東京大学研究Discovery Saga

東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の湯川香東大学院生（博士課程）、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）、早稲田大学理工学術院先進理工学部の水内良准教授らは、人工的に構築したRNA分子の自己複製システムが実験条件によっては絶滅しやすくなる方向へと進化することを明らかにしました。　生命がどうやって原始の自己複製分子から進化したのかを理解するには、実験室で分子を進化させてみる進化実験が効果的な手法となります。発表者らはこれまでに、自己複製するRNAを実験室で進化させると、寄生型RNAとの共進化（注4）を通して自発的に多...

キーワード：普遍性/生命の起源/タンパク質合成/塩基配列/共進化/系統樹/自然選択/適応進化/分子系統/分子進化/シナリオ/自動化/進化実験/RNA複製/花粉/寄生虫/アミノ酸配列/ゲノム情報/自己複製/実験モデル/大腸/反応時間/RNA/アミノ酸/ファージ/大腸菌/ウイルス/ゲノム

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発表日：2026年4月23日

柔軟性、正確性、送達性、編集効率に優れた万能のゲノム編集ツールの開発に成功

東京大学大学院理学系研究科の大村紗登士助教、仲川綾哉大学院生（研究当時）、梶本祥平大学院生（研究当時）、濡木理教授と、同大学先端科学技術研究センターの西増弘志教授らによる研究グループは、ゲノム編集ツールとして利用されているStaphylococcus aure...

キーワード：先端技術/塩基配列/電子線/電子顕微鏡/生体内/CRISPR-Cas/黄色ブドウ球菌/哺乳類/ゲノム編集技術/エイズ/クライオ電子顕微鏡/ゲノム情報/獲得免疫/CRISPR/ゲノム編集/RNA/アミノ酸/マウス/ラット/遺伝子治療/創薬/培養細胞/立体構造/ゲノム/遺伝子/細菌

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発表日：2026年4月22日

ゲーム理論と機械学習で明らかにする植物と微生物のネットワーク

　東京大学大学院農学生命科学研究科の吉岡勇人(博士課程学生)、岩田洋佳教授、理化学研究所環境資源科学研究センターの藤佑志郎研究員、市橋泰範チームディレクター、フランス国立自然史博物館のPavla Debeljak研究員、Soizic Prado教授らの共同研究チームは、遺伝子・微生物・代謝物のデータを統合し、植物の形質に関わる複雑な関係を明らかにする新しい解析手法を開発しました。　植物の成長や性質は、DNAに書かれた遺伝情報だけでなく、根のまわりに存在する微生物や、植物体内でつくられる代謝物にも強く影響されます。しかし、これらの情報はそれぞれ性質が異なり、さらに複雑に相互作用してい...

キーワード：混合モデル/線形混合モデル/ランダムフォレスト/高次元データ/変数選択/ブースティング/予測誤差/ゲーム/機械学習/生体情報/レジリエンス/ゲーム理論/化学物質/非線形/データ解析/遺伝情報/持続可能/決定木/ダイズ/生態系/生態学/微生物/ゲノム情報/オミクス/マルチオミクス/予測モデル/アミノ酸/フラボノイド/代謝物/ゲノム/ストレス/遺伝学/遺伝子/細菌

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発表日：2026年1月30日

縄文人の人口、縄文時代のはじまりに急増

ー古人骨由来ミトコンドリアDNA配列から独自の人口史に迫るー

東京大学大学院理学系研究科の太田博樹教授と吉田光希大学院生、脇山由基大学院生らによる研究グループは、縄文人のゲノム情報から、縄文人の集団史および人口動態を明らかにしました。本研究では、本研究グループが新たに全塩基配列...

キーワード：ネットワーク解析/情報学/人口動態/先史時代/人口増加/突然変異/日本列島/塩基配列/ミトコンドリアDNA/核ゲノム/旧石器時代/古人骨/古代DNA/縄文時代/縄文人骨/シミュレーション/ユーラシア/遺伝的多様性/集団遺伝学/ゲノム情報/mtDNA/ゲノム解析/ミトコンドリア/ゲノム/遺伝学/遺伝子

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発表日：2025年12月20日

がん組織のみを用いたがん遺伝子パネル検査の結果から遺伝性腫瘍に関わる生殖細胞系列バリアントを高精度に予測する機械学習モデル・ノモグラムを開発、Webアプリとして公開

―日本人大規模データベース（C-CAT）を活用し、国際ガイドラインを上回る精度を実現―

国立研究開発法人国立がん研究センター研究所細胞情報学分野池上政周主任研究員、高阪真路分野長、間野博行特別研究員らは、国立がん研究センター中央病院遺伝子診療部門平田真部門長、東京大学医学部附属病院整形外科・脊椎外科張劉喆助教、小林寛講師、東京都立駒込病院遺伝子診療科山口達郎部長、骨軟部腫瘍科平井利英医長、九州がんセンター臨床研究センター腫瘍遺伝学研究室織田信弥室長と協力し、がん遺伝子パネル検査のデータを用いて、遺伝性腫瘍症候群の原因となる「生殖細胞系列バリアント（生まれつきの遺伝子の変化）」を高精度に予測する数理モデルおよびAIモデルを開発し、2025年11月にWebアプリケー...

キーワード：カウンセリング/Webアプリケーション/機械学習/最適化/情報学/人工知能（AI）/がん研究/生殖/生殖細胞/ゲノム情報/がんゲノム/がん遺伝子/腫瘍学/情報管理/脊椎/予測モデル/がん細胞/マウス/がん患者/ゲノム/遺伝カウンセリング/遺伝学/遺伝子/臨床研究

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発表日：2025年12月3日

ヒトから海洋・土壌までウイルスの多様性を包括的に解析するデータベースVIREを構築

――ウイルス進化と生態系機能の理解を支援するための地球規模データ基盤――

東京大学大学院新領域創成科学研究科附属生命データサイエンスセンターの西嶋傑特任准教授と、欧州分子生物学研究所（EMBL）のPeer Bork博士らによる研究グループは、世界中の10万件を超えるメタゲノムデータを解析し、約170万のウイルスゲノムを収集・統合した「VIRE」データベースを開発しました。本研究では、最新のウイルス検出技術を用いて、ヒト、海洋、土壌など多様な環境に生息するウイルス（主に細菌に感染するバクテリオファージ）を網羅的に同定し、それらの分類、宿主、遺伝子機能を予測しました。先行研究と比較して、網羅性と解析規模の両面で世界最大であり、ヒトや環境に生息するウイルスの多様性を地球...

キーワード：データ駆動/海洋/環境変動/微生物群集/バクテリオファージ/進化学/生物群集/極限環境/古細菌/生態系/生態系機能/土壌/微生物生態/細菌群集/生態学/微生物/シークエンス/ゲノム情報/APC/CRISPR/メタゲノム/ファージ/ラット/ウイルス/ゲノム/遺伝子/細菌/分子生物学/網羅的解析

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発表日：2025年11月23日

遺伝子スケールのクロマチンを設計し再構成する

－3次元DNA構造の構築原理に迫る、ゲノム物理の新基盤－

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター生体非平衡物理学理研白眉研究チーム（研究当時）の深井洋佑研究員（研究当時、現開拓研究所川口生体非平衡物理学研究室研究員）、川口喬吾理研白眉研究チームリーダー（研究当時、現開拓研究所川口生体非平衡物理学研究室主任研究員、東京大学大学院理学系研究科附属知の物理学研究センター准教授）、エピジェネティクス制御研究チーム（研究当時）の若森昌聡技師（研究当時）、梅原崇史チームリーダー（研究当時、現立命館大学薬学部教授）、東京大学定量生命科学研究所先端定量生命科学研究部門クロマチン構造機能研究分野の鯨井智也講師、胡桃坂仁志教授らの共同研究グループは、真核生物の持...

キーワード：コンパートメント/先端技術/非平衡/非平衡物理/非平衡物理学/輸送現象/一分子観察/遺伝情報/ACT/ヒストン/単一分子/ドメイン構造/3次元構造/カリウム/ダイナミクス/ナノメートル/ポリマー/原子間力顕微鏡/物理モデル/流体力/流体力学/Hi-C/ヌクレオソーム/遺伝子クラスター/カルス/ゲノム構造/タンパク質修飾/クロマチン構造/細胞運命/ゲノム情報/DNA修復/エピジェネティクス制御/クロマチン/遺伝子制御/染色体/免疫制御/ゆらぎ/エンハンサー/DNAメチル化/in vitro/アセチル化/がん細胞/ヒストン修飾/メチル化/ラット/蛍光色素/蛍光標識/構造変化/細胞核/自然免疫/生体分子/創薬/翻訳後修飾/立体構造/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/網羅的解析

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発表日：2025年11月13日

HTLV-1感染が宿主細胞の遺伝子発現の設計図を再構築

――HTLV-1関連脊髄症の炎症増幅サイクルのメカニズムを発見――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の山岸誠准教授は、聖マリアンナ医科大学神経内科の山野嘉久主任教授、同大学難病治療研究センター病因病態解析部門の中島誠助教らと共同で、ヒトT細胞白血病ウイルス1型（HTLV-1）関連脊髄症（HAM、注1）の炎症を引き起こす中心的な分子MAP3K8を突き止めました。さらにMAP3K8は、HTLV-1 Taxというウイルス因子によるクロマチン構造の作り替え（リモデリング）を通じて過剰発現するメカニズムを明らかにしました。このMAP3K8から続くMAP3K8-MEK-ERK経路を標的としたMEK阻害剤が、強い炎症抑制効果を持つ可能性を示しました。...

キーワード：アルゴリズム/プロファイル/遺伝情報/ヒストン/キャリア/モデリング/診断法/クロマチン構造/リンパ腫/宿主因子/Tax/ATL/HTLV-1/クロマチンリモデリング/ゲノム情報/レジストリ/新規治療法/クロマチン/レトロウイルス/遺伝子発現プロファイル/治療標的/浸潤/染色体/早期診断/病理/リンパ球/分子標的/ヘルパーT細胞/リモデリング/HIV/RNA/Th1/T細胞/トランスクリプトーム/幹細胞/血液/抗炎症/自己免疫/阻害剤/転写因子/白血病/慢性炎症/免疫細胞/ウイルス/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/化学療法/感染症/細菌/神経疾患/難病/分子標的治療

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発表日：2025年11月11日

心不全のタイプごとに異なる遺伝的仕組みを解明

―ゲノム解析で予後予測に道―

千葉大学大学院医学研究院伊藤薫教授（理化学研究所生命医科学研究センターチームディレクター）、理化学研究所生命医科学研究センター円山信之リサーチアソシエイト（研究当時）、九州大学大学院医学研究院二宮利治教授、東京大学大学院医学系研究科小室一成特任教授（国際医療福祉大学大学院教授）、東京大学医科学研究所附属ヒトゲノム解析センターシークエンス技術開発分野の松田浩一特任教授（同大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻クリニカルシークエンス分野教授）らの研究グループは、日本人集団と欧州人集団の心不全患者を対象に、心不全のタイプ別に異なる遺伝的な特徴を解明し、心不全が起こるメカニズ...

キーワード：最適化/回帰モデル/筋細胞/遺伝情報/遺伝子マーカー/ハザード/統計解析/たんぱく/生体内/ミオシン/遺伝的多様性/シークエンス/ゲノムワイド/ゲノム情報/心不全 Heart Failure/新規治療法/オミクス/バイオバンク/ヒトゲノム/心筋/心筋細胞/心筋症/新規遺伝子/染色体/ゲノムワイド関連解析/ゲノム解析/虚血性心疾患/筋収縮/死亡率/心筋梗塞/心臓/内臓脂肪/予後予測/アクチン/虚血/細胞周期/創薬/GWAS/ゲノム/バイオマーカー/リスク因子/遺伝子/遺伝子変異/個別化医療/高齢化/早期発見/老化

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発表日：2025年10月16日

世界初の紫外光応答イオンチャネルを発見

―光遺伝学への応用に期待―

東京大学物性研究所の寳本俊輝特任研究員（研究当時）、永田崇助教、髙橋大翔大学院生、井上圭一准教授らによる研究グループは、原生生物の一種であり、動物や菌類に近縁で、真核生物の進化の理解に重要とされるアプソモナド類から、紫外光に応答する新しいタイプのイオンチャネルタンパク質である「アプソモナドロドプシン」を発見しました。本研究では、最近報告されたアプソモナド類のゲノム情報に着目し、光応答型の膜タンパク質である...

キーワード：アンテナ/インターフェース/データ駆動/インテリジェンス/人工知能（AI）/光エネルギー/海洋/強磁場/時間分解/超強磁場/分光学/スペクトル/磁場/太陽/レチナール/吸収スペクトル/光応答性/光化学/アーキア/光応答/光受容/光受容タンパク質/光受容体/青色光/太陽光/ラマン/光電流/可視光/光吸収/選択性/光照射/構造モデル/紫外線/イオン輸送/カリウム/センサー/ナノメートル/マルチスケール/光センサー/人工細胞/オプトジェネティクス/古細菌/哺乳類/リン酸/海洋細菌/植物ホルモン/タンパク質工学/共生細菌/原生生物/褐虫藻/微生物/チャネルロドプシン/ビタミン/ゲノム情報/細胞膜/脳神経科学/アデノシン/ラマン分光/酵素反応/神経ネットワーク/ホルモン/生理機能/光遺伝学/光操作/ATP/アミノ酸/イオンチャネル/カチオン/トランスクリプトーム/ビタミンA/ロドプシン/再生医療/細胞核/受容体/神経科学

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発表日：2025年9月23日

タンパク質複合体構造の進化の歴史は繰り返す

―大規模ゲノム情報からの偶然の発見をもとに実験で証明―

東京大学大学院理学系研究科の今野直輝客員共同研究員、古澤力教授らによる研究チームは、細菌のゲノム情報からアルコール代謝に関わる新規の二機能酵素BdhEを発見し、タンパク質複合体の三次元構造が異なる2系統で収斂進化していることを明らかにしました。本研究は、2万種以上の細菌のゲノム情報解析、酵素活性測定、タンパク質立体構造解析を分野横断...

キーワード：普遍性/二量体/タンパク質構造/タンパク質立体構造/タンパク質複合体/系統樹/進化生物学/分子系統/アルコール脱水素酵素/カルボン酸/脱水素/エタノール/電子顕微鏡/機能性/代謝工学/バイオエタノール/酵素活性/アルデヒド/クライオ電子顕微鏡/ゲノム情報/新規遺伝子/アルコール/アミノ酸/構造生物学/生体分子/立体構造/立体構造解析/ゲノム/遺伝子/細菌

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発表日：2025年8月18日

日本人とサウジアラビア人のゲノム情報を反映した新しい「ゲノム地図」を作成

10人の日本人と9人のサウジアラビア人の実質的に完全なゲノム配列を決定個人間のゲノム配列の違いを表す「パンゲノムグラフ」によって複雑なゲノム構造が明らかにロングリードシーケンサーなどの最先端の技術を活用地域に特化した精密医療・遺伝子診断の基盤を提供全文PDF研究の背景ヒトゲノム解析...

キーワード：オープンアクセス/危機管理/遺伝性疾患/遺伝情報/生命情報/ゲノム多様性/ゲノム構造/ゲノム配列/遺伝的変異/ゲノム医科学/ゲノム情報/ヒトゲノム/遺伝子解析/染色体/ゲノム解析/生体防御/薬物代謝/ゲノム/遺伝学/遺伝子/遺伝子診断/個別化医療

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発表日：2025年8月2日

腹膜転移型胃がんに治療効果を示すmRNAワクチンを開発

―免疫チェックポイント阻害剤と併用する治療法の確立に期待―

近畿大学医学部免疫学教室（大阪府大阪狭山市）准教授長岡孝治、同主任教授垣見和宏を中心とした研究グループは、東京大学先端科学技術研究センター（東京都目黒区）、東京科学大学総合研究院（東京都千代田区）、大阪大学感染症総合教育研究拠点（大阪府吹田市）、東北大学大学院薬学研究科（宮城県仙台市）、星薬科大学（東京都品川区）らと共同で、mRNA技術を応用した新しいワクチンを開発し、既存薬である免疫チェックポイント阻害剤と併用してマウスに投与することで、腹膜への転移を伴う胃がんに対して強力な治療効果を示すことを世界で初めて明らかにしました。今後、ヒトへの臨床応用が進み、mRNA技術による個別化がんワクチ...

キーワード：免疫機能/自己組織/物理化学/ナノ粒子/CD8/病原体/アイソトープ/ゲノム情報/抗原提示/細胞膜/PD-1/オミクス/がんゲノム/がんワクチン/がん抗原/がん免疫/がん免疫療法/ネオアンチゲン/遺伝子異常/抗腫瘍免疫/細胞株/自己複製/自己複製能/実験モデル/腫瘍学/腫瘍抗原/腫瘍浸潤リンパ球/浸潤/臨床応用/mRNA/リンパ球/死亡率/新型コロナウイルス/生体防御/免疫チェックポイント阻害剤/免疫治療/免疫療法/T細胞/がん細胞/がん治療/マウス/抗原/抗腫瘍効果/自然免疫/腫瘍免疫/樹状細胞/阻害剤/創薬/免疫チェックポイント/免疫応答/免疫学/免疫細胞/ウイルス/がん患者/ゲノム/ワクチン/胃がん/遺伝子/遺伝子変異/疫学/化学療法/感染症/抗がん剤/抗体/脂質/手術

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発表日：2025年7月8日

ロリゲンの通り道を制御する仕組みを発見

──適切な環境下で花を咲かせる巧妙な仕組み── 村田裕介特任研究員、阿部光知教授らの研究グループより

　花成ホルモン（フロリゲン）は葉で作られた後、篩管を通って茎の先端部（茎頂分裂組織）へと運ばれる。茎頂分裂組織に運ばれたフロリゲンは細胞と細胞の間を移動し、最終的に花芽形成領域へ到達するとFDタンパク質とフロリゲン複合体を形成して花芽形成を開始する。これまでに、葉で環境依存的にフロリゲンを産生する仕組みについては多くの知見が蓄積されてきたのに対して、茎頂分裂組織におけるフロリゲンの移動経路、移動を制御する仕組みに関しては未解明の謎であった。　今回、東京大学大学院総合文化研究科の村田裕介特任研究員と阿部光知教授らは、フロリゲンが原形質連絡を介して茎頂分裂組織の細胞間を移動する...

キーワード：アブラナ科/タンパク質間相互作用/生殖/蛍光観察/トンネル/ナノサイズ/環境情報/原形質連絡/機能制御/茎頂分裂組織/分裂組織/フロリゲン/花芽形成/植物ホルモン/シロイヌナズナ/形質転換/ゲノム情報/分子遺伝学/遺伝子発現解析/蛍光タンパク質/発現解析/ホルモン/成長期/アミノ酸/イミン/シグナル分子/細胞核/生体分子/ゲノム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現

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発表日：2025年6月20日

未来を読む育種で、2つの薬効を同時改良:アカジソで示した新戦略

　東京大学の岩田教授、株式会社ツムラの津坂研究員とかずさDNA研究所の白澤室長らとの共同研究チームは、将来世代の遺伝的変化を予測し、異なる薬効成分に特化した植物集団を組み合わせることで、両方の薬効を併せ持つ優良個体を理論的に設計する新たな育種手法を開発しました。対象としたのは、育種がほとんど進んでいない薬用植物アカジソで、測定に手間のかかるペリルアルデヒドとロスマリン酸の2成分を効率的に改良することを目指しました。ゲノム情報から将来世代の形質を確率的に予測し、高性能な個体が出現する可能性の高い交配組合せを選ぶことで、従来法と比べて遺伝的な改良程度が最大18%向上しました。このアプローチは、ア...

キーワード：データ駆動/シミュレーション/リン酸/ダイズ/イネ/アルデヒド/ゲノム情報/予測モデル/ラット/漢方薬/ゲノム/遺伝子/食生活

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発表日：2025年6月10日

生殖細胞形成とゲノム防御をつなぐ新たな仕組みを解明

本研究では、ショウジョウバエを用いて、CRISPR-Cas9システムによる機能未知遺伝子のノックアウトスクリーニングを行い、生殖細胞数の減少を引き起こす新規の母性因子としてtppを同定しました。tppを欠いたメスが産んだ胚では、生殖細胞の数が著しく減少していました（図４）。...

キーワード：EGFP/piRNA/オルガネラ/遺伝情報/生殖/卵母細胞/胚発生/テンプレート/ゲノムの安定性/CRISPR-Cas/トランスポゾン/生合成経路/変異体/生合成/生殖細胞/ゲノム情報/CRISPR/蛍光タンパク質/小分子RNA/卵巣/mRNA/CRISPR-Cas9/RNA/ショウジョウバエ/スクリーニング/精子/ゲノム/遺伝子

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発表日：2025年4月12日

染色体の動きをコントロールする「DNAループ」の仕組みに迫る

発表のポイント◆細胞分裂時に、染色体上のDNAループの大きさを適切に制御する仕組みがあること、またこの仕組みが壊れると染色体がスムーズに分離できなくなることを発見しました。◆DNAループの大きさが、コヒーシンとScc2という2つの因子の相互作用の強さで決定されていることを明らかにしました。◆本研究の成果は、染色体分配の異常が関与するがんや遺伝性疾患の理解を深め、将来的にはその予防や治療法の開発に貢献することが期待されます。...

キーワード：遺伝性疾患/タンパク質複合体/遺伝情報/モーター/染色体分配/コヒーシン/哺乳類/分子モーター/ゲノム情報/セントロメア/次世代シークエンサー/染色体/イミン/遺伝子発現制御/遺伝病/高次構造/細胞分裂/白血病/発現制御/ゲノム/ダウン症候群/遺伝子/遺伝子発現

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