望月理論生物学研究室

生命科学における分子レベルの解明は現在目覚しく進み、その情報量の増加はとどまることを知りません。高次な生命現象の多くが、分子や細胞などの要素が複雑に相互作用しあうネットワークに支配されており、そのシステム全体から機能が生まれることが明らかとなってきました。我々は増加し続ける情報を処理し、複雑なシステムに統合的な理解を与えるために、数理科学などの理論的手法を用いて、生命現象に取り組んでいます。理論的手法を用いることで、複雑に見えるシステムに対しても、それを支配する単純な法則を導くことができます。我々は、実験生物学者との共同研究を積極的に進めており、その繰り返しにより予測検証型の新しい生物学を構築したいと考えています。同時に、生物学固有の問題意識に基づいた理論の構築も目指しています。

研究テーマ

• 数理的手法・理論的手法による生命現象の解明
• 生物学固有の理論の構築

主要論文

1. Kubota,Y., Karube, F., Nomura, M., Gulledge, A. T., Mochizuki, A., Schertel, A. and Kawaguchi Y.:
   "Conserved properties of dendritic trees in four cortical interneuron subtypes"
   Sci. Rep. 1, 89. (2011)
2. Mochizuki A. and Saito D.:
   "Analyzing steady states of dynamics of bio-molecules from the structure of regulatory networks"
   J. Theor. Biol. 266, 323-335. (2010)
3. Takahashi, J., Ohbayashi, A., Oginuma, M., Saito, D., Mochizuki, A., Saga, Y. and Takada, S.:
   "Analysis of Ripply1/2-deficient mouse embryos reveals a mechanism underlying the rostrocaudal patterning within a somite."
   Dev. Biol. 342, 134-145. (2010)
   
4. Nakazato, K. and Mochizuki A.:
   "Steepness of thermal gradient is essential to obtain a unified view of thermotaxis in C. elegans."
   J. Theor. Biol. 260, 56-65. (2009)
5. Mochizuki A.:
   "Structure of regulatory networks and diversity of gene expression patterns."
   J. theor. Biol. 250, 307-321 (2008)
6. Sugimura K., Shimono K., Uemura T. and Mochizuki A.:
   "Self-organizing mechanism for development of space-filling neuronal dendrites."
   PLoS Comput Biol. 3(11), 2143-2154 (2007)
7. Ishihara, S., Otsuji, M. and Mochizuki, A.:
   "Transient and steady state of mass-conserved reaction-diffusion systems."
   Phys. Rev. E 75 (1), 015203-1 - 015203-4 (2007)
8. Nakamura, T., Mine, N., Nakaguchi, E., Mochizuki, A., Yamamoto, M., Yashiro, K., Meno, C., & Hamada, H.:
   "Generation of robust left-right asymmetry in the mouse embryo requires a self-enhancement and lateral-inhibition system."
   Dev. Cell 11, 495-504 (2006)
   
9. Fujita, H. & Mochizuki, A.:
   "Fujita, H. & Mochizuki, A. (2006) The Origin of the Diversity of Leaf Venation Pattern."
   Dev. Dyn. 235, 2710-2721 (2006)
   
10. Takigawa-Imamura, H., Mochizuki, A.:
    "Predicting regulation of the phosphorylation cycle of KaiC clock protein using mathematical analysis."
    J Biol. Rhythms 21, 405-416 (2006)