| 第 1 章 序論 |
| 1.1 細胞の中で起きていること 1 |
| 1.1.1転写,翻訳,遺伝子制御の話 1 |
| 1.1.2 シグナル伝達の話 2 |
| 1.1.3 代謝の話 3 |
| 1.2 細胞内の反応とパスウェイ 3 |
| COLUMN 1 小さな RNA 2 |
| 第 2 章 パスウェイのデータベース |
| 2.1 パスウェイデータベースの紹介 5 |
| 2.1.1 KEGG 6 |
| 2.1.2 BioCyc 7 |
| 2.1.3 Ingenuity Pathways Knowledge Base 8 |
| 2.1.4 TRANSPATH 8 |
| 2.1.5 ResNet 9 |
| 2.1.6 Signal Transduction Knowledge Environment(STKE): Database of Cell Signaling 10 |
| 2.1.7 Reactome 11 |
| 2.1.8 Metabolome.jp 12 |
| 2.1.9 まとめ 12 |
| COLUMN 2 XML ってなぁに 6 |
| 2.2 パスウェイを表示するソフトウェアの紹介 13 |
| 2.2.1 Ingenuity Pathway Analysis(IPA) 13 |
| 2.2.2 Pathway Builder 13 |
| 2.2.3 Pathway Studio 13 |
| 2.2.4 Connections Maps 14 |
| 2.2.5 Cytoscape 14 |
| 2.3 パスウェイをとりまく表記規則 15 |
| 2.3.1 Gene Ontology(GO) 15 |
| 2.3.2 PSI MI 15 |
| 2.3.3 CellML 15 |
| 2.3.4 SBML 16 |
| 2.3.5 BioPAX 16 |
| 2.3.6 CSML/CSO 16 |
| 第 3 章 パスウェイシミュレーションソフトウェア |
| 3.1 シミュレーションソフトウェアの裏側 18 |
| 3.1.1 アーキテクチャは決定的,確率的,それともハイブリッド? 18 |
| 3.1.2 パスウェイのモデル化の手法 19 |
| 3.2 シミュレーションのソフトウェア紹介 19 |
| 3.2.1 Gepasi(COPASI) 20 |
| 3.2.2 Virtual Cell 20 |
| 3.2.3 Systems Biology Workbench(SBW),Cell Designer,JDesigner 20 |
| 3.2.4 Dizzy 20 |
| 3.2.5 E-Cell 21 |
| 3.2.6 Cell Illustrator 21 |
| 3.2.7 シミュレーションソフトウェアのまとめ 21 |
| 第 4 章 セルイラストレータをはじめよう |
| 4.1 セルイラストレータのインストール 24 |
| 4.1.1 セルイラストレータのインストールに必要な条件 24 |
| サポートする OS |
| ハードウェアの性能 |
| 4.1.2 セルイラストレータのラインナップ 25 |
| 4.1.3 セルイラストレータのインストールと実行 25 |
| Windows へのインストール |
| Mac OS X へのインストール |
| Linux へのインストール |
| Unix へのインストール |
| 4.1.4 ライセンスのインストール 27 |
| 4.2 セルイラストレータの基本概念 27 |
| 4.2.1 基本概念 27 |
| 4.2.2 エンティティ(Entity) 28 |
| 4.2.3 プロセス(Process) 30 |
| 4.2.4 コネクタ(Connector) 31 |
| 4.2.5 エレメント間の接続ルール 33 |
| 4.2.6 絵つきエレメント 34 |
| 絵つきエンティティのいくつか |
| 絵つきプロセスのいくつか |
| 4.3 セルイラストレータのはじめ方とモデルの編集方法 35 |
| 4.3.1 エレメントの追加 35 |
| エンティティとプロセスの追加 |
| コネクタの追加 |
| 4.3.2 モデルの編集とキャンバス上の操作 38 |
| エレメントの編集 |
| エレメントの選択と移動 |
| エレメントのカット,コピー,ペースト |
| その他のキャンバス上の操作 |
| 4.4 モデルの実行方法 39 |
| 4.4.1 シミュレーションの設定 39 |
| 4.4.2 グラフの設定 41 |
| 4.4.3 シミュレーションの実行 42 |
| 4.5 シミュレーション規則 42 |
| 4.5.1 離散エンティティと離散プロセスを使ったモデルの作成 42 |
| 初期値(Initial Value) |
| 速度(Speed) |
| 閾値(Threshold)とプロセスの実行条件 |
| ディレイ(Delay) |
| 4.5.2 連続エンティティと連続プロセスを使ったモデルの作成 47 |
| 初期値(Initial Value),速度(Speed),閾値(Threshold) |
| プロセスの実行条件 |
| 4.5.3 離散と連続の概念 49 |
| 4.6 絵つきエレメントを用いたパスウェイのモデル化 50 |
| COLUMN 3 オントロジーと絵つきエレメント 52 |
| 4.7 セルイラストレータによるパスウェイのモデル作り 52 |
| 4.7.1 デグラデーション(Degradation) 53 |
| 4.7.2 移行(Translocation) 54 |
| 4.7.3 転写(Transcription) 58 |
| 4.7.4 結合(Binding) 60 |
| 4.7.5 解離(Dissociation) 62 |
| 4.7.6 抑制(Inhibition) 63 |
| 4.7.7 酵素(Enzyme)反応によるリン酸化(Phosphorylation) 65 |
| 4.8 まとめ 68 |
| COLUMN 4 プロセス間の競合問題 69 |
| COLUMN 5 汎用エレメントの使い方 70 |
| 第 5 章 パスウェイ表現とシミュレーション |
| 5.1 シグナル伝達経路のモデル作り 72 |
| 5.1.1 登場するメインプレーヤー:リガンドと受容体 72 |
| 5.1.2 EGF刺激によるEGFRを介したシグナル伝達のモデル化 73 |
| 細胞の配置 |
| EGFRの配置 |
| EGFとEGFRの結合 |
| EGFとEGFR複合体の2量体化 |
| EGFRのリン酸化と脱リン酸化 |
| EGFR を介したシグナルの薬剤による阻害 |
| COLUMN 6 絵の編集 82 |
| 5.2 代謝系のモデル作り 84 |
| 5.2.1 化学反応式とパスウェイ表現 84 |
| 5.2.2 ミカエリス・メンテンの式とセルイラストレータのパスウェイ表現 85 |
| 5.2.3 解糖のパスウェイのモデル作り 85 |
| 5.2.4 解糖のパスウェイのモデルのシミュレーション 98 |
| 5.2.5 モデルの改良 98 |
| COLUMN 7 セルイラストレータのフォーラム(掲示板) 95 |
| COLUMN 8 セルイラストレータ 3.0 の反応速度様式について 100 |
| 5.3 遺伝子制御ネットワークのモデル作り 102 |
| 5.3.1 体内時計と概日リズム 102 |
| 5.3.2 マウスのサーカディアンリズムの遺伝子制御ネットワーク 102 |
| 5.3.3 マウスのサーカディアンリズムのモデル化 103 |
| 核,細胞質の配置 |
| Perの転写と翻訳 |
| Cryの転写と翻訳 |
| PerとCry mRNAとPERとTIMタンパク質の自然崩壊 |
| PERとCRYタンパク質の関係 |
| PerとCry遺伝子の負のフィードバックループ |
| Rev-Erb遺伝子の導入 |
| BmalとClock遺伝子の転写と翻訳 |
| BMALとCLOCKタンパク質の関係 |
| BMAL |
| CLOCK複合体による転写促進 |
| 5.3.4 シミュレーションによる仮説の生成 116 |
| 5.4 まとめ 120 |
| 第 6 章 いろいろなパスウェイ |
| 6.1 パン酵母の遺伝子ネットワーク 122 |
| 6.2 遺伝子ネットワークの解析方法 124 |
| 6.2.1 遺伝子ネットワークの表示 124 |
| 6.2.2 遺伝子ネットワークのレイアウト 124 |
| 6.2.3 パス検索機能 126 |
| 6.2.4 サブネットワーク抽出機能 128 |
| 6.2.5 2 つのサブネットワークの比較 128 |
| 6.3 まとめ 130 |
| あとがき 131 |
| 索引 135 |
