システム生物医学入門〜生命を遺伝子・タンパク質・細胞の統合ネットワークとして捉える次世代バイオロジー
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システム生物医学入門

生命を遺伝子・タンパク質・細胞の統合ネットワークとして捉える次世代バイオロジー

  • 児玉龍彦,仁科博道/著
  • 2005年06月27日発行
  • B5判
  • 206ページ
  • ISBN 978-4-89706-482-6
  • 定価:4,180円(本体3,800円+税)
  • 注文不可
    在庫:なし

ポストゲノム時代を迎え,これからの研究は「個別遺伝子研究」から「ネットワークの生物学」へ! 全く新しい生命科学の考え方を,生活習慣病,癌,クロノバイオロジー,創薬などをテーマに説いた今までになかった一冊です.

目次
序章 人体のしくみを系統的に解き明かす− 新しい学問「omics」−

1.システム生物医学とはなにか− 一対一の医学から「多数対多数の医学」へ
2.多重的フィードバック論:たくさんの調節制御系がつくり出すネットワーク
3.omicsとは何か:包括的に生命情報を扱う方法
4.トランスクリプトーム解析の衝撃
5.ゲノミクス:静的な「遺伝子」からダイナミックな「ゲノム」へ
6.生活習慣病の発症機構を探る新たな手法
7.センサー→シグナル伝達系→遺伝子制御 − 複雑に重なり合った制御系
8.時間的な変化のメカニズムを探る
9.空間的な変化をイメージングで探る
10.プロテオミクス:タンパク質複合体から制御を知り薬をつくる
11.細胞の精密な見取り図cell map
12.病気と治療の経験から「逆システム学」で学ぶ
13.システム生物医学が可能にする癌の新たな診断と治療
14.システム生物医学が変える生活習慣病の新たな治療戦略
15.数値の是正より制御システムの是正が重要

第1章 2万2千個の遺伝子の測定で細胞の状態がわかる−トランスクリプトミクスが明らかにした複雑な人体のしくみ−

概要
1.RNAを多数測定する:ハイブリダイゼーションの原理
2.多数のRNAデータの読み方
3.遺伝子の名前も培養細胞も間違いだらけ:トランスクリプトームの衝撃
4.新たな概念「状態機械」
5.引き算の生物学の重要性
6.シグナルとノイズ:心臓移植での拒絶反応
7.たくさんの制御系を見分けるクラスター解析
8.疾患解明の鍵:たくさんの閉じないフィードバック制御

第2章 静的な「遺伝子」からダイナミックな「ゲノム」へ−ゲノミクスが解き明かした予想外の染色体の全体像−

概要
1.調節配列と反復配列の間に点在するエキソン:ヒトゲノムの全体像
2.動くDNA:反復配列はヒトゲノムの4割を占める
3.遺伝子ファミリーの形成 − 重複がもたらした生物の多様性
4.生物の形も転写因子がつくる
5.生きている構造物 染色体 −ダイナミックな動きを支える精密なしかけ
6.配列だけでは決まらない染色体機能の調節:エピジェネティクスの誕生

第3章 病気から遺伝子を探る「逆遺伝学」,病気から制御メカニズムを探る「逆システム生物医学」

1.SNPから生活習慣病の原因遺伝子を探る
2.家系調査から病気の原因遺伝子をつきとめる「逆遺伝学」
3.解析の効率化をもたらしたハプロタイプ解析
4.リンケージの3原則:難しい多因子疾患の評価
5.複数の変異の効果は「足し算」できるほど単純ではない
6.調節ゲノム科学:ゲノミクスとトランスクリプトミクスの結合
7.薬の副作用をみる−的を絞った研究の重要性
8.病気の原因となるシステムの探索へ

第4章 その数は3,000にも及ぶ 人体を支配するたくさんの制御系

1.2万2千個の遺伝子の見取り図
2.ヒトの体内で働く3,000もの制御系
3.転写因子:最大のファミリーはジンクフィンガータンパク質
4.ゲノム上の遺伝子ファミリー:形をつくるホメオドメインタンパク質ファミリー
5.ゲノム上の遺伝子ファミリー:細胞表面からのシグナルを伝えるGタンパク質共役型受容体
6.ゲノム上の遺伝子ファミリー:どんなシグナルを伝えるファミリーが見つかっているか

第5章 生物時計をつくり出すしくみ− クロノバイオロジー−

1.活性化シグナルが働くと活性化終息シグナルが誘導される
2.活性化の連鎖反応 −単純ではない遺伝子発現システム
3.時間軸の生み出す周期性:ダイナミズム
4.クロック:昼と夜をつくり出す遺伝子
5.細胞周期はサイクリン複合体の連続的な活性化で進む
6.細胞周期のクロックを是正するチェックポイント
7.チェックはさまざまなことを感知するしくみによる
8.発生,成長,成熟,老化のステージ変化

第6章 イメージングが捉えた細胞の生きた姿− 細胞の形と動きのルール:ローカリゾーム−

概要
1.イメージング:生きた細胞内の分子をリアルタイムでみる
2.細胞の中でタンパク質が動く基本システム
3.輸送システムは発芽と融合で制御される
4.ベシクルとオルガネラを動かす微小管のシステム
5.細胞分裂時の染色体も微小管で分離される
6.細胞のダイナミックな動きを支えるアクチン
7.タンパク質局在が細胞の表面を変える
8.細胞膜の中にも違いがある:コレステロールに富んだラフト
9.細胞膜の中にも違いがある:リン酸化イノシチドによる細胞の制御
10.タンパク質のプロセッシングで場所が変わる
11.足場タンパク質の解明がこれからの研究の鍵

第7章 タンパク質の相互作用から解き明かす生命の制御のしくみ− プロテオームからインタラクトームへ−

概要
1.どんなタンパク質でも同定できる質量分析
2.どんなタンパク質があるかのリスト:比較ゲノミクスおよび完全長cDNAプロジェクト
3.質量分析により巨大なタンパク質複合体が決められる:スプライソソームのタンパク質複合体
4.X線結晶構造解析の進歩:タンパク質複合体がみえた
5.構造解析のハイスループット化:結晶構造解析とNMR解析
6.NMRではタンパク質とリガンド(医薬品)の相互作用も解析できる
7.タンパク質相互作用の系統的な解析:インタラクトーム
8.受容体を系統的に発現してリガンドを探す:オーファン受容体プロジェクト
9.RNAiでタンパク質を系統的に減らしてみる
10.制御のしくみを象徴するタンパク質の相互作用がある

第8章 遺伝的に決定されている細胞の運命− 細胞の系譜のつくるシステム:cell map−

概要
1.氏か育ちか:cell map概念の誕生
2.ヒトの細胞ではcell mapは複雑である
3.転写因子が領域のアイデンティティを決める:ホメオティック因子群
4.1つの細胞から2つの異なった細胞ができる
5.分化を決定づける遺伝子 マスタージーン
6.cell mapは細胞分裂の間もクロマチン構造の再構築で伝承される
7.濃度勾配による発現調節が細胞の運命を決定する
8.隣の細胞がちょっかいを出す:側方抑制とレシプロカルインダクション(鏡像的な誘導)
9.相互作用により境界をつくる:Wntとヘッジホッグの役割
10.細胞は動く:どこへ移動するかで決められる細胞の運命
11.cell mapにより決められている細胞死
12.細胞の寿命と老化:全身を見張るセーフティーネットが疾患解明の鍵

第9章 システム生物医学が生み出す新たな癌の診断と治療

1.癌遺伝子,癌抑制遺伝子から細胞増殖を制御するメカニズム全体の理解へ
2.増殖を加速化する癌遺伝子
3.酵母,ハエ,マウス:比較生物学によるRasの増殖制御システムの解明
4.前癌遺伝子は染色体転座で活性化されることもある
5.増殖を制御する癌抑制遺伝子:Rb遺伝子
6.ゲノムシステムの守護神p53:細胞周期のチェックシステム
7.多段階発癌:癌はたくさんの遺伝子異常が積み重なって進行する
8.ゲノムワイドな染色体構造変化の解析
9.トランスクリプトームによる癌の系統的な診断
10.治療の難しい幹細胞の癌
11.転移癌の治療:細胞移動と血管新生が鍵
12.細胞の相互作用を利用した新たな癌治療の可能性:Wntとヘッジホッグのシステム
13.薬物トランスポーターによる多剤耐性への対応

第10章 生活習慣病治療のシステム生物医学− 制御系の重なりを系統的に理解する−

概要
1.コレステロール代謝のフィードバック調節:閉じないループ
2.スタチンの多面的作用:生理的制御と薬理的作用の2つのメカニズム
3.核内受容体と転写制御ネットワーク
4.インスリンによる血糖の制御
5.脂肪細胞のセンサーとアディポサイトカイン
6.たくさんの制御系で支配される摂食行動
7.基礎代謝量の年齢に伴う変化の謎

終章 omicsの膨大な情報からいかに知識を発見するか

1.多数の制御系の重なりあいとして促える
2.シグナルの拡散と終息:未来への課題
3.もっとも基本的な制御のしくみ:cell mapをなす制御系
4.センサーを標的とする治療法
5.遺伝子の古い概念と新しいomicsからの概念
6.制御系を選んで選択的な治療を生み出す
7.データベースから法則と治療法へ
教科書採用者の声
  • 系統立てて生命のシステムを論じている。最近の研究も取り入れられている。(私大工学部教授)

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  • 【本書名】システム生物医学入門〜生命を遺伝子・タンパク質・細胞の統合ネットワークとして捉える次世代バイオロジー
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