東京大学研究Discovery Saga

学習院大学理学部生命科学科の椎葉一心助教、柳茂教授らの研究グループは、岡山理科大学、東京大学、金沢大学、東京都健康長寿医療センター、東京薬科大学などの共同研究チームとともに、細胞内におけるミトコンドリアとメラノソームの新たな関係について明らかにしました。本研究ではまず、ミトコンドリアとメラノソームの接触を生きた細胞内でリアルタイムに定量できる新技術「MiMSBiT（Mitochondria–Melanosome contact reporter applying NanoBiT）」を開発しました。これにより、これまで計測が困難であったオルガネラ間コンタクトの変...

キーワード：生細胞/筋細胞/細胞内小器官/オルガネラ/紫外線/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/モデル生物/リン酸/酵素活性/遺伝子操作/アデノシン/光イメージング/色素細胞/心筋/心筋細胞/ホルモン/分子機構/ATP/イミン/カルシウム/ミトコンドリア/メラノーマ/蛍光イメージング/細胞生物学/細胞内カルシウム/小胞体/神経細胞/阻害剤/膜タンパク質/薬理学/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/加齢/健康長寿/老化

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：2026年3月17日

細胞小器官間の脂質移動を生きた細胞内で可視化

―Atg2タンパク質を介した脂質移動を実証―

東京大学大学院新領域創成科学研究科の鈴木邦律教授と北海道大学遺伝子病制御研究所の野田展生教授らによる研究グループは、脂質輸送タンパク質「Atg2」が細胞内の小器官（オルガネラ）間で双方向に脂質を運んでいることを、生きた細胞で初めて明らかにしました。細胞が自分自身の成分を分解・リサイクルする「オートファジー」という働きには、新たな膜（オートファゴソーム）を作るための大量の脂質が必要です。しかし、その脂質がどこからどうやって運ばれるかは長年の謎でした。本研究では、脂質のように膜に入り込んで赤く光る蛍光色素「オクタデシルローダミンB（R18、注2）」を用いた顕...

キーワード：Atg/オルガネラ/栄養飢餓/ダイナミクス/リサイクル/オートファゴソーム/脂質膜/脂質輸送/哺乳類/膜脂質/細胞膜/分子機構/オートファジー/プローブ/リン脂質/蛍光色素/細胞培養/小胞体/立体構造/ストレス/遺伝子/脂質

他の関係分野：生物学工学農学

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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

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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

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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

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発表日：2025年4月18日

小胞体とミトコンドリアが手をつなぐ仕組み

―発達障害の原因解明に期待―

東京大学大学院工学系研究科の平林祐介准教授、中村航規大学院生（研究当時）、青山幸恵子特任研究員、長尾崇弘大学院生らによる研究グループは、哺乳類細胞におけるミトコンドリア―小胞体接触場（MERCS）形成の分子機構を解明しました。細胞の臓器（細胞内小器官）として重要な働きを担う小胞体とミトコンドリアは互いに極めて近づき接触場を形成します。2種類の小器官がこの接触場を介し、カルシウムや脂質をやりとりしながら協調的に働くことが、神経細胞など多様な細胞の機能発揮に不可欠です。本研究では、小胞体の表面にあるタンパク質PDZD8とミトコンドリアの表面にあるタンパク質FKBP8...

キーワード：電子相関/トモグラフィー/質量分析法/タンパク質合成/細胞内小器官/オルガネラ/栄養飢餓/質量分析/形態制御/ナノメートル/構造制御/超解像/電子顕微鏡/微細構造/膜構造/カルシウムイオン/シナプス/大脳/超解像顕微鏡/哺乳類/ゲノム編集技術/機能解析/免疫沈降/ニューロン/分子機構/ゲノム編集/エネルギー代謝/カルシウム/スクリーニング/マウス/ミトコンドリア/構造生物学/細胞内局在/自閉症/小胞体/神経回路/神経細胞/大脳皮質/脳機能/膜タンパク質/ゲノム/コミュニケーション/遺伝子/遺伝子変異/脂質/神経疾患/生理学/精神疾患/発達障害

他の関係分野：数物系科学生物学総合理工工学総合生物農学

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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