ERK信号转导通路的时空动力学及其随机效应

项目名称： ERK信号转导通路的时空动力学及其随机效应

项目编号： No.10905089

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 生物科学

项目作者： 易鸣

作者单位： 中国科学院武汉物理与数学研究所

项目金额： 18万元

中文摘要： 以动物细胞的胞外信号调节激酶（ERK）信号转导通路为研究对象，理论上研究该通路的时空动力学和随机效应。首先基于反应动力学原理和实验数据，考虑进激酶与磷酸酯酶的空间分离以及细胞质内各种激酶的慢速率扩散这两个关键的空间效应，建立起ERK信号通路的确定性反应扩散模型，探讨细胞质内活性激酶信号的时空动力学行为；然后考虑进细胞水平所固有的扩散随机性和生化反应随机性，将随机效应与空间效应相结合，建立起单细胞水平的随机反应扩散模型，利用非平衡统计物理学理论和方法研究活性激酶信号的时空随机动力学。本项目的研究意义在于:利用统计物理学方法研究复杂生物系统，建立ERK信号转导通路的时空动力学模型，理论揭示反应扩散过程随机性的影响，从而有助于加深对真实细胞条件下信号转导网络设计原理以及调控机制的系统理解，为基于信号转导通路的肿瘤治疗提供理论依据，并希望为实验提供定量预测。

中文关键词： 复杂网络；非线性动力学；生物网络；随机动力学；酶动力学

英文摘要：

英文关键词： complex network；nonlinear dynamics；biological network；stochastic dynamics；enzyme kinetics