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であり准教授である。 [ 1 ] [ 2 ]また、基礎科学研究所の数理・計算科学パイオニア研究センターの主任研究員も務めている。彼の研究は数理生物学と医学、特に非線形力学、確率過程理論、計算科学を融合させ、疾患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などの適切な治療戦略を開発することに焦点を当てている。[ 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。数学を用いて心臓病を研究するというニュース記事を読んだことがきっかけで、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した。[ 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、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 ]韓国に帰国後、 KAISTの数理科学科の助手[ 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準会員、2019年から2020年まではミシガン大学数学科の客員研究員を務めた。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)の数理・計算科学パイオニア研究センターの主任研究員に就任し、生物医学数学グループ(BIMAG)を率いている。[ 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、マルチスケール確率システムの縮約法を開発し、堅牢な概日リズムの基盤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得られる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機構
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根底にある数理モデルを発見しました。この生物時計は1954年に発見されましたが、その仕組みを理解するには60年以上かかりました。関連する要因としては、概日時計を支える生化学ネットワークのトポロジー、主要な抑制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、そして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挙げられます。[ 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理モデル
概日リズムと外部環境の不整合は、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。薬物動態データを用いて薬理モデルを構築し、薬剤と光に対する位相反応曲線を解析することで、様々な環境条件下での薬剤の効果を予測しました。[ 20 ]概日リズムの乱れはがん発症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の妥当性条件の導出
キムは、確率的準定常状態近似(QSSA)を提案し、その正当性を立証する複数の結果を初めて証明した。[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] この近似は、様々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 ]広く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において重大な問題があった。 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における誤りを発見し修正する
キム氏は、米国食品医薬品局(FDA)の薬物相互作用予測に関する現行のガイダンスに誤りを発見し、より正確な計算式を作成した。現行のFDAの方法は不正確であり、人為的な調整が必要となる。新しい計算式は改良された数学的基盤に基づいており、人為的な要因なしに薬物代謝率を正確に予測できる。試験の結果、新しい計算式は薬物相互作用を80%の確率で正確に予測したのに対し、FDAガイダンスの計算式では38%の精度しか得られなかった。この改善は、医薬品開発と臨床使用における安全性を大幅に向上させる可能性がある。[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
ソフトウェア開発
BIMAGは研究の中で、生体振動子の数理モデル、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を開発してきました。[ 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 ] PLOS Computational Biology、[ 40 ]の編集委員を務めており、 PLOS Computational Biologyの客員副編集者も務めています。[ 41 ]彼は、2025年から2028年までSIAM Reviewの編集委員を務めます。[ 42 ] [ 43 ]彼は、Current Opinion in Systems Biologyの編集長です。[ 44 ]
賞と栄誉
科学団体および委員会
選定された出版物
- 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は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). 「一般モデルに基づく因果推論法は同期と間接効果の呪いを克服する」 . 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). 「数理モデリングとウェアラブルデバイスを用いたリアルタイムの個別化睡眠介入」. Sleep . 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・メンテン式を超えて:酵素反応速度論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 .
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参照
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外部リンク