東北大学研究Discovery Saga

無機ナノ粒子が集まると、その配列の仕方によって光学的・磁気的特性が変化します。したがって、無機ナノ粒子の配列構造を自在に制御できれば、配列に起因した物性の制御にもつながります。東北大学多元物質科学研究所の佐藤梨奈大学院生（研究当時: 同大学院環境科学研究科、現: 物質・材料研究機構 ICYS研究員）、同大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターの蟹江澄志教授らの研究チームは、金ナノ粒子表面に結合させた有機分子の温度や圧縮に応答したわずかな変化を観測し、それが粒子集団全体の並び方を変えるという、新たなナノ粒子配列メカニズムを明らかにしました。本研究チームは、温度応答性...

キーワード：物質科学/異方性/放射光/金ナノ粒子/環境適応/有機分子/持続可能/持続可能な開発/温度応答性/ナノ粒子/マイクロ/マイクロ流体/集団構造/マイクロ流体デバイス

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年5月3日この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

バイオレットライトを発するマイクロLEDを搭載したディスプレイシステムを開発

―屋内環境で不足する光をディスプレイで補う新たな発想―

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月30日

メタノールを効率よくエネルギー変換する酵素の立体構造を解明

メタノールをエネルギー源として利用する酵母において重要な役割を担う酵素の立体構造を、クライオ電子顕微鏡を用いて高精度で解明しました。その結果、よく似た構造の2種類の酵素が環境に応じて異なる働きをする仕組みが明らかとなりました。カーボンニュートラル社会の実現に向けて、メタノールの効率的な資源化が注目されています。本研究では、より効率的なメタノール利用の鍵を探るため、メタノールで成長する酵母Ogataea methanolica におけるアルコールオキシダーゼ（AOD）という酵素に着目し、その構造と機能の違いをクライオ電子顕微鏡を用いて明らかにしました。AODには複数...

キーワード：物質科学/電子伝達/カーボンニュートラル/ホルムアルデヒド/持続可能/持続可能な開発/カーボン/電子顕微鏡/エネルギー変換/メタノール/酵素活性/アルデヒド/性決定/微生物/クライオ電子顕微鏡/アルコール/分子機構/アミノ酸/エネルギー代謝/立体構造

他の関係分野：数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月30日

小胞体における亜鉛とレドックスのクロストークを発見

〜亜鉛の制御破綻による疾患発症機構の理解に新たな視点〜

亜鉛は必須微量元素の一つで、様々なタンパク質と結合・解離し多様な生命現象を支えています。そのため、亜鉛の不足や過剰は免疫機能、創傷治癒、味覚嗅覚障害といった病態を引き起こします。細胞膜や細胞内小器官（オルガネラ）の膜上で亜鉛トランスポータータンパク質が生体膜を隔てた亜鉛輸送を行うことで、細胞内の亜鉛濃度調節がなされています。ヒトには10種類のZnT、14種類のZIP亜鉛トランスポーター遺伝子がそれぞれ発見されており、それらの欠損が遺伝性疾患と関連することが多く報告されています。しかしながら、亜鉛イオン濃度制御の破綻が細胞機能の破綻につながる詳細な分子機構はほとんど未解明でした。九州...

キーワード：免疫機能/物質科学/微量元素/構造形成/スルフィド/酸化還元反応/遺伝性疾患/細胞内小器官/オルガネラ/クロストーク/ジスルフィド結合/レドックス制御/持続可能/還元反応/持続可能な開発/金属イオン/酸化還元/リボソーム/生体内/システイン/酸化酵素/生合成/嗅覚障害/細胞膜/EGF受容体/レドックス/細胞毒性/生体防御/分子機構/アミノ酸/細胞増殖/酸化反応/受容体/小胞体/生体膜/膜タンパク質/立体構造/遺伝子/創傷治癒

他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月14日

世界初！光で加速するコレラ菌

～新しい細菌のエネルギー制御経路～

琉球大学大学院医学研究科の許駿助教、山城哲名誉教授、東北大学大学院工学研究科の中村修一准教授、東京大学大学院工学研究科の冨岡倫太郎研究員らの研究グループの研究成果が、米国科学アカデミーが発行する学術雑誌「PNAS」誌に掲載されました。図１コレラ菌の感染サイクルと環境応答A：コレラ菌の感染サイクル。コレラ菌に汚染された飲料水や食品の摂取によりヒトに感染し、下痢症を...

キーワード：環境適応/持続可能/持続可能な開発/水環境/センシング/リスク評価/運動制御/環境応答/環境要因/公衆衛生/細菌

他の関係分野：工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月6日

エンベロープウイルス粒子を検出するサンドイッチELISAを実現

―脂質膜結合性リガンドの利用により「タンパク質」検出を「ウイルス粒子」検出に変換―

A型インフルエンザなど、ここ10年ほどの間に世界的に大流行したウイルス感染症のほとんどは、脂質膜を持つウイルス（エンベロープウイルス）によるものです。ウイルスによる感染症拡大抑制対策にはウイルス解析技術が必要不可欠であり、一般的にはウイルス粒子内に含まれるタンパク質を計測する抗体法ならびにゲノム（核酸）を計測するPCR法が用いられています。一方、これらはウイルス粒子構造を破壊後に解析する手法であり、感染力などのウイルス粒子としての機能を評価することは困難です。東北大学大学院理学研究科の佐藤雄介准教授らの研究グループは、典型的なエンベロープウイルスであるA型インフルエンザウイルス（I...

キーワード：分析技術/両親媒性/PCR法/ELISA法/持続可能/持続可能な開発/粒子計測/機能性/脂質膜/ELISA/機能解析/脂質二重膜/ウイルス感染症/酵素反応/PCR/インフルエンザ/インフルエンザウイルス/リガンド/酸化反応/ウイルス/ゲノム/感染症/抗体/脂質

他の関係分野：環境学化学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月3日

小惑星ベヌー試料から核酸塩基と高濃度の尿素を検出

～小惑星環境での化学プロセスの絞り込みに成功～

北海道大学低温科学研究所の大場康弘准教授、海洋研究開発機構の古賀俊貴ポストドクトラル研究員、高野淑識上席研究員、九州大学大学院理学研究院の奈良岡浩教授（研究当時）、東北大学大学院理学研究科の古川善博教授らが所属する国際研究グループは、アメリカNASA主導の小惑星探査計画「OSIRIS-REx」で炭素質B型小惑星（101955）ベヌー（Bennu）から持ち帰られた粒子から、地球生命に必須の核酸塩基全5種を含む、合計38種の窒素複素環化合物*1、及び高濃度の尿素*2の検出に成功しました。小惑星サンプルリターン計画「OSIRIS-REx」では、...

キーワード：海洋/化学進化/小惑星/惑星/惑星探査/アンモニア/環状化合物/複素環化合物/グルコース/有機分子/アミン/前駆体/有機物/リン酸/代謝産物/RNA/アミノ酸/ヌクレオシド/核酸塩基/遺伝子

他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月2日

「盗んだタンパク質」で光る魚、全ゲノム解読に成功

－消化されないタンパク質の謎解明へ－

生物の持つ様々な機能は、通常、自身のゲノムに書き込まれた遺伝子によって制御されています。研究チームは、発光魚の一種であるキンメモドキが、餌であるウミホタル類から発光酵素「ルシフェラーゼ」を取り込み、自らの発光に利用しているという「盗タンパク質現象」を以前に発見していました。しかし、本種のゲノムに発光酵素の遺伝子が本当に存在しないのかは不明でした。今回、東北大学学際科学フロンティア研究所の別所-上原学助教らの研究チームは、最新のロングリードシーケンス技術を用いてキンメモドキのゲノムを解読しました。全ゲノム情報を徹底的に解析した結果、キンメモドキのゲノムの中に、ウミホタル類のルシフェラ...

キーワード：海洋/遺伝情報/塩基配列/持続可能/持続可能な開発/ゲノム情報/ゲノム解析/ルシフェラーゼ/ゲノム/遺伝子/全ゲノム解析

他の関係分野：環境学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月2日

細胞内カルシウム濃度の変化を検出する新たなバイオセンサーを開発

血中生理活性物質の測定や創薬開発の迅速化に貢献

Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、ホルモンや神経伝達物質などの刺激を受け取り、細胞内へ情報を伝える膜タンパク質です。GPCRの情報伝達の主要な経路として、三量体Gタンパク質注4を介した細胞内カルシウムイオン（Ca2+）の濃度上昇があり、神経伝達物質の分泌や筋肉の収縮など多様な生命現象を制御します。しかし、この細胞内Ca2+濃度の変化は数秒から数十秒の短時間で起こるため、細胞内Ca2+応答の計測には特殊な測定機器が必要でした。東北大学大学院薬学研究科博士課程土居耕介 ...

キーワード：スループット/センサータンパク質/ハイスループットスクリーニング/加水分解/診断薬/水分解/持続可能/持続可能な開発/センサー/バイオセンサー/ハイスループット/カルシウムイオン/Ca2+/細胞内カルシウムイオン/細胞膜/血清/細胞内シグナル/ホルモン/筋肉/神経伝達物質/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/カルシウム/スクリーニング/リガンド/ルシフェラーゼ/細胞内カルシウム/受容体/生理活性/生理活性物質/創薬/膜タンパク質

他の関係分野：情報学環境学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月26日

水あめの浸透圧を利用した新たな創傷被覆材がキズを治りやすくするメカニズムを解明

－「治す力を高める」創傷被覆材でキズに苦しむ患者を救う！－

日本では100万人/日以上の患者が医療機関で創傷（皮膚のキズ)に悩み、治療を受けています。さらに高齢化に伴い、褥瘡（注6）など難治性創傷が増加しており、国内で400万人以上の難治性創傷患者が、長期間の治療に苦しんでいます。このような治りにくいキズの治療には、患者自身の「キズを治す力」を無駄なく活用した創傷ケアが重要と考えられています。東北大学大学院医学系研究科看護技術開発学分野の佐藤佑樹助手、伊藤永貴大学院生、菅野恵美教授、東京薬科大学薬学部免疫学教室の安達禎之教授らの研究グループは、キズ口からの滲出液のうち余分な水分だけを水あめの浸透圧を利用して吸収し、キズ...

キーワード：浸透圧/持続可能/持続可能な開発/透明性/hypoxia/増殖因子/熱傷/ファージ/マウス/マクロファージ/好中球/免疫学/免疫細胞/サイトカイン/疫学/看護/看護技術/高齢化/細菌/創傷治癒/糖尿病

他の関係分野：工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月25日

細胞内小器官の熱伝導率を初めて定量化

─センサより小さな領域の熱分析を可能にする技術を開発─

生物は外部環境に応じて身体の状態を柔軟に変化させます。細胞も同様に、外部環境に応じて熱物性を自発的に調整する機能を持つと考えられていますが、そのメカニズムはいまだ十分に解明されていません。東北大学大学院工学研究科ロボティクス専攻の猪股直生准教授らは、透明なマイクロ温度センサアレイで得た実測データと、熱拡散方程式に基づく逆解析を組み合わせることで、センサより小さい細胞内のオルガネラ（核、ミトコンドリア、細胞質）の熱伝導率を評価することに成功しました。さらに外部環境温度を変えて調べた結果、熱伝導率が最大となる温度...

キーワード：位置情報/分析技術/拡散方程式/細胞内小器官/オルガネラ/ゴルジ体/熱物性/蛍光観察/持続可能/持続可能な開発/熱拡散/アクチュエータ/マイクロ/ロボティクス/逆解析/熱伝導/熱伝導率/熱輸送/ミトコンドリア/小胞体

他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月19日

妊娠中の免疫反応が仔の脳発達に影響する可能性

－未成熟シナプス増加と社会性行動変化をマウスで確認－

妊娠期の母体免疫状態が胎児の脳発達に影響を及ぼす可能性が示唆されていましたが、その分子機構は十分に明らかになっていませんでした。東北大学大学院医学系研究科器官解剖学分野の切替日奈子大学院生、大和田祐二教授、前川素子准教授、北海道大学大学院医学研究院薬理学分野の吉川雄朗教授らの研究グループは、妊娠中の母体免疫反応で増加する免疫因子「顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）」が、仔の脳のシナプス発達に影響する可能性があることをマウス研究で明らかにしました（図1）。本研究では、免疫活性化状態で上昇するG-CSFに着目し、妊娠マウスにG-CSFを投与して仔の脳発達への影響を調べま...

キーワード：性行動/持続可能/持続可能な開発/接合部/シナプス/神経回路形成/神経発達/脳発達/社会性行動/顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)/前頭前野/胎児/白血球/分子機構/解剖学/グリア/マウス/ミクログリア/神経回路/神経細胞/免疫細胞/薬理学/妊娠

他の関係分野：工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月19日

骨格筋修復を促進する新たな分子の発見

－筋ジストロフィーの治療標的として期待－

損傷が起きやすい骨格筋では、微小な傷に対応する細胞膜修復は重要な機能です。ジスフェルリン異常症はジスフェルリンの欠損により骨格筋の細胞膜修復機能が障害される成人発症の筋ジストロフィーで国の指定難病です。東北大学大学院医学系研究科神経内科学分野の中村尚子非常勤講師、青木正志教授、臨床障害学分野の鈴木直輝准教授、病態液性制御学分野の菅野新一郎学術研究員（研究当時：同大学加齢医学研究所）、国際医療福祉大学成田キャンパス基礎医学研究センターの三宅克也教授らの研究グループは、ジスフェルリンに結合し細胞膜修復を促進する分子として新たにCK2αを同定し、CK2αの過剰発現によりジスフェルリン欠損...

キーワード：筋細胞/持続可能/持続可能な開発/レーザー/筋ジストロフィー/リン酸/細胞膜/神経内科学/治療標的/筋線維/筋肉/骨格筋/キナーゼ/マウス/リン脂質/蛍光色素/膜タンパク質/遺伝子/加齢/脂質/難病

他の関係分野：工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月18日

情報の安定性と信号強度の両立を実現

―保磁力最大約10倍を達成、次世代省エネ磁気メモリへ―

デジタル社会の進展に伴い消費電力の増大が課題となる中、待機電力を大幅に削減できる次世代磁気メモリの開発が注目されています。磁気メモリの性能を高めつつ待機電力を削減するためには、読み出し信号を強化するとともに情報の保持能力を高める必要があります。しかし一般に、情報の保持能力（安定性）を高めると、読み出し信号の強さが低下するというトレードオフがあり、長年の課題でした。こうしたメモリ性能は、材料の保磁力と磁化という物性によって決まります。東北大学らの研究グループは、材料の成分をナノメートル単位で膜厚方向に連続制御する「ナノ傾斜設計」により、磁化を高水準で維持したまま保磁力を従来比約10倍...

キーワード：パートナーシップ/陽子/量子スピン/J-PARC/加速器/中性子/放射光/磁場/太陽/円二色性/トレードオフ/磁気円二色性/マンガン/スピンデバイス/メモリ/持続可能/省エネ/持続可能な開発/材料設計/スピン/ナノスケール/ナノメートル/原子力/ルテニウム

他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月12日

受容体の活性化サイクルの網羅的可視化

―時間分解構造解析により明らかになったGPCRのGタンパク質選択性と2つのGタンパク質活性化経路―

東京大学先端科学技術研究センターの加藤英明教授と、京都大学大学院薬学研究科の井上飛鳥教授、明治大学理工学部の光武亜代理准教授、京都大学大学院生命科学研究科の角野歩准教授らによる研究グループは、ヒトの生理機能調節に深く関わり、創薬上重要な標的でもあるGタンパク質共役型受容体（GPCR）について、そのGタンパク質活性化メカニズムの詳細を明らかにしました。細胞の表面には、ホルモンや神経伝達物質など外からの合図を受け取る「受容体」が並んでいます。なかでもGPCRは、痛み・血圧・食欲・精神機能など多様な生理機能を調節しており、現在使われる医薬品の多くがこのGPCRを標的とし...

キーワード：時間分解/分子動力学シミュレーション/タンパク質複合体/神経ペプチド/結合状態/選択性/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/原子間力顕微鏡/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/リン酸/クライオ電子顕微鏡/高速原子間力顕微鏡/細胞膜/ホルモン/神経伝達物質/生理機能/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/RNA/受容体/創薬/血圧

他の関係分野：数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月11日

外生菌根菌の菌糸ネットワークによる情報伝達を確認

―森のキノコはあなたの立ちションに気づき、ウワサしている!?―

菌根菌は土壌中に菌糸のネットワークを張り巡らせ、植物の根と共生関係を築くことで森林生態系の維持に重要な役割を果たしています。菌根菌の菌糸を介した地下の情報伝達は世間の注目を集めていますが、科学的なデータは多くありません。東北大学大学院農学研究科の深澤遊准教授の研究グループは、アンモニア菌と呼ばれるグループの菌根菌のキノコ（子実体）を森林の地上に大量に発生させて電極を設置することで、人為的な刺激に応じた37本のキノコ間の電気的情報伝達の変化を記録することに成功しました。一部のキノコの根元へ水を与えると、37本の...

キーワード：アンモニア/光合成/持続可能/持続可能な開発/生態系/外生菌根/外生菌根菌/菌根菌/森林生態/森林生態系/土壌/生態学

他の関係分野：化学工学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月11日

「エンハンサー・ハイジャック」により駆動される、極めて高リスクなT細胞性急性リンパ性白血病の新たなサブタイプを発見

国立研究開発法人国立がん研究センター（所在地：東京都中央区、理事長：間野博行）研究所がん進展研究分野の吉田健一分野長、三村海渡連携大学院生、戒能明任意研修生（東北大学大学院医学系研究科発生・発達医学講座小児病態学分野大学院生）らは、東北大学大学院医学系研究科発生・発達医学講座小児病態学分野（菊池敦生教授）などとの協力体制のもと、T細胞性急性リンパ性白血病（T-ALL）の新たなサブタイプ（亜型）を発見し、その発症メカニズムを明らかにしました。T-ALLは、血液のがんの一種です。研究グループは、ゲノム解析技術（全ゲノムシークエンシング...

キーワード：がん研究/遺伝情報/塩基配列/持続可能/持続可能な開発/染色体転座/がん関連遺伝子/次世代シークエンサー/染色体/ゲノム解析/リンパ球/思春期/白血球/臨床検査/エンハンサー/がん化/病態解明/T細胞/がん細胞/血液/構造変化/白血病/ウイルス/ゲノム/遺伝子/抗がん剤/小児/全ゲノム解析

他の関係分野：複合領域工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月6日

ダイヤモンド線量計で単位体積あたり最大13,000倍の感度を実証

― 低電圧動作の固体電離箱と発光特性評価により多機能放射線検出材料の基盤を確立 ―

東京都立大学大学院人間健康科学研究科（眞正浄光教授）、東北大学大学院工学研究科（人見啓太朗教授）および、Orbray株式会社（小山浩司博士、金聖祐博士）らの研究グループは、ヘテロエピタキシャルダイヤモンド（HED）を用いた放射線線量計に関する二つの研究成果を発表しました。一つは、東京都立大学、Orbray株式会社、東北大学、大阪大学、東北工業大学、QST放射線医学研究所との共同研究により実施された、固体電離箱としての性能評価です。本研究では、4 × 4 × 0.5 mm³の単結晶ダイヤモンド基板にTi/Au電極を形成した固体電離箱（HED-IC：放射線により生成される電荷を直接測...

キーワード：検出器/光応答/持続可能/持続可能な開発/エピタキシャル/単結晶/トラップ/性能評価/光刺激/生体組織/放射線照射/放射線

他の関係分野：数物系科学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月5日

他人まかせでない精子幹細胞の足場づくり

―自ら基底膜タンパク質を作り、生存環境を維持していた！―

ほ乳動物の精子形成では、精子のもととなる「精子幹細胞」が、精細管の基底膜上を移動しながら増殖と分化を両立することで、継続的な精子生産を可能にしています。これまで、基底膜の形成は精子幹細胞の周囲の体細胞が行うと考えられており、精子幹細胞自身の役割は不明でした。東北大学大学院農学研究科の原健士朗准教授らの研究グループは、性成熟マウスの精子幹細胞も、基底膜の構成タンパク質であるラミニンを発現（注4）し、これを挙動制御のために即座に利用していることを見...

キーワード：セルトリ細胞/生殖/持続可能/持続可能な開発/精子形成/ラミニン/精巣/免疫染色/RNA/マウス/幹細胞/基底膜/細胞核/精子/膜タンパク質

他の関係分野：工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月3日

「孤立しやすさ」の背景に迫る

― 日本人6万人の解析から社会的孤立に関わる遺伝的背景を東アジアで初めて解明 ―

人とのつながりは、家庭や職場、地域といった社会的な環境の中で形づくられるものと考えられてきました。しかし同じ地域や職場にいても、家族や友人とのつながりの広がり方には個人差がみられます。その背景にどのような要因が関連しているのかを検討するため、日本の一般住民6万人以上を対象に、遺伝情報を用いた大規模な解析を行いました。東北大学東北メディカル・メガバンク機構分子疫学分野の栗山進一教授らの研究グループは、家族や友人との実際のやり取りの頻度や人数を質問票で数値化し、その情報と数百万か所に及ぶ遺伝情報を統計的に照らし合わせるゲノムワイド関連解析を行うことで、社会的孤立との...

キーワード：遺伝情報/神経系/持続可能/持続可能な開発/ゲノムワイド/環境要因/ゲノムワイド関連解析/分子疫学/ゲノム/遺伝子/疫学/標準化

他の関係分野：工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月25日

Y染色体がもたらす男性特異的な疾患リスク形成機構を解明

―2型糖尿病の性差につながる新たなリスク因子の発見―

東京大学大学院医学系研究科遺伝情報学の佐藤豪助教、岡田随象教授（兼：大阪大学ワクチン開発拠点先端モダリティ・DDS研究センター（CAMaD）教授、大阪大学大学院医学系研究科遺伝統計学教授（研究当時）、理化学研究所生命医科学研究センターシステム遺伝学チームチームディレクター）、東京大学大学院医学系研究科代謝・栄養病態学の山内敏正教授、虎の門病院の門脇孝院長、東京大学医科学研究所附属ヒトゲノム解析センターシークエンス技術開発分野の松田浩一特任教授（兼：同大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻クリニカルシークエンス分野教授）、大阪大学大学院医学系研究科呼吸器・免疫内科学の山...

キーワード：情報学/人工知能（AI）/がん研究/ゲノムDNA/遺伝情報/生殖/持続可能/持続可能な開発/リスク評価/遺伝的変異/シークエンス/遺伝統計学/生殖細胞/ゲノム情報/バイオバンク/ヒトゲノム/血清/染色体/体細胞変異/ゲノム解析/DDS/2型糖尿病/ゲノム/リスク因子/ワクチン/遺伝学/遺伝子/遺伝子変異/加齢/感染症/個別化医療/新型コロナウイルス感染症/糖尿病/網羅的解析

他の関係分野：情報学複合領域化学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月21日

AIが「理想の主翼」を自律設計、計算コスト1/10で大型旅客機主翼の最適形状を導出

―水素・アンモニア燃料機など脱炭素機の開発加速に期待―

炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を用いた次世代航空機の設計において、燃費向上のための「翼の細長化（高アスペクト比化）」と「軽量化」の両立は最大の課題です。東北大学流体科学研究所の Liu Yajun 特任研究員、阿部圭晃准教授、および九州大学大学院工学研究院の下山幸治教授らの研究チームは、強力なAI手法である「多目的ベイズ最適化」を導入し、膨大な計算（数千回）が必要な設計解析を従来の10分の1まで短縮することに成功しました。本研究の...

キーワード：アスペクト/最適化/人工知能（AI）/アンモニア/トレードオフ/樹脂/ファイバー/持続可能/炭素繊維/材料特性/持続可能な開発/カーボン/CFRP/プラスチック/軽量化/航空機/繊維強化プラスチック/炭素繊維強化プラスチック/複合材/複合材料

他の関係分野：情報学化学工学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月16日

タンパク質の動きを捉える新しい試料導入システムを開発

－テープ搬送による試料導入で試料消費量を低減－

理化学研究所（理研）放射光科学研究センタービームライン開発チームの姜正敏研究員、同SACLAビームライン基盤グループの矢橋牧名グループディレクター、高輝度光科学研究センターXFEL利用研究推進室の登野健介チームリーダー、東北大学多元物質科学研究所の南後恵理子教授、京都大学大学院医学研究科の岩田想教授らの国際共同研究グループは、X線自由電子レーザー（XFEL）施設「SACLA注1」において、タンパク質の動きを捉える連続フェムト秒結晶構造解析（SFX）注2のための試料を導入する新たなシステムを開発しました。本研究成果により、わずかな量の試料で...

キーワード：X線自由電子レーザー/パルス/自由電子レーザー/物質科学/SPring-8/加速器/放射光/結晶構造解析/微小液滴/光励起/持続可能/光照射/持続可能な開発/ナノメートル/フェムト秒/レーザー/結晶構造/構造変化/動的構造

他の関係分野：数物系科学総合理工工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月14日

個人の行動と脳活動を再現！「デジタルツイン脳」を開発

―精神疾患の個別治療シミュレーションの実現―

精神疾患の個別化医療の実現に向け、個人の生体機能をコンピュータ上で再現する「デジタルツイン」技術が近年注目を集めています。しかし、脳のネットワーク構造と、実際の認知・行動・脳活動の動的なプロセスを個人レベルで結びつけて再現することは、これまで大きな課題でした。このたび、国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター（NCNP）の高橋雄太室長（東北大学大学院医学系研究科講師兼務）、宗田卓史リサーチフェロー、山下祐一室長、東北大学大学院医学系研究科の富田博秋教授らの研究グループは、個人の脳の機能的結合（コネクトーム）データに基づき、その人特有のマルチタスク実行時の認...

キーワード：行動予測/AI/タスク/ニューラルネットワーク/機械学習/人工知能（AI）/脳活動/行動特性/持続可能/持続可能な開発/反応速度/シミュレーション/ダイナミクス/デジタルツイン/ニューラルネット/ネットワーク構造/動特性/脳画像/機能的結合/反応時間/機能的MRI/MRI/脳機能/個別化医療/精神疾患

他の関係分野：情報学複合領域工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月9日

がん転移とリンパ浮腫の根治につながる新発見

― リンパ節内のリンパ洞・静脈シャント特定がもたらす薬物動態設計のパラダイムシフト ―

従来、リンパ管系は末梢から鎖骨下静脈へ至る一方向性の流路のみから構成されると考えられてきました。東北大学大学院医工学研究科の小玉哲也教授、同大学院歯学研究科のアリウンブヤン・スフバートル助教、杉浦剛教授、および東北医科薬科大学の中村晃教授（現・名誉教授）の共同研究グループは、ヒトに近いリンパ節構造を有する独自に樹立したリンパ節腫大マウスモデルを用いて、リンパ節内においてリンパ液が直接静脈へ流入する新たな解剖学的構造「リンパ洞・静脈シャント」の存在を世界で初めて明らかにしました。本研究では、マイクロCT（注4）を用いた...

キーワード：内部構造/マイクロCT/持続可能/持続可能な開発/ナノ粒子/マイクロ/医工学/生体内/病原体/リンパ管/マウスモデル/リンパ節転移/子宮/放射線治療/日常生活/解剖学/歯学/病態解明/がん細胞/がん転移/マウス/血液/創薬/免疫細胞/ウイルス/リンパ浮腫/細菌/手術/早期発見/乳がん/放射線/薬物動態

他の関係分野：数物系科学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月6日

ソルガム残渣を分解・糖化する酵素群の全容解明！

―微生物酵素による環境にやさしいブタノール製造に期待―

植物の細胞壁の主成分リグノセルロース系バイオマスの分解・糖化には基質特異性の異なる複数の糖質加水分解酵素の存在とそれらの相乗効果が必須です。グリーンクロステック研究センターのSahar Hamido特任助教、同センター兼大学院工学研究科の田丸浩（ゆたか）教授、東北大学東北メディカル・メガバンク機構の菱沼英史助教（未来型医療創成センター兼任）、松川直美学術研究員、三重大学大学院生物資源学研究科博士後期課程3年のMohamed Yahia Eljonaid氏、同研究科の岡﨑文美准教授の研究チームは、資源作物として注目されているソルガム（Sorghum bicolor）...

キーワード：グルコース/生産技術/加水分解/水分解/電気泳動/持続可能/持続可能な開発/たんぱく/基質特異性/セルロース/バイオマス/加水分解酵素/細胞壁/生物資源/微生物/LC-MS/MS

他の関係分野：工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月5日

腸内のかき混ぜ（ぜん動）が栄養吸収を左右

─炎症性腸疾患などにおける吸収低下の理解に道筋─

栄養が腸から吸収されるためには、栄養分子が腸壁の近くまで運ばれ、そこで取り込まれる必要があります。腸は自ら動くぜん動によって内容物を混ぜたり流したりし、内容物の運ばれ方を調整していると考えられますが、その仕組みと吸収との関係は十分に解明されていませんでした。東北大学大学院工学研究科の菊地謙次准教授らの研究グループは、体が透明で観察に適したゼブラフィッシュ幼生を用い、腸の動き（ぜん動）、腸内の流れ、栄養の吸収を同時に測定しました。その結果、腸の「かき混ぜ」が腸内の流れを左右し、栄養が腸壁まで届きやすくなることで吸収量が変化することが分かりました。また、炎症が起きると腸の形や動きが変...

キーワード：グルコース/形状計測/持続可能/持続可能な開発/モデル生物/炎症性腸疾患/腸炎

他の関係分野：工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月4日

左心疾患に伴う肺高血圧症の病態機序解明へ

－INHBAを含むTGF-βシグナルがカギを握る－

左心疾患に伴う肺高血圧症は、肺高血圧症の原因の中で患者数が最も多く、予後不良です。しかしながら、本疾患の病態解明は不十分で肺高血圧症に対する特異的な治療法がありません。近年、INHBA（Activin A）を中心としたTGF-βシグナルを抑制するソタテルセプト（注4）が新規の肺動脈性肺高血圧症の治療薬として注目されています。しかし、左心疾患に伴う肺高血圧症におけるINHBAの役割は十分に理解されていませんでした。東北大学大学院医学系研究科循環器内科学分野の安田聡教授、山田祐資医員、同大学SiRIUS（医学イノベーション研究所）佐藤大樹講師らの研究グループは、左...

キーワード：二量体/MYC/筋細胞/持続可能/持続可能な開発/モデリング/アクチビン/肺高血圧/平滑筋/血管リモデリング/動物モデル/TGF-β/リモデリング/成長因子/病態解明/c-Myc/ミトコンドリア/細胞増殖/培養細胞/平滑筋細胞/遺伝子/遺伝子発現/血圧/高血圧/線維化/肺高血圧症

他の関係分野：化学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月3日

日本人小児唾液エピゲノムリファレンスを公開

―思春期前の発達や疾患研究に役立つ世界初のリソース

小児は心身の発達や生活習慣の形成が著しく、この時期の経験や環境要因は将来の健康や疾患リスクに大きく影響するとされています。思春期以降は特にアレルギー疾患、神経発達関連の問題、代謝疾患などが現れやすく、生涯の健康リスクにおいて重要なライフステージです。DNAメチル化をはじめとするエピゲノム変化（注5）は、生活習慣や環境の影響を反映し、健康状態の背景を理解するための重要な手がかりになるとされ、世界的に研究が進められています。一方で、エピゲノムの状態は遺伝的背景（注6）の影響も受ける可能性があるため、日本人集団に基づく参照値を整備することが、本...

キーワード：塩基配列/持続可能/健康リスク/持続可能な開発/神経発達/エピゲノム変化/環境要因/コホート調査/思春期/DNAメチル化/メチル化/アレルギー/ゲノム/コホート/遺伝子/高齢者/手術/小児/唾液/非侵襲

他の関係分野：工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月28日

嫌気性環境から新たな脂質分解酵素を発見

―バイオガス生産効率向上と産業応用に期待―

脂質を多く含む廃棄物はエネルギー源として高いポテンシャルをもちます。しかし、微生物によるエネルギー変換であるメタン発酵の際に、反応を担う微生物の活動を阻害することが課題でした。東北大学大学院農学研究科の多田千佳准教授らは、嫌気性消化槽から、極めて高温・高アルカリ条件でも活性を示す新規リパーゼ（脂質分解酵素）を発見するとともに、その酵素を生産する微生物を特定しました。培養に依存しない手法である機能メタプロテオミクス・メタゲノミクス...

キーワード：微生物群集/ゲノミクス/生物群集/電気泳動/持続可能/バイオガス/持続可能な開発/メタン/廃棄物/エネルギー変換/メタゲノミクス/機能性/発酵/バイオマス/微生物/ゲノム情報/リパーゼ/微生物叢/オミクス/プロテオミクス/ゲノム/遺伝子/細菌/脂質/脂質代謝

他の関係分野：環境学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月26日

リンパ行性薬物送達法(LDDS)の溶媒設計を最適化

― 浸透圧と粘度の制御によりがん転移リンパ節への効率的な薬物動態を実現 ―

がんのリンパ節転移は患者の予後を左右する重要な病態であり、早期かつ局所的な治療法が求められます。抗がん剤をセンチネルリンパ節(注4)に直接投与し、下流のリンパ節へと送達する「リンパ行性薬物送達法（lymphatic drug delivery system：LDDS）」は、革新的な治療法として注目されています。しかし使用する溶媒の浸透圧や粘度といった物理化学的特性が、リンパ節内の薬物分布や周囲の微小循環動態にどのような影響を及ぼすのか、その詳細なメカニズムはこれまで十分に明らかにされていませんでした。東北大...

キーワード：最適化/物理化学/高浸透圧/浸透圧/持続可能/持続可能な開発/最適設計/医工学/リンパ管/センチネルリンパ節/リンパ節転移/微小循環/臨床応用/モデルマウス/歯学/がん細胞/がん転移/マウス/血液/臨床試験/抗がん剤/薬物動態/臨床研究

他の関係分野：情報学化学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月23日

暑さの継続時間に応じて異なる遺伝子応答

―ヤモリを用いて順応とストレス応答の違いを遺伝子レベルで解明―

温度に晒される時間は温度に対する応答を形作る上で重要な要因の一つであると考えられますが、時間による分子的な応答メカニズムの違いは爬虫類において十分に理解されていませんでした。東北大学大学院生命科学研究科の坂本芙久大学院生（研究当時。現：自然環境研究センター研究員）、河田雅圭教授（研究当時。現：東北大学総長特命教授）らの研究グループは、アンタナナリボ大学のFélix Rakotondraparany博士と共同で、ソメワケササクレヤモリを対象に異なる時間スケールの環境温度の変化が生物に与える影響を分子レベルで調査しました。結果、数時間の急激で極端な温度変化が既知の熱ストレス応答を誘導す...

キーワード：気候変動/爬虫類/持続可能/持続可能な開発/温暖化/体温調節/ストレス応答/遺伝子発現制御/転写因子/発現制御/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月21日

アルミニウム合金の腐食の起点を特定するための新手法を開発

－高耐食アルミニウム部材の設計指針の構築に貢献－

アルミニウム（Al）合金は軽量でリサイクル性に優れることから、自動車などの輸送機器に広く用いられています。近年、電動化の進展により車体が重くなる傾向がある自動車では、軽量なAl合金の利用拡大が期待されています。一方で、使用範囲が広がるほど、さまざまな環境下で長く使える「錆びにくさ（耐食性）」の向上が欠かせません。しかし、Al合金は微細組織が複雑なため、腐食の起点を特定することが困難でした。東北大学大学院工学研究科の竹内開人大学院生、西本昌史助教、武藤泉教授は、pHの変化を緩和する作用（緩衝作用）をもつ塩化ナトリウム水溶液中で、Al合金表面を光学顕微鏡によりリアルタイムに観察し、孔食...

キーワード：金属元素/水溶液/ホウ酸/金型/電気化学反応/持続可能/塩化物イオン/持続可能な開発/金属間化合物/電池/微細組織/アルミニウム/リサイクル/自動車/耐食性/電気化学/光学顕微鏡/ナトリウム/ADC

他の関係分野：環境学数物系科学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月21日

骨細胞のリポカリン-２が破骨細胞形成を促進

―矯正歯科治療時の低酸素環境による骨代謝を制御の解明に一歩―

歯を動かす矯正歯科治療では、歯の周囲の血管が圧迫され、周囲の骨に酸素が不足する状態（低酸素環境）が生じます。骨粗鬆症や関節リウマチなどの病的環境でも同様な低酸素環境が生じることが知られています。しかし、このときの低酸素環境が骨の代謝にどのように影響を与えているかはこれまで十分に理解されていませんでした。東北大学大学院歯学研究科顎口腔矯正学分野の成田昂平学術振興会特別研究員（DC2）、大堀文俊助教、北浦英樹准教授らの研究グループは、低酸素環境下の骨細胞においてリポカリン-2(Lipocalin-2:LCN2)が高い発現を示すことを確認しました。さらに、LCN2が骨細胞において破骨細胞...

キーワード：塩基配列/持続可能/持続可能な開発/鉄代謝/シークエンス/関節/骨細胞/歯学/RANKL/RNA/リウマチ/関節リウマチ/骨吸収/骨粗鬆症/骨代謝/低酸素/破骨細胞/免疫応答/サイトカイン/遺伝子/遺伝子発現/次世代シークエンス

他の関係分野：工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月16日

海底熱水噴出孔における「深海発電現象」を解明

―チムニーの発達が熱から電気への変換を促進―

深海底の熱水噴出孔では300˚Cを超える熱水が冷たい海水に噴き出し、硫化鉱物や硫酸塩鉱物からなる「チムニー」と呼ばれる柱状の構造が作られています（図1）。これまで、熱水と海水の化学的な違いによって電気が生まれる可能性は指摘されてきましたが、熱水の温度の役割はわかっていませんでした。東北大学大学院環境科学研究科の岡本敦教授らの研究グループは、伊豆・小笠原海域の深海底から採取したチムニー試料について、内部の構造や電気的な性質を詳しく調べました（図2）。その結果、チムニー形成初期には電気を通しませんが、チムニーが成長して成熟するにつれて、鉄や銅、鉛などを含む電気を通しやすい硫化鉱物が、熱...

キーワード：金属元素/地質学/熱水活動/硫化鉱物/深海底/温度計測/持続可能/持続可能な開発/電子顕微鏡

他の関係分野：環境学数物系科学工学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月15日

植物のストレス反応スイッチの受容体を狙い撃ち制御

－二面性をもつ分子による新戦略－

植物ホルモンの一つであるジャスモン酸は、虫に食べられたり病原菌に感染したりしたときに働き、植物の防御反応を起動させるホルモンです（図1）。その他にも、乾燥や塩害、病原菌の感染、昆虫の食害といったストレスに対する防御反応や、花を咲かせるタイミング、背丈や根の伸び方など、成長や環境への適応をコントロールする「スイッチ」の役割を担っています。東北大学大学院理学研究科上田実教授、松本幸太郎大学院生の研究グループは、北海道大学大学院薬学研究院前仲勝実教授、野村尚生特任講師、スペイン国立生物工学センターとの共同研究で、植物ホルモン・ジャスモン酸を受容するCOI1-JAZ複合体をモデルとして...

キーワード：ストレス反応/生物工学/持続可能/持続可能な開発/システイン/植物ホルモン/病原菌/ジャスモン酸/キチン/ホルモン/アミノ酸/アンタゴニスト/イミン/チオール/ユビキチン/受容体/阻害剤/創薬/低分子化合物/ストレス/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月15日

トマトの花粉稔性を回復させる新たな遺伝子を発見

―ミトコンドリアDNA複製に関わる遺伝子が鍵―

細胞質雄性不稔性（CMS）は、ミトコンドリア遺伝子の異常によって花粉が形成・機能しなくなる植物の性質です。CMS は、収量性の高い一代雑種（F1 品種）の種子を作るために、様々な作物で利用されてきました。一方、 F1 品種の種子生産には、花粉稔性を回復させる核遺伝子（稔性回復遺伝子）も不可欠ですが、トマトにおいてはその遺伝子の同定例が限られていました。東北大学大学院農学研究科の桑原康介特任助教らの研究グループは、筑波大学、かずさDNA 研究所と共同で、ミトコンドリアDNA 複製に関わる遺伝子であるDNA polymeras...

キーワード：突然変異/ミトコンドリアDNA/持続可能/持続可能な開発/ミトコンドリアゲノム/花粉/トマト/DNA複製/ミトコンドリア/ゲノム/遺伝子

他の関係分野：環境学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月13日

なじみの群れでは、仲間同士の判断がそろう

－危険が迫る瞬間、メダカ全員の判断が一致する現象－

ヒトは緊急時、周囲の行動に影響されて一斉に動いたり、逆に固まったりすることがあります。こうした全員が同じ行動を取る「一致した反応」は、ヒトだけの現象ではありません。東北大学大学院生命科学研究科の竹内秀明教授と国立循環器病研究センターの中畑量平非常勤研究員（研究当時：東北大学大学院生命科学研究科大学院生）は、メダカの群れに迫る捕食者を模した映像刺激を提示し、群れがどのように反応するかを調べました。その結果、1ヶ月間同じ水槽で飼育した群れでは、「全員が泳ぎ続ける」だけでなく、「全員がピタッと動きを止める（フリーズ）」という危険回避行動がそろって現れました。一方、初対面の個体で構成した...

キーワード：行動特性/動特性

他の関係分野：工学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月13日

DNAの二重らせんを自在につなぐ新技術を開発

―チオグアノシンの新たな光反応性を解明、DNAナノ構造体や核酸医薬への応用に期待―

生命の設計図であるDNAを、ナノマシンや薬剤の運び手として利用する研究が注目されています。東北大学多元物質科学研究所の鬼塚和光准教授、永次史教授、同大学院理学研究科のジャミラ・アッバス・オスマン大学院生らの研究グループは、チオグアノシンをDNA二重鎖内の特定の位置に導入することで、光や化学酸化剤によってDNA鎖間を自在に架橋する新技術を開発しました。本架橋反応はDNA二重鎖の構造を歪ませずに素早く鎖間を結合させます。さらに、本研究では、DNA内部で電子が移動するチオグアノシンの新たな光反応特性を突き止めました。チオグアノシン同士の架橋は細胞内の環境で外れる可逆性を持つため、...

キーワード：物質科学/スルフィド/光反応/反応機構/ジスルフィド結合/遺伝情報/ナノ構造体/持続可能/光照射/持続可能な開発/熱安定性/ナノメートル/ナノ構造/薬物送達システム/ナノマシン/グルタチオン/ナノテクノロジー/DDS/イミン/核酸医薬/副作用

他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月25日

ダイナミックレンジ120dBと光量適応信号選択機能を有する3次元積層型CMOSイメージセンサを開発

―機械の「目」の高性能化・低消費電力化に貢献―

CMOSイメージセンサは車載やマシンビジョン分野のセンシング用途において、機械の「目」としての役割を持ち、さらなる高性能化への要求は高まり続けています。東北大学大学院工学研究科電子工学専攻の瀧澤康平大学院生と未来科学技術共同研究センター・大学院工学研究科の黒田理人教授らの研究チームは、露光期間中にフォトダイオード（PD）から溢れた光電荷を蓄積する横型オーバーフロー蓄積容量（LOFIC）を、画素毎に2段設けてダイナミックレンジを拡大するとともに、光量に応じて適切な信号を読み出す光量適応信号選択機能を実現しました。さらにイメージセンサチップに3次元積層技術を適用し、前例のない単位面積当...

キーワード：低消費電力化/フォトダイオード/トレードオフ/CMOS/持続可能/持続可能な開発/光電変換/センシング/低消費電力

他の関係分野：情報学数物系科学工学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月25日

植物の永続的な成長を支える分子機構を解明

～成長点の司令塔を担う転写因子が鍵～

東京理科大学創域理工学部生命生物科学科／総合研究院生命のゆらぎ研究部門の西浜竜一教授（元京都大学准教授）、同大学大学院創域理工学研究科生命生物科学専攻の今井雄星元大学院生、京都大学大学院生命科学研究科の河内孝之教授、灰庭瑛実元大学院生、木南武元大学院生、東北大学大学院生命科学研究科の鈴木秀政助教（元京都大学大学院生）、帝京大学先端機器分析センターの湯本絵美技術職員、同大学理工学部総合理工学科／先端機器分析センターの朝比奈雅志教授らは、モナシュ大学、ケンブリッジ大学と共同で、植物の幹細胞は分化を促進するホルモンを作るものの、自身はその影響を受けずに周辺で器官...

キーワード：オーガナイザー/コケ植物/ゼニゴケ/器官形成/持続可能/持続可能な開発/遺伝子改変/オーキシン/植物ホルモン/環境応答/生合成/生合成酵素/自己複製/ホルモン/ゆらぎ/分子機構/インドール/遺伝子発現制御/幹細胞/細胞分裂/転写因子/発現制御/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月20日

働く酵素の姿をミリ秒で捉える

―SACLAが拓く新しい時分割タンパク質構造決定法の可能性―

大阪医科薬科大学，大阪大学，東北大学，龍谷大学，大阪公立大学，量子科学技術研究開発機構，神戸大学，理化学研究所，高輝度光科学研究センター，京都大学，兵庫県立大学などから構成される研究グループは，X線自由電子レーザー（XFEL）※1施設「SACLA※2」を用いた連続フェムト秒結晶構造解析（SFX）※3により，銅含有アミン酸化酵素の触媒過程の可視化に成功しました。本研究では，SACLAが開発を主導した二液混合装置※4が提供されました。本装置を用いることにより，酵素と基質が反応を開始してから数十から数百ミリ秒経過後の，反応時間軸に沿った様々な中間体の構造を決定しました。得られた構造情報から，本酵素...

キーワード：X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/フェムト秒パルス/時間分解/自由電子レーザー/物質科学/SPring-8/加速器/放射光/タンパク質構造/結晶構造解析/原子分解能/アミン/持続可能/持続可能な開発/フェムト秒/マイクロ/レーザー/分解能/酸化酵素/結晶構造/構造決定/空間分解能/反応時間/構造変化/立体構造

他の関係分野：数物系科学化学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月16日

原始地球を模擬した実験でRNAを構築する一連の化学反応を実現：ホウ酸と脱水リン酸が豊富な海岸で原始RNAが誕生か

ホウ酸と脱水リン酸が豊富な海岸で原始RNAが誕生か

RNAはDNAを基にタンパク質を作り出す際に遺伝情報を伝える分子ですが、最初の生命ではDNAとタンパク質の両方の役割を果たし生命誕生に不可欠な分子であったと考えられています。しかし、RNAの材料分子からRNAを構築する化学反応がどこでどのように起こったのかは明らかになっていませんでした。東北大学大学院理学研究科の平川祐太大学院生（研究当時、現・海洋研究開発機構ポストドクトラル研究員）、米国応用分子財団のSteven A. Benner博士、東北大学大学院理学研究科の古川善博准教授らは、RNAの構成要素であるリボースと核酸塩基をホウ酸、アミドリン酸、火山ガラスの存在下で反応させると...

キーワード：海洋/化学進化/アミド/アンモニア/オリゴヌクレオチド/ホウ酸/遺伝情報/前駆体/酸化物/ホウ素/リン酸/RNA/核酸塩基

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月15日

コケ植物における共生シグナル物質の空間的制御

― ストリゴラクトンの生合成と分泌 ―

アーバスキュラー菌根菌（AM菌）は、陸上植物の約8割と共生し、リンや窒素などの必須栄養素の土壌からの吸収を助けています。この共生関係は、陸上植物で広く見られるため、陸上植物の共通祖先で確立され、植物の陸上進出とその後の繁栄に大きく貢献したと考えられています。ストリゴラクトンは、AM菌との共生に必須の物質ですが、植物のどの部分で作られ、どこから土壌へ分泌されるかはほとんどわかっていませんでした。東北大学大学院生命科学研究科の依田彬義特任研究員、経塚淳子教授らの研究グループは、コケ植物のフタバネゼニゴケを用いてストリゴラクトンが生合成され、分泌される部位を1細胞レベルで明らかにしました...

キーワード：コケ植物/ゼニゴケ/持続可能/持続可能な開発/一細胞/biosynthesis/糸状菌/ストリゴラクトン/菌根菌/土壌/生合成

他の関係分野：工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月13日

低酸素環境においてRNAの骨格がメチル化される！

―立体選択的なRNAの修飾がリボソームを活性化する―

東京大学大学院工学系研究科の石黒健介特任助教、鈴木勉教授らの研究グループは、大腸菌リボソームのペプチド転移反応活性中心（PTC）に、嫌気環境で特異的に導入される新たなRNAメチル化修飾を発見し、その生合成機構と嫌気環境への適応に果たす生理学的役割を明らかにしました。リボソームはタンパク質合成（翻訳）を担う巨大複合体で、リボソームRNA（rRNA）とタンパク質から構成されます。従来、リボソームは一定の組成と構造を持つと考えられてきましたが、近年、環境に応じてリボソームの構成要素の組成が変化し翻訳を最適化する「Specializedリボソーム」という概念が注目さ...

キーワード：最適化/原子核/高磁場/磁気共鳴/水溶液/質量分析法/磁場/立体選択的/RNA修飾/タンパク質合成/tRNA/リボソームRNA/核スピン/質量分析/電子線/持続可能/持続可能な開発/スピン/電子顕微鏡/リボソーム/生体内/発酵/rRNA/リン酸/環境応答/生合成/クライオ電子顕微鏡/アミノアシルtRNA/mRNA/大腸/RNA/アミノ酸/クロマトグラフィー/ヌクレオシド/メチル化/核磁気共鳴/合成生物学/生体分子/大腸菌/低酸素/細菌/生理学

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月8日

高齢者の細胞で染色体異常が増加するのは酸化ストレスが原因

－老化が染色体の維持に及ぼす影響を解明－

遺伝情報が安定に維持されなくなることは、老化とがんに共通する特徴です。東北大学加齢医学研究所・分子腫瘍学研究分野の朱楷林大学院生、田中耕三教授らの研究グループは、高齢者の細胞では染色体の異常や断片化が増加している原因として、ミトコンドリアの機能低下によって活性酸素種が増加することによる酸化ストレス(注4)が関係していることを明らかにしました。酸化ストレスは複製ストレス（DNA複製がスムーズに進まない状態）につながり、これが紡錘体微小管の安定化などを通じて染色体不安定性を引き起こすことがわかりました。同...

キーワード：細胞内小器官/遺伝情報/紡錘体/一重項酸素/酸素分子/持続可能/ヒドロキシラジカル/持続可能な開発/哺乳類/腫瘍学/染色体/染色体不安定性/微小管/ATP/DNA複製/スーパーオキシド/マウス/ミトコンドリア/ラジカル/活性酸素/活性酸素種/抗酸化/ストレス/加齢/高齢者/酸化ストレス/脂質/染色体異常/老化

他の関係分野：工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月3日

小惑星べヌーの砂に生命を構成する「糖」が存在

―アミノ酸、核酸塩基に並ぶ主要な生命材料分子を検出―

小惑星のカケラである隕石からは、生命の材料分子であるアミノ酸、核酸塩基、糖が検出されています。このことから、隕石によって宇宙から地球にもたらされた分子が、生命の材料として使われたという仮説が提案されています。日米の小惑星サンプルリターン計画「はやぶさ2」と「OSIRIS-REx」では、地球物質の混入がない小惑星試料から、核酸（DNAとRNA）の構成分子である核酸塩基とリン酸、タンパク質の構成分子であるアミノ酸の存在を明らかにし、隕石による生命材料分子の供給を裏付けました。しかし、核酸の材料となる分子群のうち糖だけは見つかっていませんでした。東北大学大学院理学研究科の古川善博准教授ら...

キーワード：小惑星/惑星/惑星探査/隕石/グルコース/はやぶさ2/リン酸/SPECT/RNA/アミノ酸/核酸塩基

他の関係分野：数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月1日

美食家の舌が肥えるメカニズムを解明

-ヒトは味の微妙な違いを記憶できる-

なぜ美食家は舌が肥えているのか? そのメカニズムの一端が解明されました。東北大学大学院医学系研究科臨床障害学分野の海老原覚教授と朴依眞大学院生らは、健康な成人40名を対象に、さまざまな甘味の微妙な違いを見分けて覚えていく「味覚想起訓練」を実施しました。その結果、味覚想起訓練によって、微妙に味の違いを識別できるようになり、その味覚が鋭敏となっていくことを証明しました。この成果は、味の記憶と感覚の学習が脳の中でどのように結びついているかを理解するための重要な手がかりとなるものであり、味覚障害や加齢による食欲低下に対する新しいリハビリテーション法としての応用が期待されます。...

キーワード：グルコース/持続可能/持続可能な開発/トレーニング/リハビリ/リハビリテーション/加齢/高齢者

他の関係分野：工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年11月23日

ミトコンドリアが血液細胞の運命を決める

－赤血球ができるのか、血小板ができるのかを分ける仕組みをマウスで解明－

体内を流れる赤血球や白血球などの血液細胞は、骨髄にある「造血幹細胞」から生まれます。造血幹細胞はまず「造血前駆細胞」と呼ばれる中間的な細胞をつくり、これが分裂・増殖しながら、赤血球や白血球などそれぞれの役割を持つ細胞へと成熟します。細胞の中で酸素呼吸を担う「ミトコンドリア」は、エネルギーをつくる重要な存在ですが、造血前駆細胞の分化における役割は明らかではありませんでした。東北大学大学院医学系研究科医化学分野の成恩圭学術研究員、村上昌平講師、本橋ほづみ教授らの研究グループは、ミトコンドリア機能が低下したマウスを作製し解析を行いました。その結果、MEPが赤芽球へ分化するには正常なミトコ...

キーワード：細胞内小器官/持続可能/持続可能な開発/細胞運命/巨核球/新規治療法/多分化能/白血球/骨髄/前駆細胞/造血幹細胞/マウス/ミトコンドリア/幹細胞/血液/血小板/細胞分化/赤血球/免疫細胞/造血

他の関係分野：工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年11月15日

RNAを修飾する遺伝子CMTR2の変異の意義を解明免疫チェックポイント阻害薬、RNAスプライシング阻害剤への感受性が高い可能性を確認

国立研究開発法人国立がん研究センター（東京都中央区、理事長：間野博行）研究所ゲノム生物学研究分野中奥敬史ユニット長、河野隆志分野長、慶應義塾大学医学部内科学（呼吸器）　額賀重成助教らの研究グループは、1,000例を超える肺がん試料を解析し、CMTR2注1という遺伝子に変異があると、メッセンジャーRNA（タンパク質の設計図）の編集過程であるRNAスプライシング注2にミスが起きやすくなることを明らかにしました。さらに、CMTR2に変異があるがん細胞は、スプ...

キーワード：がん研究/化学物質/陽子/キャップ構造/RNA修飾/タンパク質合成/遺伝情報/持続可能/持続可能な開発/イントロン/RNAスプライシング/がんゲノム/治療標的/mRNA/RNA/がん細胞/スプライシング/マウス/メチル化/メラノーマ/阻害剤/免疫チェックポイント/免疫チェックポイント阻害薬/免疫細胞/がん患者/ゲノム/遺伝子/遺伝子変異/加齢/肺がん/薬剤耐性

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年11月13日

ミトコンドリア翻訳のダイナミクスを描く

－網羅的で高解像度な手法が切り開くエネルギー工場の新知見－

理化学研究所（理研）開拓研究所岩崎RNAシステム生化学研究室の岩崎信太郎主任研究員、脇川大誠リサーチアソシエイト、水戸麻理テクニカルスタッフⅠ、山城はるな特別研究員（研究当時）、戸室幸太郎大学院生リサーチ・アソシエイト、七野悠一上級研究員（研究当時、現筑波大学医学医療系教授）、東京大学大学院理学系研究科の濡木理教授、伊藤弓弦准教授、安藤佑真大学院生、同大学大学院工学系研究科の鈴木勉教授、長尾翌手可講師、東北大学加齢医学研究所の魏范研教授、谷春菜助教、熊本大学大学院生命科学研究部の富澤一仁教授、中條岳志准教授らの共同研究グループは、ミトコンドリア[1]内で行われるタンパク...

キーワード：複雑性/タンパク質合成/tRNA/塩基配列/ミトコンドリアDNA/持続可能/持続可能な開発/ダイナミクス/リボソーム/カルス/リン酸/アミノ酸配列/翻訳制御/免疫沈降/免疫沈降法/アデノシン/mRNA/ATP/RNA/アミノ酸/エネルギー代謝/てんかん/ミトコンドリア/加齢/脳卒中

他の関係分野：複合領域工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年11月12日

タンパク質品質管理に関わる小胞体内の新区画を発見

～糖尿病、ALS、アルツハイマー症などに対峙する革新的治療法開発に光～

細胞内におけるタンパク質品質管理の破綻は多くの疾患を引き起こします。東北大学学際科学フロンティア研究所、大学院生命科学研究科（兼務）の奥村正樹准教授（国際卓越研究者：ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー）らの研究グループは、日韓英の17研究グループによる国際共同研究により、小胞体内に局在しカルシウム依存的に相分離するPDIA6が、その区画内での未成熟インスリンの凝集形成を抑える役割を果たしていることを見いだしました。この発見は、これまで一様と考えられてきた小胞体内が区画化されているという...

キーワード：品質管理/相分離/構造形成/スルフィド/タンパク質品質管理/細胞内小器官/ジスルフィド結合/持続可能/持続可能な開発/Ca2+/糖鎖修飾/筋萎縮/インスリン/カルシウム/小胞体/生体分子/動的構造/膜タンパク質/立体構造/遺伝子/遺伝子発現/筋萎縮性側索硬化症 /糖尿病

他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年11月11日

日周リズムを刻む時間脳機能の解明

－世界の受け止め方と記憶の相対性を支える仕組み－

私たちは、同じ刺激を受けても、脳の状態しだいで異なる体験として捉えることがあります。東北大学大学院生命科学研究科の道念佑樹大学院生、生駒葉子助教、松井広教授（大学院医学系研究科兼任）らは、ラットを用いて、1日の時間帯による脳内での神経信号応答の変化を世界で初めて直接観測しました。ラットは夜行性動物であり、夜間での行動が盛んです。観測により、夜が明ける頃には、眠気に関わる神経調節物質アデノシン濃度が脳内に蓄積し、神経活動が抑制されることが明らかになりました。一方で、学習や記憶に関わる神経信号の長期的増強現象（LTP）は、日の出前の時間帯にのみ誘導可能でした。この結果は、脳の興奮性や可...

キーワード：最適化/信号処理/生活リズム/生物時計/光環境/持続可能/持続可能な開発/LTP/シナプス/神経活動/大脳/リン酸/チャネルロドプシン/遺伝子操作/アデノシン/グリア細胞/トレーニング/ホルモン/可塑性/体内時計/リハビリ/光遺伝学/ATP/グリア/マウス/ラット/ロドプシン/受容体/神経科学/神経回路/神経細胞/大脳皮質/脳機能/薬理学/遺伝学/遺伝子/概日リズム/血圧/睡眠

他の関係分野：情報学複合領域工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年11月1日

生命活動に重要な転写領域のゲノム安定性とがん化抑制の新たな仕組みを発見

BRD3はDNA損傷のシグナにより、クロマチンの構造変化に関わるクロマチンリモデリングを制御し、ゲノムの安定性（ゲノム安定性を維持してがん化を抑制する可能性を発見

ゲノムを構成するDNAはいつも傷（損傷）を受けますが、その損傷はDNA修復という仕組みによってゲノム安定性を維持することにより、細胞のがん化や老化が抑制されます。このため、これらのメカニズムの解明は大変重要ですが、まだ不明点が多い状況です。東北大学加齢医学研究所分子腫瘍学研究分野の銭江浩氏大学院生、菅野新一郎講師、田中耕三教授、安井明学術研究員、宇井彩子准教授らは、東北大学加齢医学研究所腫瘍生物学分野の吉野優樹助教、千葉奈津子教授、国立がん研究センター研究所の渡辺智子研究員、河野隆志分野長との共同研究により、ゲノムのDNA修復機構は一様ではなく、RNAとタンパク質をつくるために重要...

キーワード：がん研究/化学物質/遺伝情報/ヒストン/持続可能/紫外線/持続可能な開発/モデリング/ゲノムの安定性/たんぱく/アミノ酸配列/クロマチンリモデリング/DNA修復/クロマチン/ゲノム安定性/ゲノム不安定性/腫瘍学/がん化/リモデリング/DNA損傷/RNA/アセチル化/アミノ酸/がん細胞/活性酸素/構造変化/ゲノム/遺伝子/加齢/放射線/老化

他の関係分野：複合領域環境学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年10月18日

神経変性疾患に関わる新たな相分離制御因子を発見

― ALSの病態解明や治療法開発に希望 ―

近年、筋萎縮性側索硬化症(ALS) では、生物学的相分離（以下、「相分離」という。）※1の制御異常が病態に関わることが示唆されていますが、その相分離制御の仕組みには未解明の点が多く残されています。奈良県立医科大学の森英一朗准教授（未来基礎医学）、杉江和馬教授（脳神経内科学）、徳島大学の齋尾智英教授、東北大学の青木正志教授らの共同研究チームは、転写因子に広く見られるジンクフィンガードメイン(ZnF)※2が、ALS病態に関わる相分離の調節因子として機能することを明らかにしました。今回の研究成果は、ALSをはじめとする神経変性疾患の病態解明、治療法開発に...

キーワード：DNA結合/弱い相互作用/相分離/高分子/RNA顆粒/オルガネラ/持続可能/持続可能な開発/ポリマー/核小体/システイン/ジンクフィンガー/神経内科学/筋萎縮/病態解明/RNA/RNA結合タンパク質/凝集体/神経変性/神経変性疾患/生体高分子/転写因子/立体構造/遺伝子/遺伝子発現/筋萎縮性側索硬化症

他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年10月16日

日本人CYP2E1遺伝子多型の網羅的機能解析に成功

～薬物代謝の個人差解明と個別化医療への応用に期待～

医薬品の体内動態は患者ごとに大きく異なります。とりわけ、薬物を酸化・分解するチトクロムP450（CYP）酵素群は、多くの薬の代謝に関与しており、その遺伝的多型は治療効果や副作用に直結します。CYP2E1はアルコールや麻酔薬、発がん物質前駆体などを代謝する酵素であり、肝毒性や薬物の副作用の発症に密接に関与しています。しかし、報告された多くの遺伝子多型について、実際の酵素機能に与える影響は不明のままでした。東北大学大学院薬学研究科ゲノム医療薬学分野　平塚真弘教授、大森悠生大学院生の研究グループは、日本人8,380人の全ゲノム解析データから見出された新規CYP2E1遺伝子多型22種を含む...

キーワード：最適化/ゲノミクス/シトクロム/塩基配列/遺伝的多型/クロム/前駆体/P450/酵素活性/環境要因/機能解析/SNP/アルコール/ゲノム解析/アミノ酸置換/発がん/アミノ酸/シトクロムP450/肝障害/体内動態/代謝酵素/低分子化合物/副作用/薬物代謝/薬物代謝酵素/薬理学/立体構造/ゲノム/遺伝子/一塩基多型/個別化医療/全ゲノム解析

他の関係分野：情報学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年10月13日

うつ病モデルマウスで抑うつ状態からの回復に関わる脳内の転写因子を特定脳内転写因子活性プロファイルによって明らかに

うつ病は世界的に深刻な精神疾患であり、その発症メカニズムや治療薬の作用機序には未解明な部分が多く残されています。現在、セロトニン仮説に基づいて開発された抗うつ薬は治療法として効果を挙げていますが、効果の発現に時間がかかることや、薬剤による効果の個人差が大きいことが課題です。東北大学大学院生命科学研究科の山本創大学院生（研究当時）、安部健太郎教授らは、マウスの脳内の神経細胞が内在に発現する多数の転写因子の活性を測定する独自開発技術「転写因子活性プロファイル法」を確立しています。この技術でうつ病モデルとして知られる慢性社会的敗...

キーワード：プロファイル/DNA結合/ゲノムDNA/塩基配列/個体発生/アミン/モーター/プロファイリング/プロモーター/オミクス/ベクター/病理/モノアミン/神経伝達物質/分子機構/モデルマウス/ウイルスベクター/がん細胞/セロトニン/マウス/遺伝子発現制御/幹細胞/神経細胞/神経分化/転写因子/脳機能/発現制御/薬理学/ウイルス/うつ/うつ病/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/神経疾患/精神疾患/抑うつ

他の関係分野：情報学複合領域化学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年10月1日

火山灰がもたらす栄養、風と海流に運ばれ遠くの海へ西之島噴火と小笠原・聟島の植物プランクトン急増の関係

火山灰は鉄などの栄養物質を含んでおり、これが海に供給されると植物プランクトンの成長を促す可能性があります。東北大学、名古屋大学、明治大学らの研究グループは、2020年6～7月に活発化した小笠原諸島・西之島の噴火が、約130 km離れた小笠原諸島・聟島周辺における植物プランクトンの増加に寄与した可能性を示しました。衛星データ（Aqua/MODIS・ひまわり8号）の時系列解析と、海流に基づく粒子追跡シミュレーションを組み合わせた結果、噴火で放出された火山灰が海流で北東側へ運ばれ、約6日後に聟島周辺へ到達したことが示唆されました。さらに、衛星クロロフィルa濃度（注...

キーワード：時系列解析/海洋/火山灰/衛星/クロロフィル/可視光/地球環境/システム工学/シミュレーション/人工衛星/生態系/プランクトン/衛星データ/海洋生態/海洋生態系/植物プランクトン/粒子追跡

他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月25日

熱帯雨林の光環境と生物起源ガスの関係

―森林火災が気候に影響する「ホットスポット」を生む可能性―

国立環境研究所、東北大学などの研究チームは、東南アジア熱帯雨林の樹木10種を調査し、かく乱を受けた林縁部に生育する植物が、気候に影響するガス「イソプレン」を放出することを明らかにしました。さらに、森林火災がこうした植物に適した「明るい」環境を作り出すことで、焼け跡から森林が回復する過程でイソプレンが増加する可能性を示しました。一方、「暗い」林内で優占する代表的な樹種からは、イソプレンの放出はほとんど見られませんでした。この結果は、東南アジア熱帯雨林のイソプレン放出量がなぜアマゾンなど他の熱帯雨林より低いのか、という謎を解く手がかりとなります。本研究の成果は、2025年9月...

キーワード：対流圏/温室効果ガス/環境影響/揮発性有機化合物/地球温暖化/ホットスポット/温室効果/光合成/光環境/持続可能/持続可能な開発/オゾン/メタン/長寿命化/森林火災/熱帯雨林/温暖化/寿命/大気汚染

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月21日

「従来薬では狙えないタンパク質」を標的とする新薬の評価法を確立

～新技術で薬の働きを可視化し、効果を高める道を開く～

愛媛大学先端研究院プロテオサイエンスセンターの山田航大特別研究員、山中聡士特定助教、澤崎達也教授、徳島大学の小迫英尊教授、東北大学の山越博幸助教、岩渕好治教授らの研究グループは、新しいタイプの薬「PROTAC（プロタック）」が細胞の中でどのように働くのかを調べる技術を開発しました。私たちの体には、がんなどの病気に深く関わりながらも、従来の薬では標的にできない"創薬困難（Undruggable）"なタンパク質が数多く存在します。PROTACは、このようなタンパク質と、「分解の目印」を付ける酵素を近接させることで、標的が細胞内の分解装置へ送られる仕組みを作り出します。これにより、これま...

キーワード：タンパク質間相互作用/持続可能/持続可能な開発/キチン/評価法/ユビキチン/創薬

他の関係分野：工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月14日

トカラ列島および与論島から新種の植物を発見「サツナンマンネングサ」と命名

北半球を中心に広く分布する多肉植物であるベンケイソウ科マンネングサ属は、よく似た形態をもつ種が多く、さらに同じ種でも生育環境によって形態が大きく変化することから、分類が難しい植物群の一つとして知られています。東北大学学術資源研究公開センター・植物園の伊東拓朗助教、牧雅之教授、琉球大学の横田昌嗣名誉教授、神奈川大学の岩元明敏教授、同大学大学院の遠藤みづほ大学院生、国立科学博物館の國府方吾郎研究主幹らは、これまでベンケイソウ科マンネングサ属の「ハママンネングサ」とされてきた薩南諸島のトカラ列島3島（悪石島・臥蛇島・中之島）および与論島に分布する植物が、秋咲き性や花器官の数性...

キーワード：日本列島/植物相/持続可能/持続可能な開発/遺伝子解析/遺伝子

他の関係分野：数物系科学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月14日

神経細胞の膜環境を変化させる新たな仕組みの発見

〜分泌タンパク質リーリンによる神経細胞膜の脂質組成制御〜

名古屋市立大学大学院薬学研究科の服部光治教授、東北大学大学院生命科学研究科の田口友彦教授、慶應義塾大学　薬学部・理化学研究所・横浜市立大学生命医科学研究科の有田誠教授、ストラスブール大学の小林俊秀教授らの研究グループは、神経細胞の膜環境を制御する新しい仕組みを発見しました。本研究成果は国際神経化学会（International Society for Neurochemistry）が発行する雑誌Journal of Neurochemistryに2025年9月3日に公開されました。...

キーワード：構造形成/神経系/リーリン/細胞間情報伝達/細胞膜/中枢神経/中枢神経系/マウス/形態形成/神経細胞/膜タンパク質/海馬/脂質

他の関係分野：化学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月10日

藻類の太陽光エネルギーの高効率な伝達状態を解明

－巨大タンパク質複合体の単離と光エネルギー移動の詳細－

理化学研究所（理研）放射光科学研究センター生体機構研究グループの川上恵典研究員、米倉功治グループディレクター（最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業本部理研－JEOL連携プロジェクト副プロジェクトディレクター、東北大学多元物質科学研究所教授）、熊本大学産業ナノマテリアル研究所の小澄大輔准教授、同大学院自然科学教育部の板東（魚谷）未希博士後期課程学生、木田雅俊博士前期課程学生（研究当時）、廣田悠真博士前期課程学生（研究当時）、同大学理学部理学科物理学コースの加藤善大学士課程学生（研究当時）、豊橋技術科学大学応用化学・生命工学系の広瀬侑准教授の共同研究グループは、太陽光エネルギーを高効率...

キーワード：光エネルギー/物質科学/バクテリア/分光学/放射光/太陽/ナノマテリアル/光化学/耐熱性/クロロフィル/シアノバクテリア/タンパク質複合体/光合成/電子伝達/太陽光/エネルギー移動/人工光合成/持続可能/持続可能な開発/原子力/電子顕微鏡/カロテノイド/ラット/膜タンパク質

他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月7日

温室効果ガス削減効果を高めたダイズ・根粒菌共生系を開発

－農地からの一酸化二窒素放出を抑制する革新的技術－

地球温暖化の一因となる一酸化二窒素(N2O)は農地からも発生しており、その発生を抑制する方法が世界中で模索されています。農研機構、東北大学、帯広畜産大学、理化学研究所の共同研究グループは、N2Oを分解する能力の高い根粒菌をダイズに優占的に共生させる技術を開発しました。この技術によって、土壌中でダイズ根粒が崩壊する過程で放出されるN2Oの量が減少することを確認しました。ダイズほ場からのN2O放出を抑えることで、地球温暖化の抑制に貢献することが期待されます。N2Oは二酸化炭素の...

キーワード：一酸化二窒素/温室効果ガス/地球温暖化/温室効果/アンモニア/窒素固定/光合成/環境負荷/生産システム/二酸化炭素/分解能/ダイズ/農地/土壌/土壌微生物/温暖化/微生物/遺伝子/細菌/老化

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年8月27日

歯根の長さや形を制御する後天的な機構を発見

〜エピジェネティクスによって形を制御する歯の再生技術へ〜

歯の再生は夢の治療法です。しかし、再生された歯の形態、特に歯根の長さや構造を制御する技術は、未だ十分に確立されていません。東北大学大学院歯学研究科分子・再生歯科補綴学分野の新部邦透講師および江草宏教授らは米国Mayo Clinicとの共同研究により、エピジェネティクス因子として知られるヒストン脱アセチル化酵素（HDAC3）の発現を欠失させた遺伝子改変マウスの歯を解析しました。その結果、同マウスでは歯根の長さが短縮し、神経や血管の通る歯根尖の孔（根尖孔）が通常よりも早期に閉鎖されることが明らかとなりました。加えて、HDAC3の発現を阻害する薬剤を処理したセメント芽細胞（注3...

キーワード：塩基配列/ヒストン/持続可能/持続可能な開発/セメント/ヌクレオソーム/遺伝子改変/クロマチン構造/脱アセチル化/ヒストン脱アセチル化酵素/クロマチン/歯学/石灰化/HDAC/アセチル化/マウス/遺伝子改変マウス/骨代謝/細胞分裂/阻害剤/ストレス/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/環境因子

他の関係分野：工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年8月24日

肝がん細胞が「セレン代謝」を組み替えて細胞死を回避する仕組みを解明フェロトーシス誘導治療への抵抗性獲得メカニズムに迫る

セレンは体内で活性酸素を除去する抗酸化酵素などの構成成分として重要な役割を果たす必須微量元素であり、健康維持に欠かせません。その中でも「セレノプロテインP（SeP）」は肝臓で合成され、全身にセレンを輸送する特殊なタンパク質です。近年、肝細胞がんでSeP発現が低下していることが報告されていますが、その減少の理由やがん細胞の生存戦略との関連は不明でした。東北大学大学院薬学研究科の有澤琴子助教、平沼哲太（当時学部学生）、名取萌花（当時学部学生）、斎藤芳郎教授らの研究グループは、single-cell RNAシーケンス解析と培養細胞実験により、酸化ストレス応答転写因子NRF2が肝がん細胞で...

キーワード：セレン/微量元素/生存戦略/持続可能/持続可能な開発/酸化酵素/抵抗性/Nrf2/肝がん/RNA/がん細胞/ストレス応答/活性酸素/肝細胞/肝細胞がん/抗酸化/抗酸化作用/細胞死/転写因子/培養細胞/ストレス/酸化ストレス

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年8月24日

RNA修飾代謝による生体防御機構を解明

-有害な修飾ヌクレオシドから体を守る仕組み-

RNAはさまざまな化学修飾を受け、現在までに約150種類以上が同定されています。これまで、細胞内におけるRNA修飾の役割については研究が進んでいましたが、RNA修飾が代謝された後に生じる修飾ヌクレオシドの機能や意義については十分に解明されていませんでした。東北大学加齢医学研究所の小川亜希子助教（当時、現所属は薬学研究科准教授）、魏范研教授、生命科学研究科の田口友彦教授、医学系研究科の中澤徹教授らは、九州大学生体防御医学研究所の渡部聡准教授、稲葉謙次教授、農学研究院の有澤美枝子教授、熊本大学生命資源研究・支援センターの荒木喜美教授、生物環境農学国際研究センターの...

キーワード：RNA修飾/イノシン/持続可能/持続可能な開発/リン酸/哺乳動物/アデノシン/生体防御/代謝産物/病態解明/RNA/アセチル化/アレン/エネルギー代謝/ヌクレオシド/メチル化/リソソーム/代謝物/加齢/脂質/脂質代謝/糖代謝

他の関係分野：工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年8月21日

ゾウムシは寄生植物の花形成機構を操作して "果実状の虫こぶ"をつくる

昆虫などが植物に寄生して形成される「虫こぶ」は、昆虫が植物に働きかけてその発生プログラムを改変することで誘導される、異常発達した組織です。虫こぶは、誘導した昆虫にとっての餌場や天敵からのシェルターとして機能するため、「延長された表現型」の典型例として、生物学のさまざまな分野から注目を集めてきました。しかし、その形成の分子機構には、いまだ多くの未解明な点が残されています。東北大学大学院生命科学研究科の別所-上原奏子助教らと富山大学学術研究部理学系の土`田努准教授らの研究グループは、寄生植物アメリカネナシカズラと、その上に虫こぶを形成する甲虫マダラケシツブ...

キーワード：光合成/進化生物学/デンプン/分子機構/遺伝子

他の関係分野：農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月30日

糖が「新しい脂肪細胞をつくるスイッチ」になる仕組みを解明

―脂肪のつき方を決める鍵となる酵素を同定―

脂肪細胞は食後の余剰エネルギーを蓄え、空腹時にそれを供給します。一般に脂肪の増加にはマイナスのイメージがありますが、必ずしも健康に悪いわけではありません。脂肪組織の増え方には、既存の脂肪細胞の肥大化（注6）と、新たな脂肪細胞をつくる増生があります。増生は代謝のバランスを保ち、炎症や糖尿病リスクを抑えますが、増生の詳細な制御機構は不明でした。東北大学大学院医学系研究科の酒井寿郎教授、秋田大学大学院医学系研究科の松村欣宏教授らの研究グループは、糖の代謝によって活性化される酵素JMJD1Aが、脂肪細胞を新たに生み出す増生に...

キーワード：環境変化/グルコース/遺伝情報/塩基配列/ヒストン/エネルギー消費/持続可能/持続可能な開発/抵抗性/性決定/肥満症/ヒストンメチル化/ヒストンメチル化酵素/ヒストン脱メチル化酵素/炎症反応/脂肪組織/ゲノム解析/脂肪細胞/内臓脂肪/エピゲノム解析/インスリン/トランスクリプトーム/マウス/メチル化/腫瘍形成/代謝物/低酸素/転写因子/インスリン抵抗性/ゲノム/メタボローム/メタボローム解析/遺伝子/遺伝子発現/生理学/糖代謝/糖尿病

他の関係分野：複合領域工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月27日

ALSの異なる原因が共通の遺伝子「UNC13A」の発現異常に収束

病気の全貌解明へ新知見

運動神経細胞が徐々に少なくなっていくことで力が入らなくなる難病ALSは、原因が多様で発症や進行のメカニズムの解明が難しいとされてきました。東北大学大学院医学系研究科の渡辺靖章助教らと、慶應義塾大学再生医療リサーチセンターの森本悟副センター長らの共同研究グループは、ALSの発症に関わる4種類のRNA結合たんぱく質(注4)をそれぞれ欠損させた神経系培養細胞を用いて、遺伝子発現を解析しました。その結果、mRNAの不安定化による分解の活発化あるいは発現抑制たんぱく質RESTの増加によるmRNAの産生抑制を通じて、神経の働きに重要なUNC1...

キーワード：遺伝情報/神経系/持続可能/マネジメント/持続可能な開発/たんぱく/運動神経/TDP-43/iPS細胞/治療標的/mRNA/筋萎縮/RNA/ストレス応答/スプライシング/幹細胞/血液/再生医療/細胞増殖/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/多能性幹細胞/転写因子/培養細胞/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/遺伝子変異/筋萎縮性側索硬化症 /神経疾患/難病

他の関係分野：工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月14日

触覚情報により表裏を判断しロボットの両手運動を自動生成するAI 技術を開発

─ 視覚と触覚情報の統合で人間に近い動きを実現 ─

近年、人工知能（AI）を支える機械学習を用いて人間の動作パターンを学習し、ロボットが調理や掃除などの日常タスクを自律的に実行する研究が進んでいます。その技術の進歩は日進月歩です。しかし、これらは主に視覚情報に依存しており、素材の質感や表裏の違いなど触覚的な判断を伴う作業には限界がありました。東北大学大学院工学研究科のNingquan Gu大学院生と林部充宏教授は、香港大学および香港の研究機関であるCentre for Transformative Garment Production（TransGP）の小菅一弘教授（東北大学名誉教授）との共同研究により、視覚と触覚の情報を統合し、ロ...

キーワード：マルチモーダル/AI/タスク/フレームワーク/機械学習/視覚情報/人工知能（AI）/環境適応/持続可能/持続可能な開発/センサー/データ処理/トラップ/プラスチック/ロボット/ロボット工学/ロボット制御/ロボティクス/運動制御/触覚センサー/聴覚

他の関係分野：情報学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月14日

腸内細菌に頼った「肥満」が青色光耐性を生み出す

-適応的実験室進化による昆虫の新規耐性獲得メカニズムの特定-

作物保護における課題のひとつは、昆虫が迅速に進化し殺虫剤などに対する耐性を獲得する点であり、昆虫の進化プロセスの理解と新たな害虫防除技術の開発は農学における重要なミッションです。青色光毒性は多様な昆虫種に殺虫効果があり、化学農薬の代替手法として注目されています。東北大学大学院農学研究科の髙田悠太大学院生（現　産業技術総合研究所モレキュラーバイオシステム研究部門契約職員）、堀雅敏教授らの研究グループは、キイロショウジョウバエを用いた実験室選択によって、青色光毒性に対する昆虫の進化を観測しました。...

キーワード：青色光/持続可能/光照射/持続可能な開発/遺伝子操作/mRNA/ショウジョウバエ/トランスクリプトーム/抗生物質/発現制御/ゲノム/ストレス/遺伝学/遺伝子/細菌/脂質/腸内細菌

他の関係分野：工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月4日

がん細胞を確実に「死」へと導く新たな機構を解明

-がん細胞の生き残りを防ぐためのメカニズム-

「死の受容体」とも呼ばれるFas受容体（注4）はがん細胞に対し強力に細胞死（アポトーシス）を誘導するため、がん治療への応用が期待されています。しかし、多くのがん細胞では遺伝子変異によっては典型的なアポトーシス誘導経路が機能せず、アポトーシスに耐性（アポトーシスが誘導されにくい状態）を示します。東北大学大学院薬学研究科の山田裕太郎大学院生、土田芽衣博士、松沢厚教授および岩手医科大学薬学部の野口拓也教授らの研究グループは、がん抑制遺伝子LKB1が、典型的なアポトーシス誘導経路とは別の代替経路によってアポトーシスを誘導す...

キーワード：遺伝性疾患/持続可能/持続可能な開発/酸化酵素/リン酸/変異体/抵抗性/タンパク質リン酸化/細胞内シグナル/治療抵抗性/アポトーシス/がん細胞/がん治療/がん抑制遺伝子/ミトコンドリア/リン酸化酵素/細胞死/受容体/免疫細胞/遺伝子/遺伝子変異

他の関係分野：工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月4日

加齢による造血幹細胞生着不全の機序を解明骨髄代謝・血流動態の変容が起因

これまでHSC移植時のHSCの生着率は加齢に伴い低下することが知られていましたが、その要因は明らかではありませんでした。東北大学大学院医学系研究科幹細胞医学分野および国立健康危機管理研究機構国立国際医療研究所造血システム研究部の田久保圭誉教授・部長、同部の森川隆之上級研究員ら、神奈川県立産業技術総合研究所の研究グループは、この要因として骨髄の局所血流・代謝に着目し、加齢による血流の減少に加え、血管拡張を担うアセチルコリンや一酸化窒素 (NO) を介するシグナル経路の減弱を認めました。このとき血液と血管壁の間に血流によって生じる力であるずり応力(...

キーワード：危機管理/キャピラリー電気泳動/筋細胞/質量分析/電気泳動/持続可能/持続可能な開発/質量分析計/血流/哺乳動物/平滑筋/加齢変化/幹細胞移植/血管内皮/血管平滑筋/血管平滑筋細胞/治療標的/骨髄/細胞移植/造血幹細胞/アセチルコリン/マウス/幹細胞/血液/血管内皮細胞/代謝物/内皮細胞/白血病/平滑筋細胞/加齢/造血/造血幹細胞移植

他の関係分野：複合領域化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月2日

少ないデータと2個のセンサで脳卒中患者の運動を予測する技術を開発

- 物理法則を組み込んだ機械学習と時間的畳み込みネットワークを融合 -

脳卒中患者は、片側性の運動障害により非対称な歩行パターンを示し、下肢関節の運動様式の個人差が大きいことが知られています。理学療法士などのセラピストは、下肢運動の機能を評価し、リハビリテーション方針を決定しますが、正確な測定を行うには、4つ以上のセンサ（慣性計測装置：IMU）が必要となることが一般的でした。東北大学大学院工学研究科の林部充宏教授、大脇大准教授、Yan Guo大学院生（研究当時）、東北大学病院診療技術部リハビリテーション部門...

キーワード：アーキテクチャ/ニューラルネットワーク/フレームワーク/機械学習/時系列データ/加速度計/微分方程式/歩行運動/持続可能/持続可能な開発/ニューラルネット/ロボティクス/物理モデル/神経工学/TEMPO/関節/聴覚/脳血管疾患/リハビリ/歯学/理学療法/血液/リハビリテーション/脳卒中

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月2日

ミクロの藻は細胞中の巨大なアンテナで光エネルギーを集める超高効率光合成の仕組みを解明

光合成生物は、動物が吐き出した二酸化炭素を光エネルギーを使って糖に変換します。光合成生物が効率よく光エネルギーを吸収する仕組みの解明は、地球温暖化の緩和にもつながります。光合成での光エネルギーを集める役割を担っているのはアンテナタンパク質と呼ばれるタンパク質です。光を効率よく吸収するために、多数のアンテナタンパク質が結合して大きな塊となることが知られていましたが、実際の細胞中でどの程度の数のタンパク質が結合しているのかは分かっていませんでした。東北大学大学院理学研究科の柴田穣准教授を中心とした研究グループは、独自に開発した顕微鏡技術により、藻の一種クラ...

キーワード：アンテナ/光エネルギー/地球温暖化/光化学/クロロフィル/光化学系I/光化学系II/光合成/植物生理学/葉緑体/持続可能/持続可能な開発/電子顕微鏡/二酸化炭素/モデル生物/光学顕微鏡/温暖化/クライオ電子顕微鏡/生理学

他の関係分野：情報学環境学化学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月1日

バース症候群モデル動物や細胞においてミトコンドリア機能改善薬MA-5の有効性を確認希少難病の心筋症・骨格筋障害を改善する新たな治療法の可能性

バース症候群（BTHS）は、Tafazzin (TAZ) 遺伝子（注5）の変異により起こる珍しい遺伝性の病気で、この変異を持った男性で発症し、心筋症（注6）、骨格筋障害（注7）、好中球減少症(注8)の症状が現れます。現在、この病気を根本的に治す方法はなく、症状を和らげる治療しかできません。東北大学大学院医学系研究科病態液性制御学分野および医工学研究科分子病態医工学分野の阿部高明教授、東北大学病院の豊原敬文准教授らの研究グループは、バース症候群の患者から採取した皮膚の細胞およびiPS細胞から作った筋肉細胞を用いて、MA-5がバース症候群の病態を改善することを発見しました。MA-5を加...

キーワード：心拍数/ATP合成/遺伝性疾患/持続可能/持続可能な開発/構造設計/接合部/医工学/リン酸/植物ホルモン/ATP合成酵素/iPS細胞/アデノシン/心筋/心筋症/早期診断/ホルモン/運動機能/運動能力/筋肉/骨格筋/ATP/インドール/ショウジョウバエ/ミトコンドリア/モデル動物/リン脂質/血液/好中球/細胞死/腎臓/ストレス/遺伝子/感染症/血圧/高血圧/酸化ストレス/脂質/脂質代謝/難病

他の関係分野：複合領域工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月30日

脱皮ホルモンが毒物から体を守るエクダイソンとその受容体の成虫期における意外な機能を解明

昆虫の脱皮を促すホルモン「エクダイソン」は、すでに脱皮を終えた成虫でも分泌されており、近年その新たな役割が注目されています。学際科学フロンティア研究所の市之瀬敏晴准教授らのグループは、成虫期のエクダイソンが毒物から体を守る重要な役割を果たしていることを明らかにしました。このホルモンはDopEcRという受容体を介して、腸では解毒遺伝子の発現を促し、神経系では毒を含む餌を避ける行動を引き起こしていました。つまり、腸と神経におけるエクダイソンとDopEcRによる協調的な働きにより、二段構えの生体防御が実現されていることになります。本研究成果は、成虫期におけるエクダイソンの機能に...

キーワード：重金属/神経系/持続可能/持続可能な開発/哺乳類/エクダイソン/リン酸/比較研究/ドーパミン/ホルモン/生体防御/ショウジョウバエ/受容体/遺伝子

他の関係分野：環境学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月27日

大事な物質を維持するための隠れた消費抑制機構

〜見かけの安定に潜む代謝産物制御メカニズムの解明〜

変化を網羅的に捉えられるようになった近年の生命科学において、大事だからこそ安定的に保たれる、「見かけ上、変化がない因子」は見過ごされることがあります。東北大学加齢医学研究所の樫尾宗志朗助教（研究当時：東京大学大学院薬学系研究科助教）と、基礎生物学研究所の三浦正幸所長（研究当時：東京大学大学院薬学系研究科教授）の研究グループは、栄養不足や代謝産物の産生阻害といった厳しい環境下でも、生命維持に不可欠な代謝物質「S-アデノシルメチオニン（SAM）」の量を安定的に保つ仕組みを明らかにしました。本研究は、生命を支える代謝の恒常性メカニズムを解明し、そのバランスが崩れる代謝破綻（...

キーワード：生体情報/脊椎動物/アミン/持続可能/持続可能な開発/システイン/哺乳類/無脊椎動物/キチン/代謝物質/ポリアミン/脊椎/代謝産物/グルタチオン/RNA/アミノ酸/ショウジョウバエ/プロテアソーム/マウス/メチル化/ユビキチン/創薬/代謝物/加齢/脂質/老化

他の関係分野：情報学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月24日

世界初のATPプロドラッグによる健康寿命延伸の新しい可能性

―ミトコンドリア活性化によりエネルギー代謝不均衡を改善する生体エネルギー分子治療の提案―

体内のエネルギー需要と供給の不均衡は老化や加齢性疾患と関連しています。ミトコンドリアは生体のエネルギー通貨であるATPの供給を行いますが、老化によってミトコンドリア機能が低下し、様々な細胞や臓器でATPレベルの低下が起こります。しかし、ミトコンドリア呼吸（※3）を活性化し、低下した細胞内ATPレベルを回復させる薬剤は世界的にみてもほとんどなく、ミトコンドリア活性化薬開発は挑戦的な研究テーマのひとつです。今回、九州大学などの研究チームは、ミトコンドリアを活性化して細胞内ATPレベルを向上させ、抗老化作用を示す新物質の開発に成功しました。開発されたのは新規核酸プロドラッグで「proAX...

キーワード：高齢化社会/高エネルギー/物質科学/ATP合成/電子伝達/新物質/持続可能/持続可能な開発/センサー/モデル生物/生体内/哺乳類/リン酸/ストレス耐性/ATP合成酵素/プロテインキナーゼ/プロトン/細胞膜/ROS/アデノシン/酵素反応/AMPK/寿命/線維芽細胞/ATP/エネルギー代謝/キナーゼ/プロドラッグ/マウス/ミトコンドリア/活性酸素/活性酸素種/抗酸化/脂肪酸/創薬/電子伝達系/副作用/ストレス/加齢/健康寿命/高齢化/酸化ストレス/脂質/老化

他の関係分野：複合領域数物系科学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月14日

三世代7人家族158組のDNAメチル化情報の公開

三世代にわたる日本人家系158組の高品質なDNAメチル化＊1データセットを構築し、家系員ごとの平均値とばらつきをマルチオミックスデータベース（iMETHYL＊2）に公開しました。本データは東北メディカル・メガバンク計画三世代コホート調査＊3によって得られたもので、児を中心にみた父母・祖父母の7人（ヘプタファミリー）により構成される家系1,093名の、新生児臍帯血＊4および成人末梢血＊...

キーワード：塩基配列/持続可能/持続可能な開発/哺乳類/オミックス/環境要因/コホート調査/生理機能/胎児/分子疫学/臍帯血/マルチオミックス/DNAメチル化/メチル化/血液/DOHaD/アレルギー/ゲノム/コホート/ストレス/遺伝子/疫学/新生児/糖尿病/妊娠/妊婦

他の関係分野：工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月10日

熱可塑性CFRPの破壊機構を計算と計測の融合で解明

―リサイクルできるサステナブルな次世代航空機の実現に貢献―

従来の航空機には、熱硬化性樹脂を用いた熱硬化性CFRP（注６）が広く使用されてきました。この材料は、積層構成を工夫することで所望の力学特性を実現でき、その構成によって破壊挙動が変化することも知られています。一方、近年では、高速成形が可能でリサイクル性にも優れる熱可塑性CFRPに注目が集まっています。しかし、熱可塑性CFRPにおいては、積層構成が破壊機構に与える影響についての理解が十分に進んでおらず、適用に向けた課題となっていました。東北大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻の龍薗一樹助教らのグループは、拡張有限要素法を用いた数値解析と力学試験中の損傷進...

キーワード：トラスト/コヒーレント/内部構造/放射光/放射光X線/太陽/耐熱性/マイクロCT/太陽光/樹脂/持続可能/炭素繊維/持続可能な開発/熱硬化性樹脂/CFRP/シミュレーション/プラスチック/マイクロ/リサイクル/宇宙工学/航空宇宙工学/航空機/数値解析/積層板/繊維強化プラスチック/炭素繊維強化プラスチック/複合材/複合材料/分解能/有限要素法/空間分解能/computed tomography/可塑性

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月6日

ジベレリンによる地下茎腋芽の発達制御植物ホルモンによる地下茎の制御機構を野生イネで解明

地面を埋め尽くす芝や、いつの間にか敷地内に侵入してくるタケは、種子散布ではなく地下茎を介した栄養繁殖により、急速に占有空間を拡大します。地下茎は地中でいくつにも分岐し、地中である程度伸長すると地上に出て、また新たな地下茎を生み出すという成長を繰り返します。この成長様式には、茎のもとになる腋芽の角度が重要です。東北大学大学院生命科学研究科の別所-上原奏子助教と、名古屋大学、理化学研究所、中部大学の研究グループは、地下茎で増える野生イネ（Oryza longistaminata）と種子で増える一般的な栽培イネ（O. sativa）を比較することで、O....

キーワード：気候変動/細胞伸長/生存戦略/持続可能/持続可能な開発/エタノール/biosynthesis/植物ホルモン/環境ストレス/イネ/TEMPO/ストレス耐性/バイオエタノール/ホルモン/形態形成/ストレス/遺伝子

他の関係分野：数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月3日

海馬と内側前頭皮質を結ぶ新たな神経回路の発見

～記憶と感情、自律神経をつなぐ脳内ネットワーク～

嫌な記憶を思い出すと、胸が苦しくなったり冷や汗が出たりすることがあります。こうした「記憶」と「感情・自律神経」の連携は、危険を避けて生き延びるうえで重要なしくみです。東北大学大学院生命科学研究科の大原慎也准教授らの研究グループは、記憶の中枢である海馬と、意思決定や感情の制御に関わる内側前頭皮質とをつなぐ神経回路を、最先端の神経科学的手法を用いて詳細に解析しました。その結果、これまであまり注目されてこなかった背側海馬の後部（dcHPC）が、自律神経系や情動の制御に関与する背側脚皮質（DP）と強く結びついていることが明らかになりました。さらに、この神経回路が多くの抑制性ニューロン...

キーワード：空間認識/神経系/自律神経系/持続可能/持続可能な開発/前頭皮質/抑制性ニューロン/視床/視床下部/AAV/アデノ随伴ウイルス/アデノ随伴ウイルスベクター/ニューロン/ベクター/蛍光タンパク質/神経伝達物質/GABA/ウイルスベクター/マウス/ラット/神経科学/神経回路/ウイルス/ストレス/海馬/自律神経

他の関係分野：情報学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月3日

大腸がんのエピゲノム診断薬DNAメチル化検出キット「OncoGuide™ EpiLight™メチル化検出キット」の保険適用のお知らせ

東北大学病院腫瘍内科の石岡千加史客員教授（学術研究員）と大内康太助教らは、2014年に切除不能進行・再発大腸がんの治療薬、抗EGFR抗体薬のバイオマーカーとして大腸がんのゲノム全体のDNAメチル化状態が、従来の大腸がんの原発巣占居部位に代わり重要であることを発見しました。本研究成果をもとに、株式会社理研ジェネシス（本社：東京都品川区、代表取締役社長：大井優子、以下「理研ジェネシス」）と共同開発した体外診断用医薬品「OncoGuide™ EpiLight™メチル化検出キット」が、2025年6月1日付で保険適用され、同社より日本国内で発売が開始されます。本製品は大腸がん（結...

キーワード：塩基配列/診断薬/持続可能/持続可能な開発/モーター/CpGアイランド/ゲノム情報/プロモーター/EGFR/個別化治療/大腸/予後予測/DNAメチル化/メチル化/大腸がん/ゲノム/バイオマーカー/遺伝子/抗体/薬物療法

他の関係分野：工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月27日

不安定な必須微量元素セレンの安定な生体貯蔵法

セレン欠乏に対する安定なセレン代謝利用の分子機構

セレンは様々な食品に含まれており、必須微量元素として生体内恒常性維持に役立っています。しかしセレンは適正な摂取範囲（至適範囲）が狭く、欠乏すると男性不妊や神経障害の原因となり、過剰となると毒性を示し生理機能不全の原因となります。東北大学大学院薬学研究科の市川敦也大学院生、外山喬士准教授、斎藤芳郎教授らの研究グループは、生命体がセレン代謝のバランスを維持・調節する仕組みを解明しました。摂取したセレンは肝臓でセレノプロテインPという分泌タンパク質に作り変えられ、血液中に分泌されます。研究グループは、このセレノプロテインPは、受容体ApoER2と結合して組織・細胞の中に取り込ま...

キーワード：セレン/微量元素/悪性化/オルガネラ/加水分解/水分解/リサイクル/生体内/システイン/加水分解酵素/抵抗性/治療抵抗性/男性不妊/生理機能/分子機構/悪性腫瘍/アミノ酸/オートファジー/タンパク質分解/リソソーム/活性酸素/活性酸素種/血液/受容体/生体分子/組織・細胞/創薬/ストレス/メタボリックシンドローム/酸化ストレス/糖尿病/老化

他の関係分野：環境学数物系科学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月24日

抗がん剤カルボプラチンによる新たな転移リンパ節治療法を確立

― リンパ系送達法の最適化で長期抑制効果 ―

がんの進行に伴うリンパ節転移は、遠隔転移の起点となることから、早期かつ選択的な治療介入が求められます。本研究で用いたカルボプラチンは、プラチナ化合物に分類される低分子薬剤の抗がん剤であり、肺がんや卵巣がんをはじめとする多くのがん種で広く使用されています。しかし、転移リンパ節では腫瘍の進展により血管やリンパ洞が消失する局所欠損が生じるため、血管経由での薬剤送達には限界があり、特に初期のリンパ転移に対して十分な効果が得られないという課題がありました。東北大学大学院医工学研究科の小玉哲也教授らによる研究グループは、薬剤をリンパ流に乗せて標的リンパ節...

キーワード：最適化/化学物質/物質科学/高浸透圧/浸透圧/持続可能/持続可能な開発/医工学/リンパ節転移/卵巣/卵巣がん/モデルマウス/歯学/がん治療/シスプラチン/マウス/抗腫瘍効果/合成化学/副作用/抗がん剤/低侵襲/肺がん

他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月19日

＼「隠れた色素」の働きを解読／クリプトクロム光受容タンパク質による光応答シグナル伝達の中間体構造を解明

台湾大学のManuel Maestre-Reyna助理教授、ドイツ・フィリップ大マールブルグのLars-Oliver Essen教授、大阪大学大学院基礎工学研究科の山元淳平准教授、台湾中央研究院・生物化學研究所の蔡明道特聘研究員らは、理化学研究所の別所義隆客員研究員、公益財団法人高輝度光科学研究センターの大和田成起主幹研究員、東北大学の南後恵理子教授、京都大学の岩田想教授、兵庫県立大学の當舎武彦教授、名古屋大学の梅名泰史准教授、およびグルノーブル・アルプ大学、欧州シンクロトロン放射光研究所の研究者らとの国際共同研究にて、緑藻類をはじめとした植物やハエの内に存在する青色光受容タンパク質であるク...

キーワード：X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/自由電子レーザー/非線形/物質科学/SPring-8/加速器/酸化還元状態/放射光/分子構造/芳香族/励起状態/アニオン/酸化還元酵素/X線結晶構造解析/結晶構造解析/光応答/光受容/光受容タンパク質/青色光/シンクロトロン放射/シンクロトロン放射光/パルスレーザー/クロム/原子分解能/光励起/非線形光学/持続可能/還元反応/持続可能な開発/フェムト秒/マイクロ/レーザー/酸化還元/電子ビーム/半導体/分解能/X線結晶構造/リン酸/結晶構造/立体化学/クリプトクロム/ビタミン/空間分解能/アデノシン/分子機構/光遺伝学/アミノ酸/ラジカル/構造変化/立体構造/ツール開発/遺伝学/概日リズム

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月14日

前期白亜紀の海洋無酸素事変は遠洋の深海域まで及んでいなかった事を解明

-海洋無酸素事変の規模見直しを迫る成果-

地球史上において、海洋が無酸素化する海洋無酸素事変（Oceanic Anoxic Event、以下OAE）が何度も発生していた事が知られています。OAEの発生には急激な温暖化が関連している場合が多く、温暖化が人類共通の課題となっている現代において、過去のOAEが生態系や海洋循環に与えた影響を正確に評価する事は非常に重要です。しかし、白亜紀前期の1億1955万年前から111.6万年間続いたOAE 1a注１において、無酸素状態が遠洋の深海域まで達したかどうかは未確定でした。北海道の北東部に分布する常呂帯は、ジュラ紀から白亜紀に海底で形成した堆積岩や火成岩からなりま...

キーワード：海洋/ホットスポット/マグマ/マンガン酸化物/マントル/火山活動/海洋無酸素事変/上部マントル/堆積岩/堆積物/中央海嶺/同位体/熱水活動/白亜紀/化学組成/同位体比/深海底/マンガン/持続可能/海洋循環/持続可能な開発/酸化物/二酸化炭素/生態系/温暖化/生物生産/オスミウム

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月12日

血糖値測定用の電極を開発

血液ガス分析装置の小型化に貢献する貴金属フリーかつ夾雑物除去機構フリーのグルコースセンサー

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）化学プロセス研究部門伊藤徹二主任研究員、長谷川泰久副研究部門長らは、株式会社テクノメディカ吉田朗子主任、国立大学法人東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）西原洋知教授（多元物質科学研究所、環境科学研究科兼務）、富士シリシア化学株式会社井澤謙一研究開発グループリーダー、日本電子株式会社作田裕介副主査らと共同で、貴金属を使わない電極を用いて、血液中の夾雑物(...

キーワード：溶存酸素/物質科学/グルコース/材料科学/貴金属/持続可能/持続可能な開発/グラフェン/コーティング/シリカ/センサー/多孔質/電気化学/ビタミンC/アスコルビン酸/ビタミン/血液

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月9日

DNAナノポアセンサでオーダーメイドに分子を検出！

～創薬や診断に役立つバイオセンサの創出に向けて～

長岡技術科学大学技学研究院機械系の庄司　観准教授、大学院工学研究科先端工学専攻材料工学分野の赤井　大夢（博士後期課程3年、函館工業高等専門学校出身）は、東北大学流体科学研究所の馬渕　拓哉准教授、大学院工学研究科の平野　太一（博士後期課程1年）と共同で、分子を選択的に検出できる「DNAナノポアセンサ」を開発しました。本センサに応用したDNAナノポアは、人工細胞膜中でイオンの通り道として働く膜貫通ドメインと、標的分子であるアデノシン三リン酸（ATP）に選択的に結合する機能を持つ核酸分子であるATP結合アプタマー（注4）で構成されています。本研究グループは、ATPとアプタマーの...

キーワード：塩基配列/選択性/持続可能/計測技術/持続可能な開発/センシング/ナノメートル/人工細胞/生体内/リン酸/細胞膜/アデノシン/ATP/生体分子/創薬/立体構造

他の関係分野：工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月30日

呼吸器・免疫疾患と心血管代謝疾患の遺伝的背景の多様性を解析

〜東アジア系集団と欧州系集団では、両疾患が逆方向の遺伝的相関を示す～

大阪大学大学院医学系研究科の山本悠司さん（博士課程）（遺伝統計学/呼吸器・免疫内科学）、白井雄也　助教（遺伝統計学/呼吸器・免疫内科学）、岡田随象　教授（遺伝統計学/東京大学大学院医学系研究科　遺伝情報学教授/理化学研究所生命医科学研究センターシステム遺伝学チームチームリーダー）、東京大学　大学院医学系研究科の山内敏正　教授、門脇孝　東京大学名誉教授（虎の門病院　院長)らの共同研究グループは、喘息などの3種類の呼吸器・免疫疾患と、関節リウマチ、脂質異常症などの7種類の心血管代謝疾患、およびこれらに関連する特徴や性質を対象に、遺伝的関連を調査しました。（図1）。その結果、呼吸器...

キーワード：情報学/遺伝情報/持続可能/持続可能な開発/生体内/遺伝的多様性/遺伝統計学/免疫系/肥満症/バイオバンク/関節/心筋/代謝物質/ゲノム解析/心筋梗塞/喘息/リウマチ/関節リウマチ/自己免疫/自己免疫疾患/代謝物/脳梗塞/ゲノム/バイオマーカー/メタボローム/遺伝学/遺伝子/感染症/血圧/個別化医療/高血圧/脂質/脂質異常症/糖尿病/動脈硬化

他の関係分野：情報学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月9日

菌類による枯死木の腐朽タイプからドイツトウヒの将来的な分布縮小を予測

ドイツトウヒはユーラシア大陸西部の森林に広く優占する針葉樹であり、木材としての需要も高いことから生態的・産業的に重要な樹種です。東北大学農学研究科の深澤遊准教授が代表を務める国際共同研究グループは、ノルウェーからギリシャに至る6カ国の森林を調査し、ドイツトウヒの種子が芽生えて成長するのに適した状態に腐朽した倒木の分布が中欧に偏っていることを発見しました。さらに、降水量の季節変化がドイツトウヒ倒木の腐朽タイプの地理的な分布に影響していることがわかりました。このことは、ドイツトウヒに適した気候帯が温暖化によって全体的に北上したとしても、そこには芽生えに適した倒木がないというミ...

キーワード：季節変化/産学連携/生物地理/生物地理学/持続可能/持続可能な開発/ユーラシア/温暖化

他の関係分野：複合領域工学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月2日

がん抑制遺伝子ARID1Aのゲノム安定性における新たな機能の発見

ARID1Aは多種多様ながんで高頻度に変異していますが、その機能とがん化抑制機能のメカニズムはまだ完全に解明されていません。東北大学加齢医学研究所分子腫瘍学研究分野の菅野新一郎講師、小林孝安准教授、田中耕三教授、安井明学術研究員、宇井彩子准教授らは、クロマチン(注4)の構造変化を促すクロマチンリモデリング(注5)複合体におけるARID1Aの新たなタンパク質間相互作用のネットワークを明らかにし、それらのタンパク質の中にARID1Aとの結合に関与する保存さ...

キーワード：産学連携/化学物質/タンパク質間相互作用/持続可能/紫外線/持続可能な開発/モデリング/アミノ酸配列/DNA二本鎖切断/クロマチンリモデリング/DNA修復/クロマチン/ゲノム安定性/ゲノム不安定性/腫瘍学/がん化/リモデリング/DNA損傷/DNA複製/RNA/アミノ酸/がん抑制遺伝子/活性酸素/構造変化/細胞核/細胞死/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/化学療法/加齢/放射線

他の関係分野：複合領域環境学工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月1日

【TOHOKU University Researcher in Focus】Vol.029 一人ひとりが自分の体質を知って健康に留意する社会を目指して

本学の注目すべき研究者のこれまでの研究活動や最新の情報を紹介します。東北大学東北メディカル・メガバンク機構副機構長　大根田絹子教授東北大学東北メディカル・メガバンク機構副機構長　大根田絹子（おおねだきぬこ）教授東北メディカル・メガバンク機構は、東日本大震災で被害を受けた地域医療の復興と、大規模情報化に対応した新たな医療の構築を目的として2012年に設立されました。そして2...

キーワード：カウンセリング/情報学/産学連携/遺伝情報/塩基配列/アンケート調査/東日本大震災/ゲノム情報/バイオバンク/卵巣/膵臓/ゲノム解析/コホート調査/健康管理/健康診断/前立腺がん/地域医療/追跡調査/卵巣がん/医療費/膵臓がん/ゲノム/コホート/コレステロール/ストレス/遺伝カウンセリング/遺伝学/遺伝子/遺伝子変異/医師/手術/食生活/心理的ストレス/生活習慣病/全ゲノム解析/早期発見/乳がん/分子生物学

他の関係分野：情報学複合領域工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月27日

受容体のオンオフを制御する新たな仕組み

――立体構造解析から明らかになった脂肪酸の長さを認識する受容体の構造基盤と開発薬が作用するユニークな機序――

私たちの健康維持に重要な働きを担う短鎖脂肪酸は、食物繊維が腸内細菌によって分解されることで作られる物質です。この短鎖脂肪酸は、私たちの腸や脂肪組織、膵臓、免疫細胞の細胞膜上に存在する短鎖脂肪酸受容体（FFA2）を介して、代謝や免疫の制御など、様々な生理作用を引き起こします。近年、FFA2は生活習慣病や炎症性腸疾患の治療標的として大きな注目を集めており、すでに複数の治療薬候補化合物が開発され、一部は臨床試験にも進んでいます。しかし、FFA2がどのように短鎖脂肪酸を選択的に認識し、またFFA2を標的とするこれら開発薬がどのようにその機能を制御するのかは不明でした。...

キーワード：産学連携/分子動力学シミュレーション/クローン/電子線/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/極低温/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/クライオ電子顕微鏡/大腸炎/腸管上皮細胞/免疫系/β細胞/クローン病/機能解析/細胞膜/腸管上皮/膵臓β細胞/炎症性腸疾患/脂肪組織/治療標的/膵臓/脂肪細胞/大腸/短鎖脂肪酸/脂肪酸/受容体/上皮細胞/腸炎/免疫細胞/立体構造/立体構造解析/臨床試験/細菌/生活習慣病/腸内細菌/潰瘍性大腸炎

他の関係分野：複合領域数物系科学総合理工工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月26日

100

高齢マウスで精子幹細胞の働きが変化

―精子を作らない細胞が増え、動きながら精巣内に広がる―

近年、高齢出産の増加に伴い、男性では加齢による精子数の減少が課題となっています。精子のもととなる「精子幹細胞」は、増殖・遊走しながら精子を作る重要な細胞です。しかし、その働きが加齢とともにどのように変化するのかは不明でした。東北大学大学院農学研究科の原健士朗准教授らの研究グループは、高齢マウスの精子幹細胞が、増殖・遊走しながら生存している一方で、一部が精子を作らなくなり、その子孫細胞が精巣内で勢力を拡大することを見出しました。この現象により、精子を作る幹細胞が利用すべき精巣内の空間が占領され、加齢時の精子数の減少につながる可能性が考えられます。本研究成果は2025年2月2...

キーワード：産学連携/クローン/生殖/持続可能/持続可能な開発/ウシ/精巣/マウス/幹細胞/蛍光標識/精子/加齢

他の関係分野：複合領域工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月26日

101

最古の多細胞動物の最適化されたポンプ機能を解明６億年にわたり生存し続けるカイメンの適応戦略に迫る

カイメン（海綿動物）は現存する最古の多細胞動物とされており、進化生物学や発生生物学の分野で注目されています。カイメンは固着性の水生生物で、栄養を得るために大量の水を吸い込み、濾過しています。カイメンが数億年生き抜いてこれたのは、水を吸い込み濾過するためのポンプ・フィルタ機能が非常に優れていたからかもしれません。このポンプ機能を担っているのが襟細胞室と呼ばれる球形の構造です。しかし、なぜ球形のポンプに進化してきたのかはよくわかっていませんでした。東北大学、イギリス、フランスの共同研究チームは、襟細胞室の詳細なモデルによる襟細胞室内の流れのシミュレーションと生きたカイメンを用いた観察実...

キーワード：最適化/情報学/産学連携/数値シミュレーション/進化生物学/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/マイクロ/マイクロポンプ/高効率化/流体力/流体力学/医工学/発生生物学

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月25日

102

有機材料中の水素と重水素の分布を単一分子スケールで識別することに成功新たな電子線分光技術により、分子や結合位置の特定に効力

プラスチックや有機半導体など高機能有機材料の特性を精緻に制御するには、材料内部の微細構造を分子レベルで解明することが不可欠です。しかし、これまで有機材料中の化学結合や分子の位置を分子レベルで特定できる技術がありませんでした。東北大学多元物質科学研究所の陣内浩司教授と宮田智衆講師ら、産業技術総合研究所ナノ材料研究部門の千賀亮典主任研究員、大阪大学産業科学研究所の末永和知教授、防衛大学校応用物理学科の萩田克美講師のグループは、電子線による分子振動マッピング法を独自に開発し、炭素に対する水素と重水素の化学結合の違いを見分けることで、有機材料中に存在する重水素標識分子の空間分布を3nmの分...

キーワード：産学連携/空間分布/化学物質/原子核/物質科学/陽子/安定同位体/中性子/同位体/重水素/高分子/有機半導体/爬虫類/電子線/単一分子/分子振動/有機材料/持続可能/持続可能な開発/ナノメートル/ナノ材料/プラスチック/半導体/微細構造/分解能/マッピング/SPECT/空間分解能

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月24日

103

脳内エネルギーのダイナミクスてんかん発作時の代謝分子動態の解析を通して

細胞エネルギー源であるATPは生存に必須であり、その濃度は通常大きく変動しないと考えられてきました。東北大学大学院生命科学研究科の古川孝太大学院生と松井広(こう)教授（大学院医学系研究科兼任）らのグループは、てんかん発作による代謝的負荷をかけた際のマウス神経細胞内ATP、アストロサイト内ピルビン酸、および血流量の変動を解析し、脳内でのエネルギーの流れを決定する要因を探ることに挑戦しました。研究グループは、ATP、ピルビン酸、血流量に対する蛍光センサー（注６）を用いた新規解析法を開発し、マウスの脳内エネルギーのダイナミクスを調べました。その結果、てんかん発作時に神経細胞内...

キーワード：産学連携/蛍光センサー/グルコース/電子伝達/ファイバー/カルボン酸/持続可能/持続可能な開発/センサー/ダイナミクス/光センサー/光ファイバー/シナプス/血流/神経活動/神経情報処理/生体内/機能性/リン酸/クエン酸/突然死/アデノシン/グリア細胞/血管障害/EEG/解糖系/外傷/電気刺激/脳血管障害/ATP/FRET/アストロサイト/グリア/てんかん/プローブ/マウス/ミクログリア/ミトコンドリア/蛍光色素/細胞死/神経回路/神経細胞/電子伝達系/脳機能/海馬/感染症/動物実験/脳腫瘍/脳波

他の関係分野：複合領域化学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月17日

104

運命に抗い生きる原生生物：アセトスポラはDNA上の負の突然変異をRNA編集の活用によって克服していた

国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長大和裕幸、以下「JAMSTEC」という。）地球環境部門海洋生物環境影響研究センター深海生物多様性研究グループの矢吹彬憲主任研究員は、東北大学大学院農学研究科藤井千早大学院生（当時）、農業・食品産業技術総合研究機構矢﨑裕規研究員、愛媛大学大林由美子講師、福井県立大学高尾祥丈准教授らと共同で、難培養性原生生物・アセトスポラの培養株化に成功しました。培養株を用いた分子生物学的な研究から、アセトスポラはミトコンドリアDNA上に生じた突然変異をRNAとして転写した後に修正し遺伝子としての機能を維持していることを発見し報告しま...

キーワード：産学連携/突然変異/海洋/環境影響/塩基配列/生存戦略/ミトコンドリアDNA/脊椎動物/分子進化/持続可能/沿岸環境/持続可能な開発/地球環境/ミトコンドリアゲノム/難培養/食品産業/海洋生物/原生生物/生態系/無脊椎動物/海洋生態/海洋生態系/生合成/生態学/生物資源/生物多様性/アミノ酸配列/RNA編集/遺伝子工学/遺伝子解析/mRNA/脊椎/RNA/アミノ酸/ミトコンドリア/ゲノム/遺伝子/真菌/分子生物学

他の関係分野：複合領域環境学工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月6日

105

陸上植物の共通祖先で獲得された幹細胞形成メカニズムコケ植物の原始的分裂組織からわかった植物幹細胞の進化

幹細胞は多細胞生物の成長の要となる細胞であり、動植物を問わず盛んに研究されています。植物の幹細胞は分裂組織に存在し、葉や茎を作るもとになります。しかし、植物の幹細胞がどのように進化したのかは不明でした。東北大学大学院生命科学研究科の秦有輝助教、経塚淳子教授らは、原始的な分裂組織をもつコケ植物の幹細胞で発現する遺伝子を網羅的に解析しました。その結果、植物ホルモンであるサイトカイニンが転写因子ESRを誘導することで細胞が幹細胞となることを初めて明らかにしました。この幹細胞形成メカニズムは陸上植物の共通祖先で進化し、現在まで保存されてきた仕組みであると考えられます。本研究成果は様々な植物...

キーワード：産学連携/ESR/snRNA/コケ植物/持続可能/持続可能な開発/一細胞/カルス/茎頂分裂組織/分裂組織/植物ホルモン/ホルモン/サイトカイニン/一細胞解析/幹細胞/転写因子/遺伝子

他の関係分野：複合領域数物系科学工学総合生物農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月4日

106

マイコプラズマの滑走運動に必要なモーターの分子構造を世界で初めて明らかに！

マイコプラズマ属細菌の一つで淡水魚の病原菌であるマイコプラズマ・モービレは、菌体の片側にある"滑走装置"を用いて宿主組織の表面にはりつき、滑るように動く"滑走運動"を行います。大阪公立大学大学院理学研究科の宮田真人教授、豊永拓真助教（研究当時、現在東北大学多元物質科学研究所助教）らと大阪大学大学院生命機能研究科日本電子YOKOGUSHI協働研究所の難波啓一特任教授（常勤）、理化学研究所の川上恵典研究員、東北大学多元物質科学研究所の濵口祐准教授らの共同研究グループは、大阪大学のクライオ電子顕微鏡※1を用いて、滑走運動の装置を構...

キーワード：産学連携/水溶液/物質科学/分子構造/ATP合成/電子線/原子分解能/非晶質/持続可能/持続可能な開発/アモルファス/ナノスケール/モーター/電子顕微鏡/分解能/病原菌/ATP合成酵素/クライオ電子顕微鏡/分子モーター/細胞膜/ATP/ミトコンドリア/生体分子/感染症/細菌

他の関係分野：複合領域数物系科学化学総合理工工学農学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年2月28日

107

難病COPA異常症の発症を抑制する遺伝子の発見 STING遺伝子の主要バリアントによる炎症抑制

COPA異常症は関節炎や間質性肺炎を特徴とする遺伝性疾患で治療が難しい病気です。この病気の原因は、COPA遺伝子の変異による自然免疫シグナル（STING経路）の異常な活性化ですが、COPA遺伝子の変異を持つ人でも20%近くの人は発症せず、その理由は不明でした。東北大学大学院生命科学研究科の小出頌悟大学院生、朽津芳彦助教、田口友彦教授らのグループは、発症しない人たちに共通する要因としてSTING遺伝子のHAQ型という特定のバリアントを見つけました。さらに、HAQ型STINGがCOPA変異による免疫応答の異常な活性化を抑えることを明らかにしました。この発見は、STINGバリアントの違い...

キーワード：産学連携/遺伝性疾患/ゴルジ体/持続可能/持続可能な開発/物質輸送/遺伝子解析/炎症性疾患/関節/関節炎/間質性肺炎/自然免疫/小胞体/神経変性/神経変性疾患/免疫応答/遺伝子/難病

他の関係分野：複合領域工学医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年2月27日

108

強誘電性と光反応性が共存する固体有機材料を開発

─新規の高密度メモリなどへの応用に期待─

有機分子の中には、光に応答して分子構造が変化したり、化学反応を生じたりする性質を持つ物質があります。一般にこれらの変化や反応は溶液中で起こりますが、適切な分子配列の制御を行うことで固体の分子集合体中においてもその実現が可能になります。分子集合体の中の分極構造が反転運動するダイナミクスは、不揮発性メモリの動作原理でもある強誘電体の実現に不可欠で、その分子設計には、極性構造の設計と外部電場に応答可能な柔らかな結晶格子の実現が重要となります。一方で固体中の光反応性と強誘電性の共存は、極めて緻密な分子設計と分子配列制御が必要であることから、これまでは実現されていませんで...

キーワード：産学連携/結晶格子/弱い相互作用/物質科学/誘電性/相転移/分子構造/スチルベン/構造形成/光応答性/光反応/分子集合体/有機エレクトロニクス/有機合成化学/光応答/強誘電性/有機分子/ハイブリッド材料/メモリ/メモリ素子/光メモリ/双極子/分子配列/有機材料/誘電体/持続可能/光照射/持続可能な開発/強誘電体/不揮発性メモリ/ヒステリシス/ダイナミクス/機能制御/超分子/合成化学/分子集合/分子設計/有機合成

他の関係分野：複合領域数物系科学化学総合理工工学総合生物医歯薬学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年2月25日

109

感情は正確な運動制御に影響を及ぼす楽しい曲を聴いている時には関節角度制御の精度が低下する

　トップアスリート、演奏家、熟練工などのパフォーマンスは身体各所の関節の正確な制御により支えられています。正確な制御は反復訓練により獲得されますが、訓練中に再現よく制御できても本番などの精神的な緊張や感情がゆらぐ状況においてはエキスパートでもミスが起こります。しかし運動制御の基本となる関節角度の調節が感情によりどのような条件でどのように影響を受けるのかはこれまで明らかにされていませんでした。東北大学産学連携機構未来社会健康デザイン拠点の永富良一教授（研究推進時：大学院医工学研究科）、Negyesi, Janos国立ハンガリースポーツ科学大学助教、東北大学大学院工学研究科　奥山武志　准教授...

キーワード：産学連携/神経系/運動制御/姿勢制御/医工学/関節/中枢神経/聴覚/アスリート/スポーツ/スポーツ科学/パフォーマンス/骨格筋/中枢神経系

他の関係分野：複合領域工学総合生物医歯薬学