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キム・ジェギョン | |
|---|---|
 | |
| 生まれる | 1982年12月14日 |
| 教育 | 博士号 |
| 母校 | ミシガン大学、ソウル国立大学 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 数理生物学、概日リズム、睡眠、単一細胞シークエンシング、がん、マルチスケール確率システム、機械学習、薬理システムモデル |
| 機関 | KAIST基礎科学研究所、韓国高等研究所、ミシガン大学数理生命科学研究所 |
| 論文 | 細胞時計の数学的モデリングと解析 (2012) |
| 博士課程の指導教員 | ダニエル・フォージャー、ビクトリア・ブース |
| その他の学術アドバイザー | トラシェット・ジャクソン |
| 韓国名 | |
| ハングル | 金城剛 |
| 漢字 | 金載暻 |
| 改訂ローマ字表記 | キム・ジェギョン |
| マッキューン・ライシャワー | キム・チェギョン |
| Webサイト | KAISTのIBSバイオメディカル数学グループラボ |
キム・ジェギョン（韓国語： 김재경 、1982年12月14日生まれ）は、 KAIST数理科学科の生物医学数学者および准教授であり[1] [2] 、基礎科学研究所のパイオニア数学・計算科学研究センターの主任研究員でもある。彼の研究は数理生物学と医学、具体的には非線形力学、確率過程理論、計算科学の組み合わせに焦点を当てており、病気のメカニズムをより深く理解し、睡眠障害に対する薬物療法やデジタル医療を含む適切な治療戦略を開発することを目指している。[3] [4]
教育
キム氏は1982年、韓国の大邱生まれ。嶺南中学校、嶺南高等学校を経てソウルに移り、 2005年にソウル国立大学で数学教育の学士号を首席で取得。心臓病の研究に数学を使用するというニュース記事を読み、数理生物学で知られるミシガン大学に進学。 [5] 2013年に応用数学と学際数学の博士号を取得。細胞時計に関するこの論文でサムナー・バイロン・マイヤーズ賞を受賞。 [6] [7]指導教員はダニエル・フォージャーとビクトリア・ブースで、トラシェット・ジャクソンは論文審査委員だった。
キャリア
キム氏はオハイオ州立大学の数理生命科学研究所の博士研究員であった。[8] [9] [10]韓国に戻ってからは、 KAISTの数理科学科で助手[11]および准教授を務めた。[12]また、2018年からは韓国高等研究所の准会員として、2019年から2020年まではミシガン大学数学科の客員研究員として勤務した。2019年には韓国科学技術青年アカデミーの会員となった。[13]
2021年3月、キム氏は基礎科学研究所（IBS）のパイオニア数学・計算科学研究センターの主任研究員となり、生物医学数学グループ（BIMAG）を率いた。[14] [15] [16] BIMAGでは3つのチームが研究を行っている。細胞内ダイナミクスチームは、マルチスケールの確率システムの縮約法を開発し、堅牢な概日リズムの基礎となる分子メカニズムを特定している。細胞間ダイナミクスチームは、動的ネットワークの推論法と、ネットワークレベルでの概日リズム睡眠障害の原因と治療戦略を開発している。システムダイナミクスチームは、ウェアラブルデバイスからのノイズの多い人間の活動データを分析し、最適な睡眠パターンを特定するためのその応用方法を開発し、睡眠障害と癌のための時間療法を開発している。[17]
概日時計の周期制御のメカニズム
キムは、気温の変化にもかかわらず、概日時計を制御する分子メカニズムの基礎となる数学モデルを発見した。この生物時計は1954年に発見されたが、その動作方法を理解するのに60年以上かかった。関連する要因には、概日時計の基礎となる生化学ネットワークのトポロジー、主要なリプレッサータンパク質の安定性を制御するリン酸スイッチが温度の影響を補正できること、哺乳類の概日時計の細胞が同期したリズムを生成するために結合していること、概日時計の確率性をフィルタリングするメカニズムなどがある。 [18] [19]
概日リズムの乱れによって引き起こされる疾患を治療するための数学モデル
概日リズムと外部環境の不一致は、重大な生理学的問題を引き起こす可能性があります。キム氏は、概日時計を再調整することを目的とした薬剤PF-670462を研究しました。薬物動態データを使用して、薬理学モデルを構築し、薬剤と光に対する位相応答曲線を分析し、さまざまな環境条件下での薬剤の効果を予測するのに役立ちました。[20]概日リズムの乱れは癌になるリスクを高めるため、キム氏はp53とPER2の相互作用を研究しました。[21]
確率的QSSAの有効条件の導出
キムは、確率的準定常状態近似（QSSA）を初めて提案し、それを正当化する複数の結果を証明した。 [22] [23] [24] [25] [26] この近似は、さまざまな生物システムの確率モデルを簡略化するために広く使用されている。[27]一般的に使用されているにもかかわらず、確率的QSSAが正確であるかどうか、またどのような条件下で失敗する可能性があるかを理解することは重大な問題であった。キムは、確率的QSSAの誤差を直接計算する方法の開発に取り組んできた。これにより、確率的QSSAをいつどのように使用するかについての明確なガイドラインが提供された。さらに、確率的QSSAが無効な場合にモデルを簡素化する新しい方法も開発した。[28] [26]
FDAガイドラインの方程式の誤りを発見し修正する
キム氏は、米国食品医薬品局（FDA）の体内での薬物相互作用を予測するための現在のガイドラインに誤りを発見し、より正確な式を作成した。現在のFDAの方法は不正確で、人為的な調整が必要である。新しい式は改良された数学的基礎に基づいており、人為的な要因なしに薬物代謝率を正確に予測できる。テストしたところ、新しい式は薬物相互作用を80％の確率で正確に予測したが、FDAガイドラインの式では38％だった。この改善により、臨床使用における薬物開発と安全性が大幅に向上する可能性がある。[29] [30] [31]
ソフトウェア開発
BIMAGは研究の過程で、生体振動子の数学的モデル、ベイズ推論アルゴリズム、確率解析、因果推論、睡眠障害の診断、睡眠データの補完など、さまざまなソフトウェアも開発してきました。[32]
ジャーナル編集
ジェ・キョンは、Journal of Biological Rhythms [33] 、PLOS One [34] 、Journal of Theoretical Biology [35] 、Mathematical Biosciences [36]、 Current Opinion in Systems Biology [ 37]、 npj Systems Biology and Applications [38]、npj Biological Timing and Sleep [ 39]の編集委員を務めたほか、 PLOS Computational Biology [40 ] の客員副編集者も務めています。彼は2025年から2028年までSIAM Reviewの編集委員を務める予定です。[41] [42]
受賞と栄誉
- 2023年：科学技術情報通信省表彰[43] [44]
- 2023年：KAISTグローバル研究協力賞、KAIST [45]
- 2021年：崔錫貞賞（ko）、科学技術情報通信部および韓国数学会[46] [47] [48] [49]
- 2019年：バージニア科学アカデミーJ.シェルトン・ホースリー研究賞[50]
- 2019年：KAIST自然科学部教育賞
- 2017年:ヒューマンフロンティアサイエンスプログラム助成金[51]
- 2017年：韓国産業応用数学会若手研究者賞[52] [53]
- 2017年：KAISTエウォン助教授（優秀若手教員賞）[54]
- 2016年：KAIST自然科学部教育賞[55]
- 2016年: 韓国の若手トップ科学者30人、POSTEC、東亜日報[56]
- 2015年: ポスコTJパーク財団チョンアム科学フェロー[57] [58]
- 2015年：韓国数学会サンサン若手数学者賞[59] [60]
- 2013年：ミシガン大学サムナー・バイロン・マイヤーズ賞[6] [7]
- 2012年：ミシガン大学数学部優秀教育賞[61]
- 2010年：ミシガン大学ラッカム国際学生フェローシップ[62]
- 2006年：大韓民国空軍教育方法発表コンテスト空軍参謀総長賞
- 2005年：ソウル国立大学優秀学習賞学部長表彰
科学団体および委員会
- 2023年: 産業応用数学動的システム学会推薦委員会
- 2021–2023:生体リズム研究協会広報委員会[63]
- 2021年：数理生物学会SMB2021組織委員会[64]
- 2020年、2022年：産業応用数理生命科学協会推薦委員会
- 2019年～現在：韓国科学技術青年アカデミー会員[13]
- 2018年～現在: 韓国数学会応用数学委員会
- 2018年～現在：韓国産業応用数学会国際交流委員会[65]
- 2016年～現在：韓国人口アプローチグループ運営委員会[66]
- 2015年～現在：韓国産業応用数学会理事[67]
- 2015年～現在：韓国数学会会員
- 2014年～現在：数理生物学会会員
- 2013年～現在：生物物理学会会員
- 2012年～現在：生体リズム研究会会員
- 2009年～現在: 産業応用数学協会会員
- 2009年～現在:アメリカ数学会会員
主な出版物
- Jo, Hyeontae; Hong, Hyukpyo; Hwang, Hyung Ju; Chang, Won; Kim, Jae Kyoung (2023年12月26日). 「密度物理学に基づくニューラルネットワークがシグナル伝達における細胞異質性の原因を明らかにする」. Patterns . 5 ( 2). doi : 10.1016/j.patter.2023.100899 . PMC 10873160. PMID 38370126.
- Park, Se Ho; Ha, Seokmin; Kim, Jae Kyoung (2023年7月24日). 「一般的なモデルベースの因果推論法は、同期と間接効果の呪いを克服します」. Nature Communications . 14 (1): 4287. Bibcode :2023NatCo..14.4287P. doi :10.1038/s41467-023-39983-4. PMC 10366229. PMID 37488136 .
- Song, Yun Min; Choi, Su Jung; Park, Se Ho; Lee, Soo Jin; Joo, Eun Yeon; Kim, Jae Kyoung (2023 年 9 月 1 日)。「数学的モデリングとウェアラブルデバイスを使用したリアルタイムのパーソナライズされた睡眠介入」。睡眠。46 ( 9 ): zsad179。doi :10.1093/sleep/zsad179。PMID 37422720 。
- Choi, Boseung; Rempala, Grzegorz A. ; Kim, Jae Kyoung (2017 年 12 月 5 日)。「ミカエリス-メンテン方程式を超えて: 酵素反応速度パラメータの正確かつ効率的な推定」。Scientific Reports。7 ( 1 ) : 17018。Bibcode : 2017NatSR...717018C。doi :10.1038/ s41598-017-17072 - z。PMC 5717222。PMID 29208922。
- Jeong, Eui Min; Kwon, Miri; Cho, Eunjoo; Lee, Sang Hyuk; Kim, Hyun; Kim, Eun Young; Kim, Jae Kyoung (2022年2月22日). 「体系的なモデリング主導の実験により、階層的に組織化されたペースメーカーニューロンの基礎となる明確な分子時計機構が特定される」。米国 科学アカデミー紀要。119 ( 8): e2113403119。Bibcode :2022PNAS..11913403J。doi : 10.1073 / pnas.2113403119。PMC 8872709。PMID 35193959。
- Song, Yun Min ; Hong, Hyukpyo; Kim, Jae Kyoung (2018 年 10 月 18 日)。「単純な非基本的傾向を用いたマルチスケール確率的生化学システムの普遍的に有効な縮約」。PLOS Computational Biology。17 ( 10 ) : e1008952。doi : 10.1371/ journal.pcbi.1008952。PMC 8562860。PMID 34662330。
- Zhou, Min ; Kim, Jae Kyoung; Eng, Gracie Wee Ling; Forger, Daniel B.; Virshup, David M. (2015 年 10 月 1 日)。「Period2 ホスホスイッチが概日周期を制御し、温度がそれを補正する」。分子細胞。60 ( 1 ) : 77–88。doi : 10.1016/ j.molcel.2015.08.022。PMID 26431025。
- Ye, Chen; Kim, Jae Kyoung; Hirning, Andrew J.; Josić, Kresimir; Bennett, Matthew R. (2015 年 8 月). 「合成微生物コンソーシアムにおける遺伝子振動の出現」. Science . 349 (6251): 986–989. Bibcode :2015Sci...349..986C. doi : 10.1126/science.aaa3794. PMC 4597888. PMID 26315440.
参照
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外部リンク
- KAISTのキム・ジェギョン研究室
- IBS 生物医学数学グループ
- Mathbiomed GitHub
- KAISTオープンアクセスセルフアーカイブシステム
- 김재경 대학교수 - Naver 인물검색 (韓国語)
- 모든 것의 수다 (韓国語)
- 수학과 생물학의 아름다운 만남, 수리생물학 | 2018 봄 카오스강연 '모든 것의 수다' 7강 (韓国語)