細胞の分子生物学 15章 細胞の情報伝達 第1~5節

担当：栗本
参加者：7名

<概要>
第1節：シグナルの伝達方法には様々な種類があるが、標的細胞は全て受容体で応答
　　  　する。遺伝子調節タンパクの組み合わせによって特有の応答をし、足場タン
　　　  パクを用いることによって、混線することなく効率のよい伝達をする。
第2節：Gタンパク共役型受容体(GPCR)は全ての真核細胞に存在する細胞表面受容体
　　　  の最大のファミリーであり、動物の細胞表面受容体のほとんどを占める。
　　　  GPCRは環状AMPなどの小分子細胞仲介物質を増加させて作用する。
第3節：酵素共役型受容体はリガンド結合ドメインが細胞膜の外側表面にある膜貫通
　　　  タンパクであり、自身が活性酵素を持つか、もしくは1個の酵素と直接結合し
　　　  ている。受容体チロシンキナーゼなど主に6つの受容体グループがある。
第4節：細胞外シグナルが転写抑制から転写活性へスイッチを切り替えるNotch受容体
　　　  タンパク・Wntタンパク・Hedgehogタンパクを介する経路と、シグナルが維
　　　  持されると活性が長時間にわたって振動するNFκBタンパクの経路がある。
第5節：植物では細胞表面受容体のほとんどが酵素共役型受容体である。植物ホルモ
　　　  ンのエチレンやオーキシンなども植物特有のシグナルである。


<議題>
細胞の情報伝達を電気回路で再現することはできないか
→ 細胞内知見を全て論理回路で表現できるのか？

入出力のみ合っていれば良いのであれば、実現できそう。
細胞内の仕組みが全て既知であれば簡単に表現できるのではないか。


☆ 細胞でしかできなさそうなことは？
・ 実態が必要な物(葉緑体が光によって他の葉緑体との位置関係も含めて動くなど)
・ 確率的に起こる要素(シグナルが入ってくるタイミングによって出力が変わるなど)
　→ 実装するとなるとエネルギーやスペースなどの制約がある場合難しい
・ 未知の化合物への反応
・ 方向が関係するもの(3次元モデル)
・ 対ノイズ耐性が強くなければいけない


<まとめ>
1番の課題は、細胞の仕組みについてまだ解明されていないことが多いことであると感じた。全ての仕組みがもし解明されれば、情報伝達を再現するだけでなく、ヒト全部を再現することも可能になるかもしれない。生物系も機械系も結局 同じところを目指しているという話は面白いと思った。