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代謝系は、代謝化合物が酵素反応によって結ばれた巨大なネットワークである。複雑な代謝ネットワークがどのように進化してきたかについては様々な仮説が提唱されている。発表者はこれまでKEGG PATHWAY代謝経路データベースを用いたin silico解析を行い、代謝ネットワーク中の機能単位の抽出と、その進化に関する考察を行ってきた。発表ではこれまでの研究を紹介するとともに、代謝ネットワークの頑健性を担うメカニズムにアプローチする計画について述べる。必須遺伝子を除く遺伝子の二重変異株の致死性を実験的に検出した大腸菌二重変異体致死データには、互いに補償しあう遺伝子の関係が反映されていると考えられる。本研究では、大腸菌二重変異体致死データを用いた代謝ネットワークのin silico解析により、生物の頑健性を担うメカニズムの全体像の解明と、頑健性の獲得に関わる進化モデルの構築を目指す。
【参考論文】
Modular Architecture of Metabolic Pathways Revealed by ConservedSequences of Reactions
Ai Muto, Masaaki Kotera, Toshiaki Tokimatsu, Zenichi Nakagawa, Susumu Goto, and Minoru Kanehisa
Journal of Chemical Information and Modeling 2013, 53, 613‐622