東京大学研究Discovery Saga

　東京大学先端科学技術研究センターの長谷川愛美学部学生（研究当時、現大学院理学系研究科修士学生）、徐博（ジョ・ハク）特任研究員、大澤毅准教授、柳井秀元特任准教授（研究当時、現横浜市立大学医学研究科主任教授）、東京大学大学院工学系研究科の山東信介教授、ブリティッシュコロンビア大学（UBC）Biomedical Engineeringの谷内江望教授、北海道大学大学院情報科学研究院の松元慎吾教授、平田拓教授らによる研究グループは、酸性状態でのがん細胞の生存戦略の一端を解明しました。　固形がんでは血管構築不全による血流不足から、組織中心部が低酸素状態に陥りやすく、その代謝変容...

キーワード：がん研究/悪性化/グルコース/生存戦略/電子伝達/アミン/免疫調節/血流/CRISPR-Cas/リン酸/生合成経路/ストレス耐性/生合成/プロトン/病原体/細胞膜/CRISPR/PD-1/PD-L1/オミクス/がんゲノム/マウスモデル/炎症反応/腫瘍学/浸潤/微小環境/ポリアミン/可塑性/解糖系/がん微小環境/腫瘍微小環境/ATP/CRISPR-Cas9/RNA/T細胞/がん細胞/がん治療/スクリーニング/ストレス応答/ファージ/マウス/マクロファージ/ミトコンドリア/血液/細胞死/腫瘍形成/受容体/阻害剤/創薬/低酸素/電子伝達系/培養細胞/免疫応答/免疫細胞/ゲノム/コレステロール/ストレス/遺伝子/抗体/低栄養

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：2026年4月13日

治療薬に乏しい小細胞肺がんへの新たな治療戦略を見出す

―がん細胞特有の過剰な中心体に着目―

東京大学大学院医学系研究科の川上正敬講師、鹿毛秀宣教授、中川夏樹（医学博士課程：研究当時）、戸田嶺路（医学博士課程）らによる研究グループは、小細胞肺がんにおいてモータータンパクKIFC1を阻害すると、がん細胞特有の過剰中心体の二極への収束が阻害され、細胞の多極性分裂が誘導されて選択的に細胞死が生じることを、培養細胞および動物モデルで明らかにしました。中心体は通常2個に厳密に制御され二極性分裂を担いますが、がん細胞では中心体数の制御が破綻し、過剰中心体がしばしば存在します。過剰中心体を有するがん細胞は、分裂時にこれらの過剰中心体を二極に収束させることで分裂を成立させています。この収束が...

キーワード：脆弱性/選択性/モーター/染色体分配/小細胞肺がん/治療標的/染色体/動物モデル/がん細胞/マウス/細胞死/創薬/培養細胞/肺がん

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発表日：2026年4月2日

致死量の塩を感知し防御反応を誘導する、新規な分子神経機構を発見

――線虫は、腸で塩分を検知し、耐性遺伝子を発現制御することで、塩分環境に適応する――

　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26日

細胞・組織の高圧瞬間凍結法の開発

◆ 大気圧の約2000倍の圧力下で瞬間的に凍結させることで、これまでの凍結法では困難であるとされていた単層培養細胞や細胞凝集塊の凍結保存と融解後の培養に成功した。◆ 高圧瞬間凍結という特殊な方法を用いることで、細胞組織の凍結保存が可能となった。◆ iPS細胞から作製したミニチュア臓器の保存など、再生医療研究への応用が期待される。細胞・組織の高圧瞬間凍結－実験の概要－...

キーワード：自己組織/生細胞/ICE/樹脂/生物工学/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/細胞凝集/iPS細胞/組織化/オルガノイド/前駆細胞/凍結保存/幹細胞/再生医療/細胞・組織/培養細胞

他の関係分野：化学生物学工学総合生物

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発表日：2026年3月12日

受容体の活性化サイクルの網羅的可視化

―時間分解構造解析により明らかになったGPCRのGタンパク質選択性と2つのGタンパク質活性化経路―

東京大学先端科学技術研究センターの加藤英明教授と、京都大学大学院薬学研究科の井上飛鳥教授、明治大学理工学部の光武亜代理准教授、京都大学大学院生命科学研究科の角野歩准教授らによる研究グループは、ヒトの生理機能調節に深く関わり、創薬上重要な標的でもあるGタンパク質共役型受容体（GPCR）について、そのGタンパク質活性化メカニズムの詳細を明らかにしました。　細胞の表面には、ホルモンや神経伝達物質など外からの...

キーワード：時間分解/分子動力学シミュレーション/タンパク質複合体/神経ペプチド/結合状態/選択性/シミュレーション/センシング/原子間力顕微鏡/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/動力学/分子動力学/機能性/脂質膜/リン酸/変異体/クライオ電子顕微鏡/高速原子間力顕微鏡/機能解析/細胞膜/ホルモン/神経伝達物質/生理機能/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/RNA/ヘリックス/受容体/創薬/培養細胞/副作用/血圧/脂質/睡眠/網羅的解析

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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

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発表日：2025年11月5日

シングルセル型PLOM-CON法を駆使した細胞周期依存的な薬効の解明と層別化

－抗がん剤作用の超早期検出と予兆シグナル同定－

東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院細胞制御工学研究センターの加納ふみ教授らの研究グループは、培養細胞に対する薬剤の効果を単一細胞レベルで高感度に評価する新手法「シングルセル型PLOM-CON（sc-PLOM-CON）法」を開発しました。本手法は、多重免疫蛍光染色と画像ベースの共変動ネットワーク（用語1）解析を統合することで、薬剤による細胞周期依存的な早期の細胞状態変化をタンパク質の共変動ネットワークで可視化できます。　細胞周期は細胞分裂後に成長するG1期、染色体DNAが複製されるS期、複製が完了し細胞分裂に至るまでのG2期に分かれますが、抗がん剤シタラビンや...

キーワード：画像データ/高次元データ/情報数理/特徴抽出/インテリジェンス/ネットワーク解析/ネットワーク分析/社会ネットワーク/社会ネットワーク分析/主成分分析/検索システム/グラフ理論/非線形/揺らぎ/ノイズ/タンパク質合成/オルガネラ/状態推定/レーザー/安全性評価/実証実験/制御工学/DNA複製阻害/複製阻害/共焦点レーザー顕微鏡/相関解析/SUMO化/一細胞/細胞応答/リン酸/タンパク質翻訳/性周期/生体組織/DNA二本鎖切断/iPS細胞/オミクス/シグナル伝達系/細胞内シグナル/細胞老化/染色体/薬剤スクリーニング/フローサイトメトリー/不均一性/DNA損傷/DNA複製/Hela細胞/RNA/がん細胞/スクリーニング/ストレス応答/ブレオマイシン/プロテオミクス/一細胞解析/細胞核/細胞周期/細胞生物学/細胞分化/細胞分裂/神経分化/神経変性/神経変性疾患/創薬/培養細胞/副作用/翻訳後修飾/薬剤感受性/ストレス/バイオマーカー/遺伝子/遺伝子発現/概日リズム/個別化医療/抗がん剤/抗体/老化

他の関係分野：情報学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6月30日

ヒスタミン受容体のGタンパク質選択性の分子機構を解明

東京大学大学院理学系研究科の松﨑悠真大学院生、佐野文哉特任助教、濡木理教授、京都大学大学院薬学研究科の井上飛鳥教授らの研究グループは、ヒスタミン受容体のうちH1RとH4RのGタンパク質...

キーワード：先端技術/分子動力学シミュレーション/放射光/タンパク質複合体/選択性/シミュレーション/ダイナミクス/極低温/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/動力学/分解能/分子動力学/変異体/ヒスタミン/クライオ電子顕微鏡/機能解析/細胞膜/分子機構/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/シグナル伝達機構/トリプトファン/ラット/リガンド/抗炎症/受容体/生理活性/生理活性物質/創薬/培養細胞/免疫応答/免疫細胞/立体構造/立体構造解析/アレルギー/生理学

他の関係分野：複合領域数物系科学生物学工学農学

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発表日：2025年6月27日

副甲状腺ホルモン1型受容体のGタンパク質選択機構を解明

次世代の骨粗鬆症治療薬開発に向けた創薬基盤を提供

東京大学大学院理学系研究科の佐野文哉特任助教、濡木理教授、京都大学大学院薬学研究科の清水目孝太大学院生、柳川正孝准教授、井上飛鳥教授、東京大学先端科学技術研究センターの小林和弘特任研究員らの研究グループは、副甲状腺ホルモン1型受容体 (PTH1R)...

キーワード：先端技術/甲状腺ホルモン/分子動力学シミュレーション/放射光/エンドソーム/タンパク質複合体/電子線/結合状態/シミュレーション/ダイナミクス/マイクロ/リサイクル/極低温/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/動力学/分解能/分子動力学/生体内/ペプチドホルモン/リアルタイムイメージング/クライオ電子顕微鏡/ビタミン/細胞膜/蛍光タンパク質/細胞内シグナル/ホルモン/甲状腺/神経伝達物質/分子機構/石灰化/副甲状腺ホルモン/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/カルシウム/コラーゲン/ビタミンD/ヘリックス/ラット/蛍光顕微鏡/骨芽細胞/骨吸収/骨形成/骨粗鬆症/骨代謝/受容体/小腸/腎臓/生体分子/創薬/培養細胞/副作用/膜タンパク質/立体構造/加齢

他の関係分野：複合領域環境学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

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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20日

動物モデルを用いた新型コロナウイルス半生ウイルスワクチンプラットフォームの確立

ウイルス粒子を構成する4つの構造蛋白質のうち、EおよびMをコードする2つの遺伝子を欠損させたΔEMウイルスを作製した。このΔEMウイルスは感染性ウイルス粒子を産生しない半生ウイルスであり、経鼻接種可能な半生ウイルスワクチンとして応用した。ΔEMウイルスワクチンで誘導される免疫は、感染局所においてS蛋白質特異的IgA抗体、SおよびN蛋白質に対するT細胞応答を誘導し、起源株を基にしたワクチンであるにもかかわらず、抗原性が大きく変化したオミクロンXBB株に対しても、肺のみならず鼻でのウイルス増殖も抑制した。よって、本ワクチンは重症化を防ぐの...

キーワード：危機管理/デルタ/ナノ粒子/組み換え/IgA抗体/細胞応答/変異株/病原性/SARS-CoV-2/ウイルス感染症/マウスモデル/自己複製/動物モデル/mRNA/新型コロナウイルス/粘膜免疫/T細胞/マウス/ラット/抗原/細胞死/細胞培養/受容体/培養細胞/免疫応答/ウイルス/ゲノム/ワクチン/遺伝子/感染症/抗体/新型コロナウイルス感染症/新型コロナウイルス感染症

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発表日：2025年5月15日

ヒトの高感度な匂い知覚に関わる嗅粘液中因子の発見

――細胞外マトリクス糖タンパク質のフィブロネクチンが嗅覚受容体の匂い応答を促進――

　東京大学大学院農学生命科学研究科の東原和成教授の研究グループは、大学院医学系研究科の近藤健二教授、味の素株式会社の伊地知千織氏(Group Executive Specialist)と共同で、ヒトの嗅粘液中の細胞外マトリクス糖タンパク質、フィブロネクチン(FN,注2)が、嗅覚受容体(OR,注3)の匂い物質への応答を促進することを見出しました。　動物は極めて高感度な嗅覚能力を持つものの、OR自体の感度は比較的低いため、嗅覚感度を調節する因子の存在が示唆されていましたが、実体は不明でした。本研究では、ヒトORを発現した培養細胞及びマウス嗅上皮を用いて、嗅粘液中のFNが匂い物質...

キーワード：空間解析/時空間解析/高分子/生体模倣/センサー/ダイナミクス/細胞応答/嗅覚受容体/嗅覚障害/嗅上皮/嗅神経細胞/細胞内シグナル/臨床応用/ATP/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/マウス/幹細胞/受容体/神経細胞/糖タンパク質/培養細胞/遺伝子/遺伝子発現

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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

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発表日：2025年3月21日

ゲノムの「暴れ者」トランスポゾンを押さえ込むしなやかな戦略

――piRNAの増幅経路が持つもう一つの役割――

発表のポイント◆トランスポゾンを抑制するpiRNAの配列パターンは完全に決まったものではなく、確率的に変動しうることを発見しました。◆piRNAの配列パターンは、再生産するpiRNA同士の競争によって自動的に最適化されることを発見しました。◆トランスポゾン制御メカニズムの理解を深め、遺伝子工学や生物医学分野への応用につながる可能性があります。...

キーワード：最適化/情報学/産学連携/ゲノムDNA/反応場/piRNA/生殖/センサー/ゲノムの安定性/トランスポゾン/カイコ/共生細菌/再生産/集団遺伝学/生殖細胞/遺伝子工学/ゆらぎ/ゲノム編集/RNA/ショウジョウバエ/マウス/培養細胞/ゲノム/遺伝学/遺伝子/細菌

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

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発表日：2025年2月27日

【研究成果】試験管内で迅速かつ安定的に抗体を作製する技術を開発

──免疫細胞における抗体遺伝子再編成のコントロールの実現による──

　東京大学大学院総合文化研究科の瀬尾秀宗講師、太田邦史教授と株式会社カイオム・バイオサイエンス、東京都立大学大学院理学研究科の廣田耕志教授、国立遺伝学研究所の鐘巻将人教授、東北医科薬科大学の阿部拓也講師らによる研究グループは、抗体遺伝子の多様化を自在にコントロールしつつ、抗体作製を行う技術を開発しました。　本研究では、抗体遺伝子再編成のトリガーとして知られる活性化誘導シチジンデアミナーゼ（activation induced deaminase; AID）の機能のON/OFFを、細胞内の狙ったタンパク質を任意のタイミングで分解する「オーキシンデグロン法（auxin indu...

キーワード：産学連携/生細胞/クローン/診断薬/微粒子/オーキシン/植物ホルモン/免疫系/ニワトリ/細胞株/卵子/ホルモン/イミン/スクリーニング/抗原/抗体医薬/自己免疫/自己免疫疾患/精子/創薬/培養細胞/副作用/免疫細胞/ゲノム/遺伝学/遺伝子/感染症/抗体

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