Kazuhiro Takemoto

Research Brief

I aim at synthetic understanding living systems from a mathematical and informatics viewpoint such as bioinformatics and network theory. Especially, I focused on metabolism (metabolic network). Living organisms produce compounds of many types via their metabolisms, which adaptively shape-shift with changing environment in long evolutionary history. Elucidation of design principles for metabolite diversity and metabolic pathway is important to understand environmental adaptation and to control life phenomena. I will propose a novel mathematical framework for describing metabolic design principles using available metabolic information, and attempt an application to trenchant designs of effective microorganisms and so on.

バイオインフォマティクスやネットワーク理論といった情報・数理的な観点から、生物系に対する統合的な理解を目指しています。特に、代謝システム（代謝ネットワーク）について注目して研究を行っています。生物は、長い進化過程において代謝システムを変化させることでさまざまな代謝物を合成し、環境に適応してきました。このような代謝物組成の決定や代謝経路の形成に働く原理を明らかにすることは、そのような適応の理解や生命現象の制御において重要です。利用可能な代謝情報を駆使することで代謝システムの設計原理（形成や適応）を記述するための新たな数理的な枠組みを構築し、有用な生産物の人工合成などに応用したいと考えています。

より具体的にはこちらのページをご参考ください。これまでの研究を概説しています。

Recent History

A new paper was published. We analyzed the metabolic network robustness using branching process approximation. The preprint version is available at arXiv. 2011/10/12
A new paper was published. We demonstrated a primary result on the effect of growth conditions on metabolic network structure in Archaea. 2011/10/7
A new paper was published. We may see a new side of the chaperonin GroEL through the characteristic distribution pattern of GroEL substrates on the metabolic network. 2011/6/24
wrote two book chapters on network theory (but, it will take some time before the book comes out). 2011/4/28
実験医学増刊4月号「細胞を創る・生命システムを創る」に小文を寄稿しました。2011/4/21