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24日

光で結合・解離をスイッチできる小分子とタンパク質のペアをゼロから創る新手法

―光による細胞機能操作や医療応用に新たな可能性―

● 望みの性質を持つ光スイッチ分子と、それに特異的に結合するタンパク質のペアを、ゼロから人工的に創り出す手法を開発。● 青色光と紫色光に応答して可逆的に形を変える光スイッチ分子を設計し、その一方の構造にのみ結合する人工タンパク質タグを創出。● 開発したペアを動物細胞に応用し、情報伝達、細胞運動、遺伝子発現、受容体活性、細胞分化など、さまざまな機能を光でスイッチングできることを実証。細胞の光操作技術に新たな道を拓く。【研究概要】光を用いて細胞内の特定の生体分子の機能を操作する技術は、生命の仕組みを解明するための研究ツールや、疾患を治療するための技術として大...

キーワード：先端技術/二量体/光応答性/保護基/光応答/光受容/光受容タンパク質/神経系/青色光/クロム/結合状態/光機能/光スイッチ/選択性/光照射/光分解/人工タンパク質/融合タンパク質/オプトジェネティクス/機能性/シロイヌナズナ/進化分子工学/クリプトクロム/アミノ酸配列/細胞膜/受容体型チロシンキナーゼ/チロシンキナーゼ/光制御/細胞運動/mRNA/PI3K/光遺伝学/光操作/GPCR/アミノ酸/イミン/キナーゼ/バイオテクノロジー/ラット/リガンド/遺伝子発現制御/蛍光色素/蛍光標識/細胞内局在/細胞分化/受容体/生体分子/創薬/発現制御/分化誘導/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/抗体/脂質

他の関係分野：複合領域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：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

他の関係分野：複合領域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

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4月8日

抗菌ペプチドの「ダブル協奏効果」の原理を解明

――薬剤耐性菌に対抗する次世代抗菌薬設計に一つの可能性――

私たちの体内には、細菌と戦う自然免疫の分子として「抗菌ペプチド」が存在します。なかでも LL-37 と HNP1 は代表的な2種類であり、単独でも抗菌活性を示しますが、両者を組み合わせることで抗菌活性が増強されると同時に、ヒト細胞に対する細胞毒性が低減される現象について、東京大学生産技術研究所杉原研究室はこれまでに「ダブル協奏効果」として報告してきました。　今回、東京大学生産技術研究所の杉原加織准教授らの研究グループは、全反射蛍光顕微鏡（TIRF）、蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）、核磁気共鳴（NMR）、分子動力学（MD）シミュレーションを組み合わせた解析により...

キーワード：人工知能（AI）/磁気共鳴/水溶液/両親媒性/抗菌ペプチド/静電相互作用/二分子膜/両親媒性分子/ベシクル/脂質二分子膜/生産技術/蛍光共鳴エネルギー移動/エネルギー移動/選択性/シミュレーション/界面活性剤/動力学/分子動力学/脂質膜/抗菌活性/MDシミュレーション/全反射蛍光顕微鏡/細胞膜/細胞毒性/分子機構/FRET/アミノ酸/リン脂質/核磁気共鳴/凝集体/蛍光顕微鏡/蛍光標識/抗菌薬/抗生物質/自然免疫/腎障害/生体分子/生体膜/多剤耐性/多剤耐性菌/副作用/臨床試験/細菌/脂質/薬剤耐性

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農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年4月7日

アコヤガイ靭帯のバイオミネラルペプチドLICPがアラゴナイトの成長方向を制御する仕組みを解明

―炭酸カルシウム分散粒子を用いた新規溶液NMR手法で、固体表面上のペプチド構造変化を高分解能に可視化―

　東京大学大学院農学生命科学研究科・応用生命化学専攻の鈴木道生教授らの研究グループは、炭酸カルシウム分散粒子を用いた新規の溶液NMR (核磁気共鳴)立体構造解析手法により、バイオミネラルペプチドLICP (ligament intracrystalline peptide) によるアラゴナイトナノファイバー形成の分子機構を分子レベルで解明しました。発表内容　生物がつくる鉱物(バイオミネラル)は、単に無機結晶が沈殿しているだけではありません。生物は、バイオミネラルタンパク質などの有機分子を介した有機無機相互作用によって結晶成長をコントロールし、結晶に強度・靭性・柔軟性とい...

キーワード：リベラルアーツ/原子核/磁気共鳴/準安定/異方性/芳香環/固体NMR/X線結晶構造解析/結晶構造解析/有機分子/ファイバー/原子分解能/バイオミネラル/共結晶/固体表面/じん性/ナノファイバー/シミュレーション/ナノスケール/結晶化/結晶成長/炭酸カルシウム/電子顕微鏡/動力学/微細構造/分解能/分子動力学/有機物/カルシウムイオン/生体内/X線結晶構造/結晶構造/アコヤガイ/アラゴナイト/バイオミネラリゼーション/二枚貝/MDシミュレーション/クライオ電子顕微鏡/プロトン/SPECT/高分解能/分子機構/in vitro/アミノ酸/カルシウム/グルタミン酸/核磁気共鳴/官能基/蛍光顕微鏡/蛍光標識/構造変化/立体構造/立体構造解析

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11日

家畜化に伴う形態変化の分子メカニズム

――カイコの尾角が小さくなった原因を遺伝子レベルで解明――

東京大学大学院農学生命科学研究科の富原健太大学院生 (研究当時)と木内隆史准教授、米国コロンビア大学のAna Pinharanda研究員 (研究当時)とPeter Andolfatto教授らの研究グループは、カイコとその野生種のクワコの交雑種を用いた遺伝学的解析を通じて、カイコの家畜化に伴う尾角の形態変化に寄与した遺伝子を同定しました。〈研究の背景〉ヒトは古来より、有用な動物を飼育し選抜することで、優れた成長速度と繁殖能力・飼育の容易さ・おとなしい気性などの形質を合わせ持つ様々な家畜を作出してきました。それは昆虫においても例外ではありません。カイコは、その最...

キーワード：情報通信/家畜化/ゲノムDNA/カイコ/ゲノム編集技術/形態変化/DNAマーカー/QTL解析/アミノ酸配列/CRISPR/遺伝子発現解析/染色体/発現解析/Wnt/ゲノム編集/アミノ酸/遺伝子ノックアウト/転写制御/糖タンパク質/ICT/ゲノム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：複合領域化学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月25日

高圧と氷がアミノ酸を選り分ける

ー高圧環境でL型アミノ酸が選択的に濃縮される新プロセスを発見ー

東京大学大学院理学系研究科附属地殻化学実験施設の鍵裕之教授の研究グループは、アミノ酸の一つであるアラニンの光学異性体が、高圧条件下で氷が析出することにともなって不斉濃縮される現象を発見しました。地球上の生命はL型アミノ酸のみを用いており、この性質は「ホモキラリティ」...

キーワード：水溶液/物質科学/天体衝突/惑星/隕石/分子構造/溶解度/シナリオ/結晶化/結晶構造/アミノ酸/生体分子

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：2026年2月24日

天然物生合成における新奇金属酵素反応の発見

ニッケル依存性酵素によるスルホンアミド形成機構を解明研究成果

東京大学大学院薬学系研究科の朱宇豪大学院生（研究当時）、森貴裕准教授、阿部郁朗教授と、マンチェスター大学のSam P. de Visser教授、理化学研究所の淡川孝義チームリーダーらによる研究グループは、天然物アルテミシジンの生合成に関与するスルホンアミド合成酵素SbzM の構造・機能・反応機構を明らかにしました。　本研究では、X線結晶構造解析、生化学実験、安定同位体標識、分光学的解析、計算化学を組み合わせることで、SbzM がニッケルイオン（Ni2+）を利用し、アミノ酸L-システインからスルホンアミド構造を形成する酵素反応機構を世界で初めて解明しました。...

キーワード：安定同位体/同位体/分光学/アミド/反応機構/X線結晶構造解析/結晶構造解析/金属酵素/酸化還元/X線結晶構造/システイン/酸化酵素/結晶構造/生合成/酵素反応/アミノ酸

他の関係分野：数物系科学化学生物学工学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月19日

化学の力で自動開閉する世界初の動くナノポア

―次世代バイオセンシングやスマートドラッグデリバリーに新たな道―

大阪大学産業科学研究所の筒井真楠准教授・川合知二招へい教授、東京大学大学院工学系研究科の大宮司啓文教授・徐偉倫准教授、イタリア技術研究所（IIT）のDenis Garoli研究員らによる国際共同研究チームは、電圧に応答してナノメートルサイズの孔が自律的に開閉する固体ナノポアの開発に成功し、その成果が学術誌『Nature Communications』にて2月18日（水）19時（日本時間）に公開されました。 ...

キーワード：最適化/環境汚染/化学物質/環境汚染物質/水溶液/遺伝情報/塩基配列/分子識別/マンガン/バイオセンシング/シリコン/センサー/センシング/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/金属イオン/析出物/電解質/半導体/リン酸/バルブ/早期診断/アミノ酸/創薬/副作用/感染症/個別化医療

他の関係分野：情報学環境学数物系科学生物学総合理工工学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2026年2月2日

B型肝炎ウイルスが肝臓の受容体を認識するユニークな段階的相互作用を解明

　国立健康危機管理研究機構国立感染症研究所治療薬開発研究部の小林ちさ博士(当時：東京理科大学大学院創域理工学研究科大学院生)、渡士幸一部長らは、横浜市立大学大学院生命医科学研究科浴本亨助教、池口満徳教授、朴三用教授、東京大学大学院総合文化研究科大岡紘治特任助教、新井宗仁教授、神戸医療産業都市推進機構、国立感染症研究所ウイルス第二部、東京大学大学院新領域創成科学研究科、京都大学大学院医学研究科、フランストゥール大学、理化学研究所らと共同で、ウイルス学、構造生物学、計算科学、統計力学の多分野融合解析により、B型肝炎ウイルス(HBV)のユニークな受容体認識機構を解明しました...

キーワード：危機管理/統計力学/分子動力学シミュレーション/構造形成/ロイシン/トランスジェニック/力学モデル/シミュレーション/トンネル/動力学/分子動力学/組み換え/ドッキング/輸送体/遺伝子組み換え/病原性/ウイルス学/肝炎/細胞膜/肝がん/肝硬変/肝疾患/B型肝炎ウイルス(HBV)/アミノ酸/トリプトファン/マウス/肝細胞/肝細胞がん/抗ウイルス薬/抗原/構造生物学/受容体/胆汁酸/ウイルス/ワクチン/遺伝子/感染症/公衆衛生/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：2026年1月30日

転写中にヌクレオソームに化学修飾を導入する機構を解明

――RNA ポリメラーゼ II はヌクレオソームを通過中に修飾する――

発表のポイント◆遺伝子を読み取る酵素「RNA ポリメラーゼ II」が、転写の障壁となる「ヌクレオソーム」を解体した後、正常な遺伝子発現の維持に不可欠なヌクレオソームのメチル化修飾（H3K36me3）が再構築する過程において導入されることを発見しました。◆クライオ電子顕微鏡解析により、ヌクレオソームのメチル化酵素「Set2」が RNA ポリメラーゼ II に直接結合し、再構築されたヌクレオソームへ修飾を導入する様子の可視化に成功しました。これにより、転写過程における Set2 の作動機構が明らかになりました。◆本研究は、DNA 配列の変化を伴わな...

キーワード：画像処理/閉じ込め/構造形成/電子線/ヒストン/極低温/電子顕微鏡/転写伸長/ヌクレオソーム/構造変換/クロマチン構造/クライオ電子顕微鏡/ヒストンシャペロン/シャペロン/クロマチン/ヒストンメチル化/ヒストンメチル化酵素/分子機構/RNA/アセチル化/アミノ酸/イミン/ヒストン修飾/メチル化/遺伝子発現制御/構造生物学/構造変化/細胞核/細胞生物学/創薬/転写制御/発現制御/立体構造/立体構造解析/がん患者/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：情報学数物系科学化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30日

ゴミ箱行きのタンパク質に付箋を付ける

―タンパク質分解のための「間接的ユビキチン化」―

◆ 特定のタンパク質を選んで分解するための方法として「間接的ユビキチン化」を考案し、そのための分子を創出しました。◆ ユビキチン化酵素を使わずに特定のタンパク質を間接的にユビキチン化して、ノックダウンへ導きます。◆ 有害なタンパク質を除去することができるので、タンパク質分解を必要とする疾患における新たな薬剤になります。いらないタンパク質をゴミ箱に捨てる方法&nb...

キーワード：プログラミング/品質管理/機能性分子/遺伝子発現調節/脱ユビキチン化酵素/ACT/機能性/キメラ/キチン/炎症性疾患/炎症性腸疾患/関節/多発性硬化症/NF-κB/アミノ酸/オートファジー/タンパク質分解/プロテアソーム/ユビキチン/ユビキチン化/ラット/リウマチ/リプログラミング/関節リウマチ/自己免疫/自己免疫疾患/神経変性/神経変性疾患/創薬/発現調節/遺伝子/遺伝子発現/薬剤耐性

他の関係分野：情報学複合領域化学生物学工学農学

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：2026年1月9日

小胞体とミトコンドリアがピタッと貼り付く仕組みを発見

―液状化したタンパク質集合体による新たな細胞内構造形成機構―

東京大学大学院工学系研究科の平林祐介准教授、長尾崇弘大学院生らによる研究グループは、哺乳類細胞において、細胞の重要な臓器である小胞体とミトコンドリアが面同士でピタッと貼り付くように接触する仕組みを明らかにしました。本研究では、細胞のゲノム編集の顕微鏡観察への応用に加え、精製タンパク質を用いた化学的実験や電子顕微鏡による超微細構造解析を組み合わせ、小胞体膜タンパク質PDZD8が液-液相分離（注4）によって柔らかい糊のような性質を持つ液滴を形成し、ウェッティング（注5）を介してミトコンドリア-小胞体接触場（注6）を広げるモデルを世界で初めて提唱しました。従来、ミト...

キーワード：ソフトマター/超微細構造/相分離/協同性/構造形成/細胞内小器官/オルガネラ/ソフトマテリアル/単一分子/液状化/形態制御/微細構造解析/ナノメートル/構造制御/電子顕微鏡/微細構造/表面張力/膜構造/神経発達/生体内/大脳/脂質膜/哺乳類/変異体/ゲノム編集技術/ノックイン/ニューロン/ゲノム編集/病態解明/アミノ酸/カルシウム/ミトコンドリア/細胞死/細胞内局在/脂肪酸/自閉症/小胞体/神経回路/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/大脳皮質/脳機能/膜タンパク質/立体構造/ゲノム/コミュニケーション/遺伝子/脂質/発達障害

他の関係分野：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6日

使っていない遺伝子を段階的に眠らせる植物独自のしくみ

東京大学大学院理学系研究科の野寄拓海大学院生、森秀世特任研究員（研究当時）、大矢恵代特任助教（研究当時）、稲垣宗一准教授、角谷徹仁名誉教授（研究当時・教授）による研究グループは、京都大学生態学研究センターの工藤洋教授、滋賀大学データサイエンス・AIイノベーション研究推進センターの西尾治幾講師との共同研究により、従来は転写活性の目印と考えられてきたヒストンH3の4番目リジンのジメチル化（H3K4me2）...

キーワード：時系列解析/人工知能（AI）/太陽/ヒストン/ヌクレオソーム/SUMO化/転写開始点/ゲノム配列/リン酸/変異体/シロイヌナズナ/ヒストンバリアント/環境応答/キチン/生態学/アミノ酸配列/転写抑制/免疫沈降/クロマチン/次世代シーケンサー/アセチル化/アミノ酸/イミン/ヒストン修飾/メチル化/ユビキチン/ユビキチン化/ゲノム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/概日リズム/抗体/標準化

他の関係分野：情報学数物系科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11月26日

体内時計をもとに「休眠」を誘導する脳内機構の発見

──季節に応じて休眠状態への切り替えを行う神経細胞群──

　東京大学大学院総合文化研究科の長谷部政治講師と大阪大学大学院理学研究科の志賀向子教授は、代表的な体内時計として知られる概日時計をもとに、日長変化に応じて活動性を切り替え、休眠状態を適切に制御する脳神経細胞群を明らかにしました。　生物、特に昆虫は、一時的に生理的活動・発育を休止させる「休眠」状態に入ることで、冬などの厳しい環境を生き延びています。これまでに、季節に伴う日長変化に応じた休眠制御において、概日時計の重要性が示唆されていましたが、休眠制御メカニズムの詳細は不明瞭でした。　今回、生殖休眠に入る昆虫をモデルにした研究により、脳の側方部にある大型神経細...

キーワード：季節変化/神経ペプチド/生殖/環境適応/フィードバック/環境情報/生体システム/一細胞/神経活動/生体内/概日時計/機能解析/遺伝子機能解析/遺伝子発現解析/受精/受精卵/発現解析/卵巣/mRNA/時計遺伝子/自発活動/体内時計/分子機構/RNA/RNA干渉/アミノ酸/神経細胞/電気生理学/遺伝子/遺伝子発現/生体リズム/生理学

他の関係分野：複合領域生物学工学総合生物

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年11月23日

全ゲノム解析とAIタンパク質構造予測で「診断難民」の病因を解明

―未診断疾患を救う新しい診断支援アプローチ―

　東京大学先端科学技術研究センターの石北央教授、熊谷晋一郎教授らと、順天堂大学大学院医学研究科の村山圭教授、岡﨑康司教授らの研究グループは、長年にわたり原因不明の症状に苦しむ「診断難民」の一例を対象に研究を行いました。研究チームはまず、全ゲノム解析によって原因となる可能性のある遺伝子変異を特定し、その遺伝子がコードするタンパク質の立体構造をA...

キーワード：AI/人工知能（AI）/当事者研究/分子構造/タンパク質構造/遺伝性疾患/X線結晶構造解析/塩基配列/結晶構造解析/オブザーバ/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/構造予測/配列解析/生体内/X線結晶構造/リン酸/結晶構造/構造決定/変異体/酵素活性/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/DNA修復/アデノシン/遺伝子異常/ゲノム解析/思春期/分子機構/アミノ酸置換/ATP/アミノ酸/立体構造/ゲノム/遺伝子/遺伝子変異/医師/小児/全ゲノム解析/難病

他の関係分野：情報学複合領域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11月13日

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質合成（翻訳[2]）の...

キーワード：品質管理/複雑性/突然変異/トモグラフィー/ゲノムDNA/終止コドン/RNA修飾/タンパク質合成/リボソームタンパク質/細胞内小器官/浸透圧/翻訳開始/tRNA/オルガネラ/コドン/タンパク質複合体/リボソームRNA/遺伝情報/塩基配列/ミトコンドリアDNA/ダイナミクス/ポリマー/モーター/電子顕微鏡/分解能/P-body/リボソーム/カルス/細胞応答/RNAポリメラーゼ/rRNA/リン酸/ウシ/病原性/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/プロファイリング/プロモーター/細胞膜/翻訳制御/免疫沈降/免疫沈降法/RNase/アデノシン/細胞株/治療標的/点突然変異/mRNA/次世代シーケンサー/不均一性/ATP/in vitro/RNA/RNA分解/アミノ酸/エネルギー代謝/てんかん/マウス/ミトコンドリア/細胞周期/細胞接着/創薬/発現制御/ゲノム/遺伝子/加齢/抗体/細菌/脳卒中/網羅的解析

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11月12日

細胞内でUV-DDBタンパク質がゲノム上の紫外線損傷を修復する瞬間の可視化に成功

――色素性乾皮症の発症基盤解明へ向けて前進――

◆ゲノム DNA に生じた紫外線損傷に結合する DNA 修復タンパク質（UV-DDB タンパク質）を細胞から単離し、クライオ電子顕微鏡で解析することで、細胞内で紫外線損傷が修復される様子の可視化に初めて成功しました。◆これまでゲノム DNA の紫外線損傷に関する修復過程には不明な点が多く、細胞内でその過程を直接観察することは困難でした。本研究により、その修復過程を細胞内で明らかにするための新しい技術基盤が確立されました。◆今回対象とした UV-DDB タンパク質は、難治性疾患である色素性乾皮症の原因因子であることが知られています。色素性乾皮症には現時点で...

キーワード：二量体/ゲノムDNA/生細胞/タンパク質複合体/電子線/ヒストン/紫外線/有害物質/極低温/電子顕微鏡/ヌクレオソーム/機能制御/ゲノム機能/クロマチン構造/クライオ電子顕微鏡/DNA損傷修復/免疫沈降/免疫沈降法/DNA修復/クロマチン/がん化/DNA損傷/アミノ酸/遺伝子発現制御/遺伝病/神経変性/神経変性疾患/創薬/発現制御/立体構造/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/遺伝子変異/抗体/難病/放射線

他の関係分野：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11月8日

進化の初期から果実食でなかったロリス霊長類

――霊長類にとって一般に重要な甘味感覚も食性次第では弱くなる――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の河村正二教授と吉沁元（キチシンゲン）大学院生らによる研究グループは、北海道大学、明治大学、東京科学大学、大阪大学、京都大学、カルガリー大学と共同で、霊長類の進化の初期段階にヒトに至る系統と分岐した原猿類について、甘味を感じる受容体TAS1R2、旨味を感じる受容体TAS1R1、そして両方に必要なTAS1R3の遺伝子の進化パターンを解析しました。その結果、あまり果実を食べないロリス類では、共通してTAS1R2遺伝子が他の種と比べて進化の過程であまり保存されてこなかったことを見出しました。このことからロリス類は進化の初期段階からすで...

キーワード：突然変異/ゲノムDNA/塩基配列/系統樹/霊長類/地球環境/哺乳類/ゲノム配列/アミノ酸配列/次世代シーケンサー/RNA/アミノ酸/ハイブリダイゼーション/プローブ/受容体/分子認識/ゲノム/遺伝子

他の関係分野：環境学化学生物学工学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年11月6日

アミノ酸の向きが抗生物質の効き方を変える？

副作用の少ない抗菌ペプチドを生み出す新たなアプローチ研究成果

東京大学大学院薬学系研究科の右田貴大　大学院生、伊藤寛晃　准教授、井上将行　教授の研究グループは、山形大学の浜本洋　教授との共同研究により、アミノ酸であるトリプトファンの構造を巧みに変化させ、抗菌ペプチドが示す副作用を低減することに成功しました。本研究グループは、天然由来の抗菌ペプチドであるグラミシジンAがもつトリプトファンを、天然には存在しないトリプトファン位置異性体で置換することで、分子の疎水性を精密に制御できることを見出しました。さらに、これらの分子が示す哺乳細胞への毒性は疎水性に大きな影響を受ける一方で、抗菌活性は影響を受けないことも見出しました。　この知見に基づき、トリプト...

キーワード：抗菌ペプチド/抗菌活性/細胞毒性/アミノ酸/トリプトファン/抗生物質/副作用

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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年10月21日

AI(AlphaFold3)を用いた光誘導ゲノム合成ツールの最適化

　東京大学大学院総合文化研究科の太田邦史教授らの研究グループは、AlphaFold3という人工知能（AI）を用いて、光で制御するトップダウン型ゲノム合成技術に用いる構造未知のDNA結合タンパク質を効率的に最適化することに成功しました。　近年、環境や医療などの分野でゲノムDNAを改変・合成する新しい技術の開発が世界中で意欲的に進められています。この技術のうち、既に存在する生物のゲノムDNAを再編成して新しい生物機能を獲得する方式を「トップダウン型ゲノム合成」と呼びます。　本研究では、東京大学で既に確立した技術である光誘導型トップダウンゲノム合成技術M...

キーワード：AI/機械学習/最適化/人工知能（AI）/DNA結合/突然変異/普遍性/バクテリア/ポリペプチド/二量体/ゲノムDNA/タンパク質構造/人工DNA/DNA結合タンパク質/X線結晶構造解析/塩基配列/結晶構造解析/光受容/光受容体/青色光/光スイッチ/構造モデル/チタン/シミュレーション/マグネシウム/モデリング/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/人工タンパク質/構造予測/X線結晶構造/好熱菌/結晶構造/微生物/クライオ電子顕微鏡/DNA修復/ゲノム編集/RNA/アミノ酸/グルタミン酸/ファージ/リガンド/受容体/創薬/低分子化合物/立体構造/ゲノム/感染症/分子生物学

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工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

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

他の関係分野：情報学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10月8日

ナノスプリングで測る神経疾患タンパク質の力学異常

―分子の力を可視化する新技術―

東京大学物性研究所の林久美子教授と、情報通信研究機構(NICT(エヌアイシーティー))未来ICT研究所の岩城光宏主任研究員らによる研究グループは、DNAを材料にした世界最小コイル状バネ「ナノスプリング」の伸びを可視化し、神経疾患を引き起こすモータータンパク質キネシン・KIF1A（以下、KIF1A）の変異体の力学異常を検出しました。KIF1Aは、シナプス形成に必要な物質を運ぶ分子モーターです。これに変異が生じると、運ぶ速度や力の低下などの力学異常が生じ、神経活動が障害され、...

キーワード：スループット/アナロジー/プロトコル/人工知能（AI）/情報通信/精密測定/キネシン/ダイニン/モータータンパク質/力計測/バイオセンシング/計測技術/センサー/センシング/ナノスケール/バイオセンサー/モーター/レーザー/ハイスループット/光ピンセット/シナプス/神経活動/リン酸/変異体/分子モーター/同時測定/アデノシン/早期診断/聴覚/運動機能/視覚障害/軸索輸送/微小管/予測モデル/力学的性質/ATP/アミノ酸/シナプス形成/てんかん/蛍光顕微鏡/神経細胞/免疫学/ICT/遺伝子/遺伝子変異/疫学/神経疾患

他の関係分野：情報学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10月5日

Wnt/β-カテニンシグナルを調節する複合体の構造を解明

東京大学大学院新領域創成科学研究科の大戸梅治教授と同大学大学院薬学系研究科の彭宇軒（ペンユシュアン）大学院生、藤村亜紀子特任研究員、浅見仁太大学院生（研究当時）、張志寛（チャンジークアン）助教、清水敏之教授らの研究グループは、クライオ電子顕微鏡単粒子解析を通して、Wnt/β-カテニンシグナルを調節するLGR4/RSPO2（注4）/ZNRF3（注5）複合体の構造を可視化し、複合体形成の重要性を示しました。Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路は、細胞の増殖や分化など生命に必須のプロセスに関与しています。したがって、Wnt/&b...

キーワード：先端技術/化学物質/二量体/ロイシン/胚発生/電子線/エネルギー利用/TMD/電子顕微鏡/分解能/構造決定/変異体/キチン/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/ロイシンリッチリピート/高分解能/細胞膜/組織修復/神経伝達物質/生理機能/Wnt/Wntシグナル/骨疾患/GPCR/Gタンパク質/アミノ酸/シグナル伝達機構/ユビキチン/ユビキチン化/ラット/リガンド/リン脂質/幹細胞/抗原/細胞増殖/腫瘍形成/受容体/神経変性/神経変性疾患/創薬/転写因子/糖タンパク質/免疫応答/立体構造/遺伝子/抗体/脂質

他の関係分野：複合領域環境学化学生物学総合理工工学農学

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24日

麹菌の酵素生産能の高さは菌糸細胞体積と核数の増加による

　麹菌は、アミラーゼやプロテアーゼなどの酵素を生産する能力が高く、日本酒・醤油・味噌といった伝統的醸造発酵に利用されてきました。現在は、酵素生産などのバイオ産業でも世界的に利用されています。本研究は、細胞生物学的解析により、麹菌が持つ酵素生産能に関わる特性を明らかにしました。麹菌は1〜3日間の培養により、太い菌糸が出現し優占しました。この太い菌糸は、培養初期の菌糸と比べ、菌糸細胞の体積が10倍に、核の数も10倍の200以上に増加しました。この細胞体積と核数の増加は、麹菌に特徴的であり、アミラーゼ酵素活性の上昇と相関が見られました。そこで、細胞体積と核数の増加に関わる分子機構を解析し、関わる因...

キーワード：ヒストン/文化遺産/カルシウムイオン/Aspergillus/麹菌/発酵/微生物学/糸状菌/変異株/酵素活性/微生物/蛍光タンパク質/染色体/糖転移酵素/分子機構/アミノ酸/カルシウム/プロテアーゼ/細胞生物学/発現制御/ゲノム/遺伝子

他の関係分野：工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

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

他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工工学農学

概要表示

折りたたむ

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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年9月14日

畑を超えたエダマメ栽培

――LED植物工場の養液栽培で一年中おいしく収穫――

東京大学大学院農学生命科学研究科の高野智京修士課程(研究当時)、若林侑助教、矢守航准教授、および法政大学生命科学部の佐野俊夫教授らの研究グループは、人工光型植物工場において世界で初めてエダマメの安定生産に成功しました(図1)。エダマメは高タンパクで栄養価が高く、世界的に人気が高まっている食材ですが、収穫後すぐに品質が落ちるため長期保存が難しく、市場に出回るのは夏の限られた時期に偏っています。本研究では、3種類の水耕栽培システムを用いて栽培実験を行い、その成果を比較しました。その結果、特に「NFT方式(養液膜栽培)」により、露地栽培を上回る収量を安定して得られることが明らかになりました...

キーワード：相関係数/最適化/主成分分析/ビジネスモデル/イソフラボン/気候変動/グルコース/光環境/持続可能/含水率/発光ダイオード（LED）/二酸化炭素/機能性/リン酸/トマト/植物工場/都市農業/バイオマス/HPLC/アミノ酸/ゲノム/食生活/標準化

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学生物学工学農学

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7月30日

「液体のり」の成分を利用した悪性胸膜中皮腫治療

──ホウ素中性子捕捉療法用ポリビニルアルコール製剤の実用化に向けた画期的一歩──

　東京大学大学院総合文化研究科の小成田翔大学院特別研究学生、野本貴大准教授らは、ホウ素中性子捕捉療法（BNCT、注1）に使用されるホウ素薬剤や類似化合物に、液体のりに使われるポリビニルアルコール（PVA、注2）を加えると、腫瘍集積性・滞留性、抗腫瘍効果が劇的に向上することを発見してきました。PVA製剤の実用化を目指し、京都大学複合原子力科学研究所の鈴木実教授、ステラファーマ株式会社（BNCT用医薬品を製造販売する企業）らと共同で改良を重ねてきた結果、悪性胸膜中皮腫を模倣したマウスの胸部悪性腫瘍を、副作用を抑えながら治療し、生存率を大幅に向上することに成功しました。近年普及しつつある加...

キーワード：最適化/産学連携/加速器/中性子/ポリビニルアルコール/ボロン酸/ACT/脱水素/生体適合性/リチウム/安全性評価/原子力/中性子照射/添加剤/生体内/ホウ素/橋渡し研究/細胞毒性/中性子捕捉療法/肺腺がん/放射線治療/臨床応用/アルコール/モデルマウス/悪性腫瘍/アミノ酸/がん細胞/がん治療/マウス/抗腫瘍効果/腎機能/腎機能障害/腎臓/副作用/臨床試験/手術/非侵襲/放射線

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化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

世界初!LED植物工場で“甘くて栄養価の高いミニトマト”の安定生産に成功

――LED光と空間設計の最適化で、温室を凌ぐ甘さと栄養価を達成――

　東京大学大学院農学生命科学研究科の矢守航准教授らの研究グループは、一般的なミニトマト品種(CF千果;タキイ種苗株式会社)を用いて、人工光型植物工場(LED植物工場)における高品質栽培の手法として、従来型のI字栽培と新開発のS字多段式栽培を比較検証しました。I字栽培は茎を垂直に伸ばして1本のワイヤに誘引するシンプルな方式であり、S字栽培は茎を水平に曲げながらS字状に多段の棚に誘引し、各層の側面にLEDを設置する方法です(図1, 2)。　本研究では、LED植物工場におけるトマト栽培が、果実品質の面で温室栽培を大きく上回ることを明らかにしました(表1)。I字栽培・S字栽培ともに、糖度は...

キーワード：最適化/環境変動/気候変動/太陽/光化学/クロロフィル/光合成/電子伝達/太陽光/都市空間/発光ダイオード（LED）/リサイクル/地下空間/二酸化炭素/ビタミンC/トマト/環境制御/植物工場/都市農業/高温ストレス/ビタミン/環境要因/GABA/アミノ酸/グルタミン酸/ゲノム/ストレス

他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学

概要表示

折りたたむ

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

他の関係分野：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4日

GGCX膜トポロジー反転による細胞質タンパク質カルボキシル修飾の発見ビタミンKが抗ウイルス防御に働く新たな仕組みを同定

北海島大学遺伝子病制御研究所の岡崎朋彦准教授（東京大学大学院薬学系研究科の野崎啓史大学院生（研究当時）及び後藤由季子教授らの研究グループは、理化学研究所統合生命医科学研究センターとの共同研究により、抗ウイルス応答の鍵となるタンパク質MAVS（ミトコンドリア抗ウイルスシグナル伝達タンパク質）が、細胞質においてビタミンK依存性のカルボキシル化＊1（特定のアミノ酸にカルボキシル基［‒COOH］が付加される修飾）を受けることを明らかにしました。　従来、カルボキシル化は小胞体内腔または細胞外のタンパク質に限定された修飾とされてきましたが、本研究では、小胞体膜貫通酵素GGCX（γ-グ...

キーワード：トポロジー/ビタミン/インターフェロン/分子機構/アポトーシス/アミノ酸/マウス/ミトコンドリア/ワルファリン/小胞体/ウイルス/遺伝子

他の関係分野：数物系科学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月25日

関所の守りを堅めて、がん転移を阻止

～センチネルリンパ節に核酸医薬を届けるナノマシンの開発～

を記した論文：C.-Y.-J. Lau*, H. Kinoh, X. Liu, J. Feng, F. Aulia, K. Taniwaki, N. Qiao, S. Ogura, M. Naito and K. Miyata*, J. Am. Chem. Soc., in presshttps://doi.org/10.1021/jacs.5c04234 公益財団法人川崎市産業振興...

キーワード：最適化/がん研究/創造性/地域経済/ポリペプチド/ブロックポリマー/ポリエチレン/生体適合性/地域産業/持続的発展/ナノ粒子/ポリマー/リサイクル/微細加工/ポリエチレングリコール(PEG)/エチレン/CD8/少子高齢化/免疫系/生体組織/アンチセンス/リンパ管/抗原提示/がん免疫/がん免疫療法/センチネルリンパ節/ナノマシン/ナノメディシン/マウスモデル/橋渡し研究/胸腺/抗腫瘍免疫/mRNA/ホルモン/リンパ球/新型コロナウイルス/分子標的/TGF-β/TGF-β1/医工連携/免疫療法/HER2/T細胞/アミノ酸/アンチセンス核酸/カチオン/がん細胞/がん治療/がん転移/マウス/核酸医薬/抗原/抗原提示細胞/腫瘍免疫/受容体/分子設計/免疫細胞/有機合成/臨床試験/ウイルス/がん患者/ワクチン/高齢化/脂質/手術/乳がん/分子標的薬

他の関係分野：情報学複合領域環境学化学工学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月25日

【研究成果】血圧を調節する新規分子を発見

──新たな高血圧治療への展開──

　国立大学法人滋賀医科大学生化学・分子生物学講座（分子病態生化学部門）の扇田久和教授、国立大学法人東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻生命環境科学系生命機能論講座の新井宗仁教授らの研究グループは、マウスを使用した実験により、血管平滑筋細胞の中に「アファディン」というタンパク質が存在すると容易に高血圧になること、すなわち、アファディンが血圧を調整する主要な分子であることを明らかにしました。さらに、アファディンの働きを阻害するペプチドの同定にも成功し、同定したペプチドをマウスへ投与することにより、その効果を実証しました。　本研究成果は、血圧の調整におけるアファディンの重要性を示すと...

キーワード：人工知能（AI）/EGFP/筋細胞/カルシウムイオン/Ca2+/ホスホリパーゼC/層構造/アンジオテンシンII/リパーゼ/腎臓病/平滑筋/AAV/アデノ随伴ウイルス/蛍光タンパク質/血管平滑筋/血管平滑筋細胞/ホルモン/血圧調節/心臓/大動脈/アミノ酸/アンジオテンシン/カルシウム/グルタミン酸/プロリン/ホスホリパーゼ/マウス/腎臓/平滑筋細胞/ウイルス/血圧/高血圧/生活習慣病/分子生物学

他の関係分野：情報学生物学総合生物

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月24日

マウスモデルにおける牛由来高病原性H5N1鳥インフルエンザウイルスに対するバロキサビルの効果

東京大学国際高等研究所新世代感染症センター河岡義裕機構長らの研究グループは、マウスモデルを用いて、米国の乳牛由来高病原性H5N1鳥インフルエンザウイルスに対する抗インフルエンザ薬バロキサビルマルボキシル（注1; 以下、バロキサビル）の有効性を検証し、早期に投与を開始することが重要であることを示しました。H5N1亜型の高病原性鳥インフルエンザウイルスはヒトに感染することは稀であり、ヒトからヒトへと飛沫伝播は起こしませんが、ヒトに感染した場合には重篤な症状を引き起こすことがあり、50％程度の致死率を有します。2020年から現在に至るまで、H5N1亜型（clad...

キーワード：危機管理/キャップ構造/ロイシン/たんぱく/ヘマグルチニン/哺乳類/RNAポリメラーゼ/病原性/ウイルス感染症/マウスモデル/mRNA/パンデミック/RNA/アミノ酸/インフルエンザ/インフルエンザウイルス/マウス/抗ウイルス薬/抗原/阻害剤/ウイルス/ゲノム/ワクチン/感染症

他の関係分野：複合領域数物系科学生物学総合生物農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年6月19日

藍色光を選択的に吸収するチャネルロドプシンKnChRの構造と機能を解明

多波長型光遺伝学ツールへの応用に道

東京大学大学院理学系研究科の濡木理教授と、名古屋工業大学生命・応用化学類の神取秀樹特別教授らの研究グループは、2量体チャネルロドプシン（ChR）KnChRの立体構造を、クライオ電子顕微鏡（cryo-EM）...

キーワード：インターフェース/スペクトル/レチナール/分子構造/二量体/スルフィド/高分子/ロイシン/X線結晶構造解析/結晶構造解析/光受容/青色光/オプシン/電子線/マルチスケール/結晶化/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/膜構造/モデル生物/光刺激/神経活動/大脳/筋ジストロフィー/X線結晶構造/システイン/脂質膜/結晶構造/構造決定/変異体/アルデヒド/微生物/クライオ電子顕微鏡/チャネルロドプシン/プロトン/高分解能/脂質二重膜/ニューロン/初代培養/神経ネットワーク/光遺伝学/アミノ酸/ヘリックス/ラット/ロドプシン/構造変化/神経回路/神経細胞/生体高分子/創薬/大脳皮質/培養細胞/膜タンパク質/立体構造/うつ/うつ病/遺伝学/遺伝子/脂質/精神疾患

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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月29日

RNAポリメラーゼIIがゲノムDNAを転写する様子を立体構造で可視化

――ヒト細胞内のDNAに結合した標的タンパク質複合体の構造解析法を確立――

クロマチン構造機能研究分野の鯨井智也助教、胡桃坂仁志教授らによる研究グループは、解析対象のタンパク質をゲノムDNAに結合した状態で抽出する方法(ChIP：Chromatin immunopurification)とクライオ電子顕微鏡解析(CryoEM：Cryo-electron microscopy)を組み合わせた「ChIP-CryoEM法」を確立しました。本方法を用いて、遺伝子発現においてDNAからRNAを合成する酵素RNAポリメラーゼIIの構造解析を行い、ヒト細胞内でゲノムDNAを転写中のRNAポリメラーゼIIの立体構造を可視化することに初めて成功しました。構造解析か...

キーワード：画像処理/DNA結合/閉じ込め/ゲノムDNA/タンパク質複合体/遺伝情報/電子線/タンパク質精製/ヒストン/極低温/電子顕微鏡/分解能/転写伸長/ヌクレオソーム/RNAポリメラーゼ/ゲノム配列/クロマチン構造/RNA合成/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/遺伝子工学/高分解能/クロマチン/ゲノム解析/RNA/アミノ酸/遺伝子発現制御/凝集体/創薬/発現制御/立体構造/立体構造解析/ICT/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/抗体/細菌

他の関係分野：情報学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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年5月26日

【研究成果】ヘムタンパク質が植物の形づくりを制御する

──コケ植物と被子植物に保存されたRLFタンパク質の役割を解明──

　本研究グループは、シロイヌナズナRLFのアミノ酸配列をもとに相同配列を検索した結果、ゼニゴケにもシトクロムb5様ヘム結合ドメイン（Cytb5-HBD）を含むRLF相同遺伝子（共通の祖先をもつ遺伝子）が見つかり、これをMpRLF遺伝子と名付けて解析を進めました。まずMpRLFがゼニゴケの器官発生にどのような影響を与えるのか調べるために、MpRLF遺伝子を欠損させた変異体（Mprlf）を作出しました。野生型と比べて、変異体では、葉状体の成長抑制、杯状体の形成阻害、異常な生殖器官が観察された...

キーワード：普遍性/スペクトル/分子構造/酸化還元反応/アブラナ科/ヘムタンパク質/コケ植物/シトクロム/ゼニゴケ/生殖/組み換えタンパク質/電子伝達/クロム/可視光/還元反応/紫外線/酸化還元/生産性/組み換え/遺伝子改変/ゲノム配列/変異体/シロイヌナズナ/リグニン/生合成/アミノ酸配列/分子機能/アミノ酸/ヘモグロビン/ゲノム/遺伝子/脂質/脂質代謝

他の関係分野：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5月21日

植物が干ばつに打ち勝つ力を引き出すしくみを発見

――根と葉の機能を高めることで植物の乾燥ストレスを軽減――

　東京大学大学院農学生命科学研究科の勝濵直椰大学院生と矢守航准教授らは、水が限られた環境(乾燥ストレス)下でも植物の成長を維持するためには、根からの水や養分の吸収と葉での光合成活性を同時に高めることが重要であることを明らかにしました。　これまで、葉における光合成の制御機構の一つとして、気孔を取りまく孔辺細胞に存在するタンパク質「H⁺-ATPase」のはたらきが知られており、その活性を制御する「PATROL1」というタンパク質が注目されてきました。PATROL1は根においても大量に存在していることが知られていたものの、その役割は不明でした。本研究グループは、PATRO...

キーワード：AI/人工知能（AI）/異常気象/気候変動/プロトンポンプ/光合成/持続可能/シナプス/SEM/シロイヌナズナ/ダイズ/トマト/乾燥耐性/食料安全保障/農地/イネ/ストレス耐性/乾燥ストレス/細胞壁/水資源/土壌/アミノ酸配列/プロトン/細胞膜/免疫沈降/免疫沈降法/蛍光タンパク質/神経伝達物質/アミノ酸/神経細胞/立体構造/ゲノム/ストレス/遺伝子/抗体

他の関係分野：情報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4月23日

投げ縄ペプチドが受容体の働きを抑制する仕組みを可視化

免疫療法抵抗性を示すがん治療応用への期待

慶應義塾大学医学部坂口光洋記念講座（シグナル探求学）の志甫谷渉准教授（研究当時：東京大学大学院理学系研究科助教）、東京大学大学院理学系研究科の濡木理教授およびLassogen Incらによる研究グループは、細胞表面に存在するGタンパク質共役受容体（GPCR）の一つであるETB受容体に対するラッソペプチド...

キーワード：画像処理/先端技術/放射光/芳香族/アミド/高分子/ロイシン/筋細胞/X線結晶構造解析/結晶構造解析/電子線/結合状態/選択性/ベンゼン/ダイナミクス/結晶化/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/疎水性相互作用/X線結晶構造/Streptomyces/結晶構造/抗菌活性/構造決定/変異体/抵抗性/クライオ電子顕微鏡/細胞膜/平滑筋/血管平滑筋/血管平滑筋細胞/治療標的/エンドセリン/免疫療法/GPCR/Gタンパク質/アミド結合/アミノ酸/カルシウム/カルシニューリン/がん治療/プロテアーゼ/ヘリックス/ラット/リガンド/医薬品開発/血管新生/構造変化/受容体/生体高分子/阻害剤/創薬/低分子化合物/内皮細胞/平滑筋細胞/膜タンパク質/免疫応答/立体構造/細菌

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学総合理工工学農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月23日

植物の開花の始まりを抑える未知の遺伝子制御の仕組みを解明

―植物特異的Dof転写因子はDNA上の近接した結合配列のタンデムリピートに効率的に集積する―

　被子植物の実験モデルであるシロイヌナズナにおいては、遺伝子の5%を超える1,500以上の遺伝子が転写因子をコードし、そのうちの45%は植物特異的なファミリーに属していると推計されています。DNA-binding with one-finger(Dof)転写因子は、Dofドメインと名付けられた独特なzinc finger(ZF)型DNA結合ドメインを分子内に1つだけもつ植物特異的な転写因子ファミリーであり、植物の多岐にわたる生理過程の遺伝子発現調節において重要な役割を担っています。しかし、Dofドメインの結合配列はAAAG(またはその逆相補配列CTTT)であり、限られた標的遺伝子のプロモータ...

キーワード：先端技術/DNA結合/空間分布/水溶液/X線回折/エントロピー/高速AFM/高分子/遺伝子発現調節/X線結晶構造解析/維管束/結晶構造解析/細胞伸長/生殖/原子分解能/熱力学/単結晶/AFM/モーター/ライフサイクル/原子間力顕微鏡/分解能/X線結晶構造/プロトプラスト/フロリゲン/結晶構造/植物ホルモン/シロイヌナズナ/形質転換植物/形質転換/炭水化物/土壌/高速原子間力顕微鏡/転写抑制/プロモーター/遺伝子制御/実験モデル/ホルモン/分子機構/アミノ酸/ヘリックス/ラット/リガンド/幹細胞/構造変化/生体高分子/生体分子/創薬/低分子化合物/転写因子/転写制御/発現調節/立体構造/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現

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農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月23日

飢餓時の代謝トランスオミクスネットワークの構造的堅牢性と時間的脆弱性

飢餓適応システムとしての生物学的鳥瞰図を描く

東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻の黒田真也教授と、同研究科附属遺伝子実験施設の守田啓悟助教らによる研究グループは、新潟大学大学院医歯学総合研究科の松本雅記教授、幡野敦助教、奈良先端科学技術大学院大学の小鍛治俊也助教、東京大学大学院新領域創成科学研究科の鈴木穣教授、九州大学生体防御医学研究所の馬場健史教授、和泉自泰准教授、高橋政友助教、慶應義塾大学先端生命科学研究所の曽我朋義教授、平山明由准教授らとの共同研究により、マウス肝臓における飢餓時の代謝トランスオミクスネットワーク...

キーワード：データ駆動/インターネット/ネットワーク解析/時系列データ/脆弱性/高分子/グルコース/遺伝情報/マルチスケール/大規模解析/生体内/トランスオミクス/リン酸/TEMPO/炭化水素/細胞運命/糖新生/オミクス/オミクス解析/タンパク質リン酸化/病理/ホルモン/レプチン/生体防御/臓器連関/モデルマウス/歯学/ATP/RNA/アミノ酸/マウス/官能基/血液/脂肪酸/神経回路/代謝酵素/代謝物/立体構造/2型糖尿病/遺伝子/遺伝子発現/脂質/生活習慣病/糖尿病

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

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12日

【研究成果】共生菌が「悪者」になるメカニズム

──植物内生菌が潜在的に有する病原性発現機構の解明──

　東京大学大学院総合文化研究科の晝間敬准教授および氏松蓮博士後期課程学生、同大学大学院新領域創成科学研究科の青木誠志郎客員共同研究員、東京科学大学理学院化学系の南篤志教授らによる研究グループは、植物の根に内生する糸状菌が潜在的に有する病原性の発現メカニズムを明らかにしました。　植物体内に生息する植物内生菌は宿主に対して共生性から病原性まで様々な生活様式を示すことが知られていますが、その生活様式の「ゆらぎ」を制御するメカニズムについてはほとんどわかっていません。今回、本研究グループは、モデル植物シロイヌナズナに内生して多くの場合共生的にふるまう真菌Colletotric...

キーワード：遺伝子発現調節/カーボンニュートラル/生活様式/カーボン/遺伝子クラスター/胞子形成/病原菌/シロイヌナズナ/糸状菌/共生菌/二次代謝/病原性/生合成/生合成遺伝子/生合成酵素/微生物/アミノ酸配列/潜伏感染/ゲノムワイド/転写制御因子/遺伝子発現解析/発現解析/ゆらぎ/分子機構/アミノ酸/代謝物/転写制御/発現調節/ゲノム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/真菌/老化

他の関係分野：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12日

CRISPR-Cas13を利用したRNA編集ツールの構造基盤を解明！

CRISPR-Cas獲得免疫機構に関与するCas13タンパク質は、ガイドRNAと複合体を形成し、標的となる1本鎖RNAを切断するはたらきをもつため、RNA検出ツールやRNA編集ツールとして応用されています。近年、Cas13と脱アミノ化酵素ADAR2からなる融合タンパク質を利用したRNA編集技術であるREPAIR法が報告されました。しかし、Cas13-ADAR2が標的RNAを編集する分子メカニズムは不明でした。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と先端科学技術研究センターの西増弘...

キーワード：先端技術/分子構造/ゲノムDNA/イノシン/遺伝情報/塩基配列/電子線/電子顕微鏡/融合タンパク質/遺伝子改変/生体内/CRISPR-Cas/変異体/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/RNA編集/STAT/獲得免疫/CRISPR/アデノシン/mRNA/感染症対策/生体防御/ゲノム編集/CRISPR-Cas9/RNA/アミノ酸/ラット/遺伝子治療/創薬/立体構造/ウイルス/ゲノム/遺伝子/感染症

他の関係分野：複合領域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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年4月1日

免疫応答に関与するCXCR3およびCXCR7のリガンド認識と下流シグナル選択機構を解明

東京大学大学院理学系研究科の佐野文哉博士課程学生、志甫谷渉助教、濡木理教授、インド工科大学のShirsha Saha博士課程学生、Arun K. Shukla教授らによる研究グループは、免疫応答を担う膜受容体CXCR3がリガンドを認識し、2つの異なる下流シグナルを偏向的に活性化する仕組みを、立体構造に基づいて解明しました。さらに、CXCR3と共通のリガンドによって活性化される別の受容体であるCXCR7の下流シグナルについて包括的に調査しました。...

キーワード：ネットワーク解析/情報学/先端技術/産学連携/放射光/高分子/クロストーク/脊椎動物/質量分析/電子線/結合状態/ダイナミクス/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/生体内/細胞応答/リン酸/感染防御/クライオ電子顕微鏡/免疫系/リン酸化プロテオーム/機能解析/細胞膜/炎症性疾患/細胞内シグナル/組織修復/ホルモン/神経伝達物質/脊椎/分子機構/成長因子/GPCR/Gタンパク質/MAPキナーゼ/アミノ酸/イオンチャネル/キナーゼ/ケモカイン/シグナル分子/ラット/リガンド/構造変化/細胞骨格/自己免疫/自己免疫疾患/受容体/生体高分子/接着分子/創薬/低分子化合物/培養細胞/膜タンパク質/免疫応答/免疫細胞/立体構造/アレルギー/サイトカイン/神経疾患

他の関係分野：情報学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3月28日

ヘテロクロマチンタンパク質による液-液相分離機構を解明

　横浜市立大学大学院生命医科学研究科の西村善文名誉教授(特任教授)、古川亜矢子客員研究員(現京都大学大学院農学研究科准教授)、理化学研究所放射光科学研究センターの清水伸隆グループディレクター(研究当時:高エネルギー加速器研究機構教授)、東京大学大学院農学生命科学研究科の寺田透教授、高エネルギー加速器研究機構の千田俊哉教授、基礎生物学研究所の中山潤一教授らのグループは、ヘテロクロマチンタンパク質HP1αによる液-液相分離の分子機構を解明しました。液-液相分離とは自発的に液滴を形成する現象で細胞内のさまざまな顆粒形成に関与するとされ、核内では濃縮し遺伝子の発現が抑えられた状態のヘテロ...

キーワード：原子核/高エネルギー/磁気共鳴/水分子/加速器/相分離/放射光/磁場/高分子/悪性化/粗視化モデル/核スピン/小角散乱/ヒストン/光散乱/構造モデル/X線小角散乱/スピン/動力学/分子動力学/ヌクレオソーム/構造変換/光学顕微鏡/リン酸/変異体/クロマチン構造/ヘテロクロマチン/セントロメア/クロマチン/蛍光タンパク質/テロメア/分子機構/がん化/発がん/RNA/アミノ酸/クロマトグラフィー/メチル化/ラット/核磁気共鳴/凝集体/細胞核/創薬/分子動力学計算/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：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

他の関係分野：情報学複合領域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3月27日

受容体のオンオフを制御する新たな仕組み

―立体構造解析から明らかになった脂肪酸の長さを認識する受容体の構造基盤と開発薬が作用するユニークな機序―

　私たちの健康維持に重要な働きを担う短鎖脂肪酸は、食物繊維が腸内細菌によって分解されることで作られる物質です。この短鎖脂肪酸は、私たちの腸や脂肪組織、膵臓、免疫細胞の細胞膜上に存在する短鎖脂肪酸受容体（FFA2）を介して、代謝や免疫の制御など、様々な生理作用を引き起こします。近年、FFA2は生活習慣病や炎症性腸疾患の治療標的と...

キーワード：免疫機能/産学連携/分子動力学シミュレーション/クローン/電子線/シミュレーション/極低温/電子顕微鏡/動力学/分解能/分子動力学/免疫調節/クライオ電子顕微鏡/大腸炎/腸管上皮細胞/免疫系/クローン病/機能解析/細胞膜/腸管上皮/炎症性腸疾患/炎症反応/脂肪組織/治療標的/膵臓/ホルモン/脂肪細胞/神経伝達物質/生理機能/大腸/短鎖脂肪酸/GPCR/Gタンパク質/アミノ酸/シグナル分子/ヘリックス/リガンド/構造変化/脂肪酸/受容体/上皮細胞/生理活性/生理活性物質/阻害剤/創薬/腸炎/脳機能/免疫細胞/立体構造/立体構造解析/臨床試験/コミュニケーション/細菌/細菌叢/脂質/生活習慣病/腸内細菌/腸内細菌叢/潰瘍性大腸炎/疼痛

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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月13日

【研究成果】ゲノム再編成によるゲノム合成技術で酸に強いトルラ酵母を取得

──従来の変異原処理法よりも効率的で遺伝子同定も容易──

　東京大学大学院総合文化研究科の小田助教らによる研究グループは、三菱商事ライフサイエンス(株)と共同で、外来遺伝子を持ち込まない新しいゲノム改良法を用いて、レモン果汁（pH2.3）よりも酸性のpH1.8で生育可能なトルラ酵母の取得に成功しました。　トルラ酵母は、交配ができず品種改良が困難でした。これまでに、DNA切断酵素を細胞核内に送致してゲノムDNAを切断し、ゲノム再編成を引き起こすTAQing2.0技術を開発していました。今回TAQing2.0と従来の変異誘発法の双方で、酸性下で増殖できるトルラ酵母を育種しました。その結果、外部遺伝子の混入なしに、強い酸...

キーワード：産学連携/突然変異/普遍性/ゲノムDNA/遺伝情報/モーター/タンパク質栄養/変異株/遺伝的変異/微生物/プロモーター/ゲノム変異/点突然変異/点変異/アミノ酸/細胞核/ゲノム/遺伝子/遺伝子変異/感染症

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農学

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年3月5日

植物に学ぶ触媒デザインで酸素発生触媒の高性能化に成功

－人工光合成の実現に向けた金属錯体ポリマー材料の開発－

東京科学大学（Science Tokyo）理学院化学系の近藤美欧教授と小杉健斗助教、大阪大学大学院工学研究科大学院生の松﨑拓実さん（博士前期課程・当時）と正岡重行教授らの共同研究チームは、東京大学物性研究所の木内久雄助教と原田慈久教授、産業技術総合研究所の研究チームと共同で、植物をヒントに、（1）身の回りに豊富に存在する鉄イオンを持ち、（2）水溶液中で駆動可能で、（3）高い耐久性と反応速度を示す酸素発生触媒を得ることに初めて成功しました。エネルギー・環境問題を背景に、人工光合成（用語1）技術の開発に期待が集まっています。特に、...

キーワード：産学連携/光エネルギー/X線吸収分光/高エネルギー/水分子/水溶液/加速器/軟X線/放射光/太陽/多核金属錯体/鉄錯体/アンモニア/金属錯体/錯体触媒/触媒反応/反応場/光合成/太陽光/正極材料/赤外吸収分光/二酸化炭素還元/有機分子/マンガン/酸素発生反応/酸素分子/電気化学反応/キャリア/人工光合成/選択性/ボトルネック/還元反応/反応速度/局所構造/原子配列/電子状態/電池/インピーダンス/ポリマー/環境問題/金属イオン/耐久性/電荷移動/電気化学/二酸化炭素/二次電池/カルシウムイオン/メタノール/寿命/反応時間/アミノ酸/カルシウム/酸化反応/電気化学測定/配位子

他の関係分野：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1月4日

人工細胞内に細胞核を模倣した区画構造を構築

―生命システムの理解と応用に新たな可能性―

ポリマーの液-液相分離を利用して、人工細胞内に「細胞核」に相当する区画構造を構築することに成功。◆ 人工細胞の「細胞核」でのmRNA合成（転写）と人工細胞の「細胞質」でのタンパク質合成を空間的に分離することに成功。◆ 生命システムの理解や、効率的なタンパク質合成および物質生産への応用が期待される。人工的な細胞核の内部での転写と、外部（細胞質）でのタンパク質合成を別...

キーワード：視認性/トラスト/情報学/システム開発/DNA結合/産学連携/水溶液/生命の起源/相分離/天然変性タンパク質/反応場/タンパク質合成/DNA結合タンパク質/遺伝情報/光合成/ポリエチレン/人工光合成/ボトムアップ/3次元構造/ポリマー/長鎖DNA/たんぱく/物質生産/人工細胞/超並列/エチレン/アミノ酸配列/蛍光タンパク質/mRNA/RNA/アミノ酸/スクリーニング/プローブ/ミトコンドリア/遺伝子発現制御/医薬品開発/蛍光色素/合成生物学/細胞核/生体分子/発現制御/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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年1月0日

U6 snRNA特異的ウリジル化酵素によるRNA認識機構の解明

―複数ドメインからなる酵素がU6 snRNAを抱きかかえる―

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山下征輔助教と富田耕造教授は、前駆体mRNA（pre-mRNA）のスプライシングで中心的な役割を果たすU6 snRNAの3'末端の連続したウリジン（オリゴウリジン、注3）配列を合成するウリジン転移酵素（TUT1：Terminal uridylyltransferase 1、注4）が、U6 snRNA分子全体を両腕で抱きかかえるようにU6 snRNAの特徴的な構造と配列を認識し、ウリジン配列を合成する分子機構の全貌を明らかにしました。ヒトを含む真核生物では、pre-mRNAはスプライシングによりイン...

キーワード：先端技術/産学連携/分子構造/snRNA/タンパク質複合体/前駆体/3次元構造/極低温/電子顕微鏡/触媒ドメイン/機能性RNA/イントロン/機能性/リン酸/クライオ電子顕微鏡/ジンクフィンガー/染色体/mRNA/分子機構/RNA/アミノ酸/スプライシング/ラット/好中球/細胞核/創薬/皮膚疾患/遺伝子

他の関係分野：複合領域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1月0日

細胞増殖時に創られる全てのタンパク質を同定

—— 単純な構造を持つ真核生物を用いたトランスラトーム解析——

東京大学大学院理学系研究科の茂木祐子特任研究員（研究当時）、近藤唯貴大学院生、東山哲也教授、吉田大和准教授、東京大学医科学研究所RNA制御学分野の稲田利文教授と松尾芳隆准教授らによる研究グループは、リボソームによるmRNAの翻訳状態を可視化する「リボソーム・プロファイリング」技術を用いて、単細胞真核生物におけるタンパク質翻訳の全体像を明らかにしました。この解析により、非分裂期細胞と分裂期細胞でのリボソームフットプリント（リボソームが保護するmRNAの断片）の比較が可能となり、細胞分裂時に特異的に翻訳される遺伝子群を高い精度で同定することに成功しました。...

キーワード：コンポーネント/情報学/産学連携/バクテリア/ゲノムDNA/タンパク質合成/翻訳開始/Cyanidioschyzon merolae/オルガネラ/遺伝情報/塩基配列/葉緑体/核ゲノム/蛍光観察/高温環境/核分裂/制御システム/膜構造/モデル生物/遺伝暗号/リボソーム/遺伝子改変/発酵/ゲノム構造/タンパク質翻訳/ミトコンドリア分裂/形質転換/シークエンス/プロファイリング/ゲノムワイド/遺伝子解析/蛍光タンパク質/増殖因子/分子機能/mRNA/ゲノム編集/RNA/アミノ酸/イミン/がん細胞/トランスクリプトーム/ミトコンドリア/蛍光顕微鏡/細胞核/細胞周期/細胞増殖/細胞内局在/細胞分裂/小胞体/阻害剤/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/神経疾患/分子生物学

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

概要表示

折りたたむ

発表日：2025年1月7日

セントロメアが速く進化するしくみ

—— セントロメアクロマチンを標的にレトロトランスポゾンが転移する——

東京大学大学院理学系研究科の塚原小百合特任研究員、角谷徹仁教授らによる研究グループは、サセックス大学のアレクサンドロス・ブシオス教授のグループをはじめ、パリ・サクレー大学、ケンブリッジ大学、国立遺伝学研究所、北海道大学、グレゴーメンデル研究所、岡山大学、京都産業大学の研究グループとの共同研究により、セントロメア...

キーワード：産学連携/ゲノムDNA/タンパク質複合体/系統樹/分子系統/ヒストン/染色体分配/ヌクレオソーム/レトロトランスポゾン/ゲノム機能/トランスポゾン/シロイヌナズナ/宿主因子/ヘテロクロマチン/セントロメア/クロマチン/染色体/反復配列/RNA/アミノ酸/細胞分裂/ゲノム/遺伝学

他の関係分野：複合領域化学生物学工学総合生物農学