東京大学研究Discovery Saga

東京大学大学院工学系研究科の莫喩楓（Yufeng Mo）大学院生と鈴木勉教授の研究グループは、脱硫（元素記号がSである、硫黄を含む分子が離脱する反応）したtRNA修飾による翻訳制御機構を解明し、その機構が酸化ストレス応答と関連する可能性を示しました。タンパク質合成においてアダプター分子として機能するtRNAのアンチコドンには、さまざまな化学修飾が施されており、翻訳の正確性と効率を適切に制御しています。tRNAには多様な化学修飾が存在しますが、その中でもアンチコドンの1塩基目に位置する5-メチル-2-チオウリジン誘導体（xm5s...

キーワード：環境変化/水溶液/イオン化/希ガス/質量分析法/化学発光/酵素分解/終止コドン/RNA修飾/タンパク質合成/tRNA/コドン/リボソームRNA/遺伝情報/塩基配列/質量分析/電子線/二次構造/極低温/酸化物/質量分析計/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/タンパク質合成系/遺伝暗号/リボソーム/生体内/アダプター/酸化酵素/rRNA/16S rRNA/環境ストレス/哺乳動物/クライオ電子顕微鏡/アミノアシルtRNA/翻訳制御/mRNA/大腸/分子機構/アシル化/アミノ酸/クロマトグラフィー/ストレス応答/ヌクレオシド/マウス/ミトコンドリア/ルシフェラーゼ/遺伝子発現制御/活性酸素/抗酸化/抗酸化物質/構造生物学/生体分子/大腸菌/培養細胞/発現制御/誘導体/立体構造/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/酸化ストレス

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発表日：2026年3月4日

サケ稚魚の生き残りを左右する “餌の需要と供給バランス”を解明

東京大学大学院新領域創成科学研究科、同大学大気海洋研究所、岩手県水産技術センター、水産研究・教育機構からなる研究グループは、サケ稚魚に適用できるエネルギー収支モデルを新たに開発し、岩手県沿岸からオホーツク海まで北上する稚魚（図1）の餌要求量と、野外の餌量との需給バランスを明らかにしました。呼吸代謝実験と野外での稚魚採集データをエネルギー収支モデルに組み込み、餌要求量を再計算したことで、これまでのエネルギー収支モデルは餌要求量を少なく見積もっていた可能性が示唆されました。稚魚の餌要求量に比べ、近年の餌生物（動物プランクトン）量は減少傾向にあったことから、稚魚は岩手県沿岸に滞在中、深刻...

キーワード：相関係数/環境変化/海洋/オホーツク海/硬骨魚類/沿岸域/海洋生物/エネルギー収支/カイアシ類/サケ/プランクトン/温暖化/漁業/生物資源/動物プランクトン/軟骨/rho

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発表日：2026年3月3日

光と二酸化炭素を利用した組換えタンパク質生産システム “シゾン・ピュア”

ー藻類シゾンを用いた高効率な組換えタンパク質精製システムの確立ー

東京大学大学院理学系研究科の茂木祐子特任助教、吉田大和准教授、琉球大学研究基盤統括センターの八木沢芙美准教授らによる研究グループは、単細胞紅藻シゾンを用いて、組換えタンパク質を高効率・高純度で得るタンパク質生産システム“シゾン・ピュア”を確立しました。本研究では、...

キーワード：オープンアクセス/ワークフロー/最適化/品質管理/デルタ/環境変化/光エネルギー/バクテリア/人工DNA/タンパク質合成/相同組み換え/翻訳開始/Cyanidioschyzon merolae/オルガネラ/光合成/核ゲノム/質量分析/タンパク質精製/蛍光観察/電気泳動/高温環境/自律性/発光ダイオード（LED）/シミュレーション/モーター/環境負荷/生産システム/生産性/二酸化炭素/有機物/組み換え/モデル生物/リボソーム/遺伝子改変/ゲノム構造/リン酸/タンパク質翻訳/形質転換/細胞壁/微細藻類/プロファイリング/遺伝子操作/プロモーター/機能解析/細胞膜/免疫沈降/免疫沈降法/ベクター/蛍光タンパク質/染色体/mRNA/大腸/ゲノム編集/凍結保存/RNA/クロマトグラフィー/トランスクリプトーム/ヘリックス/ミトコンドリア/ラット/遺伝子導入/遺伝子発現制御/抗生物質/細胞核/細胞周期/細胞増殖/細胞内局在/細胞培養/相互作用解析/大腸菌/転写因子/発現制御/膜タンパク質/ウイルス/ゲノム

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発表日：2026年2月17日

太平洋のサンゴ礁を守るため、科学に何ができるか？

――米国の絶滅危惧種法改正案が示す課題――

東京大学大学院新領域創成科学研究科先端生命科学専攻のコリン・J・アンソニー大学院生と丸山真一朗准教授、グアム大学海洋研究所のLaurie Raymundo所長らは、米国絶滅危惧種法（Endangered Species Act：ESA、注1）の改正案が太平洋のサンゴ礁を深刻な危機にさらす可能性があることを指摘する書簡を『Science』誌に発表しました。本書簡では米国管轄下の太平洋島嶼グアムを事例として、造礁サンゴの保護策を弱めることが、サンゴ礁の消失を加速させ得ることを示しています。これは、米国フロリダ州において同様のサンゴが生態系での役割を失う「機能的絶滅」に至ったとする...

キーワード：環境変化/海洋/食物連鎖/気候変動/造礁サンゴ/個体群/西太平洋/規制緩和/海洋生物/生態系/絶滅危惧種/サンゴ礁/温暖化/褐虫藻/漁業/生物多様性/微細藻類/フィリピン

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発表日：2026年1月26日

高校生はコロナ禍で抑うつになりにくくなっていた？

～心の変化を“地形図”で可視化、集団傾向を数理的に解析～

東京在住の高校生から取得した抑うつ注1）に関するアンケートに対して、エネルギー地形解析注2）を適用して「抑うつのエネルギー地形図」として解析した結果、先行研究と同様に集団全体の傾向としてコロナ禍で抑うつになりにくくなっていたことを示した。層別化解析注3)により、抑うつスコアが低く安定なグループと高く不安定なグループを特定し、両グループでコロナ禍による抑うつへの影響が異なることを示した。脳発達データ(経時的な頭部MRI検査注4))の比較から、脳...

キーワード：無作為抽出/AI/インテリジェンス/機械学習/時系列データ/情報学/人工知能（AI）/認知科学/オンライン授業/環境変化/産学連携/数理科学/揺らぎ/内部構造/行動特性/コロナ禍/生活様式/ケーススタディ/アンケート調査/シミュレーション/動特性/インフォマティクス/脳発達/生態学/精神医学/脳神経科学/パンデミック/感染症対策/眼球運動/骨折/思春期/MRI/神経科学/うつ/うつ病/コホート/感染症/新型コロナウイルス感染症/精神疾患/放射線/抑うつ

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発表日：2026年1月9日

生命が環境変化に適応し恒常性を維持する仕組みを解明

―― シグナル分子の動きがストレス応答と細胞運命を決定付ける ――

東京大学医科学研究所分子シグナル制御分野の武川睦寛教授、森泉寿士助教（研究当時）らの研究グループは、環境ストレス刺激によって誘発される細胞死や炎症を司るタンパク質リン酸化酵素JNKが、ストレス刺激の強度に比例して線形的に活性化するのではなく、刺激強度が一定の閾値を超えた場合にのみ急峻に活性化する「スイッチ様応答」を示すことを見出し、その分子機構を解明しました。さらに、このユニークなJNK活性化パターンが、微弱なストレスに対する不要な組織損傷や炎症を抑止しており、生体が外部環境の変化に適応して恒常性を維持する上で必須であることを明らかにしました。人体を構成す...

キーワード：環境変化/生細胞/浸透圧/環境適応/光スイッチ/分子振動/紫外線/シミュレーション/フィードバック/フィードバック制御/レーザー/機能制御/一細胞/細胞応答/酸化酵素/リン酸/環境ストレス/酵素活性/細胞運命/核移行/新規治療法/タンパク質リン酸化/炎症性疾患/蛍光タンパク質/細胞間相互作用/分子機構/JNK/病態解明/MAPK/アポトーシス/キナーゼ/シグナル分子/ストレス応答/リン酸化酵素/炎症性サイトカイン/活性酸素/細胞死/細胞内局在/細胞内情報伝達/酸化反応/神経変性/神経変性疾患/創薬/分子イメージング/慢性炎症/サイトカイン/ストレス/ワクチン/放射線

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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：プロファイル/最適化/環境変化/酸素濃度/原子核/高磁場/磁気共鳴/水素結合ネットワーク/水溶液/エストニア/バクテリア/質量分析法/磁場/反応機構/立体選択的/RNA修飾/タンパク質合成/tRNA/アーキア/リボソームRNA/遺伝情報/環境適応/核スピン/質量分析/電子線/双極子/スピン/電子顕微鏡/候補遺伝子/修飾塩基/無細胞翻訳系/リボソーム/生体内/疎水性相互作用/古細菌/発酵/rRNA/リン酸/生合成経路/立体化学/逆遺伝学/環境応答/生合成/クライオ電子顕微鏡/鉄硫黄クラスター/ビタミン/ncRNA/アミノアシルtRNA/翻訳制御/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/ラジカル/核磁気共鳴/合成生物学/生体分子/大腸菌/低酸素/ストレス/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/細菌/生理学

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発表日：2025年11月8日

水をとることで魚の繁殖行動が明らかに

―環境水中の精液由来RNAの定量により魚類の繁殖を検出する手法を確立―

東京大学大学院農学生命科学研究科の網中結仁大学院生（研究当時）と同大学大気海洋研究所の黄國成助教、兵藤晋教授、水産研究・教育機構の矢田崇グループ長（研究当時）による研究グループは、飼育水中に存在する精液由来のRNAを調べることで、メダカの繁殖行動を、水をとるだけで検出する手法を開発しました。水中には、生物が放出あるいは体から落脱した組織などに由来するDNAやRNAが存在しており、これらを調べることで「どこにどのような生物がいるのか」を明らかにする環境DNA研究が近年盛んに行われています。本研究では、メダカの...

キーワード：環境変化/行動観察/空間分布/海洋/タンパク質合成/遺伝情報/生殖/哺乳類/海洋生物/精細胞/DNA分析/サケ/環境DNA/生物資源/生物多様性/精子形成/精巣/卵巣/mRNA/RNA/イミン/精子/ストレス/遺伝子

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発表日：2025年9月10日

強誘電体酸化物の巨大抵抗変化を利用して脳型素子を実現

―強誘電体の電気分極を用いてシナプスの機能を模倣する―

東京大学大学院工学系研究科の田畑仁教授、関宗俊准教授、李海寧大学院生（研究当時）らの研究グループは、チタン酸鉛（PbTiO3）の高品質単結晶薄膜を用いた新しいメモリスタ素子を開発しました。強誘電体であり不揮発性メモリへの利用でも知られるPbTiO3の薄膜において、その高結晶性を維持したまま酸素欠損を意図的に導入することにより、半導体的な電気伝導特性と電気抵抗スイッチングが現れ、わずかな電圧印加により巨大な電気抵抗変化を示すことを見出すとともに、この素子が高精度でシナプスの機能を模倣可能であることを実証しました。このメモリスタ素子...

キーワード：コンピューティング/適応学習/アルゴリズム/ディープラーニング/ニューラルネットワーク/画像認識/最適化/畳み込みニューラルネットワーク/人工知能（AI）/並列処理/環境変化/パルス/電気分極/ストロンチウム/酸素欠損/キャパシタ/ニューロモルフィック/メモリ/強誘電体薄膜/微細化/分極反転/誘電体/省エネ/チタン/ニオブ/強誘電体/単結晶/電気抵抗/電気伝導/不揮発性メモリ/スピン/スピントロニクス/ニューラルネット/酸化物/実証実験/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/半導体/シナプス/結晶性/ニューロン/可塑性/短期記憶/イミン/神経細胞

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発表日：2025年8月30日

鉄吸収を制御して植物の高温ストレスを緩和

ー温帯性草本の長期高温ストレス適応を支える鉄吸収機構を解明ー

　理化学研究所(理研)環境資源科学研究センターバイオ生産情報研究チームの南杏鶴研究員(横浜市立大学客員研究員)、持田恵一チームディレクター(長崎大学情報データ科学部教授、横浜市立大学木原生物学研究所客員教授)、明治学院大学の野副朋子准教授、愛知製鋼株式会社の鈴木基史室長、東京大学大学院農学生命科学研究科附属アイソトープ農学教育研究施設の田野井慶太朗教授、農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)生物機能利用研究部門の遠藤真咲上級研究員らの共同研究グループは、長期間の高温ストレスに対し、温帯性草本植物の適応性を向上させるには、土壌中の鉄吸収の制御機構が重要な役割を担うことを明らかにしました。...

キーワード：サイバーフィジカルシステム/環境変化/環境変動/気候変動/光化学/光合成/適応進化/持続可能/高温環境/持続可能な開発/マイクロ/カルス/マッピング/ムギネ酸/遺伝子破壊/鉄欠乏/変異体/輸送体/環境ストレス/食品産業/農地/イネ/生態系/ストレス耐性/環境応答/高温ストレス/土壌/QTL解析/遺伝的多様性/温暖化/アイソトープ/機能解析/細胞膜/ホメオスタシス/染色体/熱ショックタンパク質/ショック/発展途上国/ゲノム編集/プロリン/膜タンパク質/ゲノム/ストレス/遺伝学/遺伝子/遺伝子変異

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発表日：2025年8月30日

【研究成果】界面水の不均一性を原子レベルの分解能で解明

──高い構造情報量をもつ多孔性結晶を構造解析技術に応用──

　東京大学大学院総合文化研究科の堀内新之介講師、東京大学物性研究所の原田慈久教授、東京理科大学理学部第一部化学科の大坪主弥准教授、高輝度光科学研究センターの池本夕佳主席研究員、北里大学未来工学部の渡辺豪教授、広島大学放射光科学研究所の高橋修特任教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科の林幹大准教授および馬越啓介教授らの研究グループは、新しいタイプの多孔性結晶を創出し、その結晶に含まれる界面水が温度や界面からの距離に依存した動的挙動を示すことを明らかにしました。　生体分子や高分子材料の表面に存在する水分子は界面水と呼ばれ、さまざまな場面で重要な役割を担っています。そのため、界面...

キーワード：情報量/AI/機械学習/情報理論/環境変化/分析技術/コヒーレント/幾何学/水素結合ネットワーク/水分子/複雑系/分子動力学シミュレーション/輸送現象/SPring-8/エントロピー/速度論/軟X線/分光学/放射光/スペクトル/赤外線/水クラスター/分子構造/構造形成/赤外分光/多孔性結晶/らせん構造/高分子/分子集合体/結晶構造解析/静電相互作用/多孔性配位高分子/配位結合/配位高分子/分子素子/有機分子/赤外分光法/材料科学/エキシトン/結合状態/金属有機構造体/固体表面/ファンデルワールス力/赤外光/発光分光/有機材料/社会貢献/塩化物イオン/細孔構造/情報エントロピー/動的挙動/アモルファス/単結晶/電子状態/シミュレーション/ナノメートル/ポリマー/拡散係数/機能性材料/極低温/金属イオン/結晶化/高分子材料/水素原子/単結晶X線構造解析/動力学/分解能/分子動力学/X線構造解析/機能材料/機能性/結晶構造/構造決定/結晶性/酵素活性

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発表日：2025年8月27日

【研究成果】21種類の転移RNAの試験管内同時全合成を達成

──増殖するタンパク質合成システムの構築へ大きく前進──

　東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の宮地亮多大学院生、市橋伯一教授（兼：同研究科附属先進科学研究機構／同大学生物普遍性連携研究機構）、理化学研究所生命機能科学研究センターの益田恵子研究員、清水義宏チームディレクターらは、生物の必須機能であるタンパク質合成に必須な21種類の転移RNA(tRNA、大腸菌由来)をすべて同時に合成し、そのままタンパク質合成に利用する方法の開発に成功しました。　現在、私たちは医薬品や食料の生産を生物（細菌、酵母、動植物）に頼っています。しかし、生物は環境変化に影響されやすく、品種改良には時間がかかり、思い通りの制御が困難です。もし生物のように...

キーワード：環境変化/環境変動/普遍性/ゲノムDNA/タンパク質合成/トランスファーRNA/ロイシン/tRNA/コドン/遺伝情報/塩基配列/持続可能/生産システム/人工タンパク質/物質生産/遺伝暗号/人工細胞/分子システム/リボソーム/遺伝子改変/生体内/機能性/酵素活性/再生産/RNA合成/アミノ酸配列/アミノアシルtRNA/プロセシング/リボザイム/RNase/mRNA/大腸/in vitro/RNA/アミノ酸/グルタミン酸/プロリン/ラット/ルシフェラーゼ/医薬品開発/大腸菌/非天然アミノ酸/ゲノム/遺伝子/細菌

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発表日：2025年8月24日

エイの淡水適応を支える驚異の腎機能

―脊椎動物の中でも屈指の尿排出能力―

東京大学大学院理学系研究科の油谷直孝大学院生（研究当時）と同大学大気海洋研究所の髙木亙助教、兵藤晋教授、国立遺伝学研究所の工樂樹洋教授、岡山大学学術研究院環境生命自然科学学域（理学部附属臨海実験所）の坂本竜哉教授、同大学総合技術部教育支援技術課の齊藤和裕技術専門職員らの共同研究グループは、海水と淡水を行き来できるアカエイ（Hemitrygon akajei）の尿量調節メカニズムを分子レベルで詳細に明らかにしました。板鰓類（サメ類とエイ類）の中には、海水と淡水の両方に適応できる「広塩性」を獲得した種が存在します。彼らは塩をほぼ含まない淡水環境（浸透圧（...

キーワード：環境変化/海洋/水溶液/高浸透圧/浸透圧/真骨魚類/環境適応/脊椎動物/水輸送/水環境/ウナギ/サケ/細胞膜/尿細管/糸球体/可塑性/脊椎/アクアポリン/近位尿細管/血液/腎機能/腎臓/水チャネル/発現制御/膜タンパク質/遺伝学/遺伝子/非侵襲

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発表日：2025年8月24日

世界中のヒトの口腔内に分布する巨大な染色体外エレメント「Inocle」の発見

――微生物がヒト体内の環境変化に適応するメカニズムを解明する一歩――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の鈴木穣教授と、木口悠也特任助教(研究当時）、濱本渚大学院生、水谷壮利特任准教授(研究当時）、国立がん研究センター東病院の榎田智弘医員、サム・ラトゥランギ大学のJosef S. B. Tuda教授らによる研究グループは、世界中のヒトの口腔内に広く分布する細菌の新規染色体外エレメント「Inocle(イノクル)」を発見しその基本的な遺伝学的、生態学的特徴を明らかにしました。本研究ではヒト唾液サンプルに最適化したロングリードシークエンスを用いたメタゲノム技術を開発することによって世界中のヒトの口腔内に広く分布するInocleと呼ば...

キーワード：データ駆動/最適化/情報学/危機管理/がん研究/環境変化/バクテリオファージ/環境適応/マイクロ/インフォマティクス/腸内エコシステム/発酵/ゲノム配列/プラスミド/環境ストレス/ストレス耐性/生態学/微生物/エイズ/シークエンス/メタゲノム解析/機能解析/遺伝子解析/遺伝子機能解析/染色体/放射線治療/ゲノム解析/メタゲノム/生理機能/大腸/B細胞/DNA損傷/ストレス応答/ファージ/ラット/血液/大腸がん/転写制御/免疫応答/免疫細胞/ウイルス/がん患者/ゲノム/ストレス/マイクロバイオーム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/感染症/細菌/細菌叢/酸化ストレス/唾液/腸内細菌/腸内細菌叢/頭頸部がん/放射線/薬剤耐性

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発表日：2025年8月21日

地球温暖化が進むとアマゾン熱帯雨林の枯死が21世紀中に始まることを最先端モデルが高排出シナリオで予測

国立環境研究所・海洋研究開発機構・東京大学による研究グループ(以下「当研究グループ」という。)は、最先端の地球システムモデルによる長期予測を分析し、アマゾン熱帯雨林の大規模な劣化をもたらす大気循環と生態系の変化のメカニズムを明らかにしました。当研究グループの分析によると、気候変動を止める取り組みが実施されない場合には、将来の気候変動によって21世紀中にアマゾン熱帯雨林の枯死が始まることが分かりました。本研究の成果は、2025年8月20日18時(日本時間)付でSpringer Natureから刊行される国際学術誌『Communications Earth & Environme...

キーワード：環境変化/レジリエンス/気候変化/温室効果ガス/人間活動/海洋/環境変動/生物多様性保全/脆弱性/地球温暖化/臨界点/エルニーニョ/温室効果/海面水温/気候変動/大気循環/地球システム/光合成/持続可能/海洋循環/地球環境/シナリオ/シミュレーション/シミュレーションモデル/モデリング/生産性/二酸化炭素/平滑化/農地/生態系/水循環/土壌/土壌水分/土地利用/土地利用変化/熱帯雨林/温暖化/生態学/生物多様性/物質循環

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発表日：2025年8月20日

細胞内生体分子の熱泳動の可視化に成功

細胞内流動性と生命現象の関連に迫る新たな計測法を開発

東京大学大学院理学系研究科附属フォトンサイエンス研究機構の戸田圭一郎特任助教と井手口拓郎准教授らの研究グループは、分子振動光熱顕微鏡を応用し、細胞内に形成される温度勾配に伴う生体分子の熱泳動現象を可視化することに世界で初めて成功しました。この顕微鏡を用いて、細胞内の核と細胞質における拡散係数とソレー係数を定量的に測定したところ、細胞質...

キーワード：トラスト/環境変化/空間分布/ラマン散乱/温度勾配/精密測定/逆問題/高分子/ラマン/中赤外/可視光/光吸収/赤外光/分子振動/逆問題解析/ナノメートル/マイクロ/拡散係数/屈折率/超解像/二酸化炭素/分解能/一細胞/超解像顕微鏡/空間分解能/B細胞/細胞死/生体高分子/生体分子

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発表日：2025年5月24日

【研究成果】多変数最適化に基づく配向異性をもつ自己集合体の選択・増幅

　東京大学大学院総合文化研究科の平岡秀一教授らによる研究グループは、歯車の形をした分子を水に溶かすことで、6分子からなる箱形構造体の配向異性体の平衡混合系（動的ライブラリー）を発生させ、そこへ箱形構造体に取り込まれる分子を加えると、加える分子によって動的ライブラリーから2種類の異性体をそれぞれ選択・増幅できることを発見しました。箱形集合体へ複数の分子が取り込まれることから、この選択・増幅は、(1) 箱形集合体内の歯車状分子の配向、(2) 取り込まれる分子の数、(3) 取り込まれる分子同士の配向といった多変数の最適化過程が鍵であることが明らかになりました。さらに、分子の形状のみならず官能基によ...

キーワード：最適化/環境変化/対称性/速度論/エステル/ミセル/自己集合/分子配向/両親媒性/分子進化/両親媒性分子/分子クラスター/カルボン酸/ベンゼン/モデリング/分子システム/細胞膜/脂質二重膜/官能基/構造変化/誘導体/脂質

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発表日：2025年5月16日

【研究成果】"細胞の履歴"を読み解く：抗生物質パーシスタンスの多様な生存モード

──細菌の"生き残り方"は一つじゃない──

　東京大学大学院総合文化研究科の梅谷実樹特任助教（研究当時）と若本祐一教授らによる研究グループは、独自のマイクロ流体デバイスを用いた観察により、バクテリアの抗生物質パーシスタンス現象において、抗生物質の種類や環境条件によっては、細胞集団の中で成長の遅い細胞だけでなく、平均的な速度で増殖する細胞も高濃度の抗生物質ストレス下で生き残ることを発見しました。さらに、薬剤投与前の環境条件の履歴に依存して、同じ抗生物質に対しても主要な生存モードが変化したり、一つの集団の中で複数の生存モードが同時に観察されたりすることも明らかになりました。これらの結果は、一見、単一のメカニズムで起きているように見...

キーワード：環境変化/揺らぎ/バクテリア/表現型可塑性/適応進化/マイクロチャンバー/PDMS/マイクロ/マイクロ流体/一細胞計測/進化実験/一細胞/セルロース/細胞壁/オミクス/可塑性/大腸/細胞系譜/イミン/ストレス応答/マイクロ流体デバイス/抗生物質/細胞増殖/細胞培養/細胞分裂/阻害剤/大腸菌/転写因子/ストレス/感染症/細菌

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発表日：2025年4月3日

20世紀初頭までの里山荒廃が下流環境に与えた長期的影響を解明

――明治以降の山地環境変化と土砂流出の関係――

　東京大学大学院農学生命研究科の浅野友子講師、水内佑輔助教、岸本光樹技術専門職員、田中延亮講師、Colorado State UniversityのKristin Bunte博士をはじめとする研究グループは、20世紀初頭までの里山荒廃の影響は、土砂流出量の長期的な変化として少なくとも1990年ごろまで続いていたことを90年以上に及ぶ長期観測から明らかにした。日本の里山は20世紀初頭まで過剰に利用されており、特に花崗岩や三紀層からなる人里近くの山では、はげ山が多く見られた。はげ山では毎年の雨期に斜面の表土が侵食によって移動し、川に入った土砂は河床を上昇させ、天井川を形成し、洪水氾濫が頻...

キーワード：河川環境/環境変化/土砂流出/産学連携/地球科学/花崗岩/水文学/水収支/水循環

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発表日：2025年3月27日

mRNAは消えて終わりじゃない!

――mRNA分解中間体が転写を抑える新たなフィードバック機構の発見――

　東京大学大学院農学生命科学研究科の藤原徹教授らは、植物の必須元素の環境中の濃度に応じて適切に吸収を制御するために不可欠な新たな遺伝子発現制御機構を発見しました。具体的にはシロイヌナズナのホウ素輸送体NIP5;1の遺伝子発現が細胞内のホウ素濃度に応じて、転写・翻訳・mRNA分解が連携する「多層的な制御システム」によって調整されていることを今回明らかにしました。特に、5'-非翻訳領域(5'-UTR)に存在するAUGUAA配列上で、リボソームがホウ素濃度を感知して停止することで、翻訳の抑制・mRNAの分解・転写の抑制が連動する仕組みを明らかにしました。　さらに、...

キーワード：最適化/情報学/環境変化/産学連携/終止コドン/タンパク質合成/翻訳開始/mRNA分解/コドン/遺伝情報/栄養応答/塩基配列/テンプレート/フィードバック/制御システム/リボソーム/イントロン/ホウ素/転写開始点/RNAポリメラーゼ/輸送体/シロイヌナズナ/変異株/翻訳抑制/植物栄養/環境応答/細胞壁/土壌/シークエンス/転写抑制/アンチセンス/遺伝子制御/mRNA/次世代シーケンサー/RNA/アミノ酸/シグナル分子/遺伝子発現制御/細胞核/転写制御/発現制御/発現調節/遺伝子/遺伝子発現

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発表日：2025年3月27日

カーボン量子ドットが切り拓く「細胞温度計測」

細胞内の微小な温度変化を検出研究成果

京都工芸繊維大学・外間進悟助教、大阪大学・原田慶恵教授、東京大学・岡部弘基特任准教授、広島大学・杉拓磨准教授らの共同研究チームは、カーボン量子ドット（CQD）を用いた新しい蛍光ナノ温度計を開発しました。CQDは従来型の量子ドットと同様に量子サイズ効果に由来する蛍光を発する性質があります。一方で、CQDの構成成分は主に炭素であり、従来型量子ドット（QD）のように重金属(カドミウムなど)を含まないため、細胞に対する毒性が低く、バイオセンサとしての利用が期待されています。しかし、CQDの蛍光特性・温度応答性を精密に制御することが難しく、これまでに生化学反応に伴う温度変化の計測には成功していませんでし...

キーワード：環境変化/産学連携/カドミウム/重金属/蛍光寿命/キノン/温度計測/量子サイズ効果/量子ドット/サイズ効果/温度応答性/カーボン/化学工学/アントラキノン/寿命/ミトコンドリア/膜電位

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学工学総合生物

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発表日：2025年3月11日

地球の軌道リズムが巨大噴火と気候変動のタイミングをつなぐ

―白亜紀最後の100万年間の気候変動を詳細に復元することに成功―

東京大学大気海洋研究所の黒田潤一郎准教授が、ドイツ、イタリア、米国の研究者らと共同で、大西洋と太平洋の海底掘削コアから得られた様々な古気候記録を「時刻合わせ」してつなげ、白亜紀-古第三紀境界直前、つまり恐竜が絶滅する直前の100万年間に起こった火山活動と気候変動の関係を、これまでにない時間解像度で詳細に解明しました。新たに得られた高時間解像度の地球化学的記録は、6700～6600万年前に、インドのデカン高原をつくった洪水玄武岩の形成時に2回の大規模な火山噴火があったことを示しました（図1）。さらに研究チームは地球化学モデルを駆使して、これら2回の大規模玄武岩噴火が、二酸化硫黄や二酸化炭素とい...

キーワード：環境変化/産学連携/気候変化/火山噴火/海洋/二酸化硫黄/微生物群集/パルス/オスミウム同位体/マントル/火山活動/海底堆積物/気候変動/玄武岩/古気候/古地磁気/洪水玄武岩/酸素同位体/酸素同位体比/周期性/堆積物/大量絶滅/地球システム/地球化学/地磁気/地磁気逆転/地質学/天体衝突/同位体/白亜紀/白金族元素/北西太平洋/北太平洋/小惑星/太陽/同位体比/年代測定/惑星/隕石/生物群集/西太平洋/太陽エネルギー/レニウム/地球環境/アルミニウム/シナリオ/トラップ/モデリング/磁気記録/二酸化炭素/生態系/微生物/イミン/オスミウム/ストレス

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学生物学総合理工工学農学