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...

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...

東京大学大学院工学系研究科の酒井康行教授、西川昌輝准教授、時任文弥特任研究員、同大学大学院薬学系研究科の楠原洋之教授、名古屋市立大学大学院薬学研究科の荒川大教授、金沢大学医薬保健研究域薬学系の加藤将夫教授、三井化学株式会社新事業開発センター細胞培養ソリューション室の山崎聡室長らによる研究グループは、培養肝細胞が分泌する胆汁成分をマイクロ流路へ連続的に排泄させ、さらにそれらを非侵襲的に回収することに世界で初めて成功しました。本研究では、微細加工技術や密着結合タンパク質による肝細胞極性の制御技術を駆使することで、従来の培養法では極めて困難であった細胞外への連続的な胆汁排...

　東京大学大学院農学生命科学研究科の村田幸久准教授、石井健大学院生、永田奈々恵特任講師らと、国立成育医療研究センターなどによる共同研究グループは、尿中のプロスタグランジンD2(PGD2)代謝物(※注1　tetranor-PGDM)を測定することで、食物アレルギーの反応を客観的に評価できる新たな検査法(※注2　EIA:酵素免疫測定法)を確立しました(図1)。　食物アレルギーの診断において、実際にアレルゲンを摂取する「経口食物負荷試験(OFC)」は不可欠ですが、症状の判断は医師の目視などに依存しており、客観的な数値指標が求められていました。研...

私たちの腸内には数百兆個もの微生物が生息しており、これらが形成する生態系である腸内マイクロバイオームは、消化や代謝、免疫など、ヒトの健康を支える重要な役割を担っています。近年の研究により、腸内マイクロバイオームは年齢や食事、生活習慣、遺伝的背景、地理的要因などの影響を強く受けることが明らかになってきました。しかし、日本人の腸内環境がどのような特徴を持つのかについては、これまで主に小規模なデータのみに基づき議論されてきました。東京大学大学院新領域創成科学研究科の西嶋 傑 特任准教授、早稲田大学理工学術院の服部 正平 招聘研究員、東京医科大学健診予防医学センターの永田 ...

東京大学大学院理学系研究科のトウンダン特任研究員、アルテムルイセンコ准教授、角田達彦教授（兼 同大学新領域創成科学研究科教授）らは、変分ベイズマイクロバイオーム ・マルチオミクス （VBayesMM）という新しい手法を開発しました。本手法により、ヒトの体内や体表のマイクロバイオームのデータから、その箇所でのヒトの代謝物量を高精度に予測し...

　東京大学大学院農学生命科学研究科の村田幸久准教授らの研究グループは、皮膚において産生されるプロスタグランジンD₂(PGD₂、注1)と呼ばれる物質が、免疫細胞のCRTH2受容体を刺激して、アレルギーを発症するIgE抗体の産生(感作)を促進する仕組みを明らかにしました。マウスを用いた実験により、皮膚に卵の抗原を暴露するとPGD₂の産生が増加してIgE抗体が作られ、食物アレルギーの症状が出ました。PGD2の受容体であるCRTH2の遺伝子欠損や阻害剤の皮膚への処置は、これらを抑えることも分かりました。　本研究は、食物アレルギーの新たな予防・治療法の開発に貢献...

東京大学大学院薬学系研究科の樫尾宗志朗 助教（研究当時）と三浦正幸 教授（研究当時）は、栄養不足や代謝産物の産生阻害といった厳しい環境下でも、生命維持に不可欠な代謝物質「S-アデノシルメチオニン（SAM）」の量を安定して保つ仕組みを明らかにしました。　生体分子の変化を網羅的に捉える近年の生命科学において、重要だからこそ安定している「見かけ上変化がない因子」は、見落とされがちです。本研究では、飢餓状態においても安定に存在するSAMに着目しました。ショウジョウバエの脂肪体（哺乳類の肝臓や脂肪組織に相当）を用い、プロテオミクスやRNAiスクリーニングによる解析を行った結果、SAMを消費する...

東京大学大学院工学系研究科の齋藤雄太朗助教、秋田真悠子大学院生（研究当時）、山東信介教授らの研究グループは、同大学大学院薬学系研究科の青木淳賢教授ら、医薬基盤・健康・栄養研究所ヘルス・メディカル微生物研究センターの國澤純センター長らとの共同研究によって、多価不飽和脂肪酸の完全固相合成法を開発し、開発した技術を用いて新しい抗炎症性脂肪酸を発見しました（図1）。ドコサヘキサエン酸（DHA）などのオメガ3脂肪酸に代表される多価不飽和脂肪酸は、さまざまな生命機能や疾患抑制効果をもち、注目されている生体分子群です。しかし、これまで多価不飽和脂肪酸を化学合成するには、高度な合成...

　東京大学大学院農学生命科学研究科の岩田洋佳教授らは、統合確率的変分変数選択(I-SVVS)という新しい手法を開発しました。これは、植物の根圏土壌や動物の腸内など、ホスト生物の近傍に存在する微生物叢(マイクロバイオーム)と代謝物(メタボローム)のデータを統合し、分類(クラスタリング)を行うことで、微生物と代謝物の関係を解明する技術です。微生物と代謝物の相互作用は、ホスト生物の成長や健康、さらには環境に影響を与えるため、その仕組みを理解することが重要です。　I-SVVSは、ベイズ非パラメトリック手法を用いることで、最適な分類群(クラスタ)数を自動的に決定し、データの特...

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...

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...

　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...