バクテリアの環境応答である「化学走性」を司るシグナル伝達経路のコンピュータモデルのライブラリを構築した。化学走性とは、環境中の特定の化学物質の濃度勾配に反応して泳いでいく現象のことで、鞭毛をもつ大腸菌などのバクテリアは、ある化学物質の量的変化を感知し、その環境情報を細胞内シグナル伝達経路を通して鞭毛に伝達し、泳動をコントロールする。化学走性の分子メカニズムについては現在までに多くの研究がなされ、理解が進んでいる。今回我々は、細胞シミュレーションのための汎用ソフトウェア「E-CELL System」を用い、過去に蓄積された知識を組み合わせることによって、この化学走性のシグナル伝達経路のシミュレーションモデルを実装した。そして反応経路の複雑さや計算方法を変えた複数のモデルを実装して挙動を比較した。「E-CELL System」は現在開発途中のシミュレーションシステムであるため、計算結果を汎用的な数値計算ソフトによる結果と比較し、「E-CELL System」の計算精度や計算効率がどの程度実用的であるかという点も考察した。また、これらの E-CELL モデルを WWW で公開した。 The chemotaxis pathway of Escherichia coli is among the most thoroughly studied cell signaling pathways to date. A number of models have been proposed in the past to explain the mechanisms by which this pathway controls E. coli swimming behavior. However, each modeling study employs different formalisms and simulation algorithms, making comparisons of their performance a non-trivial problem. Standardizing the simulation environment on which these models are implemented is important for reliable model comparisons. The E-Cell Simulation Environment (E-Cell SE) provides a flexible framework in which both deterministic and stochastic algorithms can be used to simulate models with either continuous or discrete variables. Utilizing the flexibility of this system, we are constructing a model library of E. coli chemotaxis on E-Cell System that allows comparative analysis of previously published models

特集「環境からの思考」