東北大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東北大学における「リン酸」 に関係する研究一覧：26件
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発表日：2026年4月28日
1
局所的な電気化学反応とラマン分光情報の同時計測が可能なオペランド顕微鏡の開発に成功
－リチウムイオン電池の長寿命化などに必要な固液界面の理解を後押しする新手法－
熊谷明哉 教授、立崎瑛太、石毛亮之介（千葉工業大学）、井田大貴 講師、高橋康史 教授（名古屋大学）、白木将 教授（日本工業大学）、珠玖仁 教授（東北大学）らの研究グループは、ラマン分光法とナノ電気化学セル顕微鏡（SECCM）を統合した 新規オペランド計測手法を開発しました。リチウムイオン電池や電極触媒などの電気化学エネルギーデバイスでは、固液界面での反応が性能・耐久性を左右する重要な要素であり、界面で進行する電気化学プロセスをナノスケールで理解することが求められています。これまでは、ラマン分光法などの計測技術を用いて、局所的な電気化学反応と、それに伴う構造変化を反応動作下（オ...
キーワード：ラマン散乱/分子構造/反応場/ラマン/微小液滴/電極触媒/材料科学/リチウムイオン電池/電気化学反応/オペランド計測/電解液/持続可能/分光計測/分光測定/計測技術/持続可能な開発/界面反応/電池/ナノスケール/マイクロ/リチウム/レーザー/固液界面/光計測/耐久性/長寿命化/電気化学/同時計測/リン酸/SPECT/ラマン分光/ラマン分光法/寿命/不均一性/構造変化
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2026年4月27日
2
頭頸部がん治療で「どの薬が効きやすいか」を予測する新指標を発見
－一人ひとりにあった「精密医療」の実現へ－
頭頸部がんの薬物療法では、免疫チェックポイント阻害薬（注4）と抗EGFR抗体薬（注5）という2つの治療選択肢があります。しかし、どの患者にどちらの薬がより効果的なのかを事前に判断する方法は確立されていません。東北大学病院腫瘍内科の西條憲講師、川上尚人教授らの研究グループは、がん細胞の中で働く炎症のシグナルJAK-STAT経路に注目しました。頭頸部がん患者30名の臨床データを解析したところ、免疫チェックポイント阻害薬が効きにくい患者では、抗EGFR抗体薬が高い効果を示すことを確認しました。さらに、JAK-STAT経路に関わる遺伝子の発現、お...
キーワード：持続可能/持続可能な開発/リン酸/JAK/STAT/EGFR/炎症反応/分子標的/成長因子/免疫療法/Stat3/T細胞/がん細胞/がん治療/抗体医薬/細胞増殖/受容体/免疫チェックポイント/免疫チェックポイント阻害薬/免疫応答/免疫細胞/がん患者/サイトカイン/バイオマーカー/遺伝子/遺伝子発現/抗体/頭頸部がん/分子標的薬/薬物療法
他の関係分野：工学農学
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発表日：2026年4月15日
3
免疫細胞が血管をつくり骨再生を促進
―新規生体活性ガラスによる再生医療の新戦略―
骨折や腫瘍切除後に生じる骨欠損の治療には骨補填材が用いられていますが、大規模欠損に対する再生は依然として困難です。近年、生体内でイオンを放出する生体活性ガラスが注目されていますが、その作用機序、特に免疫系や血管新生との関係は十分に解明されていませんでした。東北大学大学院歯学研究科の大竹航季博士、近藤威講師、江草宏教授らの研究グループは、亜鉛やフッ化物イオンを放出するリン酸塩系生体活性ガラス（ZFBG）を開発し、これが免疫細胞であるマクロファージを血管新生促進型の「M2dマクロファージ」に誘導することを明らかにしました。さらに、この作用により血管形成が促進され、骨再生が大幅に向上する...
キーワード：持続可能/持続可能な開発/生体内/リン酸/免疫系/マウスモデル/血管内皮/細胞遊走/骨折/血管形成/骨再生/歯学/ファージ/マウス/マクロファージ/血管新生/血管内皮細胞/再生医療/内皮細胞/免疫細胞
他の関係分野：工学総合生物農学
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発表日：2026年4月3日
4
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生物学総合理工工学農学
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発表日：2026年3月28日
5
有望な骨補填材の骨再生力を増強
―リン酸八カルシウム/ゼラチン/コラーゲン様ペプチド組成が骨形成を促進―
自己修復が困難な骨欠損を治療するために、自家骨に代わる安定供給可能な人工材料が開発されていますが、その適用の拡大には骨再生能の増強が課題とされています。東北大学大学院歯学研究科（生体材料理工学分野）の濱井瞭講師、土屋香織学術研究員、鈴木治教授、同大医学系研究科（整形外科学分野）の原田健登大学院生、森優講師、金淵龍一助教、相澤俊峰教授らの研究グループは、北海道大学大学院歯学研究院（硬組織微細構造学教室）の長谷川智香准教授、網塚憲生教授と共同で、OCP/Gel/CMPの骨再生がどのように生じているかを研究し、その発現メカニズムを提案しました。Gelの部位に、コラーゲンよりも小...
キーワード：TCP/水溶液/分子構造/共重合体/ゲル化/らせん構造/共重合/高分子/物理化学/材料科学/前駆体/アパタイト/持続可能/複合化/持続可能な開発/リン酸カルシウム/ナノサイズ/高分子材料/自己修復/微細構造/人工骨/カルシウムイオン/生体内/リン酸/アミノ酸配列/ヒアルロン酸/整形外科学/臨床応用/ハイドロキシアパタイト/骨再生/骨細胞/歯学/石灰化/組織再生/アミノ酸/カルシウム/コラーゲン/プロリン/ラット/間質細胞/骨芽細胞/骨吸収/骨形成/細胞接着/破骨細胞/脂質/生体材料/線維化
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2026年3月19日
6
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：生物学工学総合生物農学
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発表日：2026年3月12日
7
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：数物系科学生物学工学農学
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発表日：2025年12月16日
8
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生物学工学農学
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発表日：2025年12月13日
9
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生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年12月4日
10
ビニグロールの生合成に関与する新しいタイプのテルペン環化酵素の機能を解明
―実験と理論の協奏により詳細な反応機構を提唱－
ビニグロールはジテルペン(注２)と呼ばれる化合物群の一種で、抗腫瘍活性や血小板の凝集抑制など様々な生物活性を示すことから、創薬のシードとして期待されています。また、ビニグロールがもつ化学構造には他の天然有機化合物には見られない特徴があることから注目されてきました。これまでにビニグロールの有機合成が多くの研究グループによって検討されてきましたが、本化合物が生体内で作られる仕組みについてはほとんどわかっていませんでした。東北大学大学院薬学研究科の浅井禎吾教授の研究グループは、ビニグロールを生産する糸状菌のゲノム配列から、...
キーワード：反応機構/持続可能/持続可能な開発/生物活性/生体内/biosynthesis/ゲノム配列/ジテルペン/テルペン/リン酸/生合成経路/糸状菌/生合成/生合成遺伝子/機能解析/テルペノイド/環化反応/血小板/合成生物学/創薬/天然有機化合物/有機合成/ゲノム/遺伝子/抗がん剤
他の関係分野：化学工学総合生物農学
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発表日：2025年12月3日
11
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：数物系科学生物学工学農学
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発表日：2025年11月13日
12
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：複合領域生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年11月11日
13
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：情報学複合領域生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年8月24日
14
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：生物学工学農学
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発表日：2025年8月7日
15
細胞の情報伝達を制御する足場脂質
－アレスチンと膜脂質の協調作用による受容体の細胞内取り込み機構－
細胞はGタンパク質共役型受容体（GPCR）と呼ばれる細胞表面のセンサータンパク質を用いて、外界からの情報分子を細胞内に伝えます。この情報伝達の効率を調節する重要な仕組みの一つに、GPCRの細胞内への取り込み（内在化（注４））による情報伝達の収束があり、アレスチンというタンパク質がその役割を担います。アレスチンがGPCRと結合する際に、機能性膜脂質であるPIP2が関わることが報告されていますが、その詳細な分子機構は不明な点が多く残されていました。東北大学大学院薬学研究...
キーワード：センサータンパク質/静電相互作用/持続可能/持続可能な開発/センサー/機能性/細胞応答/リン酸/変異体/膜脂質/細胞膜/ホルモン/分子機構/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/アミノ酸/リガンド/リン脂質/構造変化/細胞内情報伝達/受容体/創薬/代謝物/脂質
他の関係分野：環境学総合理工工学農学
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発表日：2025年7月4日
16
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：生物学工学農学
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発表日：2025年7月1日
17
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：複合領域生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年6月30日
18
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：環境学生物学工学農学
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発表日：2025年6月24日
19
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生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年6月10日
20
矯正歯科治療の進展に光明
―骨細胞のネクロプトーシスが歯の移動をコントロールしていることを発見―
矯正歯科治療における歯の移動は、歯に力を加えて組織反応を生じさせ、破骨細胞が歯槽骨（注4）を吸収することで達成されます。しかしながら、破骨細胞が形成される過程については未解明な点が多く、予知性の高い矯正歯科治療を行うためにも、破骨細胞制御機構の全容解明は重要な研究課題となっています。東北大学大学院歯学研究科顎口腔矯正学分野の大堀文俊助教、北浦英樹准教授および溝口到前教授らの研究グループは、矯正学的歯の移動のモデルマウスを用いることで、歯に矯正力が加わると骨細胞が細胞死の一種であるネクロプトーシスを起こしていることを世界で初めて発見しました。また、ネクロプトーシ...
キーワード：持続可能/持続可能な開発/モデリング/リン酸/細胞膜/炎症反応/DAMPs/モデルマウス/リモデリング/骨細胞/歯学/TNF/アポトーシス/マウス/細胞死/破骨細胞
他の関係分野：工学農学
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発表日：2025年6月10日
21
創薬に有用なリン酸化インドールの画期的合成法
～強力な新規抗がん剤の開発にはずみ～
インドールの合成法の開発は創薬研究にとって重要です。これまで世界中の合成化学者により多様なインドール合成法が開発されてきました。リン酸エステル基を持つインドール類は抗菌活性を示す核酸誘導体など生物活性分子に含まれ、発光材料や、有機反応における触媒としても活用されています。しかし、様々な誘導体の合成に応用可能な汎用性の高い手法は少なく、新たな合成法の開発が求められていました。今回、東北大学大学院薬学研究科の徳山英利教授、坂田樹理助教、菅野雄亮大学院生らの研究グループは、独自のリン酸化インドール類の合成法開発に成功しました。さらに、本反応を利用して、極めて強力な抗腫瘍活性天然...
キーワード：アルキル化/エステル/ヘテロ原子/発光材料/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/生物活性/発酵/リン酸/抗菌活性/構造決定/土壌/放線菌/アミノ酸/インドール/合成化学/創薬/天然有機化合物/誘導体/抗がん剤
他の関係分野：化学工学総合生物農学
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発表日：2025年5月19日
22
＼「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：数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2025年5月9日
23
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：生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年3月26日
24
藻類でのデンプン分解を調節する仕組みを解明
－藻類による持続可能なデンプン生産に期待－
東京科学大学（Science Tokyo）* 総合研究院 化学生命科学研究所の今村壮輔特定教授（現 日本電信電話株式会社（NTT） 宇宙環境エネルギー研究所 上席特別研究員）、田中寛教授、東北大学 大学院医学系研究科の島弘季学術研究員、五十嵐和彦教授らの研究チームは、藻類（微細藻類）細胞内でのデンプン分解を調節する分子レベルの仕組みを解明し、デンプン蓄積量を向上させることに成功しました。今回の研究では、デンプン分解に関与するGWDタンパク質（用語1）の特定のアミノ酸残基のリン酸化（用語2）状態の変化が、デンプン分解のスイッチになることを発見しました。さらにこの仕組みを応用し、デンプ...
キーワード：産学連携/地球温暖化/結合状態/持続可能/持続可能な開発/エタノール/環境負荷/環境問題/デンプン/リン酸/バイオエタノール/バイオマス/バイオ燃料/温暖化/微細藻類/アミノ酸
他の関係分野：複合領域環境学工学農学
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発表日：2025年3月24日
25
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：複合領域化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年2月14日
26
リチウムイオン電池電極からの金属溶出を可視化する技術を開発
二次電池の長寿命化と安全性向上への貢献に期待
リチウムイオン電池（LIB2）は、スマートフォンや電気自動車（EV）などに幅広く利用されていますが、経年劣化による交換費用や劣化電池の安全性への危惧が大きな社会問題となっています。電池劣化の要因は幾つかありますが、その一つとして電池材料の分解と溶出の可能性が指摘されています。東北大学多元物質科学研究所のヘラー ニチヤ（Hellar Nithya）学術研究員らのグループは、MRIを用いて、リチウムイオン電池の正極材料であるLMOからマンガンイオンが電解液中に溶出する様子をリアルタイムで可視化する手法を開発し、電池の充放電時にマンガン（Mn）が溶出する電圧や場所や...
キーワード：産学連携/磁気共鳴/物質科学/磁場/正極材料/リチウムイオン二次電池/材料科学/マンガン/リチウムイオン電池/遷移金属/蓄電池/電解液/持続可能/持続可能な開発/イオン伝導/電池/カーボン/コバルト/その場観察/リチウム/金属イオン/携帯電話/自動車/長寿命化/電気化学/電気自動車/二次電池/エチレン/リン酸/磁気共鳴画像/寿命/脊椎/MRI/核磁気共鳴/スマートフォン
他の関係分野：複合領域数物系科学総合理工工学農学