Diverse mechanisms of translation arrest by a Clostridia ribosome stalling peptide CliM（クロストリジウムのリボソーム停止ペプチドCliM の多様な翻訳アレストメカニズム）...

拡散光トモグラフィは、近赤外線を用いて生体内部の異常部位を非侵襲的に診断する新しい医療技術です。この診断を高精度に行うための光輸送シミュレーションを、従来の100万倍以上の速さ（約2ミリ秒）で実行するAI（人工知能）モデルの開発に成功し、リアルタイム診断への道を切り拓きました。　近赤外線を使った「拡散光トモグラフィ」は、脳出血や悪性腫瘍などの疾患において、生体内部の異常部位を発見する診断技術として近年用いられています。この手法では、体を傷つけたり放射線を使うことなく、光を生体組織に照射して体内の異常を検出することができます。しかし、高精度な診断を行うには、光の伝わり方を記述する「光...

高温の温泉環境から、自己複製する未知の環状RNAを発見しました。これまで、高温の環境では直鎖型ゲノムを持つRNAウイルスのみが見つかっていましたが、今回はそれとは異なる環状RNAの複製体を見いだしました。このことは、高温極限環境にも多様な自己複製RNAが存在することを示すものです。　生物の多くはDNAを遺伝情報として持ちますが、RNAを遺伝情報として自己複製する因子も知られており、ウイルスやウイロイド（ウイルスよりも小さい感染性RNA分子）などがその例です。これらは生命の起源や進化を考える上でも重要な存在とされていますが、どのような環境にどのような種類の自己複製RNAが存在するのか...

軽症頭部外傷後に、脳脊髄液の微細な動きが脳の部位ごとに異なる形で変化する可能性を示しました。特殊なMRI技術を用い、従来捉えにくかった脳脊髄液の微細な動きを非侵襲的に初めて評価しました。本手法は、外傷後の脳の状態や認知機能との関係を理解するための新しい知見を与えると期待されます。　脳の中には脳脊髄液という液体があり、脳を守ったり、不要な老廃物を外に出したりする重要な役割を持っています。この液体は常にわずかに動いており、その動きが脳の健康に関係していると考えられています。しかし、特に軽い頭のケガ（軽症頭部外傷）の後に、この液体の動きがどのように変化するのかは、これまでほとんど分かって...

私たち人間は、自らの意志によって行動している個々の存在です。ところが、個々の人間が集まった組織や社会などでは、SNSの「バズる」「炎上」といった特定の情報が急速に拡散されていく現象のように、集団が一つの意志を持ったようにブームが生まれ、一斉に同じような行動をとることがあります。このような人間社会の動きの背景にある、基本法則・原理を読み解き、記述する学問分野が「社会経済物理学」です。 　システム情報系社会工学域の佐野幸恵准教授は、ブログやソーシャルメディアなどインターネット上に存在する膨大なデジタルデータを解析し、人間集団のふるまいを数理モデル化する研究に取り組んでいます。さらに...

ダンゴムシは、飼育する時に虫かごに石を入れるとよいことが知られています。異なる種類の鉱物を与えて飼育した結果、ダンゴムシは食べた鉱物をそのまま殻にするのではなく、体内で鉱物の構造を作り替えていることを発見しました。生物が鉱物の構造を制御して利用する仕組みの理解につながる成果です。　甲殻類や貝類など多くの生物は、炭酸カルシウムなどの鉱物を利用して硬い外骨格を形成しています。このように生物が体内で鉱物を作る現象は「生体鉱物化（biomineralization）」と呼ばれ、生物材料科学や進化生物学の分野で重要な研究テーマとなっています。　ダンゴムシの外骨格（背殻）は、炭酸カ...

宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、国際宇宙ステーション（ISS）の利用成果最大化に向けた日米協力枠組み（Japan-U.S. Open Platform Partnership Program: JP-US OP3）のもと、JAXAが開発した微小重力から1Gまでの人工重力環境下でマウスを飼育できる世界で唯一の装置（可変人工重力研究システム：MARS）を用い、ISS「きぼう」日本実験棟で低重力ミッションを米国航空宇宙局（NASA）と共同実施しました。　JAXA、筑波大学、東北大学、ハーバード大学などからなる国際研究チームは、「きぼう」に搭載されたMARSを用い、マウスを4...

多くの光合成細菌にとって酸素は有害ですが、海洋性紅色非硫黄細菌は酸素存在下でも生育できます。この細菌において光合成を担うタンパク質複合体の構造をクライオ電子顕微鏡で観察したところ、新たな膜タンパク質を発見し、酸素存在下でも効率よくエネルギー変換できる仕組みの一端を解明しました。　光合成細菌は光合成の際に酸素を発生しませんが、太陽光エネルギーを高効率で化学エネルギーへ変換する能力を持ちます。また、植物が利用しない近赤外光を利用でき、淡水や海水、温泉など多様な環境に適応しています。中でも海洋性紅色非硫黄細菌Rhodovulum sulfidophilum は、酸素存在下で...

ウニ胚や幼生の神経細胞は、細胞数が少なく、神経分化の流れや分子制御を詳細に追跡することが容易ではありません。今回、バフンウニについて、発生段階ごとの単一細胞RNA-seqアトラス（細胞分布データ集）を構築し、誰もが手軽に1細胞レベルでの遺伝子発現を調べられる形で公開しました。　単一細胞RNAシーケンス（single-cell RNA-seq; scRNA-seq）は、個々の細胞がどの遺伝子を発現しているかを網羅的に解析できる強力な手法です。生物の発生過程では、同じ胚の中でも細胞が多様な運命へ分岐していきますが、scRNA-seqを用いると、細胞集団全体を平均した解析（バルクRNA-...

無糖の強炭酸水を飲みながら3時間のeスポーツを行うと、真水摂取時より疲労感が抑えられ、楽しさが高まりました。また、認知疲労（判断力低下）と瞳孔径の縮小が防がれ、プレー中の反則も抑えられました。糖分やカフェインに頼らない脳疲労対策として、強炭酸水の活用が期待されます。　長時間のeスポーツは、実行機能の低下と瞳孔収縮を伴う認知疲労を誘発します。その対策の一つとしてカフェインや糖分を含む飲料が用いられますが、それらの常用には健康上の懸念もあります。一方、炭酸水は糖分やカフェインがなくでも、咽頭の感覚刺激を介して脳幹に作用し、実行機能を担う前頭前野に投射する神経活動を高める可能性が報告され...

報酬学習と嫌悪学習の両方において、細胞外でヘパラン硫酸（さまざまな生理機能を調節する糖鎖）の硫酸基を除去する酵素「スルファターゼ1（Sulf1）」が必要なこと、また、これらの学習に重要なドーパミン神経回路をSulf1が調節していることを、マウスを用いた行動実験により明らかにしました。　ある行動の結果として報酬（好ましい結果）や嫌悪（好ましくない結果）が得られることを学習し、その行動を強化する報酬学習や嫌悪学習には、大脳基底核の一部である側坐核が関与しています。一方、細胞外スルファターゼ（Sulf1とSulf2）は、ヘパラン硫酸糖鎖の硫酸基を分解することによりさまざまな細胞機能を調節...

プリン体の代謝を阻害する免疫抑制剤をマウスに投与すると、生体分子「グアノシンヌクレオチド」の脳内濃度が低下し、細胞内のGTPと結合する低分子量Gタンパク質の活性が抑制されること、それによって脳内の免疫細胞であるミクログリアの形態が変化することを発見しました。　ミクログリアは、脳やせき髄などの中枢神経系で働く免疫細胞です。胎児期から脳内に存在し、生涯を通じて、脳の恒常性を維持する働きがあります。中でも、出生直後におけるミクログリアは、神経回路の形成や異物の除去、脳血管の構築など、多彩な役割を担うことが報告されています。また、これら一連の脳発生過程で、ミクログリアは細胞の形態を変化させ...

食中毒原因菌のサルモネラは、免疫細胞のマクロファージの内部でアルギニン脱炭酸酵素を発現して酸性環境に対応します。今回、この酵素遺伝子のmRNAの非翻訳領域から生成されたsmall RNAがサルモネラの代謝に関与する複数のmRNAと塩基対を形成し、その発現を制御することを発見しました。　生物の遺伝情報であるDNAの塩基配列はmRNAに転写され、その情報を基にタンパク質が翻訳される。1958年にクリックが提唱したこのセントラルグマにおいて、mRNAは単に遺伝情報の鋳型としてみなされてきました。しかしその後、mRNAが小さなRNA（small RNA）を生み出し、他のmRNAと塩基対を形...

動物・菌類からなるオピストコンタ（後方鞭毛生物）の進化的起源を探る上の鍵となる単細胞生物アプソモナドの光回避応答を発見しました。これは、アプソモナドがオピストコンタに近縁である重要な証拠であり、高速振動を行う動物の鞭毛・繊毛が進化してきた道筋を知る上で重要な知見となります。　地球上に暮らす多くの生物にとって光は重要な因子であり、光応答性は、単細胞・多細胞を問わず、真核生物に共通する基本的な特性です。単細胞生物アプソモナドは、動物・菌類からなるオピストコンタ（後方鞭毛生物）の姉妹群で、オピストコンタの進化的起源を理解する上で極めて重要な二本鞭毛の生物です。オピストコンタでは、動物の視...

ゲノム編集技術を用いて複数の遺伝子を改変することにより、糖度、GABA（機能性アミノ酸）含量およびビタミンC濃度を同時に向上させたトマト果実の開発に成功しました。本技術は、栄養価や健康などに関わる機能性を高めた作物の作出に寄与すると期待されます。　トマトは世界で最も広く栽培される果菜類である上、果実の甘味（糖度）や多彩な栄養成分を持っています。さらに近年、ゲノム編集技術を用いた高GABA（機能性アミノ酸）トマトなども実用化されています。　本研究では、ゲノム編集技術を用いて、糖度、GABA含量およびビタミンC濃度を同時に増加させたトマト果実の作出に成功しました。GABA...

Extreme Environmental Tolerance and Space Survivability of the Moss,Physcomitrium patens（ヒメツリガネゴケの極限環境耐性と宇宙空間での生存性）...

視覚情報と運動とを結びつけて覚える「連合学習」が行われる神経メカニズムとして、小脳の持続的な視覚応答が増強されることによって、行動の目的に関連した情報が増幅され、視覚刺激と行動の対応関係を区別しやすくしていることが分かりました。　「車の運転中に赤信号を見たらブレーキを踏む」「スマートフォンの通知を見てアプリを開く」といった習慣的で円滑な行動は、特定の感覚刺激とそれに対応する運動を結びつけて覚える「連合学習」によって形成されています。近年、このような連合学習に小脳が関与している事が示唆されていますが、具体的な神経メカニズムは分かっていませんでした。　そこで本研究では、ニホ...

感情と覚醒をつなぐ新しい神経経路として、大脳辺縁系の一部である分界条床核のニューロン（神経細胞）が、中脳の深中脳核の興奮性ニューロンを介して覚醒を誘発することを明らかにしました。この経路はストレスによる睡眠障害を引き起こす神経基盤の一つである可能性があります。　私たちの感情やストレスは、眠りや目覚めに大きな影響を与えます。これまで、感情を司る脳の扁桃体やその周辺構造が覚醒に関与することは知られていましたが、その具体的な神経メカニズムはよく分かっていませんでした。　本研究では、脳の扁桃体の延長部にあたる分界条床核（BNST）のGABAというアミノ酸を神経伝達物質とするニュ...

ハロ（光輪）と呼ばれる偽像の発生を抑制できる外部アポダイズド位相差顕微鏡を用い、核やミトコンドリアなどの細胞小器官を高精細に観察し、その動きや配置、形の制御が高い安定性をもつことを解明しました。また、構成成分が未解明の生体分子凝縮体様構造体を非標識で観察することにも成功しました。　細胞の中には、遺伝情報を蓄える核や、生命活動に必要なエネルギーを生み出すミトコンドリアなど、さまざまな構造体（オルガネラ）が存在しています。これらのうち、核やミトコンドリアは脂質膜に包まれた「膜性オルガネラ」ですが、膜を持たず分子の集合によって形成される「非膜性オルガネラ」も知られています。こうした「細胞...

脊椎動物では骨にカルシウムが蓄えられていますが、ショウジョウバエを用いた研究により、骨を持たない動物においても、カルシウム貯蔵に特化した器官が存在すること、そしてカルシウムが不足した際にホルモンを介してカルシウムを放出する内分泌システムが存在することを見いだしました。　カルシウムは、筋収縮や神経活動など、動物の生存にとって不可欠な生理機能を担うミネラルです。脊椎動物では、副甲状腺ホルモン（PTH）をはじめとするホルモンが、カルシウム貯蔵庫である骨からのカルシウム放出を制御し、血中カルシウム濃度を維持しています。しかし、昆虫など骨を持たない無脊椎動物の体内でのカルシウム濃度調節の仕組...

ヒトの遺伝子調節を担うタンパク質である転写因子のゲノム結合データを精査し、未測定データが多数存在することを明らかにしました。これにより、データの偏りが研究や疾患理解に及ぼす影響と、今後の測定対象選択の戦略を提案しました。また、本成果を公開データベースとして整備しました。　ヒトのゲノムには約1,600種類の転写因子があり、400種類以上の組織・細胞型で遺伝子の働きを調節しています。その役割を理解するために重要な手法が、クロマチン免疫沈降シーケンス（ChIP-seq）です。しかしながら、抗体や細胞数などの制約からすべての組み合わせを網羅的に測定することは困難で、多くの重要な組織・細胞型...

ストレスにさらされた昆虫の個体死を誘導するために必要な遺伝子およびシグナル経路を発見しました。許容範囲を超えるストレスにさらされるとこのシグナル経路が活性化し、神経細胞の死が促進されて最終的に昆虫を死に至らしめることが分かりました。　生物は、温度や紫外線、個体間相互作用などさまざまなストレスを受けながら生き延びています。許容範囲内のストレスであれば耐性を発揮することで生存できます。その一方で、許容レベルを超える過剰なストレス（致死ストレス）を受けた場合、個体は死に至りますが、そのようなストレス依存的な個体死の制御メカニズムは未解明のままでした。　本研究グループは、モデル...

電子デバイスなどの材料に用いる鉄酸化物薄膜の作製において、反応性スパッタ中に生じるプラズマ発光スペクトルの全波長データを機械学習で解析し、生成する薄膜の価数状態と成長速度をリアルタイムに推定する方法を開発しました。本技術は、成膜プロセスの高精度な制御につながると期待されます。　金属の酸化物や窒化物の薄膜は、電子デバイスやエネルギー材料として広く利用されています。その作製方法の一つである反応性スパッタ法は、ターゲット金属と酸素や窒素などのガスを反応させて薄膜を堆積する汎用的な手法ですが、ターゲット表面が金属状態と化合物状態の間を移行するため、膜の成長速度や組成が大きく変動し、同じ条件...

半導体の微細構造の計測に使われていた光波散乱計測を神経細胞の計測に応用することに世界で初めて成功しました。試料に照射した光の回折パターンから形状を読み取る精度を機械学習で高めるなどした成果で、従来の光学顕微鏡に比べて分解能と計測速度が10倍以上になりました。　脳は多数の神経細胞を基本単位として構成され、その一つひとつが情報処理の基盤となっています。しかし、その働きはいまだ十分には理解されていません。特に記憶のメカニズムは脳科学の重要な未解決問題で、その発現原理や情報処理機構は不明です。この問題を解く一つの手法として、単一神経細胞の形態や内部構造の動態を、非侵襲かつ高分解能で計測する...

一つの受精卵から双子が生まれる仕組みについて、ウニの初期胚を用いて調べました。その結果、ウニの１個体を初期段階で半分に分けても、それぞれの断片が自ら体の設計図を描き直し、完全な個体へと発生する細胞の動きと遺伝子の働きを明らかにしました。　19世紀末、ドイツの発生学者ハンス・ドリーシュは、ウニの受精卵を2細胞期で分離すると、それぞれの細胞が独立して完全な個体に成長することを初めて示しました。しかしながら、分離後に胚がどのようにして胚軸（正常な体を形成するための体軸）を作り直し、正常な発生を遂げるのか、その詳細な発生過程や分子メカニズムは、100年以上にわたり解明されていませんでした。...

乳がんの中でも特に再発や転移の頻度が高いトリプルネガティブ乳がんにおいて、腫瘍細胞に発現する糖タンパク質GPNMBが、免疫抑制性の腫瘍随伴マクロファージの分化を促進し、がんの上皮間葉転換と転移を誘導する分子機構を明らかにしました。　がんの死因の大半を占める「転移」は、腫瘍を取り巻く微小環境の変化によって引き起こされます。特に、トリプルネガティブ乳がん（TNBC：エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、HER2受容体がすべて陰性の乳がん）は進行が速く、再発や転移の頻度が高い予後不良ながんです。本研究では、TNBC細胞に発現する糖タンパク質GPNMBが、免疫細胞であるマクロファージに...

急性心筋梗塞や急性腎障害では、救命治療が成功しても、慢性心不全や慢性腎不全に進展する例が多く見られます。これらの発症メカニズムとして、マクロファージや好中球が重要な役割を担っていることを発見し、マウスモデルにおいて有効な、新しい治療薬の開発に成功しました。 　急性心筋梗塞や急性腎障害は、臓器への血流の減少や遮断に伴う虚血が原因で、極めて死亡率の高い疾患です。早期に血流を回復させて救命できても、その後、慢性心不全や慢性腎不全などの臓器機能不全へ移行する例が多く見られます。しかし、急性期の組織障害や、これから慢性臓器不全へ至るメカニズムは充分に解明されておらず、有効な治療法もあり...

シャープペンシル芯の破断面をグラファイト化処理することで、軸方向に配向したグラフェンエッジを簡便に作製でき、そこから高品位な電子ビームが得られることを示しました。グラフェンの尖った形状により、弱い電界で、また、極高真空環境を必要とせずに安定した放出電流が得られました。　グラフェンやカーボンナノチューブなどを用いた尖った形状のナノ炭素材料は、高品位の電子ビームの発生源（電界放出電子源）としての応用が期待されています。しかし、そのために必要な、ナノ炭素材料の配向や配置の制御が困難なことから、実用的な電子源への応用はいまだ十分に開拓されていません。　本研究では、市販のシャープ...

日々の睡眠・活動リズムが規則正しい人は、認知機能が良好な状態にあることが分かりました。一方、認知症と関連のある血液中マーカーは、睡眠・活動リズムが「適度に規則正しい」時に最も髙値を示し、不規則または極端に規則的な場合には低値を示すという逆Ｕ字関係にあることも明らかになりました。　睡眠と身体活動は、私たちの心身の健康を支える重要な要素です。これまでの研究では、睡眠時間や運動量の多さなど量的な側面が注目されていましたが、近年、「リズムの規則性」という質的な側面への関心が高まっており、規則正しい睡眠・活動リズムは、心血管リスクの低下や死亡率の低下、さらには認知症の抑制効果のあることが報告...

装着者がロボットを自ら動かそうとする「意思」がある時、高次な動作の計画や準備を制御する運動前野などの脳領域が活発に働くことを、ロボット動作中の脳計測により世界で初めて明らかにしました。装着者の意思に応じて動くロボットを用いた能動的治療が、脳の再構築を助ける可能性を示しています。　病気やけがで手足が動かしにくくなった人たちのために、腕や足の動きをサポートし、脳が運動を学習することを支援するニューロ・リハビリテーション用のロボットが少しずつ広まってきています。しかし、そのロボットに「ただ動かされる」場合と、「自分で動かそう」と考えながら使う場合とで、それぞれ脳がどのように反応するのかは...

発症率の高い血液がんである濾胞性リンパ腫において、新たな特徴を有するT細胞を複数同定しました。さらに、それらが腫瘍の進展を制御し、患者予後にも深く関与することが明らかとなりました。これにより、悪性リンパ腫の病態理解や臨床的マネジメントが向上することが期待されます。　濾胞性リンパ腫は発症率が高く、再発の多い悪性リンパ腫です。T細胞（リンパ球の一種）の病態への関与が示唆されていましたが、腫瘍性濾胞構造（がん細胞により形成された構造）に存在し、腫瘍細胞との関わりが深い濾胞T細胞の多様性や役割については明らかにされていませんでした。　本研究では、単一細胞レベルでの高解像度の遺伝...

暑熱下において、運動前にカフェインを摂取すると、運動時の過換気や脳血流量減少などの生理的ストレスを増大させる可能性があります。一方、本研究では、運動中にカフェインを摂取すると、前述の生理的ストレス増大を伴わずに、長時間運動の後半にパフォーマンスが向上する可能性を見いだしました。　飲食料品などから日常的に摂取されるカフェインは、運動パフォーマンス向上に有効であることが広く知られていますが、近年、暑熱環境下ではその効果が得られない可能性が指摘されています。本研究グループはこれまでに、暑熱下での運動前にカフェインを摂取すると、深部体温上昇に伴う過度な呼吸（高体温誘発性換気亢進）や、それに...

左右の腎臓のうち片側だけに障害を誘導することのできる独自のマウスモデルを開発しました。これを用いて「左右の腎臓が機能的・構造的なバランスを保とうとする現象（腎カウンターバランス）」の分子メカニズムを初めて明らかにしました。　腎臓は左右一対の臓器であり、一方の腎機能が低下すると、他方が代償的に働きを高めることが知られており、このような左右間の動的なバランス調節は、「腎カウンターバランス」と呼ばれています。しかしながら、そのメカニズムは長年不明でした。　本研究では、マウスの糸球体足細胞（腎臓の糸球体表面の上皮細胞）に選択的な障害を与え、片側の腎臓のみに足細胞障害を誘導する2...

知的発達症や自閉スペクトラム症などの神経発達症のある児童・生徒が運動する際に、体育館の床全面に児童・生徒のペースに応じた「動くペースメーカー」を投影すると、道順の理解や走るペースが改善できることを見いだしました。これにより、認知特性に応じた運動サポートの新たな可能性を示しました。　シャトルラン（往復持久走）は、一定の距離を行き来して体力を測るテストで、文部科学省の新体力テストとしても採用され、多くの学校で体力づくりの一環として行われています。しかし、神経発達症（知的発達症や自閉スペクトラム症）のある生徒にとっては、「どこまで走ればいいか」「いつ折り返せばいいか」「自分のペースをどう...

結晶中に空隙を持つ化合物である銅—クロム・プルシアンブルー類似体に圧力を加えることで、内部に保持されていた水分を排出させる現象を見いだしました。本材料は、乾燥地域などでも温度や湿度の制御を必要とせず、加圧のみで水を得ることのできる、新たなオンサイト水生産技術として期待されます。　銅—クロム・プルシアンブルー類似体は、結晶中に空隙（細孔）を持つ化合物です。これに圧力を加えることで、内部に保持されていた水分を排出させる現象を見いだしました。これまでに報告されているオンサイト水生産技術は温度差や湿度差を利用するため、自然環境に依存しやすい上に、長時間の環境変化を待...

Phase separation of the PRPP amidotransferase into dynamic condensates promotes de novo purine synthesis in yeast...

データ可視化は意思決定を支援する強力なツールです。過去16年間にわたる主要なデータ可視化の研究論文を体系的にレビューし、多次元意思決定フレームワークを用いて、支援範囲の分析を行ったところ、データ可視化は、主に組織やコミュニティレベルの意思決定を支援していることが分かりました。　近年、データ可視化は、ビジネス、医療、科学研究など多岐にわたる分野で、データに基づく意思決定を支援する強力なツールとして活用されています。しかし、データ可視化がどのような種類の意思決定問題を支援し、その支援範囲がどのように変化してきたのかについての包括的な分析は、これまで行われていませんでした。　...

脳内の神経活動を解析する新しい手法により、自然に活動する動物脳内の神経活動を99日間以上追跡することが可能になりました。この技術は、撮影のセッションをまたぐデータを高精度に解析できます。記憶の仕組みや神経疾患の進行解明に役立つ重要な研究ツールとして期待されます。　自由に行動し、自然な睡眠を取るマウスの脳内神経活動を可視化するための手法として、超小型顕微鏡によるカルシウムイメージングが広く用いられています。しかし、この手法は、複数のイメージングセッションをまたぐ神経細胞集団の分析において、セッション毎に変化する撮影視野や脳組織の微細な変形を扱うことができず、集団内の同一の細胞を正確に...

PROFILE1993年筑波大学附属駒場高等学校卒業。1997年京都大学理学部卒業。2002年京都大学大学院理学研究科博士課程修了。京都大学、東京大学、イェール大学（米国）での博士研究員を経て、2008年大学院生命環境科学研究科助教として筑波大学に着任。2012年生命環境系准教授を経て、2019年生存ダイ...

　軟体動物の貝殻をつくる細胞の発生運命（将来どのような組織になるか）について、緻密な割球単離培養の技術と遺伝子発現解析により検証しました。その結果、巻貝の貝殻をつくる細胞の発生運命は、これまで考えられていたような他の細胞系列からの誘導によらずに定まることが分かりました。 　軟体動物では、アサリのような二枚貝やカタツムリのような巻貝のよう...

低強度運動でも脳の海馬が活性化する基盤として、ドーパミンなどモノアミン系の神経伝達物質が関与するかどうかを検証しました。脳幹の腹側被蓋野に由来するドーパミンと青斑核に由来するノルアドレナリンが、低強度運動による海馬の活性化を調節する脳神経回路として関連することが想定されました。 　近年、軽めのジョギングやヨガに相当する低強度の運動でも海馬が活性化され、神経細胞の数が増えたり、記憶力が良くなったりすることが分かってきました。しかし、運動中の脳内では、どのような神経回路が作動し、海馬の神経細胞を活性化しているのか、詳細なメカニズムは不明です。 ...

オスマウスにおいて、性行動中に順序だって現れる各行動成分を制御する神経基盤を解明しました。側坐核内の腹側シェル領域に投射するドパミン神経にアセチルコリン神経が作用して、各行動の表出が制御されており、アセチルコリン神経を性行動中に刺激すると、射精が誘発されることが分かりました。 　オスマウスは、発情メスに対峙してから射精に至るまでの性行動中に、匂い嗅ぎ、マウント（後ろから覆い被さる）、イントロミッション（挿入・腰振り）、そして射精と、さまざまな行動を順序だって表出します。これは繁殖の成功に重要であると考えられますが、一連の行動をつかさどる脳部位は特定さ...

組み換え酵素（Cre）の遺伝子とCre酵素の作用対象となる特定のDNA配列（loxP）を一体化したベクターを開発しました。このベクターを使えば、特定の遺伝子の機能解析などに広く利用されているCre-loxP生物をワンステップで作出でき、作出時間や費用の大幅な削減が可能となると期待されます。　特定の遺伝子の機能を調べたりする目的で、生命科学の分野で広く用いられているのがCre-loxPシステムを導入した生物（Cre-loxP生物）です。CreはDNA組換え酵素の一種で、34塩基対の短いDNA配列（loxP）に結合し、部位特異的な組換えを起こします。例えば、あるDNA配列を二つのlox...

レーザー媒質に向けたシアノ基置換したジスチリルベンゼン誘導体：ターシャリーブチル基導入デザインによる高い固体発光性とプロセス性...

高塩濃度・高アルカリといった極限環境に適応して棲息する紅色硫黄細菌などの光合成硫黄細菌が行う光合成は、植物やシアノバクテリアとは異なり、硫化水素を使って太陽光エネルギーを化学エネルギーに変換します。この過程では、光を集めるタンパク質複合体である光捕集2複合体（LH2）とコア光捕集反応中心複合体（LH1-RC）が重要な役割を果たしています。紅色硫黄細菌の一種であるHalorhodospira halophila（Hlr. halophila）は、LH2とLH1-RCが一体化しているかのように振る舞うことで、効率的に光合成を行なっていると考えられています。一方で、一般的な紅色非硫黄細菌ではLH2とLH1-RCの相互作用は弱いことが報告されており、この違いは謎に包まれていました。...