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作村 諭一

  • PI
奈良先端科学技術大学院大学 データ駆動型サイエンス創造センター
教授
Research Areas
データ駆動型生物学
Keywords
血管新生、画像解析、定量モデル、機械学習

研究概要

私はもともと計算論的神経科学分野でHodgkin-Huxleyモデルを用いた研究をしておりました。このモデルは神経膜電位の定量数理モデルと説明されますが、実体はタンパク質と膜電位の相互作用からなるマルチフィジクスシステムです。その後、2000年初期からPC12細胞や海馬神経細胞の形態形成に関する数理モデル研究を開始しました。細胞のライブイメージを繰り返し見たとき、私は細胞の形態形成がタンパク質、機械的力、形態そのものからなるマルチフィジクスシステムだと確信しました。しかし、当時の生物学分野、特に数理モデル研究では、分子とその相互作用だけで機能を説明すべしという強い風潮がありました。そのため、研究を進める上で多くの風当たりと苦難がありましたが、神経形態の極性化過程を既存の物理法則と実験データで定量的に数理モデル化できたことは自信となりました。最近では、細胞膜の弾性エネルギーを考慮することで、細胞エッジの移動速度を3つのRho GTPase活性度で定量的に定式化できました。このような経緯から、私は本研究領域の目的に強く共感しております。公募メンバに加えていただけたことは大変光栄です。本領域では、これまでの経験を活かして血管新生の形成原理の解明を目指します。実験画像を定量し、定量数理モデルを構築します。皆様と集い議論できることを楽しみにしています。

経歴

2021年4月 – 現在奈良先端科学技術大学院大学 データ駆動型サイエンス創造センター 教授
2018年4月 – 2021年3月 奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 准教授
2017年4月 – 2018年3月 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 准教授
2012年4月 – 2017年3月 愛知県立大学 情報科学部 准教授
2011年4月 – 2012年3月 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 特任准教授
2004年4月 – 2011年3月 奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 特任准教授
2000年4月 – 2004年3月 奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 助手
1999年4月 – 2000年3月 東京大学 大学院 新領域創成科学研究科 リサーチアソシエイト

関連業績

  • Discrimination of volatile organic compounds using a sensor array via a rapid method based on linear discriminant analysis
    Itoh T, Koyama Y, Sakumura Y, Akamatsu T, Tsuruta A, Masuda Y, Shin W
    Sensors and Actuators B: Chemical
    DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.133803, 2023.
  • Decoding cellular deformation from pseudo-simultaneously observed Rho GTPase activities
    Kunida K, Takagi N, Aoki K, Ikeda K, Nakamura T, Sakumura Y
    Cell Reports
    DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112071
  • Sensing of substratum rigidity and directional migration by fast-crawling cells
    Okimura C, Sakumura Y, Shimabukuro K, & Iwadate Y
    Physical Review E
    DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.97.052401, 2018.
  • Computational Methods for Estimating Molecular System from Membrane Potential Recordings in Nerve Growth Cone
    Yamada T, Nishiyama M, Oba S, Jimbo HC, Ikeda K, Ishii S, Hong K & Sakumura Y
    Scientific Reports
    DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-22506-3, 2018.
  • Fast-crawling cell types migrate to avoid the direction of periodic substratum stretching
    Okimura C, Ueda K, Sakumura Y and Iwadate Y
    Cell Adhesion & Migration
    DOI: https://doi.org/10.1080/19336918.2015.1129482, 2016.
  • Actin Migration Driven by Directional Assembly and Disassembly of Membrane-Anchored Actin Filaments
    Katsuno H, Toriyama M, Hosokawa Y, Mizuno K, Ikeda K, Sakumura Y, Inagaki N
    Cell Reports
    DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2015.06.048
  • Bayesian Cell Force Estimation Considering Force Directions
    Kozawa S, Sakumura Y, Toriyama M, Inagaki N, Ikeda K
    Neural Processing Letters
    DOI: https://doi.org/10.1007/s11063-013-9320-y, 2013
  • Conversion of a Signal into Forces for Axon Outgrowth through Pak1-mediated Shootin1 Phosphorylation
    Toriyama M, Kozawa S, Sakumura Y, Inagaki N
    Curr Biol
    DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.02.017
  • Systems Biology of Symmetry-Breaking during Neuronal Polarity Formation
    Inagaki N, Toriyama M, Sakumura Y
    Dev. Neurobiol
    DOI: https://doi.org/10.1002/dneu.20837
  • A Diffusion-based neurite length sensing mechanism involved in neuronal symmetry-breaking
    Toriyama M, Sakumura Y, Shimada T, Ishii S, Inagaki N
    Mol Syst Biol
    DOI: https://doi.org/10.1038/msb.2010.51