plus-negative feedback oscillators produce tunable oscillations through the hysteresis-based mechanism. First, in this study, we confirmed that positive-plus-negative feedback oscillators generate tunable oscillations. Second, we found that tunability is positively correlated with the dynamic range of oscillations. Third, we showed that long negative feedback oscillators without any additional positive feedback loops can produce tunable oscillations. Finally, we computationally demonstrated that by lengthening the negative feedback loop, the Repressilator, known as a non-tunable synthetic gene oscillator, can be converted into a tunable oscillator. This work provides synthetic biologists with clues to design tunable gene oscillators.

    DOI: 10.1016/j.jtbi.2017.12.014

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85038957457&origin=inward

  • Improved kinetic model of Escherichia coli central carbon metabolism in batch and continuous cultures 査読有り 国際誌

    Kurata H., Sugimoto Y.

    Journal of Bioscience and Bioengineering   125 ( 2 )   251 - 257   2018年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2017 The Society for Biotechnology, Japan Many kinetic models of Escherichia coli central metabolism have been built, but few models accurately reproduced the dynamic behaviors of wild type and multiple genetic mutants. In 2016, our latest kinetic model improved problems of existing models to reproduce the cell growth and glucose uptake of wild type, ΔpykA:pykF and Δpgi in a batch culture, while it overestimated the glucose uptake and cell growth rates of Δppc and hardly captured the typical characteristics of the glyoxylate and TCA cycle fluxes for Δpgi and Δppc. Such discrepancies between the simulated and experimental data suggested biological complexity. In this study, we overcame these problems by assuming critical mechanisms regarding the OAA-regulated isocitrate dehydrogenase activity, aceBAK gene regulation and growth suppression. The present model accurately predicts the extracellular and intracellular dynamics of wild type and many gene knockout mutants in batch and continuous cultures. It is now the most accurate, detailed kinetic model of E. coli central carbon metabolism and will contribute to advances in mathematical modeling of cell factories.

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2017.09.005

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85031668813&origin=inward

  • libRCGA: a C library for real-coded genetic algorithms for rapid parameter estimation of kinetic models 査読有り 国際誌

    Maeda Kazuhiro, Boogerd Fred C., Kurata Hiroyuki

    IPSJ Transactions on Bioinformatics ( 一般社団法人 情報処理学会 )   11 ( 0 )   31 - 40   2018年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    <p>Kinetic modeling is a powerful tool to understand how a biochemical system behaves as a whole. To develop a realistic and predictive model, kinetic parameters need to be estimated so that a model fits experimental data. However, parameter estimation remains a major bottleneck in kinetic modeling. To accelerate parameter estimation, we developed a C library for real-coded genetic algorithms (libRCGA). In libRCGA, two real-coded genetic algorithms (RCGAs), viz. the Unimodal Normal Distribution Crossover with Minimal Generation Gap (UNDX/MGG) and the Real-coded Ensemble Crossover star with Just Generation Gap (REX<sup> star</sup>/JGG), are implemented in C language and paralleled by Message Passing Interface (MPI). We designed libRCGA to take advantage of high-performance computing environments and thus to significantly accelerate parameter estimation. Constrained optimization formulation is useful to construct a realistic kinetic model that satisfies several biological constraints. libRCGA employs stochastic ranking to efficiently solve constrained optimization problems. In the present paper, we demonstrate the performance of libRCGA through benchmark problems and in realistic parameter estimation problems. libRCGA is freely available for academic usage at http://kurata21.bio.kyutech.ac.jp/maeda/index.html.</p>

    DOI: 10.2197/ipsjtbio.11.31

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130007483197

  • A comprehensive review of in silico analysis for protein s-sulfenylation sites 招待有り 査読有り 国際誌

    Hasan M., Khatun M., Kurata H.

    Protein and Peptide Letters   25 ( 9 )   815 - 821   2018年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

    © 2018 Bentham Science Publishers. Background: Cysteine S-sulfenylation is a major type of dynamic post-translational modification of the protein that plays an important role in regulating many biological processes in both of prokaryotic and eukaryotic species. To understand the function of S-sulfenylated proteins, identification of S-sulfenylation sites is an essential step. Due to numerous restrictions of experimental methods, computational prediction of the potential S-sulfenylation sites becomes popular. In this review, we discuss the recent development and challenges in protein S-sulfenylation site prediction from the available datasets, algorithms and accessible services. We also demonstrate the encountered limitation and future perspective of the computational prediction tools. Conclusion: The development of S-sulfenylation site prediction and their application is an emerging field of protein bioinformatics research. Accurate predictors are expected to identify general and species-specific S-sulfenylation sites when more experimental annotation data are available. Combining experimental and computational technologies will definitely accelerate an understanding of protein S-sulfenylation, discovering regulatory networks in living organisms.

    DOI: 10.2174/0929866525666180905110619

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85059495650&origin=inward

  • Modeling and simulation of the redox regualation of the metabolism in Escherichia coli at different oxygen concentrations 査読有り 国際誌

    Matsuoka Y. Kurata H.

    Biotechnology for Biofules   10 ( 1 )   183   2017年08月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Background: Microbial production of biofuels and biochemicals from renewable feedstocks has received considerable recent attention from environmental protection and energy production perspectives. Many biofuels and biochemicals are produced by fermentation under oxygen-limited conditions following initiation of aerobic cultivation to enhance the cell growth rate. Thus, it is of significant interest to investigate the effect of dissolved oxygen concentration on redox regulation in Escherichia coli, a particularly popular cellular factory due to its high growth rate and well-characterized physiology. For this, the systems biology approach such as modeling is powerful for the analysis of the metabolism and for the design of microbial cellular factories. Results: Here, we developed a kinetic model that describes the dynamics of fermentation by taking into account transcription factors such as ArcA/B and Fnr, respiratory chain reactions and fermentative pathways, and catabolite regulation. The hallmark of the kinetic model is its ability to predict the dynamics of metabolism at different dissolved oxygen levels and facilitate the rational design of cultivation methods. The kinetic model was verified based on the experimental data for a wild-type E. coli strain. The model reasonably predicted the metabolic characteristics and molecular mechanisms of fnr and arcA gene-knockout mutants. Moreover, an aerobic-microaerobic dual-phase cultivation method for lactate production in a pfl-knockout mutant exhibited promising yield and productivity. Conclusions: It is quite important to understand metabolic regulation mechanisms from both scientific and engineering points of view. In particular, redox regulation in response to oxygen limitation is critically important in the practical production of biofuel and biochemical compounds. The developed model can thus be used as a platform for designing microbial factories to produce a variety of biofuels and biochemicals.

    DOI: 10.1186/s13068-017-0867-0

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85025106733&origin=inward

  • Mathematical comparison of memory functions between mutual activation and repression networks in a stochastic environment 査読有り 国際誌

    Hasan A., Kurata H.

    Journal of Theoretical Biology   427   28 - 40   2017年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2017 Elsevier LtdBiological memory is a ubiquitous function that can generate a sustained response to a transient inductive stimulus. To better understand this function, we must consider the mechanisms by which different structures of genetic networks achieve memory. Here, we investigated two competitive gene regulatory network models: the regulated mutual activation network (MAN) and the regulated mutual repression network (MRN). Stochasticity deteriorated the persistence of memory of both the MAN and the MRN. Mathematical comparison by simulation and theoretical analysis identified functional differences in the stochastic memory between the competitive models: specifically, the MAN provided much more robust, persistent memory than the MRN. The stochastic persistent memory pattern of the MAN can be adjusted by changing the binding strength of the activators, whereas the MRN required highly cooperative and strong binding repressors for robust memory.

    DOI: 10.1016/j.jtbi.2017.05.036

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85020256737&origin=inward

  • Robustness analysis of the detailed kinetic model of an ErbB signaling network by using dynamic sensitivity 査読有り 国際誌

    Masunaga H., Sugimoto Y., Magi S., Itasaki R., Okada-Hatakeyama M., Kurata H.

    PLoS ONE   12 ( 5 )   2017年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2017 Masunaga et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.The ErbB receptor signaling pathway plays an important role in the regulation of cellular proliferation, survival and differentiation, and dysregulation of the pathway is linked to various types of human cancer. Mathematical models have been developed as a practical complementary approach to deciphering the complexity of ErbB receptor signaling and elucidating how the pathways discriminate between ligands to induce different cell fates. In this study, we developed a simulator to accurately calculate the dynamic sensitivity of extracellular-signal-regulated kinase (ERK) activity (ERK∗) and Akt activity (Akt∗), downstream of the ErbB receptors stimulated with epidermal growth factor (EGF) and heregulin (HRG). To demonstrate the feasibility of this simulator, we estimated how the reactions critically responsible for ERK∗ and Akt∗ change with time and in response to different doses of EGF and HRG, and predicted that only a small number of reactions determine ERK∗ and Akt∗. ERK∗ increased steeply with increasing HRG dose until saturation, while showing a gently rising response to EGF. Akt∗ had a gradual wide-range response to HRG and a blunt response to EGF. Akt∗ was sensitive to perturbations of intracellular kinetics, while ERK∗ was more robust due to multiple, negative feedback loops. Overall, the simulator predicted reactions that were critically responsible for ERK∗ and Akt∗ in response to the dose of EGF and HRG, illustrated the response characteristics of ERK∗ and Akt∗, and estimated mechanisms for generating robustness in the ErbB signaling network.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0178250

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85019916756&origin=inward

  • Computational identification of protein S-sulfenylation sites by incorporating the multiple sequence features information 査読有り 国際誌

    Hasan M., Guo D., Kurata H.

    Molecular BioSystems   13 ( 12 )   2545 - 2550   2017年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2017 The Royal Society of Chemistry. Cysteine S-sulfenylation is a major type of posttranslational modification that contributes to protein structure and function regulation in many cellular processes. Experimental identification of S-sulfenylation sites is challenging, due to the low abundance of proteins and the inefficient experimental methods. Computational identification of S-sulfenylation sites is an alternative strategy to annotate the S-sulfenylated proteome. In this study, a novel computational predictor SulCysSite was developed for accurate prediction of S-sulfenylation sites based on multiple sequence features, including amino acid index properties, binary amino acid codes, position specific scoring matrix, and compositions of profile-based amino acids. To learn the prediction model of SulCysSite, a random forest classifier was applied. The final SulCysSite achieved an AUC value of 0.819 in a 10-fold cross-validation test. It also exhibited higher performance than other existing computational predictors. In addition, the hidden and complex mechanisms were extracted from the predictive model of SulCysSite to investigate the understandable rules (i.e. feature combination) of S-sulfenylation sites. The SulCysSite is a useful computational resource for prediction of S-sulfenylation sites. The online interface and datasets are publicly available at http://kurata14.bio.kyutech.ac.jp/SulCysSite/.

    DOI: 10.1039/c7mb00491e

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85035040972&origin=inward

  • In vitro evaluation of a combination treatment involving anticancer agents and an aurora kinase B inhibitor 査読有り 国際誌

    Sakai S., Izumi H., Yoshiura Y., Nakayama Y., Yamaguchi T., Harada Y., Koi C., Kurata H., Morimoto Y.

    Oncology Letters   12 ( 5 )   4263 - 4269   2016年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2016, Spandidos Publications. All rights reserved. Aurora kinase B (AURKB) inhibitors are regarded as potential molecular-targeting drugs for cancer therapy. The present study evaluated the cytotoxic effect of a combination of AZD1152-hQPA, an AURKB inhibitor, and various anticancer agents on the HeLa human cervical cancer cell line, as well as its cisplatin-resistant equivalent HCP4 cell line. It was demonstrated that AZD1152-hQPA had an antagonistic effect on the cytotoxicity of cisplatin, etoposide and doxorubicin, but had a synergistic effect on that of all-trans-retinoic acid (ATRA), Am80 and TAC-101, when tested on HeLa cells. Cisplatin, etoposide and doxorubicin were shown to increase the cellular expression of AURKB, while ATRA, Am80 and TAC-101 downregulated its expression. These results suggested that AURKB expression is regulated by these anticancer agents at the transcriptional level, and that the level of expression of AURKB may influence the cytotoxic effect of AZD1152-hQPA. Therefore, when using anticancer agents, decreasing the expression of AURKB using a molecular-targeting drug may be an optimal therapeutic strategy.

    DOI: 10.3892/ol.2016.5156

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84990031918&origin=inward

  • Metabolic analysis of antibody producing Chinese hamster ovary cell culture under different stresses conditions 査読有り

    Badsha M., Kurata H., Onitsuka M., Oga T., Omasa T.

    Journal of Bioscience and Bioengineering   122 ( 1 )   117 - 124   2016年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2015 The Society for Biotechnology, Japan. Chinese hamster ovary (CHO) cells are commonly used as the host cell lines concerning their ability to produce therapeutic proteins with complex post-translational modifications. In this study, we have investigated the time course extra- and intracellular metabolome data of the CHO-K1 cell line, under a control and stress conditions. The addition of NaCl and trehalose greatly suppressed cell growth, where the maximum viable cell density of NaCl and trehalose cultures were 2.2-fold and 2.8-fold less than that of a control culture. Contrariwise, the antibody production of both the NaCl and trehalose cultures was sustained for a longer time to surpass that of the control culture. The NaCl and trehalose cultures showed relatively similar dynamics of cell growth, antibody production, and substrate/product concentrations, while they indicated different dynamics from the control culture. The principal component analysis of extra- and intracellular metabolome dynamics indicated that their dynamic behaviors were consistent with biological functions. The qualitative pattern matching classification and hierarchical clustering analyses for the intracellular metabolome identified the metabolite clusters whose dynamic behaviors depend on NaCl and trehalose. The volcano plot revealed several reporter metabolites whose dynamics greatly change between in the NaCl and trehalose cultures. The elastic net identified some critical, intracellular metabolites that are distinct between the NaCl and trehalose. While a relatively small number of intracellular metabolites related to the cell growth, glucose, glutamine, lactate and ammonium ion concentrations, the mechanism of antibody production was suggested to be very complicated or not to be explained by elastic net regression analysis.

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2015.12.013

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85027930962&origin=inward

  • Development of an accurate kinetic model for the central carbon metabolism of Escherichia coli 査読有り 国際誌

    Jahan N., Maeda K., Matsuoka Y., Sugimoto Y., Kurata H.

    Microbial Cell Factories   15 ( 1 )   2016年06月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    © 2016 The Author(s).Background: A kinetic model provides insights into the dynamic response of biological systems and predicts how their complex metabolic and gene regulatory networks generate particular functions. Of many biological systems, Escherichia coli metabolic pathways have been modeled extensively at the enzymatic and genetic levels, but existing models cannot accurately reproduce experimental behaviors in a batch culture, due to the inadequate estimation of a specific cell growth rate and a large number of unmeasured parameters. Results: In this study, we developed a detailed kinetic model for the central carbon metabolism of E. coli in a batch culture, which includes the glycolytic pathway, tricarboxylic acid cycle, pentose phosphate pathway, Entner-Doudoroff pathway, anaplerotic pathway, glyoxylate shunt, oxidative phosphorylation, phosphotransferase system (Pts), non-Pts and metabolic gene regulations by four protein transcription factors: cAMP receptor, catabolite repressor/activator, pyruvate dehydrogenase complex repressor and isocitrate lyase regulator. The kinetic parameters were estimated by a constrained optimization method on a supercomputer. The model estimated a specific growth rate based on reaction kinetics and accurately reproduced the dynamics of wild-type E. coli and multiple genetic mutants in a batch culture. Conclusions: This model overcame the intrinsic limitations of existing kinetic models in a batch culture, predicted the effects of multilayer regulations (allosteric effectors and gene expression) on central carbon metabolism and proposed rationally designed fast-growing cells based on understandings of molecular processes.

    DOI: 10.1186/s12934-016-0511-x

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=84975299249&origin=inward

  • Web application for genetic modification flux with database to estimate metabolic fluxes of genetic mutants. 査読有り 国際誌

    Noorlin Mohd Ali, Ryo Tsuboi, Yuta Matsumoto, Daisuke Koishi, Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    Journal of Bioscience and Bioengineering   2016年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2015.12.001

    Scopus

  • S-system-based Analysis of the Robust Properties Common to Many Biochemical Network Models 査読有り

    Yu Matsuoka, Nusrat Jahan, Hiroyuki Kurata

    Bioprocess and Biosystems Engineering   2016年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1007/s00449-016-1554-4

    Scopus

  • Metabolic analysis of antibody producing CHO cell culture under different stresses conditions 査読有り

    Md. Bahadur Badsha, Hiroyuki Kurata, Masayoshi Onitsuka, Takushi Oga, Takeshi Omasa

    Journal of Bioscience and Bioengineering   2016年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Developing a kinetic model of the E. coli ammonium assimilation network 国際誌

    Kazuhiro Maeda, Fred C. Boogerd, Hans V. Westerhoff, Hiroyuki Kurata

    Proceedings of the 16th International Conference on Systems Biology   2015年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Singapore   Singapore   2015年11月23日  -  2015年11月26日

  • Effect of NaCl and Trehalose Condition on Antibody Producing CHO Cell Culture 査読有り 国際誌

    Md. Bahadur Badsha, Hiroyuki Kurata, Masayoshi Onitsuka, Takushi Oga, Takeshi Omasa

    Proceedings of Asian Congress on Biotechnology 2015 (ACB2015)   2015年11月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Malaysia   Kuala Lumpur   2015年11月15日  -  2015年11月19日

  • A detailed kinetic model of E. coli central metabolism in a batch culture 査読有り 国際誌

    Nusrat Jahan, Kazuhiro Maeda, Yu Matsuoka, Yurie Sugimoto, Hiroyuki Kurata,

    Proceedings of Asian Congress on Biotechnology 2015 (ACB2015)   2015年11月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Malaysia   Kuala Lumpur   2015年11月15日  -  2015年11月19日

  • Synthesis and decomposition approach for rational design of a biochemical network 国際誌

    Hiroyuki Kurata

    Proceedings of the Third BMIRC International Symposium for Virtual Physiological Human   2015年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Japan   Iizuka   2015年03月05日  -  2015年03月06日

    Kyutacar

  • Toward a quantitative in silico model for the E. coli ammonium assimilation system

    Kazuhiro Maeda, Fred C. Boogerd, Frank J. Bruggeman, Hans V. Westerhoff, Hiroyuki Kurata

    Proceedings of the Third BMIRC International Symposium for Virtual Physiological Human   2015年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Japan   Iizuka   2015年03月05日  -  2015年03月06日

    Kyutacar

  • Analytical study of robustness of a negative feedback oscillator by multiparameter sensitivity 査読有り 国際誌

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    BMC Syst. Biol.   8 ( Suppl 5 )   S1 - S12   2014年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1186/1752-0509-8-S5-S1

    Kyutacar

    Scopus

  • Analytical study of robustness of a negative feedback oscillator by multiparameter sensitivity 査読有り

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    GIW/ISCB-Asia 2014   2014年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Japan   Tokyo   2014年12月15日  -  2014年12月17日

  • Complementary elementary modes for fast and efficient analysis of metabolic networks 査読有り

    Md. Bahadur Badsha, Hiroyuki Kurata

    Biochem Eng J.   90   121 - 130   2014年06月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1016/j.bej.2014.05.022

    Scopus

  • Integration of omics into metabolic flux distribution by complementary elementary mode analysis for large-scale metabolic networks 査読有り

    Md Bahadur Badsha, Hiroyuki Kurata

    3rd International Conference and Exhibition on Metabolomics & Systems Biology   2014年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    USA   San Antonio   2014年03月24日  -  2014年03月26日

  • CADLIVE toolbox for MATLAB: automatic dynamic modeling of biochemical networks with comprehensive system analysis, 査読有り

    Kentaro Inoue, Kazuhiro Maeda, Takaaki Miyabe, Yu Matsuoka, Hiroyuki Kurata

    Bioproc. Biosys. Eng.   2014年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1007/s00449-014-1167-8

    Scopus

  • S-systemを用いた代謝反応モデルの感度解析 査読有り

    松岡結 , NusratJahan , 倉田博之

    情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学 ( 一般社団法人情報処理学会 )   2014 ( 1 )   1 - 2   2014年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    細胞は,様々な環境の変化に絶えず直面しており,そのような摂動に対するシステムの感度を理解することは重要である.本研究では,感度解析や安定性解析によって,代謝反応システムの特性をロバストネスの観点から明らかにしようとした.その結果、システム全体のロバストネスを評価するマルチパラメータ感度は、シングルパラメータ感度の最大値と相関した。一方、代謝反応のネットワークサイズはシステム全体のロバストネスと相関がないことが示唆された.

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110009675848

  • Aim and scope of the BMIRC at Kyutech

    Hiroyuki Kurata

    Proceedings of the Second BMIRC International Symposium on Advances in Bioinformatics and Medical Engineering   2014年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Japan   Iizuka   2014年02月19日  -  2014年02月20日

    Kyutacar

  • Dynamic modeling of metabolic and gene regulatory systems toward developing virtual microbes 査読有り

    Hiroyuki Kurata, Kazuhiro Maeda, Yu Matsuoka

    Journal of Chemical Engineering of Japan   47   1 - 9   2014年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1252/jcej.13we152

    Scopus

    CiNii Article

  • バイオテクノロジー 査読有り

    神谷 典穂, 田中 孝明, 宮坂 武寛, 倉田 博之, 近藤 昭彦, 市川 創作

    化学工学 = Chemical engineering   77 ( 10 )   719 - 724   2013年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/10031199937

  • 大腸菌アンモニア同化制御機構のダイナミックモデルの構築 査読有り

    前田和勲 , FredC.Boogerd , FrankJ.Bruggeman , HansV.Westerhoff , 倉田博之

    情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学 ( 一般社団法人情報処理学会 )   2013 ( 7 )   1 - 6   2013年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    アンモニアは大腸菌にとって最適な窒素源である.大腸菌は,TCA 回路の中間代謝物である α-ケトグルタル酸にアンモニアを付加し,グルタミン酸とグルタミンを合成する.細胞内の窒素のほとんどはこの 2 つの代謝物に由来するものである.このような理由から,大腸菌がどのようにアンモニアを同化し,グルタミン酸とグルタミンの合成を制御しているのか明らかにすることは重要である.我々は,大腸菌アンモニア同化システムの新しいダイナミックモデルを構築した.動力学パラメータ推定では,推定値と測定値の差が最小になるように遺伝的アルゴリズムにペナルティ戦略を組み合わせた.我々のモデルは,近年発表されたメタボロームデータを定量的に再現できる.最近,グルタミン酸合成酵素に対するアスパラギン酸の競争阻害の重要性が指摘されたが,本稿ではその検証も行う.また GOGAT 欠損株と GOGAT 欠損サプレッサー変異株の解析も行う.アンモニアが豊富な条件では,グルタミン酸の過剰な蓄積によってサプレッサー変異株は野生株よりも増殖が遅いことが予測された.

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110009605329

  • Robust Complementary Hierarchical Clustering for Gene Expression Data Analysis by β-Divergence 査読有り

    Md. Bahadur Badsha, Md. Nurul Haque Mollah, Nusrat Jahan, Hiroyuki Kurata

    J Biosci Bioeng.   116   397 - 407   2013年09月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.03.010

    Scopus

  • Robust complementary hierarchical clustering for gene expression data analysis by β-divergence 査読有り

    Badsha Md. Bahadur, Mollah Md. Nurul Haque, Jahan Nusrat, Kurata Hiroyuki

    Journal of bioscience and bioengineering ( 公益社団法人日本生物工学会 )   116 ( 3 )   397 - 407   2013年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    A hierarchical clustering (HC) algorithm is one of the most widely used unsupervised statistical techniques for analyzing microarray gene expression data. When applying the HC algorithm to the gene expression data to cluster individuals, most of the HC algorithms generate clusters based on the highly differentially expressed (DE) genes that have very similar expression patterns. These highly DE genes may sometimes be irrelevant in biological processes. The serious problem is that those irrelevant genes with high expressions potentially drown out the low expressed genes that have important biological functions. To overcome the problem, Nowak and Tibshirani proposed the complementary hierarchical clustering (CHC) (Biostatistics, 9, 467-483, 2008). However, it is not robust against outlying expression and often produces misleading results if there exist some contaminations in the gene expression data. Thus, we propose the robust CHC (RCHC) method to robustify the CHC with respect to outliers by maximizing the β-likelihood function for sequential extraction of a gene-set with proper groups of individuals. Note that the proposed method reduces to the CHC with the tuning parameter β→0. A value of β plays a key role in the performance of the RCHC method, which controls the tradeoff between the robustness and efficiency of the estimators. Using simulation and real gene expression analysis, the RCHC method shows robust properties to gene expression clustering with respect to data contaminations, overcomes the problem of the CHC, and predicts critically important genes from breast cancer data.

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110009657240

  • BioFNet: Biological functional network database for analysis and synthesis of biological systems 査読有り

    Hiroyuki Kurata, Kazuhiro Maeda, Toshikazu Onaka, Takenori Takata

    Briefings in Bioinformatics   15   699 - 709   2013年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1093/bib/bbt048

    Scopus

  • Effect of cra gene mutation on the metabolism of Escherichia coli for a mixture of multiple carbon sources 査読有り

    Ruilian Yao, Hiroyuki Kurata, Kazuyuki Shimizu

    Advances in Bioscience and Biotechnology   4   477 - 486   2013年03月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.4236/abb.2013.43A063

    Kyutacar

  • Bioalgorithms for rational design of biological systems

    Hiroyuki Kurata

    The Proceedings of the First BMIRC International Symposium on Frontiers in Computational Systems Biology and Bioengineering   2013年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Japan   Iizuka   2013年02月28日  -  2013年03月01日

    Kyutacar

  • Metabolic Engineering for Systematic Organization and Analysis of Complex Metabolic Networks 査読有り

    Md. Bahadur Badsha, Nusrat Jahan, Md. Nurul Haque Mollah, Hiroyuki Kurata

    Proceedings of the International Conference on Statistical Data Mining for Bioinformatics Health Agriculture and Environment   2012年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Bangladesh   Rajshahi   2012年12月22日  -  2012年12月24日

    Kyutacar

  • Sequential Extraction of Several Gene-sets with Proper Groups of Individuals for Gene Expression Data Analysis

    Md. Bahadur Badsha, Nusrat Jahan, Md. Nurul Haque Mollah, Hiroyuki Kurata

    Proceedings of the International Conference on Statistical Data Mining for Bioinformatics Health Agriculture and Environment   2012年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Bangladesh   Rajshahi   2012年12月22日  -  2012年12月24日

    Kyutacar

  • Dynamic modeling of E. coli ammonia assimilation system 査読有り

    Kazuhiro Maeda, Fred C. Boogerd, Hans V. Westerhoff, Frank J. Bruggeman, Hiroyuki Kurata

    FOSBE 2012   2012年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Japan   Tsuruoka   2012年10月21日  -  2012年10月25日

  • バイオテクノロジー 査読有り

    神谷 典穂, 田中 孝明, 水本 博, 倉田 博之, 中崎 清彦, 安部 道玄, 酒井 昇

    化学工学 = Chemical engineering   76 ( 10 )   608 - 613   2012年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/10031117614

  • Computational framework for integration of metabolic flux analysis with its associated omics data 査読有り

    Hiroyuki Kurata, Soma Tabata, Quanyu Zhao

    Proceedings of the14th International Biotechnology Symposium and Exhibition (IBS2012)   2012年09月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Korea   Deagu   2012年09月18日  -  2012年09月18日

  • CADLIVE Optimizer: Web-based Parameter Estimation for Dynamic Models 査読有り

    Kentaro Inoue, Kazuhiro Maeda, Yuki Kato, Shinpei Tonami, Shogo Takagi, Hiroyuki Kurata

    Source Code for Biology and Medicine   7   9   2012年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1186/1751-0473-7-9

    Kyutacar

    Scopus

  • Flux module decomposition for parameter estimation in a multiple-feedback loop model of biochemical networks 査読有り

    Kazuhiro Maeda, Keisuke Yoshida, Hiroyuki Kurata

    Bioproc Biosys Eng   36   333 - 344   2012年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1007/s00449-012-0789-y

    Scopus

  • Computational framework for integration of metabolic flux analysis with its associated omics data 査読有り

    Hiroyuki Kurata, Soma Tabata, Quanyu Zhao

    The 8th Asia-Pacific Conference on Algal Biotechnology (APCAB 2012)   55   2012年07月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Australia   Adelaide   2012年07月09日  -  2012年07月12日

  • Application of Systems Biology for CO2 Fixation and Biofuel Production Using Microalgae 査読有り

    Quanyu Zhao, Jiping Shi, Hiroyuki Kurata

    The 8th Asia-Pacific Conference on Algal Biotechnology (APCAB 2012)   2012年07月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Australia   Adelaide   2012年07月09日  -  2012年07月12日

  • Application of Approximate Pattern Matching in Two Dimensional Spaces to Grid Layout for Biochemical Network Maps 査読有り

    Kentaro Inoue, Shinichi Shimozono, Hideaki Yoshida, Hiroyuki Kurata

    PLoS ONE   7 ( 6 )   e37739   2012年06月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1371/journal.pone.0037739

    Kyutacar

    Scopus

  • バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター紹介 : 情報システム理論の代謝ネットワークへの応用 査読有り

    倉田 博之

    電子情報通信学会技術研究報告. IT, 情報理論 ( 一般社団法人電子情報通信学会 )   112 ( 58 )   19 - 21   2012年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    次世代シークエンサーの登場によって,ヒトゲノムが驚くほど高速に解読できるようなった.さらに生体分子の網羅的測定技術が急速に進歩し,生物学的・医学的データがますます増大している.これらの膨大で複雑なデータを理解するために,バイオインフォマティクス,システムバイオロジーが誕生し,コンピュータシミュレーション技術を駆使して研究開発を行う時代を迎えている.このような世界的潮流を活性化するために,バイオメディカルインフォマティクス研究開発センターは,九州工業大学の強みである情報工学技術を先端的医学研究や医療関連技術開発に応用し,人類の健康と福祉に貢献する.本報告では,情報科学が代謝ネットワーク解析に有効である我々の研究例を紹介する.

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110009569247

  • A Symmetric Dual Feedback System Provides a Robust and Entrainable Oscillator 査読有り

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    PLoS ONE   7 ( 2 )   e30489   2012年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1371/journal.pone.0030489

    Kyutacar

    Scopus

  • Biological design principles of complex feedback modules in the E. coli ammonia assimilation system 査読有り

    Koichi Masaki, Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    Artificial Life   18   53 - 90   2012年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1162/artl_a_00049

    Scopus

  • Grid layout algorithm for biochemical networks using approximate pattern matching 査読有り

    Kentaro Inoue, Sinichi Shimozono, Hiroyuki Kurata

    International Conference on Bioinformatics (InCoB2011)   229   2011年11月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Malaysia   Kuala Lumpur   2011年11月30日  -  2011年12月02日

  • Quasi-multiparameter sensitivity measure for robustness analysis of complex biochemical networks 査読有り

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    J Theor Biol   272   174 - 186   2011年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1016/j.jtbi.2010.12.012

    Scopus

  • CADLIVE Converter for constructing a biochemical network map 査読有り

    Kentaro Inoue, Sayaka Tomeda, Shinpei Tonami, Yuki Shimokawa, Masayo Ono, Hiroyuki Kurata

    Biochem Eng J   54   200 - 206   2011年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1016/j.bej.2011.02.022

    Scopus

  • An integrative and practical evolutionary optimization for a complex, dynamic model of biological networks 査読有り

    Kazuhiro Maeda, Yuya Fukano, Shunsuke Yamamichi, Daichi Nitta, Hiroyuki Kurata

    Bioproc Biosys Eng   34   433 - 446   2011年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1007/s00449-010-0486-7

    Scopus

  • Maximum entropy principle optimizes the large-scale elementary modes for a broad range of genetic mutants 査読有り

    Hiroyuki Kurata, Quanyu Zhao

    Proceedings of Asian Congress on Biotechnology   B0768   2011年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    China   Shanghai   2011年05月11日  -  2011年05月15日

  • 生体分子ネットワークレイアウトのための2次元近似照合によるハイブリッドレイアウトアルゴリズム

    井上健太郎、下園真一、吉田英聡、倉田博之

    情報処理学会研究報告   BIO-24 ( 6 )   1 - 6   2011年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    Kyutacar

  • 概日リズムのフィードバックシステムのロバストネス解析

    前田和勲、倉田博之

    情報処理学会研究報告   BIO-24 ( 7 )   1 - 6   2011年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    Kyutacar

  • Diffusion model based spectral clustering for protein-protein interaction networks. 査読有り

    Inoue K., Li W., Kurata H.

    PloS one   5 ( 9 )   2010年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    A goal of systems biology is to analyze large-scale molecular networks including gene expressions and protein-protein interactions, revealing the relationships between network structures and their biological functions. Dividing a protein-protein interaction (PPI) network into naturally grouped parts is an essential way to investigate the relationship between topology of networks and their functions. However, clear modular decomposition is often hard due to the heterogeneous or scale-free properties of PPI networks. To address this problem, we propose a diffusion model-based spectral clustering algorithm, which analytically solves the cluster structure of PPI networks as a problem of random walks in the diffusion process in them. To cope with the heterogeneity of the networks, the power factor is introduced to adjust the diffusion matrix by weighting the transition (adjacency) matrix according to a node degree matrix. This algorithm is named adjustable diffusion matrix-based spectral clustering (ADMSC). To demonstrate the feasibility of ADMSC, we apply it to decomposition of a yeast PPI network, identifying biologically significant clusters with approximately equal size. Compared with other established algorithms, ADMSC facilitates clear and fast decomposition of PPI networks. ADMSC is proposed by introducing the power factor that adjusts the diffusion matrix to the heterogeneity of the PPI networks. ADMSC effectively partitions PPI networks into biologically significant clusters with almost equal sizes, while being very fast, robust and appealing simple.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=79952277084&origin=inward

  • バイオテクノロジー 査読有り

    池田 宰, 上田 宏, 大河内 美奈, 吉見 靖男, 倉田 博之, 木村 幸敬

    化学工学 = Chemical engineering   74 ( 10 )   570 - 576   2010年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/10026689209

  • Use of maximum entropy principle with Lagrange multipliers extends the feasibility of elementary mode analysis 査読有り

    Zhao Quanyu, Kurata Hiroyuki

    Journal of bioscience and bioengineering ( 公益社団法人日本生物工学会 )   110 ( 2 )   254 - 261   2010年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Elementary mode (EM) analysis is potentially effective in integrating transcriptome or proteome data into metabolic network analyses and in exploring the mechanism of how phenotypic or metabolic flux distribution is changed with respect to environmental and genetic perturbations. The EM coefficients (EMCs) indicate the quantitative contribution of their associated EMs and can be estimated by maximizing Shannon's entropy as a general objective function in our previous study, but the use of EMCs is still restricted to a relatively small-scale networks. We propose a fast and universal method that optimizes hundreds of thousands of EMCs under the constraint of the Maximum entropy principle (MEP). Lagrange multipliers (LMs) are applied to maximize the Shannon's entropy-based objective function, analytically solving each EMC as the function of LMs. Consequently, the number of such search variables, the EMC number, is dramatically reduced to the reaction number. To demonstrate the feasibility of the MEP with Lagrange multipliers (MEPLM), it is coupled with enzyme control flux (ECF) to predict the flux distributions of Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae for different conditions (gene deletion, adaptive evolution, temperature, and dilution rate) and to provide a quantitative understanding of how metabolic or physiological states are changed in response to these genetic or environmental perturbations at the elementary mode level. It is shown that the ECF-based method is a feasible framework for the prediction of metabolic flux distribution by integrating enzyme activity data into EMs to genetic and environmental perturbations.

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110007700578

  • Use of maximum entropy principle with Lagrange multipliers extends the feasibility of elementary mode analysis 査読有り

    Quanyu Zhao, Hiroyuki Kurata

    J Biosci Bioeng   110   254 - 261   2010年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2010.01.015

    Scopus

  • JABEE認定校のカリキュラムと教育内容の特色 : (3) 九州工業大学生命情報工学科のプログラム 査読有り

    倉田 博之, 清水 和幸

    生物工学会誌 : seibutsu-kogaku kaishi ( 日本生物工学会 )   88 ( 5 )   233 - 236   2010年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110007619778

  • Diffusion Model Based Spectral Clustering For Protein-Protein Interaction Networks 査読有り

    Kentaro Inoue, Weijiang Li and Hiroyuki Kurata

    PLOS ONE   5   e12623   2010年04月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1371/journal.pone.0012623

    Kyutacar

    Scopus

  • Two-phase search (TPS) method: Nonbiased and high-speed parameter search for dynamic models of biochemical networks 査読有り

    Maeda K., Kurata H.

    IPSJ Transactions on Bioinformatics ( 社団法人情報処理学会 )   2   2 - 14   2009年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Dynamic simulations are essential for understanding the mechanism of how biochemical networks generate robust properties to environmental stresses or genetic changes. However, typical dynamic modeling and analysis yield only local properties regarding a particular choice of plausible values of kinetic parameters, because it is hard to measure the exact values in vivo. Global and firm analyses are needed that consider how the changes in parameter values affect the results. A typical solution is to systematically analyze the dynamic behaviors in large parameter space by searching all plausible parameter values without any biases. However, a random search needs an enormous number of trials to obtain such parameter values. Ordinary evolutionary searches swiftly obtain plausible parameters but the searches are biased. To overcome these problems, we propose the two-phase search method that consists of a random search and an evolutionary search to effectively explore all possible solution vectors of kinetic parameters satisfying the target dynamics. We demonstrate that the proposed method enables a nonbiased and high-speed parameter search for dynamic models of biochemical networks through its applications to several benchmark functions and to the E. coli heat shock response model. © 2009 Information Processing Society of Japan.

    DOI: 10.2197/ipsjtbio.2.2

    Scopus

    CiNii Article

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=77951099999&origin=inward

  • Module-based analysis of the robustness generated by complex feedback regulations in biological networks 査読有り

    Kurata H.

    ICCAS-SICE 2009 - ICROS-SICE International Joint Conference 2009, Proceedings   192 - 195   2009年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Bacterial cells evolve complex networks to survive nutrient starvation. The E. coli ammonia assimilation system consists of many positive and negative feedbacks for synthesizing glutamine and glutamate, the source of most nitrogen-containing compounds. Our objectives are to understand the molecular architecture of how those feedback loops act in concert for enhanced robustness with respect to ammonia depletion. The ammonia assimilation system is decomposed into the hierarchical modular structure in analogy to engineering control architecture. This modular architecture is elaborately designed to solve contradictory design issues. Comparison of biological modules with engineering systems identifies interesting biologically specific design features. © 2009 SICE.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=77951104212&origin=inward

  • バイオテクノロジー 査読有り

    倉田 博之, 中野 秀雄, 大河内 美奈, 吉見 靖男, 池田 宰, 吉井 英文

    化学工学 = Chemical engineering   73 ( 10 )   506 - 512   2009年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/10026201207

  • Module-based analysis of the robustness generated by complex feedback regulations in biological networks 査読有り

    Hiroyuki Kurata

    Proceedings of ICROS-SICE International Joint Conference 2009   1A11-101   2009年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Japan   Fukuoka   2009年08月18日  -  2009年08月21日

  • Elementary model-based prediction of the flux distribution for a variety of genetic mutants 査読有り

    Quanyu Zhao, Hiroyuki Kurata

    J Biosci Bioeng: Proceedings of APBioCHEC'2009   108   S165   2009年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Japan   Kobe   2009年11月24日  -  2009年11月28日

  • Genetic modification of flux for flux prediction of mutants 査読有り

    Quanyu Zhao, Hiroyuki Kurata

    Bioinformatics   25   1702 - 1708   2009年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Genetic modification of flux for flux prediction of mutants 査読有り

    Zhao Q., Kurata H.

    Bioinformatics   25 ( 13 )   1702 - 1708   2009年06月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Motivation: Gene deletion and overexpression are critical technologies for designing or improving the metabolic flux distribution of microbes. Some algorithms including flux balance analysis (FBA) and minimization of metabolic adjustment (MOMA) predict a flux distribution from a stoichiometric matrix in the mutants in which some metabolic genes are deleted or non-functional, but there are few algorithms that predict how a broad range of genetic modifications, such as over- and underexpression of metabolic genes, alters the phenotypes of the mutants at the metabolic flux level. Results: To overcome such existing limitations, we develop a novel algorithm that predicts the flux distribution of the mutants with a broad range of genetic modification, based on elementary mode analysis. It is denoted as genetic modification of flux (GMF), which couples two algorithms that we have developed: modified control effective flux (mCEF) and enzyme control flux (ECF). mCEF is proposed based on CEF to estimate the gene expression patterns in genetically modified mutants in terms of specific biological functions. GMF is demonstrated to predict the flux distribution of not only gene deletion mutants, but also the mutants with underexpressed and overexpressed genes in Escherichia coli and Corynebacterium glutamicum. This achieves breakthrough in the a priori flux prediction of a broad range of genetically modified mutants. © The Author 2009. Published by Oxford University Press. All rights reserved.

    DOI: 10.1093/bioinformatics/btp298

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=67649218402&origin=inward

  • スペクトル法によるタンパク質相互作用ネットワークのモジュール分解,

    井上健太郎 Weijiang Li, 倉田博之

    情報処理学会研究報告   BIO-17 ( 14 )   1 - 4   2009年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    Kyutacar

  • 概日リズムのインターロックフィードバックのロバストネス解析

    前田和勲 倉田博之

    情報処理学会研究報告   BIO-17 ( 15 )   1 - 5   2009年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    Kyutacar

  • スペクトル法によるタンパク質相互作用ネットワークのモジュール分解 査読有り

    井上 健太郎, Li Weijiang, 倉田 博之

    情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学 = IPSJ SIG technical reports ( 社団法人情報処理学会 )   17   H1 - H4   2009年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    タンパク質相互作用 (PPI) ネットワークをモジュール分解するためにさまざまクラスタリング法が提案されているが、高速に正確なモジュールを発見する手法が確立されていない。本研究では、従来のスペクトル法に新規のベキ乗因子を加えることで、複雑なネットワークのわずかな幾何学的差を見いだし、クラスタに分解することができた。 PPI に存在する生体機能モジュールを位相幾何学的に見つけ出すための手法を開発した。

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110007990807

  • Two-phase search (TPS) method: Nonbiased and high-speed parameter search for dynamic models of biochemical networks 査読有り

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    IPSJ Transaction on Bioinformatics   2   2 - 14   2009年04月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Kyutacar

  • Maximum entropy decomposition of flux distribution at steady state to elementary modes 査読有り

    Quanyu Zhao, Hiroyuki Kurata

    J Biosci Bioeng   107   84 - 89   2009年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • A gradual update method for simulating the steady-state solution of stiff differential equations in metabolic circuits 査読有り

    Emi Shiraishi, Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    Bioproc.Biosyst.Eng.   32   283 - 288   2009年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Maximum entropy decomposition of flux distribution at steady state to elementary modes 査読有り

    Zhao Quanyu, Kurata Hiroyuki

    Journal of bioscience and bioengineering ( 公益社団法人日本生物工学会 )   107 ( 1 )   84 - 89   2009年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Enzyme Control Flux (ECF) is a method of correlating enzyme activity and flux distribution. The advantage of ECF is that the measurement integrates proteome data with metabolic flux analysis through Elementary Modes (EMs). But there are a few methods of effectively determining the Elementary Mode Coefficient (EMC) in cases where no objective biological function is available. Therefore, we proposed a new algorithm implementing the maximum entropy principle (MEP) as an objective function for estimating the EMC. To demonstrate the feasibility of using the MEP in this way, we compared it with Linear Programming and Quadratic Programming for modeling the metabolic networks of Chinese Hamster Ovary, Escherichia coli, and Saccharomyces cerevisiae cells. The use of the MEP presents the most plausible distribution of EMCs in the absence of any biological hypotheses describing the physiological state of cells, thereby enhancing the prediction accuracy of the flux distribution in various mutants.

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110007042031

  • Two-phase Search (TPS) Method: Nonbiased and High-speed Parameter Search for Dynamic Models of Biochemical Networks 査読有り

    Maeda Kazuhiro, Kurata Hiroyuki

    Information and Media Technologies ( Information and Media Technologies 編集運営会議 )   4 ( 2 )   377 - 389   2009年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Dynamic simulations are essential for understanding the mechanism of how biochemical networks generate robust properties to environmental stresses or genetic changes. However, typical dynamic modeling and analysis yield only local properties regarding a particular choice of plausible values of kinetic parameters, because it is hard to measure the exact values <i>in vivo</i>. Global and firm analyses are needed that consider how the changes in parameter values affect the results. A typical solution is to systematically analyze the dynamic behaviors in large parameter space by searching all plausible parameter values without any biases. However, a random search needs an enormous number of trials to obtain such parameter values. Ordinary evolutionary searches swiftly obtain plausible parameters but the searches are biased. To overcome these problems, we propose the two-phase search method that consists of a random search and an evolutionary search to effectively explore all possible solution vectors of kinetic parameters satisfying the target dynamics. We demonstrate that the proposed method enables a nonbiased and high-speed parameter search for dynamic models of biochemical networks through its applications to several benchmark functions and to the <i>E. coli</i> heat shock response model.

    DOI: 10.11185/imt.4.377

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130000120679

  • Maximum entropy decomposition of flux distribution at steady state to elementary modes 査読有り

    Zhao Q., Kurata H.

    Journal of Bioscience and Bioengineering   107 ( 1 )   84 - 89   2009年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Enzyme Control Flux (ECF) is a method of correlating enzyme activity and flux distribution. The advantage of ECF is that the measurement integrates proteome data with metabolic flux analysis through Elementary Modes (EMs). But there are a few methods of effectively determining the Elementary Mode Coefficient (EMC) in cases where no objective biological function is available. Therefore, we proposed a new algorithm implementing the maximum entropy principle (MEP) as an objective function for estimating the EMC. To demonstrate the feasibility of using the MEP in this way, we compared it with Linear Programming and Quadratic Programming for modeling the metabolic networks of Chinese Hamster Ovary, Escherichia coli, and Saccharomyces cerevisiae cells. The use of the MEP presents the most plausible distribution of EMCs in the absence of any biological hypotheses describing the physiological state of cells, thereby enhancing the prediction accuracy of the flux distribution in various mutants. © 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2008.09.011

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=58149279036&origin=inward

  • CADLIVE: Computer aided design of biochemical systems 査読有り

    倉田 博之

    Supplement of Journal of Biotechnology:13 th International Biotechnology Symposium and Exhibition (IBS2008)   I4-O-001   2008年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    China   Dailen   2008年10月12日  -  2008年10月17日

    主要論文集(会議)

  • Computer-aided rational design of the phosphotransferase system for enhanced glucose uptake in Escherichia coli. 査読有り

    Yousuke Nishio, Yoshihiro Usuda, Kazuhiko Matsui, Hiroyuki Kurata

    Supplement of Journal of Biotechnology:13 th International Biotechnology Symposium and Exhibition (IBS2008)   I1-O-071   2008年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    China   Dailen   2008年10月12日  -  2008年10月17日

  • バイオテクノロジー 査読有り

    酒井 康行, 中野 秀雄, 吉本 誠, 倉田 博之, 池田 宰, 橋本 篤

    化学工学 = CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   72 ( 10 )   551 - 557   2008年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/10021982559

  • Prediction of flux distribution of mutants by enzyme control fluxes with maximum entropy principal 査読有り

    Quanyu Zhao, Hiroyuki Kurata

    Supplement of Journal of Biotechnology: 13 th International Biotechnology Symposium and Exhibition (IBS2008)   2008年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    China   2008年10月12日  -  2008年10月17日

  • Two-phase search (TPS) 法 : 動的生化学ネットワークモデルの偏りのない効率的なパラメータ探索 査読有り

    前田 和勲, 倉田 博之

    情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学 = IPSJ SIG technical reports ( 一般社団法人情報処理学会 )   14   9 - 12   2008年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    ダイナミックシミュレーションは環境ストレスや遺伝的変化に対してロバストネスを生み出す生化学ネットワークのメカニズムの解明に不可欠である。しかし、これまでに行われた多くのシミュレーションや解析は特定の速度パラメータ値に依存している。速度パラメータの正確な測定は困難であるので、特定のパラメータ値に依存するのではなく、パラメータ値の変化が与える影響を考慮した解析が必要である。これを可能にするためには細胞内の挙動を再現しうる全ての速度パラメータ値を広い探索空間から偏りなく探し出さなければならない。本稿では、ランダム探索と進化的探索を組み合わせた新しいパラメータ探索法、Two-phase search法を提案する。そして、この手法が偏りなく効率的に速度パラメータを探索できることを示す。

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110006967151

  • 動的生化学ネットワークモデルの偏りのない効率的なパラメータ探索

    前田和勲,倉田博之

    情報処理学会研究報告   BIO-14   9 - 12   2008年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Visualizing global properties of large complex networks 査読有り

    Li W., Kurata H.

    PLoS ONE   3 ( 7 )   2008年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    For complex biological networks, graphical representations are highly desired for understanding some design principles, but few drawing methods are available that capture topological features of a large and highly heterogenous network, such as a protein interaction network. Here we propose the circular perspective drawing (CPD) method to visualize global structures of large complex networks. The presented CPD combines the quasi-continuous search (QCS) analogous to the steepest descent method with a random node swapping strategy for an enhanced calculation speed. The CPD depicts a network in an aesthetic manner by showing connection patterns between different parts of the network instead of detailed links between nodes. Global structural features of networks exhibited by CPD provide clues toward a comprehensive understanding of the network organizations. © 2008 Li, Kurata.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0002541

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=49749109867&origin=inward

  • Computer-aided rational design of the phosphotransferase system for enhanced glucose uptake in Escherichia coli 査読有り

    Yousuke Nishio,Yoshihiro Usuda,Kazuhiko Matsui,Hiroyuki Kurata

    Molecular Systems Biology   4   160 - 160   2008年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌 代表的研究業績

    Kyutacar

  • Estimation of Intracellular Flux Distribution under Underdetermined and Uncertain Conditions by Maximum Entropy Principle 査読有り

    Quanyu Zhao,Hiroyuki Kurata

    Chin J Biotech   Chin 24: 24   21352136 - 21352136   2008年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • Maximum entropy decomposition of flux distribution at steadystate to elementary modes 査読有り

    Quanyu Zhao,Hiroyuki Kurata

    J Biosci Bioeng   107   8489 - 8489   2008年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • A gradual update method for simulating the steady-state solution of stiff differential equations in metabolic circuits 査読有り

    Emi Shiraishi Kazuhiro Maeda Hiroyuki Kurata

    Bioprocess Biosyst. Eng   32   283288 - 283288   2008年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • Visualizing Global Properties of Large Complex Networks 査読有り

    Li W.,Kurata H.

    PLoS ONE   3   e2541 - e2541   2008年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • Two-phase search (TPS) method: Nonbiased and efficient parameter search for dynamic models of biochemical networks.

    Maeda,K.,Kurata,H.

    IPSJ SIG Technical Report   BIO-14   9 - 12   2008年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)

  • CADLIVE for Construction and Dynamic Simulation of Biochemical Networks 査読有り

    Kazuhiro Maeda,Hiroyuki Kurata

    Proceedings of Asia Pacific Biochemical Engineering Conference   ( J0013 )   2007年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    中華民国   台北   2007年11月04日  -  2007年11月07日

    主要論文集(会議)

  • Systems Biology of the Nitrogen Assimilation System in E.coli 査読有り

    Koichi Masaki,Hiroyuki Kurata

    Proceedings of Asia Pacific Biochemical Engineering Conference   J0108 - J0108   2007年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    中華民国   台北   2007年11月04日  -  2007年11月07日

    主要論文集(会議)

  • Extended CADLIVE: A novel graphical notation for design of biochemical network maps and computational pathway analysis 査読有り

    Kurata H., Inoue K., Maeda K., Masaki K., Shimokawa Y., Zhao Q.

    Nucleic Acids Research   35 ( 20 )   2007年11月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Biochemical network maps are helpful for understanding the mechanism of how a collection of biochemical reactions generate particular functions within a cell. We developed a new and computationally feasible notation that enables drawing a wide resolution map from the domain-level reactions to phenomenological events and implemented it as the extended GUI network constructor of CADLIVE (Computer-Aided Design of LIVing systEms). The new notation presents 'Domain expansion' for proteins and RNAs, 'Virtual reaction and nodes' that are responsible for illustrating domain-based interaction and 'InnerLink' that links real complex nodes to virtual nodes to illustrate the exact components of the real complex. A modular box is also presented that packs related reactions as a module or a subnetwork, which gives CADLIVE a capability to draw biochemical maps in a hierarchical modular architecture. Furthermore, we developed a pathway search module for virtual knockout mutants as a built-in application of CADLIVE. This module analyzes gene function in the same way as molecular genetics, which simulates a change in mutant phenotypes or confirms the validity of the network map. The extended CADLIVE with the newly proposed notation is demonstrated to be feasible for computational simulation and analysis. © 2007 The Author(s).

    DOI: 10.1093/nar/gkm769

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=36749043657&origin=inward

  • Mathematical identification of critical reactions in the interlocked feedback model 査読有り

    Kurata H., Tanaka T., Ohnishi F.

    PLoS ONE   2 ( 10 )   2007年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Dynamic simulations are necessary for understanding the mechanism of how biochemical network generate robust properties to environmental stresses or genetic changes. Sensitivity analysis allows the linking of robustness to network structure. However, it yields only local properties regarding a particular choice of plausible parameter values, because it is hard to know the exact parameter values in vivo. Global and firm results are needed that do not depend on particular parameter values. We propose mathematical analysis for robustness (MAR) that consists of the novel evolutionary search that explores all possible solution vectors of kinetic parameters satisfying the target dynamics and robustness analysis. New criteria, parameter spectrum width and the variability of solution vectors for parameters, are introduced to determine whether the search is exhaustive. In robustness analysis, in addition to single parameter sensitivity analysis, robustness to multiple parameter perturbation is defined. Combining the sensitivity analysis and the robustness analysis to multiple parameter perturbation enables identifying critical reactions. Use of MAR clearly identified the critical reactions responsible for determining the circadian cycle in the Drosophila interlocked circadian clock model. In highly robust models, while the parameter vectors are greatly varied, the critical reactions with a high sensitivity are uniquely determined. Interestingly, not only the per-timloop but also the dclk-cyc loop strongly affect the period of PER, although the dclk-cyc loop hardly changes its amplitude and it is not potentially influential. In conclusion, MAR is a powerful method to explore wide parameter space without human-biases and to link a robust property to network architectures without knowing the exact parameter values. MARS identifies the reactions critically responsible for determining the period and amplitude in the interlocked feedback model and suggests that the circadian clock intensively evolves or designs the kinetic parameters so that it creates a highly robust cycle. © 2007 Kurata et al.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0001103

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=42549157090&origin=inward

  • 生物情報 査読有り

    倉田 博之

    化学工学 = CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   71 ( 10 )   682 - 683   2007年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/10019952371

  • 胚発生における拡散反応モデルの確率的シミュレーション 査読有り

    中野 克俊, 岩崎 麗, 倉田 博之

    情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告 ( 一般社団法人情報処理学会 )   66   95 - 98   2007年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    現在、生命分子ネットワークの動的挙動を解明するために常微分方程式を用いた決定論的シミュレーションが盛んに行われている。しかし、細胞内の遺伝子発現は確率的に起こり、物質が拡散する。決定論的シミュレーションでは、パラメータが決定すると分子濃度の時間変化が決定する。そこで、確率的な遺伝子発現、時空間における物質の拡散を適用したシミュレーションを実現するために、新たな時空間モンテカルロシミュレーションの手法を提案する。

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110006403660

  • 大規模な動的生命分子ネットワークモデルのグローバルな最適化 査読有り

    前田 和勲, 吉田 圭佑, 倉田 博之

    情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告 ( 一般社団法人情報処理学会 )   66   91 - 94   2007年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    ダイナミックシミュレーションはタンパク質や代謝物、遺伝子などから成る生命分子ネットワークの動的挙動を解析する手段である。生体内の動的挙動を再現するためには、リバースエンジニアリングの手法を用いて、多数の速度パラメータの値を決定する必要がある。我々はモジュール分割統合法と統計解析技術を組み合わせた最適化手法DIS(Decomposition and Integration with Statistical analysis)を開発した。これと遺伝的アルゴリズム(GA)を組み合わせることによって、通常のGAでは最適化困難な大規模生命分子ネットワークのパラメータ最適化に成功した。さらに、この最適化手法によってグローバルな最適解が得られた。

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110006403659

  • Effective and fast optimization for a dynamic model of the Drosophila circadian oscillator 査読有り

    Tanaka S., Kurata H., Ohashi T.

    Conference Proceedings - IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics   5   3596 - 3601   2007年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    In the field of systems biology, biochemical networks are being reconstructed in computer to understand their dynamic features. In this study, we focused on the estimation problem for a dynamic model of the Drosophila circadian oscillator, which is defined by two evaluation functions that represent oscillatory features. However, since the search space is multimodal and logarithmically large, it is quite difficult for ordinary GAs to optimize this evaluation problem. Therefore, we had used two-step optimizing, a random search with GA. It successfully optimized the circadian oscillator, but required a long calculation time, causing a local search. On the other hand, to optimize two evaluation functions simultaneously, we proposed the survival ratio GA, where genes have lifetimes and a population holds search histories. By alternating two evaluation functions every generation, the population holds previously evaluated genes and children inherit each and mixed properties. The survival ratio GA exhibited wider space search and higher success ratio, thus we applied the one-step optimizing with the survival ratio GA to the circadian estimation problem, which shortens the total calculation times and finds out more local optimums than the previous two-step optimizing method. © 2006 IEEE.

    DOI: 10.1109/ICSMC.2006.384687

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=34548142220&origin=inward

  • Integration of enzyme activities into metabolic flux distributions by elementary mode analysis 査読有り

    Kurata H., Zhao Q., Okuda R., Shimizu K.

    BMC Systems Biology   1   2007年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Background: In systems biology, network-based pathway analysis facilitates understanding or designing metabolic systems and enables prediction of metabolic flux distributions. Network-based flux analysis requires considering not only pathway architectures but also the proteome or transcriptome to predict flux distributions, because recombinant microbes significantly change the distribution of gene expressions. The current problem is how to integrate such heterogeneous data to build a network-based model. Results: To link enzyme activity data to flux distributions of metabolic networks, we have proposed Enzyme Control Flux (ECF), a novel model that integrates enzyme activity into elementary mode analysis (EMA). ECF presents the power-law formula describing how changes in enzyme activities between wild-type and a mutant are related to changes in the elementary mode coefficients (EMCs). To validate the feasibility of ECF, we integrated enzyme activity data into the EMCs of Escherichia coli and Bacillus subtilis wild-type. The ECF model effectively uses an enzyme activity profile to estimate the flux distribution of the mutants and the increase in the number of incorporated enzyme activities decreases the model error of ECF. Conclusion: The ECF model is a non-mechanistic and static model to link an enzyme activity profile to a metabolic flux distribution by introducing the power-law formula into EMA, suggesting that the change in an enzyme profile rather reflects the change in the flux distribution. The ECF model is highly applicable to the central metabolism in knockout mutants of E. coli and B. subtilis. © 2007 Kurata et al; licensee BioMed Central Ltd.

    DOI: 10.1186/1752-0509-1-31

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=34548546603&origin=inward

  • 大腸菌窒素同化システムのポジティブフィードバック制御のシンプルモデル 査読有り

    真崎浩一,倉田博之

    情報処理学会論文誌数理モデル化と応用   48   104 - 109   2007年04月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • Extended CADLIVE: a novel graphical notation for designing a biochemical network map that enables computational pathway analysis 査読有り

    Hiroyuki Kurata,Kentaro Inoue,Kazuhiro Maeda,Koichi Masaki,Yuki Shimokawa,Quanyu Zhao

    Nucleic Acids Res   35   e134 - e134   2007年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • Integration of enzyme activities into metabolic flux distributions by elementary mode analysis 査読有り

    Hiroyuki Kurata,Quanyu Zhao,Ryuichi Okuda,Kazuyuki Shimizu

    BMC Systems Biology   1   31 - 31   2007年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • Mathematical identification of critical reactions in the interlocked feedback model 査読有り

    H. Kurata,T. Tanaka,F. Ohnishi

    PLoS One   2   e1103 - e1103   2007年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • 胚発生における拡散反応モデルの確率的シミュレーション

    中野克俊,岩崎麗,倉田博之

    情報処理学会研究報告   MPS-66   95 - 98   2007年04月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • 大規模な動的生命分子ネットワークモデルのグローバルな最適化

    前田和勲,吉田圭介,倉田博之

    情報処理学会研究報告   MPS-66   91 - 94   2007年04月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • 大腸菌窒素同化システムのポジティブフィードバック制御のシンプルモデル 査読有り

    真崎 浩一, 倉田 博之

    情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) ( 一般社団法人情報処理学会 )   48 ( 6 )   104 - 109   2007年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    大腸菌GlnK ノックアウト株の窒素同化システムのダイナミックシミュレーションによって,環境中のアンモニア濃度の変化に対してシステムがヒステリシスを示すことが予測されている.このヒステリシス挙動がポジティブフィードバック制御に起因することを,シンプルモデルを用いた理論解析により明らかにした.シンプルモデルにおいて立式した3 次方程式を解くことによって,システムが複数の定常解を示すアンモニア濃度範囲が存在することが分かった.また,ポジティブフィードバック制御を強くすると,複数の定常解を示すアンモニアの濃度範囲が拡大し,逆に弱くすると,定常解が1 つになることを示した.Computer simulation predicted that the nitrogen assimilation system in the GlnK knockout mutant of E. coli shows hysteresis with respect to changes in the extracellular ammonia concentration. To theoretically elucidate the mechanism of how hysteresis is generated, we reduced the dynamic model to a simple model with third-order equations. Theoretical analysis of the simple model shows that a positive feedback control is responsible for hysteresis. The system has two steady-state solutions within a specific range of ammonia concentrations. The range that provides two solutions expands when the positive feedback becomes strong, while the system has only one solution when the positive feedback is weakened.

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110006242974

  • 生物情報 査読有り

    倉田 博之

    化学工学 = CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   70 ( 10 )   2006年10月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/10020524742

  • システムバイオロジーと生命設計 査読有り

    倉田 博之

    生物物理 ( 一般社団法人日本生物物理学会 )   46 ( 5 )   244 - 250   2006年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Advances in the postgenomic technology produce huge data regarding molecular interactions. Systems biology requires a model-based analysis to understand the molecular architecture of biological systems. Systems biology consists of four stages: network identification, system analysis, system control, and system design. First, a large-scale biochemical network model is reconstructed in computer by elucidating gene functions or by inferring gene regulation networks from postgenomic data. Second, we analyze the network architectures that generate robust properties to various types of perturbations and explore some design principles underlying molecular architectures. Third, dynamic behaviors are controlled at the molecular level. Finally, we develop new technologies to rationally design a biochemical system at the molecular levels.<br>

    DOI: 10.2142/biophys.46.244

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110004810269

  • CADLIVE : 生物機能設計支援システム 査読有り

    倉田 博之

    バイオサイエンスとインダストリー = Bioscience & industry ( バイオインダストリー協会 )   64 ( 9 )   508 - 511   2006年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/10018069281

  • Module-based analysis of robustness tradeoffs in the heat shock response system 査読有り

    Kurata H., El-Samad H., Iwasaki R., Ohtake H., Doyle J., Grigorova I., Gross C., Khammash M.

    PLoS Computational Biology   2 ( 7 )   0663 - 0675   2006年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Biological systems have evolved complex regulatory mechanisms, even in situations where much simpler designs seem to be sufficient for generating nominal functionality. Using module-based analysis coupled with rigorous mathematical comparisons, we propose that in analogy to control engineering architectures, the complexity of cellular systems and the presence of hierarchical modular structures can be attributed to the necessity of achieving robustness. We employ the Escherichia coli heat shock response system, a strongly conserved cellular mechanism, as an example to explore the design principles of such modular architectures. In the heat shock response system, the sigma-factor σ32 is a central regulator that integrates multiple feedforward and feedback modules. Each of these modules provides a different type of robustness with its inherent tradeoffs in terms of transient response and efficiency. We demonstrate how the overall architecture of the system balances such tradeoffs. An extensive mathematical exploration nevertheless points to the existence of an array of alternative strategies for the existing heat shock response that could exhibit similar behavior. We therefore deduce that the evolutionary constraints facing the system might have steered its architecture toward one of many robustly functional solutions. © 2006 Kurata et al.

    DOI: 10.1371/journal.pcbi.0020059

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=33746639260&origin=inward

  • 大腸菌窒素同化システムのポジティブフィードバック制御のシンプルモデル 査読有り

    真崎 浩一, 倉田 博之

    情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告 ( 一般社団法人情報処理学会 )   59   61 - 64   2006年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    大腸菌の窒素同化システムにおいて、シミュレーションにより環境中のアンモニア濃度の変化に対してシステムがヒステリシスを示すことが予測されている。このヒステリシス挙動がポジティブフィードバック制御に起因することを、シンプルモデルを用いた理論解析により明らかにした。シンプルモデルにおいて立式した3次方程式を解くことによって、システムが複数の定常解を示すアンモニア濃度範囲があることがわかった。また、ポジティブフィードバック制御を強くすると、複数の定常解を示すアンモニアの濃度範囲が拡大し、逆に弱くすると、定常解が1つになることを示した。

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110004849753

  • Module-Based Analysis of Robustness Tradeoffs in the Heat Shock Response System 査読有り

    H. Kurata,H. El Samad,R. Iwasaki,H. Othake,J.C. Doyle,I. Grigorova,C. Gross,and M. Khammash

    PLoS Computational Biology   2   e59 - e73   2006年05月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌 代表的研究業績

  • システムバイオロジーの現状と未来 査読有り

    倉田 博之

    生物物理   46   244 - 250   2006年04月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • Effective and fast optimization for a dynamic model of the Drosophila circadian oscillator 査読有り

    Shin Tanaka,Hiroyuki Kurata,Takeshi Ohashi

    IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics   3596 - 3601   2006年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    中華民国   Taipei   2006年04月  -  2006年04月

    主要論文集(会議)

  • A simple model of positive feedback of the nitrogen assimilation system in E. coli

    Masaki Kouichi,Kurata Hiroyuki

    ISPJ SIG Technical Reports   61 - 64   2006年04月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)

  • CADLIVE: Integration for large-scale network data

    Yuki Shimokawa,Zazuhiro Maeda,Kentaro Inoue,Hiroyuki Kurata

    The 16th International Conference on Genome Informatics   S02-1-2   2006年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • A steady-state approximation-based solver for stiff biochemical models

    Emi Shiraishi,Hiroyuki Kurata

    The 16th International Conference on Genome Informatics   P016-1-2   2006年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Comparison of the prediction abilities of FBA, MOMA, and ROOM for a pykF mutant of E. coli

    Quanyu Zhao,Hiroyuki Kurata

    The 16th International Conference on Genome Informatics   P107-1-2   2006年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Sensitivity analysis for the E. coli nitrogen assimilation system

    Koichi Masaki,Hiroyuki Kurata

    未入力   P010-1-2   2006年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Survival ratio GA for two-evaluation problem in parameter tuning of heat shock response in E. coli 査読有り

    Tanaka S., Kurata H., Ohashi T.

    Conference Proceedings - IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics   3   2078 - 2083   2005年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    In the field of bioinformatics, several studies have attempted to reconstruct biological reactions on a computer in order to understand their essence. In this study, we optimized the parameter tuning problem of the heat shock response in E. coli, one of the gene regulatory network simulations, which exhibits a transient peak by genetic algorithms (GAs). However, if the search area is too large, the optimization performance deteriorated significantly. To optimize this problem more efficiently, we defined two evaluation functions that represent two features of the simulation and used the survival ratio GA. This GA has a gene's lifetime as a new concept, that is, the population holds previous search histories. By alternating between two evaluation functions every generation, the population holds both previously evaluated genes and children inherit both properties. In the two-evaluation problem of the heat shock response, the survival ratio GA exhibited a considerably better optimization performance than traditional GA methods. © 2005 IEEE.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=27944494749&origin=inward

  • Reverse engineering for a dynamic model of the Drosophila circadian oscillator 査読有り

    Tanaka S., Kurata H., Ohashi T.

    Proceedings - International Conference on Computational Intelligence for Modelling, Control and Automation, CIMCA 2005 and International Conference on Intelligent Agents, Web Technologies and Internet   1   625 - 632   2005年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    In the field of bioinformatics, biochemical networks have been reconstructed in computer to understand their dynamic features. A problem is how to estimate the values of many kinetic parameters that are hard to measure experimentally. In this study, we have proposed a novel parameter estimation method based on genetic algorithms (GAs) and applied it to the Drosophila circadian oscillator. We defined two evaluation functions that represent two features of the dynamic model. To optimize the two functions simultaneously, we proposed the survival ratio GA, which has a gene's lifetime as a new concept, that is, the population holds previous search histories. By alternating between two evaluation functions every generation, the population holds both previously evaluated genes and children inherit both properties. In the two-evaluation problem of the Drosophila circadian oscillation system, the survival ratio GA exhibited a considerably better optimizing performance than traditional GA methods. © 2005 IEEE.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=33847187422&origin=inward

  • Reverse Engineering for a Dynamic Model of the Drosophila Circadian Oscillator 査読有り

    Shin Tanaka,Hiroyuki Kurata,Takeshi Ohashi

    International Conference on Computational Intelligence for Modelling, Control and Automation   625 - 631   2005年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Austria   2005年11月28日  -  2005年11月30日

  • Survival ratio GA for two-evaluation problem in parameter tuning of heat shock response in E. coli 査読有り

    Shin Tanaka,Hiroyuki Kurata,Takeshi Ohashi

    Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics   2078 - 2083   2005年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    米国   Hawaii   2005年10月10日  -  2005年10月12日

    主要論文集(会議)

  • A grid layout algorithm for automatic drawing of biochemical networks 査読有り

    Li W., Kurata H.

    Bioinformatics   21 ( 9 )   2036 - 2042   2005年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Motivation: Visualization is indispensable in the research of complex biochemical networks. Available graph layout algorithms are not adequate for satisfactorily drawing such networks. New methods are required to visualize automatically the topological architectures and facilitate the understanding of the functions of the networks. Results: We propose a novel layout algorithm to draw complex biochemical networks. A network is modeled as a system of interacting nodes on squared grids. A discrete cost function between each node pair is designed based on the topological relation and the geometric positions of the two nodes. The layouts are produced by minimizing the total cost. We design a fast algorithm to minimize the discrete cost function, by which candidate layouts can be produced efficiently. A simulated annealing procedure is used to choose better candidates. Our algorithm demonstrates its ability to exhibit cluster structures clearly in relatively compact layout areas without any prior knowledge. We developed Windows software to implement the algorithm for CADLIVE. © The Author 2005. Published by Oxford University Press. All rights reserved.

    DOI: 10.1093/bioinformatics/bti290

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=18744387729&origin=inward

  • A Grid Layout Algorithm for Automatic Drawing of Biochemical Networks 査読有り

    Weijiang Li,Hiroyuki Kurata

    Bioinformatics   21   2036 - 2042   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌 代表的研究業績

  • CADLIVE Dynamic Simulator: Direct Link of Biochemical Networks to Dynamic Models 査読有り

    Hiroyuki Kurata,Kouichi Masaki,Yoshiyuki Sumida,Rei Iwasaki

    Genome Res.   15   590 - 600   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌 代表的研究業績

  • Surviving heat shock: Control strategy for robustness and performance 査読有り

    H. El-Samad,H. Kurata,J.C. Doyle,C. A. Gross,M. Khammash

    Proc Natl Acad Sci U S A.   102   2736 - 2741   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌 代表的研究業績

  • 有用物質生産のための細胞設計工学 査読有り

    倉田博之

    ケミカルエンジニヤリング   50   907 - 912   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌

  • A large-scale dynamic simulation of the cell cycle network 査読有り

    Yamamichi,S.,Kurata,H.

    Proceedings of 7th Asia-Pacific Biochemical Engineering Conference   SYS2 - 05   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Korea   Jezu Isaland   2005年04月  -  2005年04月

    主要論文集(会議)

  • Module Decomposition and Integration Optimizes Gene Regulatory and Metabolic Networks

    Keisuke Yoshida,Hiroyuki Kurata

    The 16th International Conference on Genome Informatics   16   P123-1-2   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Interlocked Feedback is not the Best Choice for PER Oscillators

    Fumitaka Ohnishi,Hiroyuki Kurata

    The 16th International Conference on Genome Informatics   16   P116-1-2   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • CADLIVE: Computer-Aided Design of Living Systems

    Hiroyuki Kurata,Marie Kajiwara,Yuki Shimokawa

    The 16th International Conference on Genome Informatics   16   P114-1-1   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Optimization of a Large-Scale Dynamic Model of the Cell Cycle Network Using Multi Objective GA

    Shunsuke Yamamichi,Hiroyuki Kurata

    The 16th International Conference on Genome Informatics   16   P122-1-2   2005年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • CADLIVE dynamic simulator: Direct link of biochemical networks to dynamic models 査読有り

    Kurata H., Masaki K., Sumida Y., Iwasaki R.

    Genome Research   15 ( 4 )   590 - 600   2005年04月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    We have developed the CADLIVE (Computer-Aided Design of LIVing systEms) Simulator that provided a rule-based automatic way to convert biochemical network maps into dynamic models, which enables simulating their dynamics without going through all of the reactions down to the details of exact kinetic parameters. The simulator supports the biochemical reaction maps that are generated by the previously developed GUI editor. Notice that the part of the GUI editor had been previously published, but, as yet, not the simulator. To directly link biochemical network maps to dynamic simulation, we have created the strategy of three layers and two stages with the efficient conversion rules in an XML representation. This strategy divides a molecular network into three layers, i.e., gene, protein, and metabolic layers, and partitions the conversion process into two stages. Once a biochemical map is provided, CADLIVE automatically builds a mathematical model, thereby facilitating one to simulate and analyze it. In order to demonstrate the feasibility of CADLIVE, we analyzed the Escherichia coli nitrogen-assimilation system (64 equations with 64 variables) that consists of multiple and complicated negative and positive feedback loops. CADLIVE predicted that the glnK gene is responsible for hysteresis or reversibility of nitrogen-related (Ntr) gene expression with respect to the ammonia concentration, supporting the experimental observation of the runaway expression of the Ntr genes. ©2005 by Cold Spring Harbor Laboratory Press.

    DOI: 10.1101/gr.3463705

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=17844397967&origin=inward

  • Surviving heat shock: Control strategies for robustness and performance 査読有り

    El-Samad H., Kurata H., Doyle J., Gross C., Khammash M.

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   102 ( 8 )   2736 - 2741   2005年02月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Molecular biology studies the cause-and-effect relationships among microscopic processes initiated by individual molecules within a cell and observes their macroscopic phenotypic effects on cells and organisms. These studies provide a wealth of information about the underlying networks and pathways responsible for the basic functionality and robustness of biological systems. At the same time, these studies create exciting opportunities for the development of quantitative and predictive models that connect the mechanism to its phenotype then examine various modular structures and the range of their dynamical behavior. The use of such models enables a deeper understanding of the design principles underlying biological organization and makes their reverse engineering and manipulation both possible and tractable The heat shock response presents an interesting mechanism where such an endeavor is possible. Using a model of heat shock, we extract the design motifs in the system and justify their existence in terms of various performance objectives. We also offer a modular decomposition that parallels that of traditional engineering control architectures. © 2005 by The National Academy of Sciences of the USA.

    DOI: 10.1073/pnas.0403510102

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=14544280668&origin=inward

  • Optimization of E.Coli heat shock response parameter tuning using distributed and integrated genetic algorithms 査読有り

    Tanaka S., Kurata H., Ohashi T.

    Conference Proceedings - IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics   2   1243 - 1248   2004年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    The progress of computer made the analysis that was difficult in traditional technology possible. In Gene Regulatory Network Simulation to recreate and understand actual biological reaction, we build a reaction model and find the several unknown parameters in order to show the same behavior as actual. However it is difficult to optimize them because the scopes of them are logarithm scale wide and the fitness space is multidimensional and multimodal. We optimized it using Distributed Genetic Algorithms (DGA) which has multiple populations. DGA showed better performance, if and only if the parameter of the emigrating operation is appropriate. Therefore we propose Distributed and Integrated Genetic Algorithms (DIGA) to reduce the cost to find the appropriate parameters of operation. We carried out some optimizing experiments on parameter tuning of Heat Shock Response simulation of E.Coli and several mathematical functions and inspected the characteristic of DIGA. © 2004 IEEE.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=15744396586&origin=inward

  • モジュール分割統合法による大規模生命分子ネットワークの最適化

    吉田圭介,倉田博之

    数理モデル化と問題解決シンポジウム論文集   97 - 102   2004年10月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • 生命における振動システムのモデリングとシステム解析

    山道俊介,大西史高,倉田博之

    数理モデル化と問題解決シンポジウム論文集   379 - 382   2004年10月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Computer-Aided Design of Metabolic and Gene Regulatory Networks 査読有り

    倉田 博之

    Proceedings of The 10th APCChE Congress   2L - 06   2004年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    Kitakyushu   2004年10月17日  -  2004年10月21日

    主要論文集(会議)

  • Optimization of E.Coli Heat Shock Response Parameter Tuning Using Distributed and Integrated Genetic Algorithms 査読有り

    Shin Tanaka,Hiroyuki Kurata,Takeshi Ohashi

    Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics   1243 - 1248   2004年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Hague, Netherlands   2004年10月10日  -  2004年10月13日

    主要論文集(会議)

  • Statistical And Integrative Approach For Constructing Biological Network Maps 査読有り

    Hiroyuki Kurata,Natsumi Shimizu,Kanako Misumi

    Genome Informatics   15   161 - 170   2004年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    主要雑誌 代表的研究業績

  • CADLIVE: New Modules for Domain Expansions and Topological Analysis

    Hiroyuki Kurata,Yuki Shimokawa,Tomoko Noguchi,Natsumi Shimizu

    Genome Informatics Series   15   S05   2004年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Optimization and System Analysis of the Heat Shock Response by CADLIVE

    Kouji Mitsukiyo,Marie Kajiwara,Hiroyuki Kurata

    Genome Informatics Series   15   P006   2004年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Simulation of Circadian Rhythms Using Grid Computing

    Takayuki Tanaka,Hiroyuki Kurata

    Genome Informatics Series   15   P011   2004年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • A Large-Scale Dynamic Model of the Yeast Cell Cycle

    Shunsuke Yamamichi,Hiroyuki Kurata

    Genome Informatics Series   15   P007   2004年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • Statistical and Integrative Approach for Constructing Biological Network Maps 査読有り

    Kurata Hiroyuki, Shimizu Natsumi, Misumi Kanako

    Genome Informatics ( 日本バイオインフォマティクス学会 )   15 ( 2 )   161 - 170   2004年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    A goal of systems biology is to build a concrete biochemical network map, which provides an important instruction to trace the pathways of interest or to understand the mechanism of a biological system. In the postgenomic era, not only the concrete biochemical maps, but also postgenomic maps (mRNA coexpression and protein-protein interaction networks) have been extensively produced. In the biochemical map, the individual reactions are reliable, but the number of the reactions is limited, because molecular biology requires extensive experiments to verify them. By contrast, postgenomic data provide much information regarding interactions, but are coarse-grained. To expand the biochemical network, an intuitional approach, which superposes postgenomic data on the map one by one, has been carried out, but it is not effective when a large amount of the coarse-grained data is handled. In order to effectively integrate such postgenomic interactions into a biochemical map, a statistical approach would be suitable rather than intuition. In this article, we proposed a novel statistical approach that integrates postgenomic interaction networks into the biochemical network, predicting novel pathways. A statistical correlation for such different types of networks identifies functional modules; subsequently the superposition of the different networks on the functional modules predicts inter-modular relations, which are the key pathways to construct a large-scale biochemical network.

    DOI: 10.11234/gi1990.15.2_161

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130003997360

  • Computer-Aided Design of Metabolic and Gene Regulatory Networks 査読有り

    Kurata Hiroyuki

    アジア・太平洋化学工学会議発表論文要旨集 ( 公益社団法人 化学工学会 )   2004 ( 0 )   419 - 419   2004年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The further understanding of the mechanisms of the budding cell cycle networks requires the comprehensive map for the detailed signal transduction pathways and the integration of huge amounts of post-genomic data (DNA microarray and protein-protein interaction data) into such a map. The use of CADLIVE (<I>1</I>) constructed a detailed map of the budding yeast cell cycle, which consists of 184 molecules and 152 reactions, and integrated postgenomic data into the map by computationally exploring the signal transduction pathways. Consequently, the inconsistency between the detailed map and the post-genomic data greatly facilitated exploring novel or unexpected interactions among different processes. Biological predictions would be facilitated by exploring the interaction among the molecules that are located at distant processes on a map rather than by focusing on local signal transduction pathways intensively.

    DOI: 10.11491/apcche.2004.0.419.0

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130005052462

  • Statistical and integrative approach for constructing biological network maps. 査読有り

    Kurata H., Shimizu N., Misumi K.

    Genome informatics. International Conference on Genome Informatics   15 ( 2 )   161 - 170   2004年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    A goal of systems biology is to build a concrete biochemical network map, which provides an important instruction to trace the pathways of interest or to understand the mechanism of a biological system. In the postgenomic era, not only the concrete biochemical maps, but also postgenomic maps (mRNA coexpression and protein-protein interaction networks) have been extensively produced. In the biochemical map, the individual reactions are reliable, but the number of the reactions is limited, because molecular biology requires extensive experiments to verify them. By contrast, postgenomic data provide much information regarding interactions, but are coarse-grained. To expand the biochemical network, an intuitional approach, which superposes postgenomic data on the map one by one, has been carried out, but it is not effective when a large amount of the coarse-grained data is handled. In order to effectively integrate such postgenomic interactions into a biochemical map, a statistical approach would be suitable rather than intuition. In this article, we proposed a novel statistical approach that integrates postgenomic interaction networks into the biochemical network, predicting novel pathways. A statistical correlation for such different types of networks identifies functional modules; subsequently the superposition of the different networks on the functional modules predicts inter-modular relations, which are the key pathways to construct a large-scale biochemical network.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=27844570825&origin=inward

  • Integration of Postgenomic Data for GMA to Simulate a Metabolic Circuit

    Takayuki Tanaka,Hiroyuki Kurata

    Genome Informatics Series   ( 14 )   613 - 614   2003年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • CADLIVE SYSTEM: Map-based dynamic simulation of biochemical networks. Genome Informatics Series

    Hiroyuki Kurata,Rei Iwasaki,Kouichi Masaki,Takayuki Tanaka,Kouji Mitsukiyo,Yoshiyuki Sumida

    Genome Informatics Series   ( 14 )   270 - 271   2003年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • CADLIVE Automatic Visualizing System for Large-Scale Biochemical Maps

    Weijiang Li,Hiroyuki Kurata

    Genome Informatics Series   ( 14 )   388 - 389   2003年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • CADLIVE-Based Analysis for the Budding Yeast Cell Cycle

    Natsumi Shimizu,Shunsuke Yamamichi,Hiroyuki Kurata

    Genome Informatics Series   ( 14 )   609 - 610   2003年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Deterministic and Stochastic Models Analyze the Robustness of Circadian Rhythms

    Yoshiyuki Sumida,Fumitaka Ohnishi,Hiroyuki Kurata

    Genome Informatics Series   ( 14 )   611 - 612   2003年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • 優性方向優先探索法を追加した実数値遺伝的アルゴリズムの最適化性能検証 査読有り

    田中 信, 倉田 博之, 大橋 健

    情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告 ( 一般社団法人情報処理学会 )   47   49 - 52   2003年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    現在,実数値遺伝的アルゴリズムは,多くの分野の最適化問題で利用されている.しかし,GAによる最適化では,トレードオフとして膨大な反復計算が要求される.そのため勾配を用いるハイブリッド遺伝的アルゴリズムが高い最適化性能を示している.しかし,評価値の勾配が計算できない最適化問題に対して勾配法GAの適用は困難である.そこで,このような問題を軽減する手法に優性方向優先探索法(Dominant Direction Priority Searching Method, DDP Searching Method)」がある.DDPでは母集団中の劣性個体から優性個体に向かうベクトルを間接的な評価値空間の勾配方向(優性方向)と仮定して,この方向を優先した局所探索と母集団の交叉を同時に行う.本論文では,数学的ベンチマーク関数と遺伝子発現ネットワークである大腸菌熱ショック応答シミュレーションの最適化問題DDP Searching Methodを用いて,その最適化性能の検証を行った.

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110002914187

  • Dominant direction priority searching method for real-corded genetic algorithm 査読有り

    Shin T., Hiroyuki K., Takeshi O.

    Proceedings of the International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications   3   1113 - 1119   2003年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    GA is used in optimization problems in a lot of fields. But, there is a problem that GA demands a large quantity of computational complexity. Therefore we propose DDP algorithm in order to reduce this problem. DDP calculates DDP vector from the inferior gene to superior of population and create multiple new genes on the DDP vector. We carried out computer simulation to optimize some functions. As a result, DDP adds a search of a global area at early stage of optimization and a search of local area at a late stage to GA. GA+DDP showed the effectiveness in optimization problems of mathematical function and gene regulatory network simulation.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=1642264306&origin=inward

  • CADLIVE for constructing a large-scale biochemical network based on a simulation-directed notation and its application to yeast cell cycle 査読有り

    Kurata H., Matoba N., Shimizu N.

    Nucleic Acids Research   31 ( 14 )   4071 - 4084   2003年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The further understanding of the mechanisms of gene regulatory networks requires comprehensive tools for both the representation of complicated signal transduction pathways and the in silico, identification of genomic signals that govern the regulation of gene expression. Consequently, sophisticated notation must be developed to represent the signal transduction pathways in a form that can be readily processed by both computers and humans. We propose the regulator-reaction equations combined with detailed attributes including the associated cellular component, molecular function, and biological process and present the simulation-directed graphical notation that is derived from modification of Kohn's method. We have developed the software suite, CADLIVE (Computer-Aided Design of LIVing systEms), which features a graphical user interface (GUI) to edit large-scale maps of complicated signal transduction pathways using a conventional XML-based representation. The regulator-reaction equations represent not only mechanistic reactions, but also semantic models containing ambiguous and incomplete processes. In order to demonstrate the feasibility of CADLIVE, we constructed a detailed map of the budding yeast cell cycle, which consists of 184 molecules and 152 reactions, in a really compact space. CADLIVE enables one to look at the whole view of a large-scale map, to integrate postgenomic data into the map, and to computationally simulate the signal transduction pathways, which greatly facilitates exploring novel or unexpected interactions.

    DOI: 10.1093/nar/gkg461

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0242380634&origin=inward

  • CADLIVE for constructing a large-scale biochemical network based on a simulation-directed notation and its application to yeast cell cycle 査読有り

    H. Kurata,N. Matoba,N. Shimizu

    Nucleic Acids Res.   31   4071 - 4084   2003年07月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    主要雑誌 代表的研究業績

  • 代謝シュミレーションの新展開 査読有り

    倉田 博之

    生物工学会誌 : seibutsu-kogaku kaishi ( 日本生物工学会 )   81 ( 6 )   2003年06月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110002913118

  • 実数値遺伝的アルゴリズムのための優性方向優先探索 査読有り

    田中 信, 倉田 博之, 大橋 健

    情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告 ( 一般社団法人情報処理学会 )   45   9 - 12   2003年06月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    現在、遺伝的アルゴリズムは、多くの分野の最適化問題で利用されている。しかし、トレードオフとして膨大な反復計算が要求される。そのため、冗長な計算負荷を軽減するためにDominant Direction Priority Searching Method(DDP Searching Method)」を提案する。DDPは従来のGA世代交代に追加されるアルゴリズムであり、勾配法の原理に基づき、母集団中の劣性個体から優性個体に向かう方向ベクトル(DD Vector)を評価値空間の勾配方向と仮定して新規探索点を設置する。このDDP Searching Methodを用いて、数学的ベンチマーク関数と大腸菌熱ショック応答シミュレーションでの最適化実験を行った結果、成功確率、計算回数ともに従来手法より良好な最適化性能を示した。

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/110002914201

  • Dominant direction priority searching method for real-coded genetic algorithm 査読有り

    Shin Tanaka,Hiroyuki Kurata,Ken Ohashi

    Proceedings of the International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications PDPTA'03   1113 - 1119   2003年06月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)

    Las Vegas, Nevada, USA   2003年06月23日  -  2003年06月23日

  • Feedback Regulation of the Heat Shock Response in E. coli 査読有り

    Hana El-Samad,Mustafa Khammash,Hiroyuki Kurata,John C. Doyle

    Lecture Notes in Control and Information Sciences   289   115 - 128   2003年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

  • CADLIVE Automatic Visualizing System for Large-Scale Biochemical Maps 査読有り

    Li Weijiang, Kurata Hiroyuki

    Genome Informatics ( 日本バイオインフォマティクス学会 )   14   388 - 389   2003年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.11234/gi1990.14.388

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130003811903

  • Deterministic and Stochastic Models Analyze the Robustness of Circadian Rhythms 査読有り

    Sumida Yoshiyuki, Ohnishi Fumitaka, Kurata Hiroyuki

    Genome Informatics ( 日本バイオインフォマティクス学会 )   14   611 - 612   2003年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.11234/gi1990.14.611

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130003812016

  • CADLIVE-Based Analysis for the Budding Yeast Cell Cycle 査読有り

    Shimizu Natsumi, Yamamichi Shunsuke, Kurata Hiroyuki

    Genome Informatics ( 日本バイオインフォマティクス学会 )   14   609 - 610   2003年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.11234/gi1990.14.609

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130003812015

  • Building common patterns of transcription factor binding sites of Escherichia coli

    W. Li,H. Kurata

    Genome Informatics Series   13   301 - 302   2002年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • SANAC: Mathematical simulator for elucidating the architecture of biochemical networks

    H. Kurata,H. Kitano

    Genome Informatics Series   13   242 - 243   2002年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • BIOCAD project for synthesis and analysis of gene regulatory networks

    Hiroyuki Kurata,Yoshiyuki Sumida,Shin Tanaka,Kouichi Masaki,Takayuki Tanaka,Yuki Urago,Ken Ohashi

    Genome Informatics Series   13   467 - 477   2002年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Screening for transgenic plant cells that highly express a target gene from genetically mixed cells 査読有り

    H. Akashi,H.Kurata,M. Seki,K. Taira,S. Furusaki

    Biochem. Eng. J.   10   175 - 182   2002年07月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    主要雑誌

  • Robustness Analysis of the heat shock response in E. coli 査読有り

    H. El-Samad,M. Khammash,H. Kurata,H. T.-M. Yi,J. C. Doyle

    Proceedings of the 2002 American Control Conference   1742 - 1747   2002年05月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    Anchorage   2002年05月15日  -  2002年05月15日

    主要論文集(会議)

  • Screening for transgenic plant cells that highly express a target gene from genetically mixed cells 査読有り

    Akashi H., Kurata H., Seki M., Taira K., Furusaki S.

    Biochemical Engineering Journal   10 ( 3 )   175 - 182   2002年04月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    To establish a strategy for stably and highly expressing a target gene in transformed plant cell suspensions, we developed the co-selection method that linked the hygromycin phosphotransferase gene (hph) to the β-glucuronidase (uidA, GUS) gene in the opposite direction under the same transcriptional regulation of the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter. The linked genes were transferred into a tobacco BY-2 cell suspension, which was cultivated under various levels of the antibiotic pressure. Under the high pressure of hygromycin, GUS expression was increased and maintained over 1.5 years. We presented a successful example for selecting the plant cell suspension that highly expressed the target gene out of genetically heterogeneous cells. © 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/S1369-703X(01)00182-6

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0036211936&origin=inward

  • BIOCAD Project for Synthesis and Analysis of Gene Regulatory Networks 査読有り

    Kurata Hiroyuki, Sumida Yoshiyuki, Tanaka Shin, Masaki Kouichi, Tanaka Takayuki, Urago Yuki, Ohashi Ken

    Genome Informatics ( 日本バイオインフォマティクス学会 )   13   467 - 468   2002年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.11234/gi1990.13.467

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130003997275

  • Building Common Patterns for Transcription Factor Binding Sites of <I>Escherichia coli</I> 査読有り

    Li Weijiang, Kurata Hiroyuki

    Genome Informatics ( 日本バイオインフォマティクス学会 )   13   301 - 302   2002年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.11234/gi1990.13.301

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130003997192

  • Robustness analysis of the heat shock response in E. coli 査読有り

    El-Samad H., Khammash M., Kurata H., Doyle J.

    Proceedings of the American Control Conference   3   1742 - 1747   2002年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The bacterial heat shock response refers to the mechanism by which bacteria react to a sudden increase in the ambient temperature of growth. The consequences of such an unmediated temperature increase at the cellular level is the unfolding, misfolding, or aggregation of cell proteins, which threatens the life of the cell. Cells respond to the heat stress by initiating the production of heat-shock proteins whose function is to refold denatured proteins into their native states. The heat shock response, through the elevated synthesis of molecular chaperones and proteases, enables the repair of protein damage and the degradation of aggregated proteins. In a previous work [1], we have devised a dynamic model for the heat shock response in E. coli. In the present paper, we provide a thorough discussion of the dynamical nature of this model. We use sensitivity analysis and simulation tools to illustrate the remarkable efficiency, robustness, and stability of the heat shock response system.

    DOI: 10.1109/ACC.2002.1023817

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0036346480&origin=inward

  • BIOCAD project for constructing a biological system in silico

    T.Adachi,N. Matoba,H. Kurata

    Genome Informatics Series   12   284 - 285   2001年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Simulation and system analysis of gene regulatory networks using the two-phase partition method

    H. Kurata,T. Inoue,Y. Sumida,S. Tanaka,T. Ohashi

    Genome Informatics Series   286 - 287   2001年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Feedback regulation of the heat shock response in E. coli 査読有り

    H. Kurata,H. El-Samad,T.-M. Yi,M. Khammash,J. C. Doyle

    Proceedings of the 40th IEEE Conference on Decision and Control   837 - 842   2001年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    主要雑誌

  • A simple and rapid system for the quantitation of RNA interference in plant cultured cells 査読有り

    Akashi H,Miyagishi M,Kurata H,Nagata T,Taira K.

    Nucleic Acids Res. Suppl.   ( 1 )   235 - 236   2001年01月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • BIOCAD Project for Constructing a Biological System <I>in Silico</I> 査読有り

    Adachi Tadashi, Matoba Nana, Kurata Hiroyuki

    Genome Informatics ( 日本バイオインフォマティクス学会 )   12   284 - 285   2001年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.11234/gi1990.12.284

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130003997024

  • A simple and rapid system for the quantitation of RNA interference in plant cultured cells. 査読有り

    Akashi H., Miyagishi M., Kurata H., Nagata T., Taira K.

    Nucleic acids research. Supplement (2001)   ( 1 )   235 - 236   2001年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The phenomenon known as RNA interference (RNAi) by double-stranded RNA (dsRNA) that was reported recently in the nematode Caenorhabditis elegans has been shown to operate by a mechanism that is widely conserved among species including plant cells. No quantitative analysis of the effects of RNAi on the expression of specific genes in plant cultured cells has been reported. An RNAi effect was observed 24 h after the introduction of dsRNA expression plasmids into tobacco BY-2 cells by electroporation. The simple system for suppression of specific genes in plant cells should be useful in attempts to elucidate the roles of individual genes in plant cells.

    DOI: 10.1093/nass/1.1.235

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0043205986&origin=inward

  • Glucocorticoid-induced expression of a foreign gene by the GVG system in transformed tobacco BY-2 cells 査読有り

    Nara Y., Kurata H., Seki M., Taira K.

    Biochemical Engineering Journal   6 ( 3 )   185 - 191   2000年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    A glucocorticoid-induced target gene expression system was used to control the expression of the uidA gene, whose product was β-glucuronidase (GUS), in tobacco BY-2 cell suspension culture. This targeting system showed quick, sensitive, and reversible response to dexamethazone (DEX), an artificial glucocorticoid hormone. Addition of DEX greatly and quickly enhanced uidA gene expression, whose level was as high as that under the control of the CaMV 35S promoter whereas in the absence of DEX, the GUS specific activity was suppressed to be as low as that of nontransformed BY-2 cells. The dilution of DEX decreased GUS specific activity showing that the concentration of DEX plays a major role in controlling the expression level of the target. The use of the glucocorticoid-induced system in plant cell suspension culture was demonstrated to precisely control target gene expression. (C) 2000 Elsevier Science S.A.

    DOI: 10.1016/S1369-703X(00)00087-5

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0033694547&origin=inward

  • MAXIZYMEs: Allosterically controllable ribozymes with biosensor functions 査読有り

    Kurata H., Miyagishi M., Kuwabara T., Warashina M., Taira K.

    Journal of Biochemistry and Molecular Biology   33 ( 5 )   359 - 365   2000年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Ribozymes are catalytic RNAs that can cleave RNAs at specific sites, thus they have been employed to degrade a target mRNA in vivo. Development of allosterically controllable ribozymes is of great current interest, but it remained difficult to furnish such functions to ribozymes in cultured cells or in animals. Recently, we designed allosterically controllable ribozymes termed maxizymes, which have sensor arms that recognize target mRNA sequences and, in the presence of such target sequences only, they form a cavity that can capture catalytically indispensable Mg2+ ions, cleaving the target The maxizyme was applied to therapy for chronic myelogenous leukemia (CML). It cleaved specifically the chimeric BCR-ABL mRNA, which caused CML, without damaging the normal ABL or BCR mRNA in mammalian cells and also in mice, providing the first successful example for allosteric control of the activity of artificial ribozymes in vivo.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0034422675&origin=inward

  • Intermittent light irradiation with second- or hour-scale periods controls anthocyanin production by strawberry cells 査読有り

    Kurata H., Mochizuki A., Okuda N., Seki M., Furusaki S.

    Enzyme and Microbial Technology   26 ( 8 )   621 - 629   2000年05月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Anthocyanin production by strawberry cells depends not only on light intensity but also on the light/dark cycle operation with hour- or second- scale periods. These findings are useful for designing and operating photobioreactors for enhanced anthocyanin production. Intermittent illumination with a second-scale period produces the same amount of anthocyanin as continuous light, suggesting that the light intensity distribution within a photobioreactor does not cause suppressed production. In the hour-scale cycle, continuous light operation enhanced anthocyanin production more than the light/dark cycle process. (C) 2000 Elsevier Science Inc.

    DOI: 10.1016/S0141-0229(00)00143-5

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0033994144&origin=inward

  • Intermittent light irradiation with second- or hour- scale periods controls anthocyanin production by strawberry cells 査読有り

    Kurata H.,Mochizuki A.,Okuda N.,Seki M.,Furusaki S.

    Enzyme Microb. Technol.   26 ( # )   621 - 629   2000年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    主要雑誌

  • Grucocorticoid-induced expression of a foreign gene by the GVG system in transformed tobacco BY-2 査読有り

    Nara Y.,Kurata H.,Seki M,Taira K.

    Biochem. Eng. J.   6 ( # )   185 - 191   2000年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    主要雑誌

  • Two-phase partition method for simulating a biological system at an extremely high speed 査読有り

    Kurata H.,Taira K.

    Genome Informatics   11 ( # )   185195 - 185195   2000年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

    主要雑誌

  • Evolution of Ammonia Assimilation System in E. coli. ,17-24.

    Kurata H.,Taira K.

    Technical Report of IEICE   AI2000-12 ( # )   17 - 24   2000年04月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Complexity in Regulation Generates Robustness in Bacterial Molecular Networks

    Kurata H.,Taira K.

    Proceedings of the First International Conference on Systems Biology   1 ( # )   167 - 172   2000年04月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)

  • Two-Phase Partition Method for Simulating a Biological System at an Extremely High Speed 査読有り

    Kurata Hiroyuki, Taira Kazunari

    Genome Informatics ( 日本バイオインフォマティクス学会 )   11   185 - 195   2000年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    To accelerate the calculation speed for simulating a biological system, we proposed a novel simulation method, the two-phase partition method, which calculated molecular processes at a higher speed than any other proposed method. This method divides a biological system, which can be described by chemical reaction equations, into two-phases: the binding and reaction phases. We demonstrated the capability of the two-phase partition method to simulate a complex biological system at an extremely high speed and clarified the accuracy of the simulation. The two-phase partition method is very useful for simulating complex interactions among proteins and DNAs.

    DOI: 10.11234/gi1990.11.185

    CiNii Article

    その他リンク: https://ci.nii.ac.jp/naid/130003996847

  • Two-phase partition method for simulating a biological system at an extremely high speed. 査読有り

    Kurata H., Taira K.

    Genome informatics. Workshop on Genome Informatics   11   185 - 195   2000年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    To accelerate the calculation speed for simulating a biological system, we proposed a novel simulation method, the two-phase partition method, which calculated molecular processes at a higher speed than any other proposed method. This method divides a biological system, which can be described by chemical reaction equations, into two-phases: the binding and reaction phases. We demonstrated the capability of the two-phase partition method to simulate a complex biological system at an extremely high speed and clarified the accuracy of the simulation. The two-phase partition method is very useful for simulating complex interactions among proteins and DNAs.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0034575517&origin=inward

  • Mathematical model analyzes light-controlled expression of the CHS promoter in BY-2 cells 査読有り

    Kurata H., Kaizuka Y., Seki M., Furusaki S.

    Biochemical Engineering Journal   4 ( 1 )   65 - 72   1999年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The β-glucuronidase (GUS) reporter gene was fused to the 2.0-kb upstream region of Arabidopsis thaliana chalcone synthase (CHS) gene and transferred into BY-2 cells. CHS promoter expression showed a quick response to light/darkness and its expression level was more than that by the Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) 35S promoter [1]. In this study, a kinetic model was developed for describing light-enhanced expression of the CHS promoter by tobacco BY-2 cells. This model simulates the behavior of CHS promoter expression by two factors: the specific light absorption rate (light intensity) and the illumination time. The dependency of GUS synthesis on light intensity is well characterized by using the Monod equation. The dependency on the illumination time is calculated by using a saturation time constant of illumination. The mathematical model demonstrated that the conditioned medium or past illumination changed the kinetics of CHS promoter expression.

    DOI: 10.1016/S1369-703X(99)00034-0

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0032826586&origin=inward

  • Software of living systems 査読有り

    Ohtake H., Tsuji T., Kurata H.

    Kagaku Kogaku Ronbunshu   25 ( 2 )   174 - 176   1999年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    To understand the elaborate system of a living organism, it is essential to know its "software", as well as its "hardware". The software of a living organism may be defined as the package of algorithms (methods and procedures) for its survival. The hardware of a living organism is encoded by genes on the chromosome. Its behaviors should be explainable on the basis of algorithms. The algorithms of a living system can be viewed as biological information that has been envolved over its long history of evolution. Among living organisms are bacteria that are probably the simplest systems for analyzing the software of living organisms. In the present paper, we describe our method for constructing a virtual bacterial system as a tool for analyzing the software of a living organism. We also describe bacterial algorithms for surviving during phosphate starvation and exhibiting an intelligent behavior called chemotaxis. In addition, we demonstrate a mobile robot whose behavior is controlled by a computer program designed on the basis of the bacterial chemotaxis algorithm.

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=33750857865&origin=inward

  • Intermittent light irradiation with a second-scale interval enhances caffeine production by Coffea arabica cells 査読有り

    Kurata H., Achioku T., Okuda N., Furusaki S.

    Biotechnology Progress   14 ( 5 )   797 - 799   1998年09月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    We developed novel equipment that intermittently illuminates Coffea arabica cell suspensions at a second-scale interval and investigated how intermittent irradiation enhances caffeine biosynthesis by C. arabica cells. The light/dark cycles consisting of 2 s of illumination and 18 s of darkness enhanced caffeine production, reaching the same level as for continuous light. The intermittent illumination increased the production efficiency regarding light consumption by a factor of 10. Caffeine production was determined by light intensity regardless of intermittent or continuous light irradiation. We propose a new concept for designing a photobioreactor that is applicable to secondary metabolite production by plant cell culture.

    DOI: 10.1021/bp980065u

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0032170299&origin=inward

  • Light enhanced target gene expression in tobacco BY-2 by the combination of overexpressed phytochrome and rbcS3A promoter 査読有り

    Kurata H., Furusaki S., Kado C.

    Biotechnology Letters   20 ( 5 )   463 - 468   1998年07月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Enhanced expression of the rbcS3A promoter was achieved by overproducing phytochrome in BY-2 tobacco cells. The transformed cells contained the oat phytochrome A gene fused the 35S promoter of Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) and the gus gene to the rbcS3A promoter. The transformed cells exhibited 1.5- to -2.8 fold enhanced the β-glucuronidase (GUS) activity when subjected to light.

    DOI: 10.1023/A:1005484011673

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0031833726&origin=inward

  • The light/dark cycle operation with an hour-scale period enhances caffeine production by Coffea arabica cells 査読有り

    Kurata H., Achioku T., Furusaki S.

    Enzyme and Microbial Technology   23 ( 7-8 )   518 - 523   1998年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The intermittent light irradiation with an hour-scale period is used for producing caffeine by Coffea arabica cells. Three factors concerning the light/dark cycle operation such as light intensity, the length of the cycle (period), and the ratio of the illumination time to the dark time (light/dark ratio) were investigated to optimize the caffeine production efficiency regarding light consumption. The light/dark ratio of 1/1 enhanced caffeine production, reaching the same level as continuous light; thus, the intermittent light irradiation improved the production efficiency twofold. The production was not influenced by the period, but was determined by light intensity regardless of intermittent or continuous light irradiation. Copyright (C) 1998 Elsevier Science Inc.

    DOI: 10.1016/S0141-0229(98)00081-7

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0032215727&origin=inward

  • Light-controlled expression of a foreign gene using the chalcone synthase promoter in tobacco BY-2 cells 査読有り

    Kurata H., Takemura T., Furusaki S., Kado C.

    Journal of Fermentation and Bioengineering   86 ( 3 )   317 - 323   1998年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The light-activated chalcone synthase (CHS) gene promoter was used to control the expression of a foreign gene - the uidA gene, whose product is β-glucuronidase (GUS) - in tobacco BY-2 cell suspensions. Light enhanced GUS specific activity rapidly and greatly in transgenic BY-2 containing a fusion of the CHS promoter and uidA gene. GUS production was turned on/off by using a light/dark cycle. The level of promoter activity was almost proportional to the intensity of light, surpassing the strength of the 35S promoter of Cauliflower Mosaic Virus (CaMV). Intermittent illumination induced the same level of GUS production as continuous light. The CHS promoter is thus useful for producing a foreign protein in plant cell bioreactors.

    DOI: 10.1016/S0922-338X(98)80137-2

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0031657320&origin=inward

  • Light irradiation causes physiological and metabolic changes for purine alkaloid production by a Coffea arabica cell suspension culture 査読有り

    Kurata H., Matsumura S., Furusaki S.

    Plant Science   123 ( 1-2 )   197 - 203   1997年03月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Light irradiation not only enhanced purine alkaloid (caffeine and theobromine) production by a Coffea arabica cell suspension culture, but also caused physiological changes in cell growth, and sugar and oxygen uptake rates. Both sugar and oxygen uptake rates showed maxima between 7 and 10 W/m 2 of light intensity, where the specific production rate reached the highest, although the specific cell growth rate was reduced by more than 50%. Light acts as a stress for enhanced production. The activities of enzymes related to purine alkaloid production were induced by light after a lag-time of 1 day. Light is an inducer for these enzymes. However, the de novo synthesis of purine alkaloids required at least 6 days of light irradiation. This discrepancy was caused by the insufficient supply of purine rings, the precursors for biosynthesis of purine alkaloids.

    DOI: 10.1016/S0168-9452(96)04588-8

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0031588918&origin=inward

  • Increased alkaloid production in a suspension culture of Coffea arabica cells using an adsorption column for product removal 査読有り

    Kurata H., Kawai A., Seki M., Furusaki S.

    Journal of Fermentation and Bioengineering   78 ( 1 )   117 - 119   1994年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Since caffeine suppresses purine alkaloid (caffeine and theobromine) production by Coffea arabica cells, the effect of removing caffeine from the medium was investigated using the hydrophobic resin Amberlite XAD-4. An in situ removal method did not result in increased production because the adsorbent removed not only the products, but also essential components (hormones). Therefore, the use of an adsorption column employing the hydrophobic resin was investigated with a 35-d semicontinuous culture under light irradiation. Caffeine was removed within 30 min by the adsorption column on day 23 of the cultivation. In this system, the negative effects of hormone removal by the adsorbent were canceled out by the addition of fresh medium. This method increased alkaloid production 1.4-fold compared to the culture with no removal treatment. © 1994.

    DOI: 10.1016/0922-338X(94)90192-9

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0027934848&origin=inward

  • Immobilized Coffea arabica cell culture using a bubble‐column reactor with controlled light intensity 査読有り

    Kurata H., Furusaki S.

    Biotechnology and Bioengineering   42 ( 4 )   494 - 502   1993年08月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Coffea arabica cells immobilized by calcium alginate gel were photocultured using a bubble‐column reactor under controlled light intensity. This process was carried out after their alkaloid productivity was improved by increasing the cell density in the initial gel matrix and preculturing the immobilized cells in the dark prior to light irradiation. The cells were grown in the form of a biofilm on gel beads, producing 100 mg/L of purine alkaloids in a 24‐day batch culture. Alkaloid production was relatively constant with respect to light intensity changes, and also cell growth was not suppressed much at high light intensity, with these behaviors being different from those obtained using suspended cells. These phenomena are explained by estimating the light intensity gradient within the cell‐immobilizing particles and by measuring the viable cell distribution within them. It subsequently suggests that the subsurface cells affect both the production and growth behaviors. © 1993 John Wiley & Sons, Inc. Copyright © 1993 John Wiley & Sons, Inc.

    DOI: 10.1002/bit.260420413

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0027909735&origin=inward

  • Nonisotropic Scattering Model for Estimation of Light Absorption Rates in a Suspension Culture of Coffea arabica Cells 査読有り

    Kurata H., Furusaki S.

    Biotechnology Progress   9 ( 1 )   86 - 92   1993年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    A nonisotropic scattering model is proposed to estimate the light absorption rates in a heterogeneous photoreactor containing plant cells of Coffea arabica and is compared with an isotropic scattering model. In order to determine the directions of noniso‐tropically scattered light, optical theorems (geometrical optics and wave optics) are applied to light scattering caused by a homogeneous and perfect sphere. Two parameters, relative refractive index and attenuation coefficient, are used to characterize the ideal sphere. The primary feature of this model is that various phenomena of light scattering and absorption can be simulated by the combination of the two parameters. A measuring system composed of parallel plates was developed for evaluating the model. The nonisotropic scattering model was successfully applied to the heterogeneous reactor with the cultured plant cells. Copyright © 1993 American Institute of Chemical Engineers (AIChE)

    DOI: 10.1021/bp00019a600

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0027353624&origin=inward

  • Influence of light irradiation rates and irradiation modes on caffeine production and cell growth in suspension culture of coffea arabica cells 査読有り

    Kurata H., Seki M., Furusaki S., Furuya T.

    JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN   24 ( 6 )   783 - 788   1991年01月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    The effect of light on caffeine production by Coffea arabica cells was investigated using chemical actinometry for the purpose of industrial application of plant cell cultures. Caffeine production by the Coffea arabica cells was greatly increased by light. About a six-day irradiation period was required to increase the caffeine production in a batch culture. Caffeine production significantly increased at a low light irradiation rate of 0.11 J/L/s. Meanwhile, cell growth was suppressed by increasing the irradiation rate. Maximum production was achieved at a moderate irradiation rate of 0.70 J/L/s in a 20-day batch culture. It was shown there was a light irradiation rate that optimized production. Since long-term continuous light greatly suppressed cell growth, the culture was divided into two stages: the production period in the light and the growth period in the dark. The high production and good growth were maintained for 65 days. © 1991, The Society of Chemical Engineers, Japan. All rights reserved.

    DOI: 10.1252/jcej.24.783

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0026393266&origin=inward

  • Effect of Light on Caffeine Production by Plant Cells of Coffea arabica<sup>a</sup> 査読有り

    KURATA H., SEKI M., FURUSAKI S., FURUYA T.

    Annals of the New York Academy of Sciences   613 ( 1 )   538 - 541   1990年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1111/j.1749-6632.1990.tb18216.x

    Scopus

    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=0025688714&origin=inward

▼全件表示

著書

  • バイオデザイン日本語版

    倉田博之、多数(共著)

    バイオの杜  2015年10月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  • システム工学的アプローチを用いた細胞モデリング,In 抗体医薬における細胞構築・培養・ダウンストリームのすべて(ファインケミカルシリーズ)

    倉田博之(共編者(共編著者))

    シーエムシー出版  2015年04月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  • Modularity of biochemical networks, Technological Advancements in Biomedicine for Healthcare Applicationsm. In: Biomedical Engineering and Cognitive Neuroscience for Healthcare: Interdisciplinary Applications

    Hiroyuki Kurata(共著)

    IGI Global  2012年04月 

     詳細を見る

    記述言語:英語

  • システム工学的アプローチを用いた細胞設計,In 抗体医薬のための細胞構築と培養技術(ファインケミカルシリーズ),監修:大政健史

    倉田博之(共著)

    シーエムシー出版  2010年04月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  • コンピュータエイデッドなバイオシステムの構築, In: バイオプロセスシステム

    倉田博之(共著)

    シーエムシー出版  2009年04月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  • システム生物学入門 生物回路の設計原理

    倉田博之,宮野悟(共著)

    共立出版  2008年10月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  • 九工大世界トップ技術2

    倉田博之(共著 ,  範囲: 1章)

    西日本新聞社  2008年04月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  • バイオプロダクション-ものつくりのためのバイオテクノロジー

    倉田博之(共著 ,  範囲: 生命現象のシミュレーション)

    コロナ社  2006年05月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  • バイオインフォマティクス事典

    倉田博之,多数(共著)

    共立出版  2006年04月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

  • ゲノム研究実験ハンドブック

    宮野悟,松野浩嗣,倉田博之(共著)

    羊土社  2004年10月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

▼全件表示

口頭発表・ポスター発表等

  • 嫌気好気条件下での回分培養大腸菌の代謝動力学モデル

    松岡結, 倉田博之

    化学工学会第83回年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2018年03月13日   記述言語:日本語   開催地:関西大学  

  • スマートセルインダストリーを指向した中心代謝系の定量的モデル

    松岡結, 倉田博之

    第6回生命医薬情報学連合大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2017年09月27日 - 2017年09月29日   記述言語:日本語   開催地:北海道大学  

  • A critical evaluation of bioinformatics tools for the prediction of protein succinylation sites

    Md. Mehedi Hasan, Hiroyuki Kurata

    Conference of Informatics In Biology, Medicine and Pharmacology (IIBMP2017) 

     詳細を見る

    開催期間: 2017年09月27日 - 2017年09月29日   記述言語:日本語   開催地:北海道大学  

  • 中心代謝反応系のコンピュータモデル:酸素制限下での発酵性能

    松岡結, 倉田博之

    情報処理学会バイオ情報学研究会研究報告 

     詳細を見る

    開催期間: 2017年09月26日   記述言語:日本語   開催地:北海道大学  

  • ネガティブフィードバック構造に基づく生物振動子の周期調節可能性の解析

    前田和勲, 倉田博之

    情報処理学会バイオ情報学研究会研究報告 

     詳細を見る

    開催期間: 2017年09月26日   記述言語:日本語   開催地:北海道大学  

  • 細胞工場のコンピュータ支援設計

    倉田博之

    化学工学会第49回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2017年09月20日 - 2017年09月22日   記述言語:日本語   開催地:名古屋大学  

  • ノイズ下でロバストなメモリー機能を生み出す遺伝子ネットワーク機構の解明

    Shamim Ul Hasan, 倉田博之

    化学工学会第82回年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2017年03月08日   記述言語:日本語   開催地:芝浦工業大学  

  • 動的感度を用いたErbBシグナル伝達ネットワークのロバストネス解析

    増永拓之、倉田博之

    化学工学会第81回年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2016年03月15日   記述言語:日本語   開催地:関西大学  

  • 抗体産生を向上させるためのCHO 細胞代謝の数学モデリング

    バッチャモハメド,杉本 友里恵,倉田 博之

    第67回日本生物工学会大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2015年10月26日   記述言語:日本語   開催地:鹿児島城山観光ホテル  

  • 抗体生産強化のためのCHO細胞メタボロームの統計解析

    倉田博之

    化学工学会第47回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2015年09月19日 - 2015年09月21日   記述言語:日本語   開催地:北海道大学  

  • アンモニア同化システムの詳細なダイナミックモデル

    倉田博之

    化学工学第80回年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2015年03月19日 - 2015年03月21日   記述言語:日本語   開催地:芝浦工業大学  

  • マルチパラメータ感度を用いたネガティブフィードバック振動子のロバストネス解析

    前田和勲

    生命情報科学若手の会第6回研究会 

     詳細を見る

    開催期間: 2014年10月30日   記述言語:日本語   開催地:神戸  

  • 生物システムの合理的設計を支援するBioFNetデータベース

    倉田博之

    化学工学会第46回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2014年09月17日 - 2014年09月19日   記述言語:日本語   開催地:九州大学  

  • 生物学的基本ネットワークの組み立てによるダイナミックモデルの合理的設計

    倉田博之

    化学工学会第79年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2014年03月18日 - 2014年03月20日   記述言語:日本語   開催地:岐阜大学  

  • ゲノムスケールヒト代謝ネットワークの高速エレメンタリモード解析

    倉田博之

    化学工学会第45回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2013年09月16日 - 2013年09月18日   記述言語:日本語   開催地:岡山  

  • 合理的生物回路設計のためのバイオアルゴリズムデータベース

    倉田博之

    化学工学会第78年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2013年03月17日 - 2013年03月19日   記述言語:日本語   開催地:大阪  

  • アンモニア同化システムのダイナミックモデルの開発

    倉田博之

    化学工学会第77年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2012年03月15日 - 2012年03月17日   記述言語:日本語   開催地:東京  

  • Grid layout algorithm for biochemical networks using approximate pattern matching

    Kentaro Inoue, Sinichi Shimozono, Hiroyuki Kurata

    The 10-th International Conference on Bioinformatics (InCoB2011) 

     詳細を見る

    開催期間: 2011年11月30日 - 2011年12月02日   記述言語:英語   開催地:Kuala Lumpur, Malaysia  

  • Hybrid Grid Layout Algorithm For Biochemical. Network Maps

    Kentaro Inoue, Shinichi Shimozono, Hiroyuki Kurata

    The 2011 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2011年11月08日 - 2011年11月10日   記述言語:英語   開催地:Kobe  

  • ゲノムネットワークを構成する全基本回路の構造と機能のデータベース化

    倉田博之

    化学工学会第43回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2011年09月14日 - 2011年09月16日   記述言語:日本語   開催地:名古屋  

  • Dual Feedback Loop Architecture is a Robust and Entrainable Oscillator for Circadian Rhythm

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 12-th international Conference on Systems biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2011年08月28日 - 2011年09月01日   記述言語:英語   開催地:Heidelberg/Mannheim, Germany  

  • Use of elementary mode analysis predicts the flux distributions of a broad range of genetic mutants

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 12-th international Conference on Systems biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2011年08月28日 - 2011年09月01日   記述言語:英語   開催地:Heidelberg/Mannheim, Germany  

  • 合成生物学のためのバイオアルゴリズムデータベース開発

    倉田博之

    化学工学会第76回年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2011年03月05日 - 2011年03月07日   記述言語:日本語   開催地:東京  

  • Regulome database for systematic search of biological design principles

    Toshikazu Onaka, Tetsuya Shimabara, Erika Fujiura, Takenori Takata, Toshiyuki Kobayashi, Tarou Umeki, Hiroyuki Kurata

    The 2010 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年12月13日 - 2010年12月15日   記述言語:英語   開催地:福岡  

  • CADLIVE: A platform for network modeling and simulation of biological pathway

    Kentaro Inoue, Kazuhiro Maeda, Yuki Kato, Hiroyuki Kurata

    The 2010 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年12月13日 - 2010年12月15日   記述言語:英語   開催地:福岡  

  • Flux Module-based Decomposition for Parameter Optimization in a Dynamic Model of Biochemical Networks

    Kazuhiro Maeda, Hiroshi Minamida, Keisuke Yoshida, Hiroyuki Kurata

    The 2010 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年12月13日 - 2010年12月15日   記述言語:英語   開催地:福岡  

  • Development of elementary mode-based algorithms for designing a metabolic system

    Soma Tabata, Kyosuke Haraoka, Hiroyuki Kurata

    The 2010 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年12月13日 - 2010年12月15日   記述言語:英語   開催地:福岡  

  • CADLIVE: Data Integrator with Network Layout Module

    Kentaro Inoue, Shin Shimozono, Hideaki Yoshida, Sayaka Tomeda, Kazuya Fukami, Shinpei Tonami, Hiroyuki Kurata

    The 11-th international Conference on Systems biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年10月10日 - 2010年10月16日   記述言語:英語   開催地:Edinburgh, UK  

  • Quasi-Multiparameter Sensitivity Analysis reveals Remarkable Robustness of Dual Feedback Circadian Oscillators

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 11-th international Conference on Systems biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年10月10日 - 2010年10月16日   記述言語:英語   開催地:Edinburgh, UK  

  • Development of elementary mode-based algorithms for designing a metabolic system

    Souma Tabata, Quanyu Zhao, Hiroyuki Kurata

    The 9-th International Conference on Bioinformatics (InCoB2010) 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年09月26日 - 2010年09月28日   記述言語:英語   開催地:Tokyo  

  • An integrative and practical strategy for optimizing a large-scale dynamic model of biochemical systems

    Hiroyuki Kurata

    The 9-th International Conference on Bioinformatics (InCoB2010) 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年09月26日 - 2010年09月28日   記述言語:英語   開催地:Tokyo  

  • A Novel Spectral Clustering of Protein Interaction Networks

    Kentaro Inoue, Hiroyuki Kurata

    The 9-th International Conference on Bioinformatics (InCoB2010) 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年09月26日 - 2010年09月28日   記述言語:英語   開催地:Tokyo  

    InCoB2010 Best Poster Award

  • Exploring huge parameter space of a large-scale model of biochemical networks

    Hiroshi Minamida, Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 9-th International Conference on Bioinformatics (InCoB2010) 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年09月26日 - 2010年09月28日   記述言語:英語   開催地:Tokyo  

  • 多様な遺伝子組換え微生物における代謝流束分布の新規な予測法

    倉田博之

    化学工学会第42回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年09月07日 - 2010年09月09日   記述言語:日本語   開催地:京都  

  • Genetic Modification of Flux: エレメンタリーモードを用いた組換え細胞の代謝流束予測

    倉田博之

    化学工学会第75年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2010年03月18日 - 2010年03月20日   記述言語:日本語   開催地:鹿児島  

  • Extended CADLIVE: Multi-User Framework and Data Integrator

    Sayaka Tomeda, Shinpei Tonami, Kentaro Inoue, Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 20th International Conference on Genome Informatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2009年12月14日 - 2009年12月16日   記述言語:英語   開催地:Yokohama  

  • Adjustable Diffusion Matrix-Based Spectral Clustering for Protein-Protein Interaction Network

    Kentaro Inoue, Hiroyuki Kurata

    The 20th International Conference on Genome Informatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2009年12月14日 - 2009年12月16日   記述言語:英語   開催地:Yokohama  

  • Novel Robustness Analysis Reveals Remarkable Robustness of Dual Feedback Loops in a Circadian Clock

    DaichiKazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 20th International Conference on Genome Informatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2009年12月14日 - 2009年12月16日   記述言語:英語   開催地:Yokohama  

  • Module Decomposition and Integration Method Optimizes a Large-Scale Cell Cycle Model

    Daichi Nitta, Hiroyuki Kurata

    The 20th International Conference on Genome Informatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2009年12月14日 - 2009年12月16日   記述言語:英語   開催地:Yokohama  

  • Prediction of Transcriptional Patterns of Gene Deletion Mutants by Modified Control Effective Flux

    Quanyu Zhao, Hiroyuki Kurata

    The 20th International Conference on Genome Informatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2009年12月14日 - 2009年12月16日   記述言語:英語   開催地:Yokohama  

  • 生物学と工学の統合にむけて

    倉田博之

    化学工学会第41回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2009年09月15日 - 2009年09月17日   記述言語:日本語   開催地:広島  

  • Searching multiple sets of kinetic parameters values reproducing target experimental data in dynamic biochemical models

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 2008 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2008年12月15日 - 2008年12月17日   記述言語:英語   開催地:大阪  

  • Extended CADLIVE: Computer-aided rational design of living systems

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 2008 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2008年12月15日 - 2008年12月17日   記述言語:英語   開催地:大阪  

  • Computer aided rational design of biochemical systems

    本人

    The 21st Annual and International Meeting of the Japanese Association for Animal Cell Technology. 

     詳細を見る

    開催期間: 2008年11月24日 - 2008年11月27日   記述言語:英語   開催地:福岡  

  • 創薬を指向した細胞周期モデルインテグレータ

    倉田博之

    化学工学会第40回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2008年09月24日 - 2008年09月26日   記述言語:日本語   開催地:仙台  

  • Computer-Aided Rational Design of Biochemical Networks in E. coli

    本人

    UK-Japan Systems Biology workshop 

     詳細を見る

    開催期間: 2008年07月07日 - 2008年07月08日   記述言語:英語   開催地:Guildford, UK  

  • Parameter search of large-scale dynamic biochemical network models

    Kazuhiro Maeda, Hiroyuki Kurata

    The 2007 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2007年12月17日 - 2007年12月19日   記述言語:英語   開催地:東京  

  • CADLIVE : An integrative system of life information

    Kentaro Inoue, Shogo Takagi, Sayaka Tomeda, Masayo Ono, Hiroyuki Kurata

    The 2007 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2007年12月17日 - 2007年12月19日   記述言語:英語   開催地:東京  

  • Systems biology for analysis of nitrogen assimilation system in E. coli

    Koichi Masaki, Hiroyuki Kurata

    The 2007 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2007年12月17日 - 2007年12月19日   記述言語:英語   開催地:東京  

  • Optimization of a large-scale cell cycle model using multi-objective GAs

    Yuya Fukano, Daichi Nitta, Hiroyuki Kurata

    The 2007 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2007年12月17日 - 2007年12月19日   記述言語:英語   開催地:日本 東京  

  • Stochastic simulation of diffusion reaction model in embryo development

    Katsutoshi Nakano, Rei Iwasaki, Hiroyuki Kurata

    The 2007 annual conference of Japanese Society for Bioinformatics 

     詳細を見る

    開催期間: 2007年12月17日 - 2007年12月19日   記述言語:英語   開催地:日本 東京  

  • 遺伝子発現プロファイルを統合する代謝流束予測法

    倉田博之

    化学工学会第39回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2007年09月13日 - 2007年09月15日   記述言語:日本語   開催地:札幌  

  • CADLIVE:Computer-Aided Design of Living Systems

    本人

    The 15th annual international conference on intelligent systems for molecular biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2007年07月21日 - 2007年07月25日   記述言語:英語   開催地: Austria Wien  

  • 細胞の代謝流束を予測・設計するためのゲノムスケール代謝経路解析法

    本人

    化学工学会第38回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2006年09月16日 - 2006年09月18日   記述言語:日本語   開催地:日本 福岡  

  • Robustness analysis for the mechanism for a temperature-compensated circadian oscillator

    本人

    20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11 th FAOBMB Congress  

     詳細を見る

    開催期間: 2006年06月22日   記述言語:英語   開催地:日本 Kyoto  

  • Dynamic simulation and robustness analysis for the E. coli nitrogen assimilation system

    The 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and the 11 th FAOBMB Congress 

     詳細を見る

    開催期間: 2006年06月22日   記述言語:英語   開催地:日本 横浜  

  • Automatically building and visualizing biochemical networks

    The third Asia-Pacific Bioinformatics Conference 

     詳細を見る

    開催期間: 2005年01月   記述言語:英語   開催地: Singapore  

  • 大規模遺伝子制御・代謝ネットワークの動的モデルの最適化

    本人

    第5回システムバイオロジー研究会 

     詳細を見る

    開催期間: 2004年11月08日   記述言語:日本語   開催地:日本 東京  

  • 大腸菌窒素同化システムのシミュレーションとシステム解析

    第4回システムバイオロジー研究会 

     詳細を見る

    開催期間: 2004年08月27日   記述言語:日本語   開催地:日本 京都  

  • CADLIVE: A Direct Link of Biochemical Networks to Dynamic Simulations

    本人

    12th International Conference of Intelligent Systems for Molecular Biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2004年07月31日 - 2004年08月04日   記述言語:英語   開催地: イギリス Glasgow  

  • CADLIVE Simulatorを用いた窒素同化システムのマルチフィードバック解析

    第26回日本分子生物学会年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年12月10日 - 2003年12月13日   記述言語:日本語   開催地: 神戸ポートアイランド  

  • Gillespie のアルゴリズムを用いた哺乳類細胞における時空間代並ⅸするの確率的シミュレーション

    第26回日本分子生物学会年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年12月10日 - 2003年12月13日   記述言語:日本語   開催地: 神戸ポートアイランド  

  • CADLIVE:コンピュータ上での経路探索による突然変異体のシステム解析

    第26回日本分子生物学会年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年12月10日 - 2003年12月13日   記述言語:日本語   開催地: 神戸ポートアイランド  

  • 熱ショック応答システムのインターコネクトフィードバック制御

    第26回日本分子生物学会年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年12月10日 - 2003年12月13日   記述言語:日本語   開催地: 神戸ポートアイランド  

  • 生命分子間相互作用ネットワークをコンピュータ上で合成・解析するためのCADLIVEシステムの開発

    第26回日本分子生物学会年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年12月10日 - 2003年12月13日   記述言語:日本語   開催地: 神戸ポートアイランド  

  • CADLIVE for designing metabolic and gene regulatory networks

    The 9th Symposium of Young Asian Biochemical Engineers' Community 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年11月14日   記述言語:英語   開催地: Jeju Island, Korea  

  • Map-based dynamic simulator of gene regulatory networks

    4th International Conference on Systems Biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年11月05日 - 2003年11月09日   記述言語:英語   開催地: St. Louis  

  • CADLIVE for constructing a yeast cell cycle

    11th International Conference of Intelligent Systems for Molecular Biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年06月30日   記述言語:英語   開催地: Brisbane  

  • CADLIVE for constructing and simulating biochemical networks

    11th International Conference of Intelligent Systems for Molecular Biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年06月30日   記述言語:英語   開催地: Brisbane  

  • 実数値遺伝的アルゴリズムのための優性方向優先探索

    情報処理学会研究報告 

     詳細を見る

    開催期間: 2003年06月24日   記述言語:日本語   開催地: Las Vegas, Nevada, USA  

  • 熱ショック応答システムにおけるフィードバック制御とフィードフォワード制御の戦略

    第25回日本分子生物学会年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2002年12月11日 - 2002年12月14日   記述言語:日本語   開催地: パシフィコ横浜  

  • BIOCAD:生命設計支援システム

    第25回日本分子生物学会年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2002年12月11日 - 2002年12月14日   記述言語:日本語   開催地: パシフィコ横浜  

  • BIOCAD for constructing gene regulatory networks

    10th International Conference of Intelligent Systems for Molecular Biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2002年08月04日 - 2002年08月09日   記述言語:英語   開催地: Edmonton  

  • BIOCAD for constructing gene regulatory networks

    ISMB Satellite Meeting on Computer Modeling of Cellular Processes 

     詳細を見る

    開催期間: 2002年08月03日   記述言語:英語   開催地: Edmonton  

  • 複雑な制御は生命システムのロバスト性を向上させる

    第24回日本分子生物学会年会 

     詳細を見る

    開催期間: 2001年12月09日 - 2001年12月12日   記述言語:日本語   開催地: パシフィコ横浜  

  • A two-phase partition method that simulates the dynamic behavior of the gene regulatory networks with high accuracy at a remarkably high speed

    Proceedings of the Second International Conference on Systems Biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2001年11月04日 - 2001年11月07日   記述言語:英語   開催地: Pasadena  

  • 生命設計支援のための大規模シミュレータ開発

    化学工学会第34回秋季大会 

     詳細を見る

    開催期間: 2001年09月28日 - 2001年09月30日   記述言語:日本語   開催地: 札幌  

  • Complexity in regulation generates the robustness in bacterial heat shock response

    4th international Conference on Biological Physics 

     詳細を見る

    開催期間: 2001年07月30日 - 2001年08月03日   記述言語:英語   開催地: Kyoto  

  • Complexity in regulation generates the robustness in bacterial molecular network

    Search for Logic of Life as Complex Systems 

     詳細を見る

    開催期間: 2001年07月27日 - 2001年07月28日   記述言語:英語   開催地: Tokyo  

  • A two-phase partition method simulates the dynamics behavior of the heat shock response with high accuracy at a remarkably high speed

    9th International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2001年07月21日 - 2001年07月25日   記述言語:日本語   開催地: Copenhagen  

  • System analysis of complex molecular networks by mathematical simulation and control theory

    9th International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology 

     詳細を見る

    開催期間: 2001年07月21日 - 2001年07月25日   記述言語:日本語   開催地: Copenpagen  

  • The two-phase partition method simulates a gene regulatory network at an extremely high speed

    Pacific. Symp. Biocomputing 

     詳細を見る

    開催期間: 2001年01月03日   記述言語:日本語   開催地: Hawaii  

▼全件表示

工業所有権

  • Simulator, Method and Recording Medium For Simulating a Biological System

    Kurata Hiroyuki

     詳細を見る

    出願番号:"09/727 699  出願日:2000年12月18日

  • 生命システムシミュレータ及び生命システムシミュレーション方法並びに記録媒体

    倉田博之

     詳細を見る

    出願番号:'2000-106295  出願日:2000年04月25日

講演

  • Linguistic approaches in deep learning for predicting protein-protein interactions between human and virus

    6TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER, COMMUNICATION, CHEMICAL, MATERIALS AND ELECTRONIC ENGINEERING  2021年12月  University of Rajshahi

     詳細を見る

    開催期間: 2021年12月26日 - 2021年12月27日   発表言語:英語   講演種別:招待講演   開催地:online  

報道関係

  • 九工大・MKI, パスウエイ情報の数式変換ソフトを共同開発

    倉田博之

    日経バイオテク  2003年10月13日

科研費獲得実績

  • ゲノムスケールヒト代謝のdFBAモデル開発と多剤併用療法への応用

    研究課題番号:16H02898  2016年04月 - 2019年03月   基盤研究(B)

  • ノイズが引き起こす確率的挙動を考慮した生体分子ネットワークの実用的設計

    研究課題番号:26119716  2014年04月 - 2017年03月   新学術領域研究

  • バーチャルメタボリズム:代謝システムの標準ダイナミックモデル開発

    研究課題番号:25280107  2013年04月 - 2016年03月   基盤研究(B)

  • メタボロームを代謝ネットワークへ統合する数理モデルの開発

    研究課題番号:23134506  2011年04月 - 2013年03月   新学術領域研究

  • 生物回路の設計原理に基づく合成生物学

    研究課題番号:22300101  2010年04月 - 2013年03月   基盤研究(B)

  • 分子ネットワークのコンピュータ支援設計法の開発とグルコース同化システムへの応用

    研究課題番号:20016021  2008年04月 - 2010年03月   特定領域研究

  • 大規模代謝・遺伝子ネットワークのダイナミックシミュレーションとシステム解析

    研究課題番号:18300098  2006年04月 - 2009年03月   基盤研究(B)

  • ネットワークマップに基づく大規模生命分子ネットワークのロバスト解析

    研究課題番号:16014220  2004年04月 - 2005年03月   特定領域研究

  • ファイブロブラスト運動制御の画像解析とシミュレーション

    研究課題番号:15500198  2003年04月 - 2006年03月   基盤研究(C)

  • 植物遺伝子機能解析のためのハイブリッド型リボザイムの開発

    研究課題番号:13750742  2001年04月 - 2003年03月   奨励研究(A)→若手研究(B)

  • 2相分離計算法を用いた生命分子ネットワーク解析により生命の設計原理の解明

    研究課題番号:13208027  2001年04月 - 2002年03月   特定領域研究

▼全件表示

その他競争的資金獲得実績

  • 翻訳後・分泌プロセスを含む生化学ネットワークに基づく抗体生産モデルの開発

    2013年04月 - 現在

    次世代バイオ医薬品製造技術開発研究組合「個別化医療に向けた次世代医薬品創出基盤技術開発  

  • 癌細胞統合シミュレータの開発

    2007年04月 - 2008年03月

    シーズ発掘試験  

その他研究活動

  • BioFNet 生物ネットワーク機能のデータベース

    2013年04月
    -
    現在

担当授業科目(学内)

  • 2021年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅱ

  • 2021年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅰ

  • 2021年度   デザイン思考と 医療ビジネス入門

  • 2021年度   生命情報工学特論

  • 2021年度   バイオシミュレーション特論

  • 2021年度   システムバイオロジー

  • 2021年度   アントレプレナーシップ演習

  • 2021年度   アントレプレナーシップ入門

  • 2021年度   微分方程式

  • 2021年度   情報工学概論

  • 2021年度   解析Ⅱ

  • 2020年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅱ

  • 2020年度   デザイン思考と 医療ビジネス入門

  • 2020年度   学際情報特別実験及び演習Ⅲ

  • 2020年度   学際情報講究Ⅲ

  • 2020年度   生命情報工学特論

  • 2020年度   バイオシミュレーション特論

  • 2020年度   システムバイオロジー

  • 2020年度   微分方程式

  • 2020年度   解析Ⅱ

  • 2019年度   デザイン思考と 医療ビジネス入門

  • 2019年度   学際情報特別実験及び演習Ⅲ

  • 2019年度   学際情報講究Ⅲ

  • 2019年度   生命情報工学特論

  • 2019年度   バイオシミュレーション特論

  • 2019年度   アントレプレナーシップ演習

  • 2019年度   アントレプレナーシップ入門

  • 2019年度   バイオシミュレーション

  • 2019年度   微分方程式

  • 2019年度   解析Ⅱ

  • 2019年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅱ

  • 2019年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅰ

  • 2018年度   解析Ⅱ

  • 2018年度   微分方程式

  • 2018年度   プログラム設計

  • 2018年度   バイオシミュレーション

  • 2018年度   バイオシミュレーション特論

  • 2018年度   生命情報工学特論

  • 2018年度   デザイン思考と 医療ビジネス入門

  • 2018年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅰ

  • 2018年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅱ

  • 2017年度   バイオシミュレーション

  • 2017年度   プログラム設計

  • 2017年度   微分方程式

  • 2017年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅱ

  • 2017年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅰ

  • 2017年度   デザイン思考と 医療ビジネス入門

  • 2017年度   生命情報工学特論

  • 2017年度   バイオシミュレーション特論

  • 2016年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅱ

  • 2016年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅰ

  • 2016年度   デザイン思考と 医療ビジネス入門

  • 2016年度   生命情報工学特論

  • 2016年度   バイオシミュレーション特論

  • 2016年度   バイオシミュレーション

  • 2016年度   プログラム設計

  • 2016年度   微分方程式

  • 2015年度   微分方程式

  • 2015年度   プログラム設計

  • 2015年度   バイオシミュレーション

  • 2015年度   バイオシミュレーション特論

  • 2015年度   生命情報工学特論

  • 2015年度   デザイン思考と 医療ビジネス入門

  • 2015年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅰ

  • 2015年度   バイオメディカルデザイン演習Ⅱ

  • 2014年度   バイオシミュレーション

  • 2014年度   バイオシミュレーション特論

  • 2014年度   生命情報工学特論

  • 2014年度   微分方程式

  • 2014年度   プログラム設計

  • 2013年度   生命情報工学特論

  • 2013年度   バイオシミュレーション特論

  • 2013年度   バイオシミュレーション

  • 2013年度   プログラム設計

  • 2013年度   微分方程式

  • 2012年度   微分方程式

  • 2012年度   プログラム設計

  • 2012年度   生命情報工学特論

  • 2012年度   バイオシミュレーション特論

  • 2012年度   専門概要

  • 2012年度   バイオシミュレーション

  • 2011年度   生命情報工学特論

▼全件表示

その他教育活動

  • アントレプレナーシップ演習 設立

    2019年04月
    -
    現在

     詳細を見る

    新講義設立

  • アントレプレナーシップ入門 設立

    2019年04月
    -
    現在

     詳細を見る

    新講義設立

学会・委員会等活動

  • 情報処理学会   バイオ情報学研究会主査(会長)  

    2019年04月 - 現在

  • 情報処理学会   バイオ情報学研究会論文誌編集委員長  

    2020年04月 - 現在

  • 北九州SDGsイノベーション&アントレプレナーシッププラットフォーム   プログラム代表補佐  

    2021年04月 - 現在

  • 飯塚医療イノベーション推進会議   幹事  

    2011年04月 - 現在

  • オール九州スタートアップエコシステムプラットフォーム   プログラム代表補佐  

    2022年04月 - 現在

  • 公益財団法人飯塚研究開発機構筑豊地域医療・福祉関連支援委員会   委員長  

    2020年04月 - 現在

  • 日本バイオインフォマティクス学会   理事  

    2017年04月 - 2019年03月

  • 化学工学会   生物情報分野専門分科会代表幹事  

    2005年04月 - 2021年03月

▼全件表示

社会貢献活動(講演会・出前講義等)

  • 第1回九工大起業家コンテスト主催

    役割:司会, 企画, 運営参加・支援

    九州工業大学情報工学部将来構想検討委員会  第1回九工大起業家コンテスト  飯塚キャンパス、オンライン  2021年03月06日

     詳細を見る

    対象: 大学生, 大学院生, 社会人・一般

    実行委員長を務めた。

  • 第63回 BMIRC研究会

    2018年07月30日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第63回BMIRC研究会
    イノベーションの聖地シリコンバレーから学び、世界を変える起業家になろう 日時:2018年7月30日 16:20-17:50
    場所:九州工業大学飯塚キャンパスグローバルコミュニケーションラウンジ
    講師:CEO, Silicon Valley Ventures株式会社
    CEO, Startup Fire株式会社
    森若幸次郎, John Kojiro Moriwaka

  • 第62回 BMIRC研究会

    2018年07月24日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    デザイン思考と医療ビジネス入門講義(第62回BMIRC研究会)
    「病院のしくみを知る」 日時:2018年7月24日 13:00-14:30:14:40-16:10
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 1204講義室
    飯塚病院イノベーション推進本部
    稗島 武 :日本の医療制度について
    井桁 洋貴:飯塚病院における改善活動とイノベーションの取り組み

  • 第61回 BMIRC研究会

    2018年07月02日

     詳細を見る

    対象: 大学生

    種別:セミナー・ワークショップ

    第61回BMIRC研究会
    非AUG開始コドンの翻訳制御―広がる生物学的役割
    日時:2017年7月2日 16:20-17:50
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 1202講義室
    カンザス州立大学生物学科 教授
    浅野 桂, Asano, Katsura

  • 第59回 BMIRC研究会

    2018年03月08日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第59回BMIRC研究会(2017年度BMIRC教育研究報告会)
    九工大のバイオメディカルインフォマティクスの成果と発展 日時:2018年3月8日 15:30-17:30
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス
    大学院セミナー室N712

  • 第58回 BMIRC研究会

    2018年03月02日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第58回BMIRC研究会
    バイオメディカルデザイン演習最終発表会 日時:2018年3月2日 14:40-15:40
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス
    大学院セミナー室N712

  • 第57回 BMIRC研究会

    2018年02月28日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第57回BMIRC研究会
    バイオメディカルデザイン演習最終発表会 日時:2018年2月28日 13:00-14:30
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス
    大学院セミナー室N712

  • 第56回 BMIRC研究会

    2018年01月15日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第56回BMIRC研究会
    2017年度シリコンバレー研修旅行発表会 日時:2018年1月15日 16:20-17:20
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス
    グローバルコミュニケーションラウンジ
    九州工業大学
    平安克也 (情報工学部)
    岩崎美夏 (生命体工学研究科)
    井原康  (工学部)
    村竹菜々瀬(工学部)

  • 第55回 BMIRC研究会

    2017年10月03日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第55回BMIRC研究会
    バイオメディカルデザイン演習中間発表会
    日時:2017年10月3日(火)10:30-12:00
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 大学院セミナー室N712

  • 第52回 BMIRC研究会

    2017年07月14日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    デザイン思考と医療ビジネス入門講義(第52回BMIRC研究会)
    「病院のしくみを知る」 日時:2017年7月14日 13:00-14:30:14:40-16:10
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 1201講義室
    飯塚病院イノベーション推進本部
    稗島 武 :日本の医療制度について
    井桁 洋貴:飯塚病院における改善活動とイノベーションの取り組み

  • 第53回 BMIRC研究会

    2017年07月13日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第53回BMIRC研究会
    資金調達するためのピッチ道場!
    シリコンバレー流ビジネスプランの作り方10のポイントとピッチのやり方 日時:2017年7月13日 16:20-17:50
    場所:九州工業大学飯塚キャンパスグローバルコミュニケーションラウンジ
    CEO, Silicon Valley Ventures Co., Ltd
    山口大学客員教授
    森若幸次郎, John Kojiro Moriwaka

  • 第54回 BMIRC研究会

    2017年07月07日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    The 54th BMIRC Seminar(第54回BMIRCセミナー)
    Protein-DNA interaction patterns revealed from large scale data analysis of sequence, gene expression and conformational dynamics 日時:16:20–17:50, on July 7, 2017
    場所:N712 at the Kyutech Iizuka Campus
    Professor Shandar Ahmad
    School of Computational and Integrative Sciences, Jawaharlal Nehru University, New Delhi

  • 第50回 BMIRC研究会

    2017年07月06日

     詳細を見る

    対象: 大学生

    種別:セミナー・ワークショップ

    第50回BMIRC研究会
    非AUG開始コドンの翻訳制御
    日時:2017年7月6日 13:00-14:30
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス N712
    カンザス州立大学生物学科 教授
    浅野 桂, Asano, Katsura

  • 第51回 BMIRC研究会

    2017年05月09日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第51回BMIRC研究会
    Latest news about Entrepreneurship and Innovation from Silicon Valley
    日時:2017年5月9日 14:40-16:10
    場所:九州工業大学飯塚キャンパスグローバルコミュニケーションラウンジ
    CEO, Silicon Valley Ventures Co., Ltd
    Visiting professor, Yamaguchi University
    森若幸次郎, John Kojiro Moriwaka

  • 第49回 BMIRC研究会

    2017年04月19日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第49回BMIRC研究会
    グローバルイノベーターになるために身につけたい3つのスキルとは?
    日時:2017年4月19日 16:20-17:50
    場所:九州工業大学飯塚キャンパスグローバルコミュニケーションラウンジ
    株式会社シリコンバレーベンチャーズ
    代表取締役社長(兼), CEO 山口大学客員教授
    森若幸次郎, John Kojiro Moriwaka

  • 第48回 BMIRC研究会

    2017年02月21日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第48回BMIRC研究会
    バイオメディカルデザイン演習発表会
    日時:2017年2月21日(火)13:00-14:30
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス グローバルコミュニケーションラウンジ

  • 第47回 BMIRC研究会

    2017年01月10日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第47回BMIRC研究会
    2016年度シリコンバレー研修報告会&アントレプレナーシップワークショップ
    日時:2017年1月10日(火)13:00-16:00
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス グローバルコミュニケーションラウンジ

  • 第45回 BMIRC研究会

    2016年12月19日 - 2016年12月20日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    デザイン思考ワークショップ
    (第45回BMIRC研究会)
    九州工業大学大学院情報工学府 上熊須悦子 日時:2016年12月19-20日18:00 - 20:00
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 講義棟1303

  • 第44回 BMIRC研究会

    2016年11月04日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第44回BMIRC研究会 (情報工学実践セミナー対応、GCE特別セミナー)
    「シリコンバレーへ行って、起業しよう」
    「安定志向よりデザイン思考」
    1 デザイン思考とアントレプレナーシップを学んで(2015年シリコンバレー研修旅行報告)
    バイオメディカルデザインコース 上熊須悦子
    2 就職するより起業しろ
    株式会社シリコンバレーベンチャーズ
    代表取締役社長(兼), CEO 山口大学客員教授
    森若幸次郎, John Kojiro Moriwaka 日時:2016年11月4日(月)13:00-15:00
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス グローバルコミュニケーションラウンジ

  • 第43回 BMIRC研究会

    2016年09月26日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    バイオメディカルデザイン演習発表会
    (第43回BMIRC研究会)
    日時:2016年9月26日(月)5限(16:20-17:50)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 大学院セミナー室7F
    1.毛細血管の画像解析による健康状態の数値化
    小川信也、福田圭寿、梶原成道
    2. 高齢者・負傷者の排泄環境改善のためのニーズ調査
    植木勇太,ラフマンシャハナ,武内僚佑,安延勇紀

  • 第42回 BMIRC研究会

    2016年07月21日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    デザイン思考と医療ビジネス入門(第42回BMIRC研究会)
    (情報工学実践セミナー対応)
    「バイオメディカルインフォマティクスの起業化」
    アメリエフ株式会社社長 
    山口昌雄 

    日時:2016年7月21日(木)
      場所:九州工業大学飯塚キャンパス 1303講義室
    14:40-16:10:アメリエフのこれまでと、今後の発展に向けて
    16:20-17:50:研究者から起業家への転身について

  • 第40回 BMIRC研究会

    2016年06月23日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第40回BMIRC研究会(情報工学実践セミナー対応)
    「免疫・生体応答を制御するシステムの探究」
    理化学研究所統合生命医科学研究センター
    統合細胞システム研究チーム 上級研究員
    篠原 久明 PhD 
    日時:2016年6月23日(木)16:20-17:50 (6時間目)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス大学院セミナー室(5階)

  • 第39回 BMIRC研究会

    2016年05月20日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第39回BMIRC研究会(情報工学実践セミナー対応)
    「光合成および様々な生物学の現象の解析およびシミュレーションへのヒル式およびミカエリス・メンテン式の派生式の利用」
    北九州市立大学国際光合成産業化研究センター長・教授
    河野智謙 
    日時:2016年5月20日(金)16:20-17:50 (5時間目)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパスN712

  • 第38回 BMIRC研究会

    2016年05月02日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第38回BMIRC研究会
    「実験と数理モデルによるNF-κBシグナル伝達システムの解析」
    理化学研究所統合生命医科学研究センター研究員
    井上健太郎 PhD
    日時:2016年5月2日(月)14:40から
    場所:九州工業大学飯塚キャンパスN712

  • 九工大発イノベーションとアントレプレナーシップ

    2016年03月18日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    九工大発イノベーションとアントレプレナーシップ
    プレゼンター:
    松永守央 九州工業大学学長
    倉田博之 九州工業大学BMIRCセンター長
    Ashir Ahmed 九州大学システム情報科学研究院准教授
    森若ジョン幸次郎 Silicon Valley Ventures CEO
    渡邉陽平 文部科学省 産学連携・地域支援課長補佐 日時:2016年3月18日(月)14:00 - 17:30
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス2201講義室

  • 第37回 BMIRC研究会

    2016年03月11日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    バイオメディカルデザイン演習II発表会(第37回BMIRC研究会) 日時:2016年3月11日(月)13:00 - 14:30 (3時間目)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス大学院セミナー室(7階)

  • 第36回 BMIRC研究会

    2015年12月21日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    イノベーションと起業家精神
    GCEシリコンバレー研修旅行報告
    九州工業大学大学院情報工学府修士1年
    上熊須悦子、栗原健、楠田隼人、植木勇太  概要:11月22-28日のシリコンバレーの先進医療ベンチャー企業訪問、スタンフォード大学バイオデザインプログラムでの発表について報告する。
    日時:2015年12月21日(月)16:20 - 17:00 (4時間目)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス1301講義室

  • 第35回 BMIRC研究会

    2015年12月18日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    アミノ酸インフォマティクス技術を活用した、健康寿命の延伸と医療費削減に資する事業の創出
    味の素株式会社 イノベーション研究所  
    Ajinomoto Certified Professional 田中孝幸
    (PhD, 生命情報工学科OB) 概要:血液中のアミノ酸濃度を測定し、健康状態や病気の可能性を解析するサービス(アミノインデックス®)を一例として、医療・福祉の課題解決に向けたバイオインフォマティクス事業開発をご紹介します。
    日時:2015年12月18日(金)13:00-14:30 (3時間目)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス1305講義室



  • 第34回 BMIRC研究会

    2015年12月10日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第34回BMIRC研究会
    生物システムの安定性と可塑性:理論と実験からのアプローチ
    理化学研究所・生命システム研究センター 
    チームリーダ 古澤力 (PhD) 日時:2015年12月10日(木)14:40-16:10 (4時間目)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス1303講義室


  • 第33回 BMIRC研究会

    2015年10月23日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    第33回BMIRC研究会
    製薬企業における理系人の働き方
    興和株式会社 臨床解析部部長
    菅波秀規 (生物化学システム工学科1995年度卒業OB) 日時:2015年10月23日(金)13:00-14:30 (3時間目)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス1305講義室

  • 第32回 BMIRC研究会

    2015年09月30日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    バイオメディカルデザイン演習報告会(第32回BMIRC研究会)
    日時:2015年9月30日(水)13:00-14:30 (2時間目)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス大学院セミナー室(2階)

  • 第31回 BMIRC研究会

    2015年07月24日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    BMIRC研究開発投資相談会(第31回BMIRC研究会:非公開)

  • 第30回 BMIRC研究会

    2015年07月17日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    デザイン思考と医療ビジネス入門招待講演 (第30回BMIRC研究会)
    オリンパス株式会社 執行役員事業開発室長 斉藤吉毅 日時:2015年7月17日(金)
    14:40-16:10:医療機器の開発について - 内視鏡の開発(消化管癌に対する手術のイノベーション)
    16:20-17:50:医療機器の規制と品質保証
    場所:飯塚キャンパス総合研究棟 大学院セミナー室N712
    講演概要:
    1. 医療機器産業の現状(世界市場、日本市場、疾病動向)
    2. 内視鏡について
    3. 消化管癌の手術へのイノベーション
    4. 内視鏡の開発に歴史
    5. 内視鏡の将来来像
    6. 医療機器の規制と品質保証

  • 第29回 BMIRC研究会

    2015年06月26日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    デザイン思考と医療ビジネス入門招待講演
    福岡県庁保健医療介護部薬務課 高橋佳子 日時:2015年6月26日(金)
    14:40-16:10:医薬品医療機器等の法について(I)
    16:20-17:50:医薬品医療機器等の法について(II)
    場所:飯塚キャンパス総合研究棟 大学院セミナー室N511

  • 第28回 BMIRC研究会

    2015年06月25日

     詳細を見る

    対象: 大学生

    種別:セミナー・ワークショップ


    eIF5類似タンパク質5MPによる翻訳制御
    カンザス州立大学生物学科教授 浅野桂 日時:2015年6月25日(木)16:20-17:50

    場所:飯塚キャンパス 2102講義室

  • 九州工業大学大学院情報工学府バイオメディカルデザインコースのキックオフミーティング

    2015年03月03日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    九飯塚医療イノベーション推進会議(飯塚市、飯塚病院、飯塚研究開発機構、九州工業大学)では、米国シリコンバレーと連携して、医療機関や医療、看護、介護に関する隠れたニーズを発見して、そのニーズを解決するデザイン思考の研究開発に取り組んでいます。2015年度大学院情報工学府にバイオメディカルデザインコースを設置し、医療機器や医療情報システムのイノベーションを行うグローバルリーダーを養成し、飯塚から医療イノベーションを起こします。
    日時:2015年3月3日 13:00から18:00
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 2201講義室
    主催:飯塚医療イノベーション推進会議
    共催:九州工業大学バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)
    http://www.bmirc.jp/bmd/2015/

  • 第27回 BMIRC研究会

    2014年12月11日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    The Smart Walking Cane Project: Combining Education, Research and Development
    九州工業大学助教 ステファンホルスト
    日時:12月11日(木)、5限(16:20-17:50)
    場所:飯塚キャンパス 総合研究棟 N512

  • 生命情報工学研究系セミナー (第26回 BMIRC研究会)

    2014年12月05日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    発育鶏卵による次世代型動物実験法の開発と制癌剤の創薬研究
    宇都義浩
    徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部
    ライフシステム部門&フロンティア研究センター 教授
    日時:12月5日(金)、3限(13:00-14:30)
    場所:飯塚キャンパス 講義棟1305

  • 第25回 BMIRC研究会

    2014年11月07日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    マイクロ流体チップの医療・バイオ応用
    坂本憲児
    九州工業大学 情報工学研究院 マイクロ化総合技術センター 助教
    日時:11月7日(金)、5限(16:20-17:50)
    場所:飯塚キャンパス総合研究棟 大学院セミナー室N712

  • 第24回 BMIRC研究会

    2014年10月16日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    バイオマスの超臨界水ガス化への化学工学的アプローチ
    松村幸彦
    広島大学 大学院工学研究院 エネルギー・環境部門 教授
    日時:10月16日(木)、2限(10:30-12:00)
    場所:九州工業大学 飯塚キャンパス研究棟 E726(生命情報工学科会議室)

  • 第23回 BMIRC研究会

    2014年10月08日

     詳細を見る

    対象: 大学生

    種別:セミナー・ワークショップ

    オミックスデータ解析と機械学習によるインシリコ創薬
    山西芳裕 (九州大学生体防御医学研究所・高等研究院准教授)
    日時:10月8日(水)、5限(16:20-17:50)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス総合研究棟N712
    共催:日本バイオインフォマティクス学会

  • 第22回 BMIRC研究会

    2014年10月06日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ


    飯塚発バイオベンチャー企業:ペットの遺伝子検査サービス
    大里義治(有限会社 カホテクノ)
    日時:10月6日(月)、5限(16:20-17:50)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 講義棟1301

  • 第21回 BMIRC研究会

    2014年08月06日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    核小体ストレス応答を起点とした新規がん関連分子の同定と創薬
    河原康一(鹿児島大学大学院医歯学総合研究科分子腫瘍学分野)
    有馬一成(鹿児島大学大学院理工学研究科理学系生命化学専攻有機生化学講座)
    日時:8月6日(水)、5限(16:20-17:50)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス総合研究棟5階大学院セミナー室N511
    幹事:倉田博之 BMIRC

  • 第20回BMIRC研究会

    2014年08月05日

     詳細を見る

    対象: 大学生

    種別:セミナー・ワークショップ

    センサーと神経工学
    アストロサイト領域の条件変化とシナプス伝達
    桂林秀太郎(福岡大学薬学部助教) 
    マイクロデバイスを用いた神経系細胞の刺激計測技術
    安田隆(九州工業大学生命体工学研究科教授)
    日時:8月5日(火)16:00~18:00
    場所:九州工業大学若松キャンパス研究棟講義室2


  • 第19回BMIRC研究会

    2014年07月25日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ


    デザイン思考とクリエイティビティでイノベーションを生む仕組み
    森若幸次郎 (株式会社モリワカ 専務取締役) 日時:7月25日(金)、5限(16:20-17:50)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス総合研究棟N712

  • 第18回BMIRC研究会

    2014年07月22日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    医療イノベーションを起こすためのデザイン思考
    BMIRC 倉田博之 日時:7月22日(火)、5限(16:20-17:50)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス総合研究棟N712

  • 第17回BMIRC研究会

    2014年07月16日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    化学反応ネットワークのSensitivityをFunction-freeに決定する
    望月敦史(理化学研究所 主任研究員/CREST, JST) 日時:7月16日(水) 16:20-17:50
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス 1101講義室
    主催:日本バイオインフォマティクス学会九州地域部会、BMIRC

  • 飯塚医工情報連携の先進的事例(第16回BMIRC研究会)

    2014年06月24日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    飯塚市、飯塚病院、飯塚研究開発機構、九州工業大学は、医工情報連携によるイノベーションを推進し、次代の成長産業の育成を目指しています。飯塚地域からの医療イノベーションの先進的実例を紹介し、医工情報連携を進めるための議論を深めていきます。
    日程: 6月24日(火) 15:00-18:00
    場所: 九州工業大学飯塚キャンパス 2101講義室
    主催: 九州工業大学バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)
    共催: 日本バイオインフォマティクス学会九州地域部会 
    連絡先: 倉田博之(BMIRC)
    15:00-15:05 開会のあいさつ
    15:05-15:45レーザーを用いた血流画像化法(LSFG)を医療機器にするまで
    藤居仁(ソフトケア有限会社、九州工業大学名誉教授) 
    15:45-16:15 情報工学の経皮吸収型製剤設計への応用 ~研究と起業~
    森大輔(バイオコムシステムズ株式会社、代表取締役)
    16:20-16:50知識処理技術を活用した地域医療連携支援の取組みー退院支援業務のシステム化を例としてー
    梅田政信(九州工業大学 情報創成研究系)
    16:50-17:20 消化管内走行カプセル―体内を動き回るカプセルが医療を変えるー
    伊藤高廣(九州工業大学 機械情報研究系、 BMIRC)
    17:30-18:00 ディスカッション

  • 第15回 BMIRC研究会

    2014年06月09日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    演題:試験管内の概日リズムの同期と共鳴
    講師:九州大学 芸術工学研究院 伊藤浩史
    日時:6月9日(月)、5限(16:20-17:50)
    場所:九州工業大学飯塚キャンパス総合研究棟N511

  • BMIRC-RCBT 共同講演会

    2014年05月13日

     詳細を見る

    種別:講演会

    (第14回BMIRC研究会)
    ・日時:5月13日(火)、5限(16:20-17:50)
    ・場所:九州工業大学飯塚キャンパス総合研究棟N511
    ・タイトル:「Unstructured/Structured Interactionを標的にした創薬(2)」
    ・講師:株式会社PRISM Pharma社長 小路弘行
    http://www.kyutech.ac.jp/ura/topics/entry-3061.html

  • 第13回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)研究会

    2014年04月30日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    ・日時:4月30日(水)、3時間目(13:00-14:00)
    ・場所:飯塚キャンパス 総合研究棟2階大学院セミナー室
    ・世話人:永山勝也(情報工学研究院 機械情報工学系)
    13:00-13:30: 臓器工学(Whole Organ Engineering)
    九州大学 大学院 工学研究院 化学工学部門 教授 井嶋博之 
    13:30-14:00: 臓器工学に基づく肝臓構築の試みと実用化に向けた課題
    九州大学 大学院 工学研究院 化学工学部門 助教 白木川奈菜

  • 情報処理学会第37回バイオ情報学研究会

    2014年03月05日

     詳細を見る

    対象: 社会人・一般

    種別:セミナー・ワークショップ

    ・日程:平成26年3月5日(水) 14:00から18:00
    ・会場:九州工業大学飯塚キャンパス総合研究棟大学院セミナー室N712
         820-8502 飯塚市川津680-4
    ・連催:九州工業大学バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)
    ・テーマ:『バイオインフォマティクスとシステム生物学』および『一般』
    ・招待講演:プロモーター配列の合理的な設計に挑む
     矢田哲士 (九州工業大学情報工学研究院)

  • 九州工業大学 講演会

    2014年02月19日

     詳細を見る

    種別:講演会

    医工情報連携 人材育成を目指して -アメリカ・シリコンバレーの先進事例-
    ・日  時 2月19日 水曜日 10:30 ~ 14:30
    ・場  所 九州工業大学 情報工学部 総合研究棟大学院セミナー室N711
    ・TV中継 戸畑キャンパス AVホール 若松キャンパス TV会議室
    ・発表者 
    ・Dr. Michael Needels Fogarty Institute for Innovation (FII)
    ・Dr. Eric Pifer   El Camino Hospital 
    ・井桁洋貴 氏    飯塚病院
    ・池野文昭 博士(MD)  Stanford University

  • 第12回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)研究会

    2013年12月16日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    テーマ:工学と解析で連携可能な医療研究の紹介
    日時:12月16日(月)13:00~14:30
    会場:九州工業大学情報工学部、飯塚キャンパス 総合研究棟大学院セミナー室N511
    交通: http://www.iizuka.kyutech.ac.jp/public/access/
    キャンパスマップ 12の建物: http://www.iizuka.kyutech.ac.jp/public/map/
    世話人 永山 勝也 (九工大 情報工学研究院 機械情報工学系)
    13:00-13:30 がんスフェロイド増殖試験の評価と予測をめざす仮想培養系の基礎研究
    立野 玲子 (東京都医学総合研究所、病院連携研究)
    13:30-14:00 歯科再生医療と微小循環
    松尾 雅斗 (神奈川歯科大学大学院 口腔科学講座・歯科形態学)
    14:00-14:30 毛細血管の形態学とシミュレーションモデル
    三浦 一郎 (順天堂大学医学部、人体病理病態学講座)
    14:30-14:35 総評
    倉田 博之 (バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター長)

  • 第11回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター研究会

    2013年07月22日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    演題: 開始コドンの厳密な選択とその異常からくる病理について
    講演者: 浅野桂 カンザス州立大学
    日時: 7月22日(月)14:40から
    場所: 九州工業大学 飯塚キャンパス 総合研究棟 2階 大学院セミナー室
    主催:BMIRC
    共催:日本バイオインフォマティクス学会九州地域部会
    参加費:無料
    世話人:倉田博之 (BMIRC) kurata@bio.kyutech.ac.jp

  • 第11回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター研究会

    2013年07月22日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    演題: 開始コドンの厳密な選択とその異常からくる病理について
    講演者: 浅野桂 カンザス州立大学
    日時: 7月22日(月)14:40から
    場所: 九州工業大学 飯塚キャンパス 総合研究棟 2階 大学院セミナー室
    主催:BMIRC
    共催:日本バイオインフォマティクス学会九州地域部会
    参加費:無料
    世話人:倉田博之 (BMIRC) kurata@bio.kyutech.ac.jp

  • 第10回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター研究会

    2013年04月19日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    14:40-16:00
    場所: 九州工業大学 飯塚キャンパス 総合研究棟 7階 大学院セミナー室
    Title: Interactively learning segmentation model complexity using max-margin interval regression.
    講演者: Toby Dylan Hocking (東工大)

  • 第9回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター研究会

    2013年01月29日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    15:00から16:00
    場所: 九州工業大学 飯塚キャンパス 総合研究棟 5階 大学院セミナー室
    演題:ブーリアンネットワークとスケールフリーネットワークの制御
    講演者: 阿久津達也 (京都大学)

  • 第8回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)研究会

    2012年12月14日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    5時間目(16:20-17:50)
    場所:飯塚キャンパス 総合研究棟5階大学院セミナー室N511
    演題:「遺伝子発現を統合的に理解する」
    講師:秋田県立大学 小西智一

  • 第7回BMIRC主催セミナー

    2012年12月10日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    テーマ:工学と解析で連携可能な医療研究の紹介
    主催:九州工業大学バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)
    日時:12月10日(月)13:00~16:00
    会場:九州工業大学情報工学部、飯塚キャンパス 総合研究棟大学院セミナー室N711
    交通: http://www.iizuka.kyutech.ac.jp/public/access/
    キャンパスマップ 12の建物: http://www.iizuka.kyutech.ac.jp/public/map/
    12:58-13:00 挨拶
    13:00-13:30 がん治療法の数理・情報学的基盤の研究開発
    立野 玲子 (東京都医学総合研究所、がん治療研究室)
    13:30-14:00 がん悪性化因子GEF-1を標的とする坑がん剤の研究
    小倉  潔 (東京都医学総合研究所、がん治療研究室)
    14:00-14:30 腫瘍微小環境を標的としたがん治療
    齋藤 さかえ (京都大学医学研究科、次世代免疫制御を目指す創薬医学融合拠点)
    14:30-14:40 休憩
    14:40-15:10 歯科再生医療と微小循環
    松尾 雅斗 (神奈川歯科大学、歯学部)
    15:10-15:40 毛細血管と病理について
    三浦 一郎 (順天堂大学医学部、人体病理病態学講座)
    質疑の後 16:00閉会

  • 医⇒学へのプレゼンテーション

    2012年11月02日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ


    主催:飯塚市病院、飯塚市、九州工業大学
    テーマ:最新米国医療機器開発の現状と飯塚病院からの課題提案
    日時: 11月2日(金)16:30~19:00
    会場:九州工業大学情報工学部第一会議室
    講師:伊藤高廣ほか

  • 第6回 BMIRC主催セミナー

    2012年09月28日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ


    主催:BMIRC
    演題:広島大学工学部における医用画像処理の取り組み:放射線科,眼科,内科
    日時: 9月28日(金)13:00~14:00
    会場:総合研究棟5F大学院セミナー室
    講師:広島大学 准教授 玉木徹

  • 第5回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)研究会

    2012年09月12日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

    日時:9月12日(水)、5時間目(16:20-17:50)
    会場:生命体工学研究科若松キャンパス 2階端末室1(廊下側)
    演題:脳で観察される神経リズムとブレインコンピュータインターフェース
    講師:生命体工学研究科 夏目季代久
    演題:ECDL-based BCIs with motor imagery
    講師:情報工学研究院 山﨑敏正

  • 第30回バイオ情報学研究会開催のお知らせ

    2012年08月09日 - 2012年08月10日

     詳細を見る

    対象: 社会人・一般

    種別:セミナー・ワークショップ


    主催:情報処理学会バイオ情報学研究会
    連催:九州工業大学バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)
    題目:『バイオメディカルインフォマティクス』および『一般』
    日時:平成24年8月9日(木)~10日(金) 
    会場:九州工業大学情報工学部(飯塚キャンパス)
    詳細:http://www.ipsj.or.jp/katsudou/sig/sighp/bio/

  • 第4回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)研究会開催

    2012年06月28日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 第3回バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター(BMIRC)研究会開催

    2012年05月31日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

  • バイオサイエンスのe-learningサイトe-Bioの公開

    2012年05月22日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ


    開発責任者:皿井明倫(BMIRC)

  • バイオメディカルインフォマティクス研究開発センター開所式典記念講演祝賀会

    2012年04月20日

     詳細を見る

    種別:セミナー・ワークショップ

▼全件表示

国際会議開催(学会主催除く)

  • The Third BMIRC International Symposium for Virtual Physiological Human

    主催  2015年03月05日 - 2015年03月06日

  • 第2回バイオインフォマティクスと医療工学の進歩に関するBMIRC国際シンポジウム:

    主催  2014年01月29日 - 2014年01月30日

  • The First BMIRC International Symposium on Frontiers in Computational Systems Biology and Bioengineering

    主催  2013年02月28日 - 2013年03月01日

国際交流窓口担当

  • ラジシャヒ大学  バングラデシュ人民共和国  2016年10月 - 現在

その他国際交流活動

  • シリコンバレー研修旅行2019

    活動期間: 2019年11月

     詳細を見る

    学生と教員でシリコンバレーのベンチャー企業を訪問し、デザイン思考とアントレプレナーシップを学ぶ。姉妹都市サニーベール市との友好関係を深める。

  • シリコンバレー研修旅行2018

    活動期間: 2018年11月

     詳細を見る

    学生と教員でシリコンバレーのベンチャー企業を訪問し、デザイン思考とアントレプレナーシップを学ぶ。姉妹都市サニーベール市との友好関係を深める。

  • シリコンバレー研修旅行2017

    活動期間: 2017年11月

     詳細を見る

    学生と教員でシリコンバレーのベンチャー企業を訪問し、デザイン思考とアントレプレナーシップを学ぶ。姉妹都市サニーベール市との友好関係を深める。

  • シリコンバレー研修旅行2016

    活動期間: 2016年12月

     詳細を見る

    学生と教員でシリコンバレーのベンチャー企業を訪問し、デザイン思考とアントレプレナーシップを学ぶ。姉妹都市サニーベール市との友好関係を深める。

  • シリコンバレー研修旅行2015

    活動期間: 2015年11月

     詳細を見る

    学生と教員でシリコンバレーのベンチャー企業を訪問し、デザイン思考とアントレプレナーシップを学ぶ。姉妹都市サニーベール市との友好関係を深める。