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

他の関係分野：数物系科学生物学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月18日

細胞のラマン分光計測から、分子組成の量比保存度構造に基づく細胞状態評価へ

──遺伝子発現の大域的制約から考える細胞の動作原理──

東京大学大学院理学系研究科の亀井健一郎特任研究員（研究当時：同大学大学院総合文化研究科博士課程学生・特任研究員）、同大学大学院総合文化研究科の若本祐一教授らの研究チームは、細胞にレーザー光を照射して得られるラマン散乱光のスペクトルパターンから、細胞を破壊することなくプロテオームの大域的な変動を推定できることを明らかにしました。推定ができる背景事情を詳しく調査したところ、発現の量比保存度に基づくプロテオームの大域的制約や遺伝子の階層性の存在が明らかになりました。この大域的制約や階層性は、可塑性と恒常性の両立という細胞システムの一大特徴にとって本質的に重要であることが示唆され、細菌からヒト細胞まで...

キーワード：グラフ理論/ラマン散乱/低次元/ラマンスペクトル/質量分析法/スペクトル/振動分光/タンパク質間相互作用/ラマン/質量分析/分子振動/分光計測/レーザー/階層構造/光計測/層構造/SPECT/オミクス/ラマン分光/ラマン分光法/階層性/自己複製/代謝物質/可塑性/大腸/分子機構/RNA/トランスクリプトーム/遺伝子ネットワーク/代謝物/大腸菌/発現制御/メタボローム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/細菌

他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工工学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月16日

「見えない入力」から情報の流れを読み解く

――デュアルレポーター法を用いた細菌走化性の情報処理の解明――

東京大学生産技術研究所の小林徹也教授と理化学研究所脳神経科学研究センターの中村絢斗基礎科学特別研究員、大阪大学大学院生命機能研究科の研究グループは、システムの入力から出力へと流れる「情報」を、入力の時系列を直接観測することなく定量化する新しい情報解析手法を開発し、実験的にもその有効性を実証しました。　生物は外界の刺激を感知し、その情報を処理して適切な応答を実現します。入力信号の情報がどれだけ効率的に応答へと伝達されているのかは「相互情報量」を測ることで定量化されますが、従来法では入力と出力の時系列の両方を高精度で測定する必要があり、実験計測が極めて困難でした。...

キーワード：情報量/AI/ニューラルネットワーク/情報理論/符号化/不確実性/化学物質/幾何解析/情報熱力学/ノイズ/バクテリア/性行動/生命情報/生産技術/熱力学/ニューラルネット/モーター/動力学/一細胞/化学走性/変異体/細胞間情報伝達/相互情報量/脳神経科学/シグナル伝達系/細胞内シグナル/ゆらぎ/大腸/神経科学/神経回路/神経細胞/大腸菌/免疫応答/遺伝子/遺伝子発現/細菌

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学生物学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年3月11日

tRNAの「脱硫型修飾」がタンパク質合成を左右する！

―ヒト細胞で見つかった新しい翻訳制御―

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

他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

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

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年1月15日

あらゆるマウス遺伝子を"ヒト遺伝子全長"に置き換える

――汎用的遺伝子全長ヒト化技術「TECHNO」の開発――

ヒト全遺伝子の93％を原理上カバー可能な遺伝子全長ヒト化マウス作製法を開発した。ヒト化遺伝子に疾患原因変異を導入し、マウス体内でヒト指定難病を再現した。ヒト疾患を正確に再現できうる次世代動物モデルとして先端医療への貢献が期待される。...

キーワード：らせん構造/終止コドン/初期胚/翻訳開始/コドン/塩基配列/モーター/遺伝子クラスター/遺伝子改変/小脳/生体内/CRISPR-Cas/イントロン/キメラ/ゲノム編集技術/シークエンス/BAC/ノックイン/プロモーター/免疫不全/c-Kit/CRISPR/ROS/ヒトゲノム/ベクター/遺伝子改変動物/受精/受精卵/精巣/染色体/動物モデル/病理/免疫染色/胚盤胞/mRNA/ゲノム解析/心臓/大腸/ゲノム編集/胚性幹細胞/CRISPR-Cas9/ES細胞/RNA/アミノ酸/キメラマウス/クローニング/タンパク質発現/マウス/モデル動物/遺伝子改変マウス/医薬品開発/活性酸素/活性酸素種/幹細胞/好中球/抗生物質/多能性幹細胞/大腸菌/転写制御/発現制御/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/感染症/抗体/細菌/疾患モデル/真菌/動物実験/難病/薬剤耐性

他の関係分野：化学生物学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月16日

タンパク質合成装置の適者生存

――翻訳の遅いリボソームが衝突依存的に分解される仕組みの発見――

東京大学医科学研究所RNA制御学分野の稲田利文教授、李思涵助教らの研究グループは、翻訳が円滑に進行せず、リボソーム間の衝突が起こることで、翻訳の速度が遅いリボソームの分解が引き起こされることを明らかにしました。翻訳開始時に単独で停滞した機能欠損リボソームが分解されることは知られていましたが、翻訳伸長段階で生じる複数リボソーム間の衝突とリボソーム安定性との関連は不明でした。本研究では、酵母リボソームのコドン解読活性中心（注4）を大腸菌型に改変したリボソームが、翻訳機能を保持しつつ野生型リボソームとの共存時に分解される現象を見出しました。変異リ...

キーワード：品質管理/化学物質/タンパク質合成/トランスファーRNA/リボソームタンパク質/翻訳開始/tRNA/コドン/リボソームRNA/遺伝情報/出芽酵母/センサー/リボソーム/rRNA/分子機械/変異体/キチン/プロファイリング/mRNA/大腸/RNA/アミノ酸/シスプラチン/トリプトファン/ユビキチン/ユビキチン化/異質性/細胞増殖/細胞分裂/大腸菌/ストレス/遺伝学/抗がん剤

他の関係分野：複合領域環境学生物学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

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

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年12月3日

大腸菌Xの献身

―Retron-Eco7による抗ウイルス防御機構を解明―

東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻の石川潤一郎大学院生、米山幹太大学院生、先端科学技術研究センターの西増弘志教授らの研究チームは、国立健康危機管理研究機構の氣駕恒太朗博士、東京大学大学院工学系研究科の鈴木勉教授らと共同で、大腸菌の持つRetron-Eco7が抗ファージ防御機構として機能する分子メカニズムを解明しました。Retronは1980年代に細菌から発見された遺伝要素であり、逆転写酵素（RT）、...

キーワード：危機管理/先端技術/高エネルギー/二量体/エステル/DNAポリメラーゼ/タンパク質合成/トランスファーRNA/バクテリオファージ/tRNA/電子線/加水分解/水分解/電子顕微鏡/分解能/リボソーム/ATPアーゼ/リン酸/感染機構/変異体/感染防御/酵素活性/クライオ電子顕微鏡/ncRNA/アデノシン/大腸/分子機構/ATP/RNA/アミノ酸/バイオテクノロジー/ファージ/ラット/細胞死/創薬/大腸菌/非コードRNA/立体構造/ウイルス/遺伝子/感染症/細菌

他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年10月30日

イヌの薬物代謝の個体差における原因の一端を解明

――CYP2B6解析でヒトやイヌの安全な薬物治療の発展に貢献――

　理化学研究所(理研)生命医科学研究センター基盤技術開発研究チームの桃沢幸秀チームディレクター(生命医科学研究センター副センター長)、ファーマコゲノミクス研究チームの福永航也上級研究員、鹿児島大学共同獣医学部の宇野泰広教授、昭和薬科大学薬物動態学研究室の山崎浩史教授、東京大学大学院農学生命科学研究科の富安博隆准教授、日本動物高度医療センターの辻本元科長、ITEA株式会社東京環境アレルギー研究所の阪口雅弘所長、麻布大学獣医学部小動物内科学研究室の久末正晴教授らの共同研究グループは、119犬種6,344頭のゲノムデータを網羅的に解析し、イヌの主要薬物代謝酵素であるチトクロームP450(CYP)...

キーワード：協同性/タンパク質構造/ゲノミクス/遺伝情報/塩基配列/クロム/構造モデル/反応速度/シミュレーション/ドッキング/生体内/イントロン/カルス/酸化酵素/哺乳類/P450/ゲノム配列/ウシ/獣医学/酵素活性/遺伝的多様性/アミノ酸配列/機能解析/マウスモデル/酵素反応/ゲノム解析/大腸/アミノ酸置換/in vitro/アミノ酸/グルタミン酸/スプライシング/チトクロームP450/マウス/モデル動物/リガンド/構造変化/酸化反応/受容体/創薬/体内動態/代謝酵素/大腸菌/副作用/薬物代謝/薬物代謝酵素/薬物動態学/立体構造/臨床試験/アレルギー/ゲノム/遺伝学/遺伝子/肝移植/個別化医療/網羅的解析/薬物相互作用/薬物動態

他の関係分野：化学生物学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月30日

脂質結合糖鎖の新規分解機構を解明

-アスパラギン結合型糖鎖代謝制御の全容解明に向けた一歩-

　理化学研究所(理研)開拓研究所鈴木糖鎖代謝生化学研究室のシェンタオ・リ研究員、鈴木匡主任研究員、岩崎RNAシステム生化学研究室の岩崎信太郎主任研究員、環境資源科学研究センター生物分子解析ユニットの堂前直ユニットリーダー、東京大学大学院農学生命科学研究科応用生命工学専攻の野田陽一特任准教授(同大学微生物科学イノベーション連携研究機構酵母発酵学社会連携研究部門,CRIIM特任准教授)、トロント大学ドネリーセンターのチャールズ・ブーン教授らの国際共同研究グループは、ドリコール結合糖鎖(DLO)[1]の分解に関わる酵素、DLO-ピロフォスファターゼ(PP’ase)[...

キーワード：品質管理/バクテリア/オリゴ糖/ゴルジ体/塩基配列/出芽酵母/加水分解/前駆体/水分解/遺伝子クラスター/Saccharomyces cerevisiae/イントロン/カルス/遺伝子破壊/古細菌/発酵/リン酸/タンパク質修飾/ゲノム編集技術/フォスファターゼ/哺乳動物/酵素活性/細胞壁/生合成/微生物/分裂酵母/ノックイン/糖鎖修飾/CRISPR/ホメオスタシス/受精/受精卵/糖転移酵素/大腸/分子機構/ゲノム編集/HPLC/RNA/アミノ酸/リガンド/リソソーム/抗生物質/細胞内局在/小胞体/神経変性/神経変性疾患/大腸菌/糖タンパク質/ゲノム/ストレス/遺伝子/細菌/脂質

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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月7日

海洋細菌の新たな光エネルギー獲得戦略

―ロドプシンの集光アンテナと光サイクル加速色素の発見―

東京大学大学院新領域創成科学研究科の吉澤晋准教授、同大学物性研究所の井上圭一准教授、理化学研究所の白水美香子チームディレクターらによる研究グループは、海洋研究開発機構、変動海洋エコシステム高等研究所、生産開発科学研究所、東京農業大学と共同でロドプシンの新たな光利用効率化システムを報告しました。近年、植物などの光合成生物とは異なり、ロドプシンという光受容タンパク質を用いて光エネルギーを化学エネルギーに変換する微生物が数多く存在することが分かってきました。本研究グループは、海洋に最も多く存在するロドプシン（プロ...

キーワード：アンテナ/インターフェース/人工知能（AI）/先端技術/光エネルギー/海洋/バクテリア/地球観測/太陽/レチナール/シアノバクテリア/光合成/光受容/光受容タンパク質/環境適応/光環境/脊椎動物/太陽光/光センシング/塩化物イオン/イオン輸送/センシング/マルチスケール/海洋環境/結晶化/電子顕微鏡/分解能/人工細胞/カルス/古細菌/海洋細菌/タンパク質工学/海洋生物/生態系/海洋微生物/カロテノイド/プランクトン/海洋生態/海洋生態系/植物プランクトン/微生物/クライオ電子顕微鏡/ナトリウム/機能解析/高分解能/メタゲノム/脊椎/大腸/トランスクリプトーム/ラット/ロドプシン/構造変化/生体分子/創薬/大腸菌/膜タンパク質/立体構造/ウイルス/ゲノム/遺伝子/細菌

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

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

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学生物学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年8月24日

サンゴが病原細菌を撃退する抗菌ペプチドを発見

―温暖化で増加する感染症の予防・管理に向けた新たな手がかり―

東京大学大気海洋研究所の高木俊幸助教、井上広滋教授、青山華子大学院生（大学院新領域創成科学研究科博士課程）、小川展弘技術専門職員、および東京海洋大学の岡井公彦准教授、石田真巳教授、福丸璃子大学院生（研究当時大学院海洋科学技術研究科修士課程）らによる共同研究グループは、造礁サンゴであるコユビミドリイシ（Acropora digitifera）から、強力な抗菌活性を持つ新規ペプチド「Digitiferin（ディジティフェリン）」を発見しました。このペプチドはサンゴ粘液中に分泌されて、地球規模でサンゴの白化（注1...

キーワード：免疫機能/海洋/海洋科学/地球温暖化/造礁サンゴ/両親媒性/光合成/抗菌ペプチド/環境適応/ACT/構造モデル/モニタリング/海洋環境/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/ペプチドグリカン/親水性/構造予測/抗菌活性/環境ストレス/共生細菌/枯草菌/プロバイオティクス/海洋生物/生態系/細胞壁/組織化学/病原性/サンゴ礁/温暖化/海洋生態/海洋生態系/褐虫藻/層構造/ナトリウム/機能解析/細胞膜/組織化/早期診断/内胚葉/NGS/大腸/細菌感染/自然免疫/上皮細胞/大腸菌/発現調節/免疫学/立体構造/立体構造解析/ストレス/バイオマーカー/遺伝子/疫学/感染症/抗体/細菌/免疫組織化学

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学生物学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月30日

DNA情報をその場で読み取るナノデバイス

―迅速・手軽な遺伝子検査へ向けたナノポア新技術―

大阪大学産業科学研究所の筒井真楠准教授、小本祐貴助教、川合知二招へい教授、東京大学大学院工学系研究科の徐偉倫准教授、大宮司啓文教授、産業技術総合研究所の横田一道主任研究員らによる共同研究チームは、DNAの情報をその場で読み取るための新しいナノデバイスを開発しました。このデバイスは、毛髪の直径よりもはるかに小さい「ナノポア」という微小な孔のそばに、金属製の極小ヒータ（ナノヒータ）を内蔵したものです（図1）。このヒータに電気を流すと、ナノポア周辺のごく狭い空間だけを高温にすることができ、その熱でDNAの二重らせん構造をほどいて一本鎖の状態に変えることができます。そしてこの1本のDNAが...

キーワード：熱雑音/ノイズ/らせん構造/塩基配列/ナノデバイス/無機材料/シリコン/ナノメートル/耐久性/低消費電力/半導体/長鎖DNA/大腸/ファージ/核酸塩基/生体分子/大腸菌/副作用/ウイルス/スマートフォン/遺伝子/感染症/携帯端末/個別化医療

他の関係分野：数物系科学化学生物学工学総合生物

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月22日

炭酸カルシウムの結晶欠陥である双晶を制御する新規タンパク質「twip1」を発見

――高密度双晶構造形成における分子メカニズムを解明――

　東京大学大学院農学生命科学研究科の鈴木道生教授らの研究グループは、カサガイ(Cellana rota)の殻において、高密度に形成されるアラゴナイト結晶の欠陥である「{110}双晶」が、新規タンパク質twip1によって分子レベルで制御されていることを明らかにしました(注2、図1左)。　カサガイなどの軟体動物の殻は、外力に対する耐性を高めるために、さまざまな結晶欠陥を利用しています。中でも、炭酸カルシウムのアラゴナイト{110}双晶は、殻の強靱性に寄与すると考えられておりましたが、これまで生物による形成メカニズムは未解明でした。...

キーワード：準安定/X線回折/カルサイト/軟体動物/構造形成/結晶欠陥/炭酸カルシウム/電子顕微鏡/透過型電子顕微鏡(TEM)/SEM/結晶構造/アラゴナイト/バイオミネラリゼーション/機能解析/大腸/in vitro/カルシウム/大腸菌

他の関係分野：数物系科学化学工学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年7月16日

完全な線虫ゲノム配列を決定

東京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の森下真一教授、市川和樹助教（研究当時）、飯野雄一東京大学名誉教授、同大学大学院理学系研究科生物科学専攻の豊島有准教授、スタンフォード大学のアンドリュー・ファイヤー教授、コーネル大学のエリック・シュワルツ博士の研究グループは、線虫（学名Caenorhabditis elegans、注1）の完全なゲノム配列を報告しました。線虫は、タンパク質やRNAの機能から発生や神経生物学における多細胞相互作用に至るまで、幅広く生物学のモデルとなっています。線虫は、多細胞生物の中で初めて、1998年にゲノム配列が報告さ...

キーワード：複雑性/遺伝情報/塩基配列/種分化/出芽酵母/遺伝的多型/モデル生物/rRNA/ゲノム配列/バイオバンク/ヒトゲノム/染色体/テロメア/大腸/凍結保存/RNA/ラット/合成生物学/神経生物学/大腸菌/ゲノム/遺伝子

他の関係分野：複合領域生物学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

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

概要表示

折りたたむ

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

他の関係分野：複合領域数物系科学生物学総合理工工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月13日

細菌のゲノム構造進化を実験室で観測

――トランスポゾンに駆動された進化を加速する新手法を開発――

東京大学大学院総合文化研究科の金井雄樹特任助教（研究当時：東京大学大学院理学系研究科大学院生）と大学院理学系研究科の津留三良特任助教と古澤力教授らによる研究グループは、細菌のゲノム構造の進化を加速する方法を開発しました。生物の進化は点変異（DNA上の小さな変化）と構造変異（DNAの大きな変化、）によって進みます。細菌におい...

キーワード：ゲノムDNA/遺伝情報/塩基配列/進化工学/モーター/実証実験/長鎖DNA/トランスポゾン/発酵/ゲノム構造/ゲノム配列/変異体/共生細菌/病原性/微生物/プロモーター/大腸/点変異/RNA/抗生物質/構造変化/大腸菌/ゲノム/遺伝子/細菌

他の関係分野：化学生物学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月18日

ウイルスの生存戦略を司る分子模倣を解明

――ウイルスキナーゼは宿主キナーゼの機能だけでなく、調節機構も模倣する――

東京大学医科学研究所感染・免疫部門ウイルス病態制御分野の川口寧教授と小栁直人助教らによる研究グループは、単純ヘルペスウイルスがコードするウイルス特異的なキナーゼであるUL13が、宿主キナーゼであるサイクリン依存キナーゼ(CDK1, CDK2)のキナーゼ活性制御機構を模倣することを明らかにしました。このキナーゼ活性制御機構によって脳における致死的なウイルス感染の抑制に加え、ウイルスの効率的な回帰発症に寄与していることが判明しました。すなわち、ウイルスが体内で生き延びるための巧妙な仕組みの一端が解明されました。〈研究の背景〉ヒトヘ...

キーワード：生存戦略/リン酸/変異株/病原性/アミノ酸配列/遺伝子工学/HSV/大腸/ゲノム編集/単純ヘルペスウイルス/病態モデル/アミノ酸/キナーゼ/グルタミン酸/ヘルペスウイルス/マウス/抗ウイルス剤/抗ウイルス薬/細胞周期/大腸菌/皮膚疾患/ウイルス/ゲノム/ストレス/ワクチン/遺伝子/感染症/新生児

他の関係分野：生物学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月4日

【研究成果】20種類の翻訳因子の持続的な再生産を達成

──自律的に増殖し続ける人工細胞の構築に期待──

　JST戦略的創造研究推進事業において、東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の萩野勝己大学院生、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、核酸やタンパク質といった無生物材料のみを用いて、生物の必須機能である「タンパク質合成」装置の一部を持続的に再生産する分子システムの構築に成功しました。　生命の特徴である自己増殖の能力を人工的に再現することは、生命科学における重要な課題です。自己増殖を達成するためには、タンパク質の合成機構自体を自ら作り出すシステムが必要で...

キーワード：最適化/情報学/産学連携/普遍性/バクテリア/ゲノムDNA/タンパク質合成/トランスファーRNA/tRNA/コドン/遺伝情報/生産システム/物質生産/遺伝暗号/人工細胞/分子システム/無細胞翻訳系/リボソーム/遺伝子改変/タンパク質翻訳/再生産/アミノ酸配列/アミノアシルtRNA/蛍光タンパク質/自己複製/緑色蛍光タンパク質(GFP)/mRNA/大腸/DNA複製/RNA/アミノ酸/プロリン/ルシフェラーゼ/医薬品開発/大腸菌/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学