東京大学研究Discovery Saga

　ブランダイス大学生物学部のジヒェ・ヨン博士、ピアリ・セングプタ教授、東京大学大学院農学生命科学研究科の佐藤幸治特任准教授、伊原さよ子助教、東原和成教授らの国際共同研究チームは、線虫において、陸上生活する動物にとって毒となる高濃度の塩分を感知し、その環境下で生存するために塩分耐性遺伝子発現を調節する新たな分子神経メカニズムが存在することを発見しました。　すべての陸棲動物は塩分を好んで摂取しますが、高濃度の塩分は忌避します。下等な線虫でも同様ですが、線虫は塩分環境に順応し、耐性を獲得する能力を持っています。しかし、そのしくみはわかっていませんでした。本研究では、線虫の腸につな...

キーワード：最適化/化学物質/物理化学/浸透圧/脊椎動物/カリウム/センサー/モデル生物/カルシウムイオン/化学感覚/消化管/土壌/無脊椎動物/ナトリウム/機能解析/筋肉/脊椎/カルシウム/グルタミン酸/遺伝子導入/細胞死/細胞内カルシウム/細胞培養/受容体/神経細胞/培養細胞/発現制御/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：情報学環境学化学生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年3月31日

ワクチンアジュバントの免疫原性と副反応を分ける仕組みを解明

実用ワクチンにも用いられているスクアレンベースアジュバントについて、免疫原性（immunogenicity）と副反応（reactogenicity）が、異なる細胞種と分子経路によって制御されていることを明らかにしました。IL-1βを介したシグナルは、リンパ節における樹状細胞（DC）の活性化を通じて、Tfh細胞応答や抗体産生を促し、免疫原性の成立に重要であることを示しました。一方、注射部位の腫れなどの局所の副反応は、IL-1αを産生する好酸球が主に関与していることを明らかにしま...

キーワード：エマルション/前駆体/キャリア/界面活性剤/遺伝子改変/アダプター/細胞応答/スクアレン/自然免疫受容体/病原体/ビタミン/SARS-CoV-2/獲得免疫/好酸球/アジュバント/インターロイキン/炎症反応/筋肉/ヘルパーT細胞/骨髄/B細胞/COX-2/RNA/T細胞/アレン/カスパーゼ/ケモカイン/ビタミンE/プロスタグランジン/マウス/遺伝子改変マウス/炎症性サイトカイン/抗原/自然免疫/受容体/樹状細胞/免疫応答/免疫学/免疫細胞/サイトカイン/マラリア/ワクチン/遺伝子/遺伝子発現/疫学/感染症/抗体/動物実験/疼痛

他の関係分野：総合理工工学総合生物農学

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発表日：2026年1月28日

透明な体が“派手”を生み出す

―体の透過光を利用したエゾハリイカの求愛ディスプレイ―

東京大学大学院農学生命科学研究科の中山新大学院生（研究当時）と同大学大気海洋研究所の岩田容子准教授、河村知彦教授、小川展弘技術専門職員、東京理科大学創域理工学部先端物理学科の吉岡伸也教授と大貫良輔助教、青森県営浅虫水族館らによる研究グループは、コウイカの一種エゾハリイカの雄が、表皮の特殊な細胞で反射させた光を透明な筋肉に透過させることで派手な偏光模様を生み出し、雌に求愛していることを明らかにしました。光には、我々ヒトが視認している明るさや色の他に偏光という性質があり、イカやタコなどの動物はこれを視覚情報として利用しています。本研究は、イカの雄が体表面の偏光模様を使って雌に求愛を行う...

キーワード：視認性/トラスト/視覚情報/海洋/光物性/普遍性/頭足類/ディスプレイ/複屈折/形態解析/屈折率/電子顕微鏡/筋肉/コミュニケーション

他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学

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発表日：2026年1月13日

ヤスデの体節の増やし方を3次元的に解明

ー新規体節の形成に伴う上皮の陥入と筋肉の繋ぎ替えを可視化ー

東京大学大学院理学系研究科附属臨海実験所の三浦徹教授、小口晃平准教授、千代田創真大学院生、神戸大学大学院理学研究科生物学専攻の青沼仁志教授による研究グループは、都市公園などで容易に採集されるマクラギヤスデを用いて、脱皮...

キーワード：行動観察/内部構造/形態学/胚発生/マイクロCT/個体発生/蛍光観察/マイクロ/レーザー/分解能/共焦点レーザー顕微鏡/カイコ/形態変化/甲殻類/昆虫類/節足動物/筋肉/発生学/アクチン/ショウジョウバエ/形態形成/蛍光標識/細胞核/上皮細胞/生体分子

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11月18日

筋幹細胞がマクロファージを操って尾を再生！

ー筋幹細胞によるオタマジャクシ尾再生時の免疫応答の制御機構とその制御因子の発見ー

東京大学大学院理学系研究科の加藤寿美香大学院生（研究当時、現：理化学研究所特別研究員）と久保健雄教授、深澤太郎助教の研究グループは、アフリカツメガエルの幼生（オタマジャクシ）の尾再生時に推定筋幹細胞（後述）が、マクロファージの機能を再生促進型に変化させる因子を発現し、それによって尾再生を促進していることを発見しました。動物の中には、損傷などにより失われた体の部分を再形成する「再生能」をもつものがいます。両生類であるアフリカツメガエルは高い器官再生能をも...

キーワード：プロファイル/衛星/アフリカツメガエル/ツメガエル/両生類/シークエンス/器官再生/CRISPR/遺伝子発現プロファイル/蛍光タンパク質/筋肉/ゲノム編集/筋衛星細胞/組織幹細胞/RNA/ファージ/マクロファージ/幹細胞/免疫応答/免疫細胞/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/細菌

他の関係分野：情報学数物系科学生物学

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発表日：2025年10月26日

世代を超えてテロメアDNAを維持する新たな仕組み

－線虫テロメレースRNAによる「イントロン・ヒッチハイク」－

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター配偶子形成研究チームの澁谷大輝チームディレクター、竹田穣基礎科学特別研究員、石田森衛研究員、梶川絵理子テクニカルスタッフⅠ、発生ゲノムシステム研究チームの近藤武史チームディレクター、生命医科学研究センター高機能生体分子開発チームの田上俊輔チームディレクター、東京大学定量生命科学研究所の齊藤博英教授、早稲田大学理工学術院の浜田道昭教授らの国際共同研究グループは、線虫[1]のテロメレース[2]RNAが遺伝子のイントロン[3]中に存在することを発見し、生殖細胞でテロメア[2]...

キーワード：ゲノムDNA/タンパク質合成/モータータンパク質/生殖系列/snRNA/遺伝情報/塩基配列/個体群/生殖/生存戦略/前駆体/電気泳動/モーター/核小体/遺伝子改変/生体内/トランスポゾン/イントロン/カルス/マッピング/哺乳類/ゲノム配列/リン酸/変異体/ゲノム編集技術/ミオシン/酵素活性/昆虫類/配偶子形成/生殖細胞/プロモーター/アデノシン/ヒトゲノム/酵素反応/染色体/mRNA/テロメア/筋肉/寿命/がん化/ゲノム編集/細胞系譜/ATP/RNA/RNA分解/がん細胞/ショウジョウバエ/スクリーニング/スプライシング/マウス/モデル動物/幹細胞/細胞分裂/神経細胞/生体分子/長鎖非コードRNA/転写制御/発現制御/非コードRNA/ゲノム/遺伝子

他の関係分野：化学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年10月23日

認知症治療への新たな光

――生体ジペプチドが神経炎症を抑え認知症モデルマウスの寿命を延長――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の久恒辰博准教授、雷晨旭大学院生、鈴木穣教授、鈴木邦律准教授らと、順天堂大学大学院医科学研究科の内山安男教授、谷田以誠准教授、山口隼司助教らによる研究グループは、独自に作製をした顕著な寿命短縮を伴うアルツハイマー型認知症モデルマウスを用いて、神経炎症が神経細胞のタウ病理を誘発し、寿命を短縮させることをあきらかにしました。さらに、サケやマグロなどの長距離回遊魚や渡り鳥の胸筋に多く含有され、ヒトの脳にも含まれる抗炎症性の生体ジペプチドであるアンセリンが炎症を活性化する酵素（IRAK1）の働きを抑制することで、認知症モデルマウスにおける神経...

キーワード：高齢化社会/タンパク質複合体/神経系/トランスジェニック/形態解析/細胞工学/電子顕微鏡/シナプス/細胞応答/酸化酵素/リン酸/老人斑/酵素活性/サケ/タウタンパク質/ノックイン/精神症状/脳画像/グリア細胞/ニューロン/マウスモデル/炎症反応/神経機能/中枢神経/病理/病理学/筋萎縮/筋肉/寿命/中枢神経系/認知機能障害/モデルマウス/液性因子/多発性硬化症/アストロサイト/アミノ酸/アミロイド/アルツハイマー病/キナーゼ/グリア/クロマトグラフィー/シナプス形成/マウス/ミクログリア/リン酸化酵素/炎症性サイトカイン/抗炎症/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/転写因子/立体構造/サイトカイン/遺伝子/加齢/海馬/筋萎縮性側索硬化症 /高齢化/認知機能/認知症

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10月16日

全身の筋電図を高精度に計測可能な衣服型デバイス

－跳んでも走ってもノイズなく信号を取得－

理化学研究所（理研）開拓研究所染谷薄膜素子研究室の李成薫研究員（東京大学大学院工学系研究科特定客員准教授）、染谷隆夫主任研究員（東京大学大学院工学系研究科教授）、東京大学大学院工学系研究科の横田知之准教授らの共同研究グループは、跳んだり走ったりといったダイナミックな動作中でも全身に分布する筋肉の活動を高精度に取得できる、衣料や布地のようなテキスタイル型（衣服型）の無線筋電図[1]計測システムを開発しました。本研究成果は、日常生活における全身の動きを簡便に定量化できるため、ヘルスケア、リハビリ、医療、スポーツなど幅広い分野での応用が期待されます。近年で...

キーワード：システムオンチップ（SoC）/インターネット/モノのインターネット/モノのインターネット（IoT）/生体情報/生体信号/情報通信/ノイズ/磁場/高分子/電子デバイス/デジタル化/電気抵抗/センサー/フッ素/マイクロ/モニタリング/計測システム/電磁波/導電性/ポリウレタン/ウシ/層構造/関節/スポーツ/パフォーマンス/筋肉/日常生活/リハビリ/筋活動/筋電図/ラット/ヘルスケア/リハビリテーション/高齢者

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年9月18日

自然界最強の毒素の一つパリトキシンの作用機構を解明

―― パリトキシンはどのようにしてナトリウム・カリウムポンプを陽イオンチャネルに変えるか ――

発表のポイント◆パリトキシンはアオブダイやハコフグ、ソウシハギ等の食中毒の原因となる海産毒物で生物界最強の毒物の一つであり、神経興奮の基盤を作るナトリウム・カリウムポンプを陽イオンなら何でも通すチャネルに変えてしまう。その機構をクライオ電子顕微鏡を用いて解明した。◆イオンを運ぶ蛋白質という意味で混同されることの多い「チャネル」と「ポンプ」の本質的違いも明らかになった。◆毎年のようにパリトキシン様毒による食中毒が報告されているが、解毒剤開発への道を拓くものである。発表概要東京大学・豊島　近　特別教授（同大学定量生命科学研究所...

キーワード：食物連鎖/閉じ込め/有機合成化学/カルシウムポンプ/選択性/高温環境/原子構造/カリウム/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/ATPアーゼ/ウシ/酵素活性/テトロドトキシン/フグ/渦鞭毛藻/クライオ電子顕微鏡/ナトリウム/細胞膜/アデノシン/筋肉/ATP/アミノ酸/イオンチャネル/カルシウム/ステロイド/構造生物学/構造変化/合成化学/生体膜/有機合成/立体構造

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7月17日

筋肉のリングでしなやかに動く多関節ロボット

―筋肉で動く多関節グリッパや蛇型ロボットを実現―

東京大学大学院情報理工学系研究科の竹内昌治教授と森田智博学振特別研究員らの研究グループは、リング状に成型された培養筋組織（筋肉リング）を用いて、“連続的で力強い収縮（強縮）”や“関節ごとのしなやかな運動”を行う多関節構造のバイオハイブリッドロボットを作ることに成功しました。従来、筋肉リングは培養筋組織の中でも特に安定的に作製しやすいことから、ロボットのみならず、筋肉を対象とした薬物試験モデルとしても広く利用されてきました。本培養法は、筋肉リングの成熟度と収縮特性を向上する技術であり、バイオハイブリッドロボットへの応用はもとより...

キーワード：ロボット/関節/筋肉/創薬

他の関係分野：工学

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発表日：2025年7月4日

自然界の限界を超えるエネルギー変換機能を持つATP合成酵素の開発に成功

―細胞工学やバイオものづくりへの応用に期待―

東京大学大学院工学系研究科の上野博史講師、野地博行教授らの研究グループは、千葉大学大学院理学研究院の村田武士教授、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の千田俊哉教授、安達成彦特任准教授（研究当時、現：筑波大学生存ダイナミクス研究センター准教授）との共同研究により、生物の生命活動に必須なATPを作る酵素「ATP合成酵素」を人工的に改変し、これまで報告されている自然界に存在するどの酵素よりも高いエネルギー変換機能を持つATP合成酵素の開発に成功しました。この改変型ATP合成酵素は、ATP合成を駆動するプロトン駆動力が極めて小さい環境でもATPを合成できることが確...

キーワード：先端技術/システム開発/高エネルギー/加速器/高分子/触媒反応/ATP合成/タンパク質複合体/光合成/加水分解/生物工学/人工光合成/水分解/ダイナミクス/モーター/細胞工学/電子顕微鏡/分解能/生体内/エネルギー変換/リン酸/分子機械/微生物/ATP合成酵素/クライオ電子顕微鏡/プロトン/細胞膜/アデノシン/筋肉/ATP/ラット/合成生物学/生体高分子/創薬/分子設計

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：2025年5月30日

クロマグロの若魚期初期における高い産熱能力が体温形成に寄与していることを発見

東京大学の北川貴士教授と阿部貴晃特任研究員（研究当時）、福家真帆大学院生（研究当時）を中心とする研究グループは、クロマグロが若魚期初期に体温を急速に発達させ、その発達過程には代謝産熱の発達が寄与していることを明らかにしました。クロマグロは高い代謝産熱を保持することで、水温よりも高い体温を保つことができる内温性魚類です。一方で、この内温性は生得的なものではなく、成長とともに形成されていきます。本研究では、体温が急発達する時期のクロマグロの熱収支を計算し、この時期に高い代謝産熱を示し、高い代謝産熱が体温形成に重...

キーワード：時系列データ/海洋/熱収支/ナビゲーション/海洋生物/クロマグロ/生物資源/筋肉/エネルギー代謝

他の関係分野：情報学環境学工学農学

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発表日：2025年5月26日

培養肉の「味成分」は熟成で増加

――分化と熟成がもたらす遊離アミノ酸変化を解明し、味制御へ――

東京大学生産技術研究所竹内昌治特任教授（本務：同大学大学院情報理工学系研究科教授）と、同大学大学院工学系研究科古橋麻衣大学院生らによる研究グループは、分化と熟成という工程が、培養筋細胞や培養筋組織の遊離アミノ酸（FAAs）の量や組成を変動させ、熟成が培養肉（注4）のFAAs量を大幅に高めることを明らかにしました。　本研究は、培養肉における風味の重要な指標であるFAAsに着目し、それが分化と熟成というプロセスによってどう変化するかを初めて詳細に解析しました。従来の研究がタンパク質由来のアミノ酸組成に焦点を当てていたのに対し、本研究ではLC-TO...

キーワード：タンパク質合成/筋細胞/質量分析/生産技術/定量評価/持続可能/環境負荷/ウシ/differentiation/筋肉/アミノ酸/細胞培養/培養細胞

他の関係分野：生物学総合理工工学農学

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発表日：2025年5月26日

身体に宿る“知能”を活かすミズクラゲサイボーグー小さな AI モデルによる泳ぎの予測に成功！ー

東京大学大学院情報理工学系研究科のMax Austin特任助教と中嶋浩平准教授、東北大学大学院工学研究科の大脇大准教授、山形県鶴岡市立加茂水族館の池田周平飼育課係長、奥泉和也館長の研究グループは、ミズクラゲの筋肉に電気刺激を与えることで泳ぎを誘導し、その動きをシンプルな人工知能（AI）で予測する技術の開発に成功しました。そこに独自の 3 次元運動計測装置と筋肉電気刺激装置を組み合わせることで、自発的な遊泳リズムの特徴を明らかにし、予測可能な遊泳を生み出す最適な電気刺激入力を特定しました。将来的に海洋調査や環境保全のための自律型サイボーグロボットの開発につながる技術です。...

キーワード：運動計測/AI/身体性/人工知能（AI）/環境汚染/海洋/環境モニタリング/自己組織/リザバー計算/モニタリング/ロボット/海洋環境/計測システム/環境保全/組織化/筋肉/電気刺激

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発表日：2025年5月21日

代謝ダイナミクスの応答性とネットワーク構造の関係に新たな知見

今回、東京大学大学院理学系研究科の姫岡優介助教と古澤力教授は、大腸菌代謝の微分方程式モデルを用いて、代謝状態が外乱などを受けた場合の「応答の強さ」を決める因子の研究を行なった。その結果、代謝状態が外乱に対して強い応答を示すには①ATP...

キーワード：化学物質/微分方程式/計算機シミュレーション/光合成/力学モデル/シミュレーション/ダイナミクス/ネットワーク構造/動力学/分子システム/発酵/リン酸/代謝工学/微生物/アデノシン/代謝物質/筋肉/大腸/ATP/合成生物学/細胞代謝/代謝物/大腸菌

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16日

抗血小板薬の効果を“見る”時代へ

冠動脈疾患患者において、血栓は重要な役割を果たし、血小板凝集を抑制する抗血小板薬は冠動脈疾患管理に必須の薬剤です。しかし、生体内における血小板凝集の程度を直接評価することは、これまでの検査方法では困難でした。東京大学大学院理学系研究科の合田圭介教授、東京大学医学部附属病院（以下、東大病院）検査部の矢冨裕教授（研究当時）・蔵野信教授、...

キーワード：AI/最適化/人工知能（AI）/医療機器/カテーテル/マネジメント/計測技術/マイクロ/マイクロ流体/モニタリング/統計解析/生体工学/血流/生体内/診断法/リン酸/血栓/心臓突然死/突然死/アデノシン/ステント/冠動脈/心筋/冠動脈疾患/筋肉/心筋梗塞/心臓/白血球/臨床検査/解剖学/シクロオキシゲナーゼ/スクリーニング/虚血/血液/血小板/受容体/造影剤/感染症/手術/新型コロナウイルス感染症/動脈硬化/非侵襲

他の関係分野：情報学複合領域工学総合生物農学

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発表日：2025年3月13日

【研究成果】ジャンプ動作中の「脚のバネ」を調節する筋肉と腱の連携メカニズム

　東京大学大学院総合文化研究科博士課程の栗山一輝さん、竹下大介准教授は、連続ジャンプ（ホッピング）中の腓腹筋（ふくらはぎの筋肉）の筋線維動態を超音波画像で可視化し、筋肉と腱が一体となって働く系である筋－腱複合体の力学的特性を分析しました。実験の結果、ジャンプのテンポが遅い時には筋線維がほとんど一定の長さを保つのに対し、テンポが速い時には筋線維が短縮するということが見出されました。筋肉と腱を「収縮要素」と「弾性要素」という2つのバネの組み合わせとしてモデル化した分析から、増加する負荷に逆らって筋線維が短縮することで脚全体のバネとしての硬さを高め、速いジャンプ動作の実現に貢献していること...

キーワード：産学連携/ダイナミクス/モデル化/ロボット/超音波/動力学/力学的特性/関節/スポーツ/パフォーマンス/筋線維/筋肉/身体運動/動作解析/画像診断/力学的性質/超音波画像

他の関係分野：複合領域工学