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「分子機構」 に関係する研究一覧：13件
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発表日：2026年4月30日
1
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生物学工学総合生物農学
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発表日：2026年4月30日
2
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：数物系科学生物学工学農学
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発表日：2026年4月28日
3
核の中のDNAの詰まり具合は脂質が決める
～ヘテロクロマチンの新しい制御機構の提案～
細胞の核内においてDNAはクロマチンと呼ばれる構造をとり、その中でもヘテロクロマチンはDNAが高濃度に凝縮した領域として知られています。しかし、この凝縮状態をどのような分子が制御しているかは解明されていません。東北大学大学院薬学研究科の町田雅斗大学院生、梶本真司准教授、中林孝和教授らは、生きた細胞内の分子と硬さの分布を同時に測定できるイメージング法を開発しました。この手法を用いて、ヘテロクロマチンには脂質分子が集積しており、周囲より硬いことを定量的に示しました。さらに、脂質量が減少すると、柔らかくなることがわかりました。これらの結果から、脂質はヘテロクロマチンの凝縮状態を維持する「...
キーワード：空間分布/ラマン散乱/ラマン/ヒストン/持続可能/持続可能な開発/ブリルアン散乱/染色体構造/ヘテロクロマチン/クロマチン/染色体/分子機構/細胞核/生体分子/創薬/遺伝子/遺伝子発現/脂質
他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学総合生物
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発表日：2026年3月19日
4
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：生物学工学総合生物
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発表日：2026年3月18日
5
細菌の建築学：べん毛の非対称な「鞘」が操るレプトスピラの 形と動きのメカニズムの解明
細菌の運動器官であるべん毛は、その構造と機能が菌種ごとに大きく異なります。国立健康危機管理研究機構（JIHS：ジース）国立感染症研究所 細菌第一部 小泉信夫 主任研究員らは、大阪大学 蛋白質研究所 川本晃大 准教授（国立研究開発法人 科学技術振興機構 さきがけ研究員兼任）、国立大学法人東北大学大学院工学研究科 中村修一 准教授らと、レプトスピラ症病原体であるスピロヘータ・レプトスピラがもつ特殊な「ペリプラズムべん毛」に着目し、被覆（鞘(さや)）タンパク質群が協調してべん毛の形状と力学特性を制御する仕組みを解明しました。遺伝子欠損株の解析とクライオ電子顕微鏡に...
キーワード：危機管理/持続可能/持続可能な開発/結晶化/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/病原性/クライオ電子顕微鏡/病原体/高分解能/糖鎖修飾/運動器/分子機構/生体分子/遺伝子/感染症/細菌
他の関係分野：複合領域工学農学
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発表日：2025年12月25日
6
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：生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年10月13日
7
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生物学工学
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発表日：2025年8月27日
8
トランス脂肪酸が老化・炎症を促進する分子メカニズムを発見
-生活習慣病の発症予防・治療戦略の開発に期待-
一部の加工食品に含まれるエライジン酸などのトランス脂肪酸の摂取は、過去の疫学的知見から、動脈硬化症や生活習慣病（MASLDなど）をはじめとした加齢や炎症が関連する疾患のリスク因子とされてきましたが、炎症誘導の詳細な分子機構は不明でした。東北大学大学院薬学研究科の小島諒太大学院生、平田祐介准教授、松沢厚教授らの研究グループは、同研究科の佐藤恵美子准教授、帝京大学薬学部の濱弘太郎准教授、横山和明教授、静岡県立大学薬学部の滝田良教授、岩手医科大学薬学部の野口拓也教授らとの共同研究により、最も主要なトランス脂肪酸であるエライジン酸が、DNA損傷の際に起きる細胞老化および炎症を促進することを...
キーワード：持続可能/紫外線/持続可能な開発/フィードバック/モデリング/脂質ラフト/肝炎/細胞膜/炎症反応/肝がん/肝硬変/肝疾患/細胞老化/組織リモデリング/老化細胞/アルコール/分子機構/がん化/リモデリング/DNA損傷/NF-κB/アポトーシス/ケモカイン/シグナル分子/マウス/ラット/リン脂質/活性酸素/細胞死/細胞内情報伝達/脂肪酸/受容体/転写因子/コレステロール/サイトカイン/ストレス/リスク因子/疫学/加齢/脂質/脂肪肝/生活習慣病/動脈硬化/動脈硬化症/老化
他の関係分野：工学
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発表日：2025年8月21日
9
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：生物学農学
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発表日：2025年8月7日
10
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5月27日
11
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：環境学数物系科学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年5月26日
12
揺れる培養が導く、iPS細胞の新しい時間概日リズムを制御して骨の細胞に導く培養法を発見
iPS細胞は様々な組織への分化が可能で、再生医療への様々な応用が報告されています。概日リズムは、生体の生理機能を24時間周期に同調させる重要なシステムであり、近年では幹細胞の増殖や分化にも関与していることが知られています。東北大学大学院歯学研究科 分子・再生歯科補綴学分野の大川博子助教および江草宏教授らの研究グループは、マウスiPS細胞を用いて骨芽細胞への分化を誘導する際に、従来の接着培養と、細胞を揺らして刺激を与えながらの培養（振盪培養）という培養法の違いが、細胞内の概日リズムに与える影響を解析しました。従来の接着培養では、iPS細胞において時計遺伝子の発現に周期的なリズムを認め...
キーワード：持続可能/持続可能な開発/センサー/differentiation/iPS細胞/シグナル伝達系/時計遺伝子/生理機能/体内時計/分子機構/がん化/歯学/組織再生/マウス/幹細胞/骨芽細胞/再生医療/細胞核/多能性幹細胞/転写因子/遺伝子/概日リズム/生体リズム
他の関係分野：工学
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発表日：2025年5月19日
13
＼「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