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「アミノ酸」 に関係する研究一覧：29件
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発表日：2026年5月8日
1
多剤耐性がんを克服する新たなナノ粒子薬物送達システムの開発に成功
―アミノ酸由来のナノ粒子による逐次的薬物放出と光熱療法の融合―
がん細胞が、複数の抗がん剤に対して同時に抵抗性を持つようになる現象「多剤耐性」は、がんに対する化学療法において大きな課題となっています。東北大学 多元物質科学研究所の都英次郎教授（北陸先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 客員教授）らの研究グループは、多剤耐性がんの治療に向けた革新的なナノ粒子薬物送達システムの開発に成功しました（図1）。本研究グループは、アミノ酸を原料とした超微小粒子（ナノ粒子）を独自の製法で作製し、その表面をイカやタコの墨に含まれる色素に似た物質（ポリドーパミン）で層状にコーティングしました。この...
キーワード：物質科学/軟体動物/近赤外/近赤外線/赤外線/高分子/光熱変換/生体適合性/持続可能/持続可能な開発/コーティング/ナノメートル/ナノ粒子/レーザー/薬物送達システム/抵抗性/臨床応用/ドーパミン/アミノ酸/がん細胞/マウス/多剤耐性/副作用/化学療法/抗がん剤
他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2026年4月30日
2
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
3
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1月15日
6
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：生物学工学農学
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発表日：2025年12月20日
7
小児腸管不全関連肝障害に対する未承認薬の医師主導治験を終了
－希少疾病用医薬品の国内承認に向けた大きな一歩－
小児の腸管不全では静脈栄養が必要ですが、従来の大豆油由来脂肪乳剤はIFALDの原因となります。また、本剤はIFALD の予防・改善に有効とされ海外35カ国以上で承認されていますが、国内では未承認のため、患者は従来の治療を続けざるを得ませんでした（図1）。東北大学大学院医学系研究科小児外科学分野の和田 基教授と東北大学病院総合外科・小児外科グループは、小児のIFALDに対するOmegaven®の医師主導治験（第III相試験）を実施しました。2025年12月11日に目標とする20例の症例登録および治験薬投与を完了し、治験を終了しました。また、本剤は、202...
キーワード：ミセル/持続可能/持続可能な開発/ビタミン/肝不全/合併症/小児外科/アミノ酸/アラキドン酸/肝障害/脂肪酸/医師/小児/生活の質
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発表日：2025年12月13日
8
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
9
脳腫瘍PET画像を1/3のスキャン時間で 短時間でも臨床応用可能な画質を維持
PET検査は、体内に投与した放射性医薬品からの放射線を、体外の検出器で計測することでその分布を画像化する検査です。放射線医薬品のひとつである「11C-メチオニン」を用いたPET検査（以下メチオニンPET検査）は脳腫瘍の診断に有用ですが、診断可能なレベルの画質を得るために比較的長時間のスキャン（10分程度）が推奨されています。東北大学大学院医学系研究科放射線検査学分野の猪又 嵩斗大学院生、千田 浩一教授（災害放射線医学分野）らの研究グループは、高性能な半導体検出器を搭載したPET/CT装置（SiPM PET/CT装置）を用いて、異なるスキャン時間（10分、5分、...
キーワード：プロトコル/最適化/陽電子/SiPM/検出器/半導体検出器/持続可能/持続可能な開発/半導体/分解能/computed tomography/臨床応用/アミノ酸/脳腫瘍/放射線
他の関係分野：情報学数物系科学工学
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発表日：2025年12月3日
10
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
11
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13日
12
細胞内チオールのリアルタイム可視化に成功
―ラマンプローブの実用化に向け大きく前進―
チオールは酸化ストレスの制御をはじめ、生体機能の維持に欠かせない分子として広く認識されています。しかし、生きた細胞内でその量を正確に測定することは難しく、生命科学における長年の大きな課題となってきました。東北大学大学院薬学研究科の山越博幸助教らは、これまでに小型のラマンプローブ「ThioRas」を開発し、ラマン顕微鏡を用いてチオールを検出できる技術を報告していました。しかし、感度や水への溶解性に限界があり、生細胞中の内在性チオール（注4）を測定することはできませんでした。今回、研究グループはこの課題を克服するために改良を...
キーワード：ラマン散乱/アミド/細胞イメージング/生細胞/ラマン/光プローブ/生体内/システイン/グルタチオン/アミノ酸/ストレス応答/チオール/プローブ/蛍光プローブ/抗酸化/ストレス/酸化ストレス
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年11月1日
13
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：複合領域環境学生物学工学総合生物
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発表日：2025年10月30日
14
κオピオイド受容体バイアスドシグナリングに関与する分子スイッチを同定
―複数の最先端技術を統合し、創薬戦略に資する構造情報を獲得―
学校法人関西医科大学（大阪府枚方市 理事長・山下敏夫、学長・木梨達雄）医学部医化学講座 清水（小林）拓也教授、寿野良二准教授、名古屋工業大学生命・応用化学類 片山耕大准教授、神取秀樹特別教授、京都大学大学院薬学研究科・東北大学大学院薬学研究科井上飛鳥教授（京都大学/東北大学）、明治大学理工学研究科 光武亜代理准教授、筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構 斉藤毅准教授、大阪大学蛋白質研究所 加藤貴之教授らの共同研究グループは、ヒトκオピオイド受容体のバイアスドシグナリング機構を従来より詳細に解析し、新たにシグナル選択性に関与するアミノ酸残基を同定しました。詳しい研究概要は次ページ以降の別添資料を...
キーワード：先端技術/環境変化/分子動力学シミュレーション/赤外分光/電子線/赤外分光法/エバネッセント波/赤外光/選択性/分子振動/持続可能/持続可能な開発/二次構造/3次元構造/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/シグナリング/アミノ酸/リガンド/構造変化/受容体/創薬/副作用/分子設計/薬理学/立体構造/睡眠
他の関係分野：複合領域数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年10月16日
15
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：情報学生物学工学農学
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発表日：2025年8月7日
16
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8月4日
17
ゲノムマイニングにより新たなピラノピロール型天然物を発見 マイクロ電子回折装置を利用して、複雑な化学構造を精密に決定
近年、遺伝子配列の情報に基づいて天然物の生合成に関わる遺伝子を探すゲノムマイニングと異種発現を基盤とする合成生物学の手法が確立され、遺伝子資源を材料とした天然物探索研究が盛んに進められています。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、ポリケチド合成酵素-非リボソームペプチド合成酵素 (PKS-NRPS) ハイブリッド(注4)に着目したゲノムマイニングを実施...
キーワード：持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/電子回折/マイクロ/生物活性/リボソーム/Aspergillus/ペプチド合成/麹菌/生合成経路/糸状菌/生合成/生合成遺伝子/生合成酵素/微生物/アミノ酸/ポリケチド/合成生物学/創薬/ゲノム/遺伝子/感染症
他の関係分野：工学総合生物農学
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発表日：2025年8月2日
18
内在性機能と外来性機能を併せ持つ人工酵素を開発
〜金属イオンをタンパク質の中で精密に並べて機能を生み出す〜
自然科学研究機構 生命創成探究センター/分子科学研究所/総合研究大学院大学の岡本泰典 准教授（東北大学 学際科学フロンティア研究所 客員准教授）、東北大学 流体科学研究所の馬渕拓哉 准教授、産業技術総合研究所の氷見山幹基 主任研究員らのグループは共同で、ヒトサイトカイン注1）に人工的な金属構造の三核亜鉛中心を移植し、外来性機能として高い加水分解活性とヒトサイトカインが元来有する内在性機能の両方を持つ人工酵素の創製に成功しました。移植された三核亜鉛構造は、自然界には見られないものであり、先行研究では、有機合成化学的に精密設計された配位子を用いて構築されています。...
キーワード：ワークフロー/幾何学/量子化/量子化学/量子化学計算/人工酵素/有機合成化学/加水分解/水分解/持続可能/持続可能な開発/金属イオン/生体内/機能性/炎症反応/アミノ酸/合成化学/細胞増殖/生理活性/生理活性物質/配位子/免疫応答/有機合成/サイトカイン
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：2025年6月27日
19
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：情報学生物学工学農学
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発表日：2025年6月10日
20
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27日
21
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
あえて「臭く」進化した花たちのニオイを生み出す仕組みを解明
-虫を呼ぶために複数の植物で収斂進化していた！-
国立科学博物館（館長：篠田謙一）の研究主幹 奥山雄大（植物研究部・筑波実験植物園/東京大学大学院理学系研究科准教授兼任）は、国立遺伝学研究所、昭和医科大学、長野県環境保全研究所、宮崎大学、東北大学、情報・システム研究機構ライフサイエンス統合データベースセンター、龍谷大学、慶應義塾大学との共同研究により、腐った肉のような臭いニオイで昆虫をだまして花粉を運ばせる（腐肉擬態）花が、臭いニオイの成分「ジメチルジスルフィド*1」を生み出すメカニズムを解明し、またその機能を獲得する進化がわずかなアミノ酸置換でもたらされることを実験的に示すことに成功しました。さらにそのメカニズムを担...
キーワード：バクテリア/スルフィド/花粉/環境保全/アミノ酸置換/アミノ酸/遺伝学
他の関係分野：数物系科学化学農学
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発表日：2025年5月9日
24
セロトニン産生酵素Tph1は必須アミノ酸のトリプトファンと血糖値を制御する
─糖尿病や肥満を予防・治療する健康食品開発や創薬に期待─
必須アミノ酸であるトリプトファンは体内で合成されず食事から摂取されるとされてきました。トリプトファンハイドロキシラーゼ（Tph）は、トリプトファンから神経伝達物質のセロトニンを産生させる酵素として知られています。TphにはTph1とTph2の2タイプがあり、特にTph1は末梢のセロトニンを、Tph2は脳内のセロトニンを産生します。東北大学先端量子ビーム科学研究センターの野々垣勝則教授らは、必須アミノ酸であるトリプトファンとその代謝物の血中濃度と脳内含量がトリプトファンハイドロキシラーゼ1によって制御されていることを発見しました。Tph1を遺伝子学的に欠損させたマウスでは健...
キーワード：量子ビーム/インスリン分泌/神経伝達物質/代謝産物/アミノ酸/インスリン/セロトニン/トリプトファン/マウス/創薬/代謝物/遺伝子/加齢/糖尿病
他の関係分野：工学
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発表日：2025年4月7日
25
異例の不斉軸をもつキラル分子の創出 長く柔軟な炭素―ヨウ素結合の回転制御に成功
その鏡像と重ね合わせることができない立体構造を持つ分子がキラル分子です。分子内の単結合の回転が妨げられると、結合軸の周囲に左右非対称性が生じ、分子がキラルになることがあります。このような構造は「アトロプ異性体」と呼ばれ、不斉合成や医薬品などの分野で重要です。これまで、安定なキラリティの付与が可能なのは主に炭素―炭素など第二周期元素間の結合で、長く柔軟な高周期元素の結合では困難とされてきました。東北大学大学院薬学研究科の吉戒直彦 教授、菊池隼 助教らの研究グループは、第五周期元素であるヨウ素を超原子価状態...
キーワード：産学連携/対称性/非対称性/エナンチオマー/超原子/キラル/不斉合成/不斉認識/持続可能/持続可能な開発/センサー/ナノサイズ/化学工学/機能性材料/水素化/機能性/分子機械/アミノ酸/ヨウ素/官能基/構造変化/超原子価/分子設計/有機合成/立体構造
他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年4月2日
26
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：複合領域環境学生物学工学
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発表日：2025年3月26日
27
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17日
28
アセチルコリン受容体活性化の鍵を発見
～次世代薬剤設計の可能性を拡げるGPCRメカニズム解明の新たな一歩～
名古屋工業大学 大学院工学研究科工学専攻生命・応用化学系プログラムの杉浦勇也氏（研究当時）、生命・応用化学類の片山耕大准教授、神取秀樹特別教授、柴田哲男教授、住井裕司准教授、関西医科大学医学部医化学講座の清水（小林）拓也教授、寿野良二准教授、東北大学大学院薬学研究科の井上飛鳥教授、生田達也助教、京都大学大学院医学研究科の岩田想教授らのグループは、振動分光法（注5）を用いて、心拍数の調節に関与するムスカリン性アセチルコリン受容体（M2R）が内因性アゴニスト（注6...
キーワード：心拍数/産学連携/水素結合ネットワーク/水分子/スペクトル/振動分光/赤外分光/赤外分光法/赤外光/持続可能/持続可能な開発/振動モード/生体内/アゴニスト/変異体/細胞膜/ホルモン/心臓/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/アセチルコリン/アミノ酸/アルツハイマー病/パーキンソン病/ヘリックス/リガンド/構造変化/受容体/神経変性/神経変性疾患/創薬/膜タンパク質/認知症
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農学
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発表日：2025年3月17日
29
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：複合領域環境学生物学工学農学