東京大学研究Discovery Saga

　東京大学大学院農学生命科学研究科の池田優成大学院生(研究当時)、山内啓太郎教授らの研究グループは、細胞老化因子p16の発現がデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)の病態を増悪するメカニズムとして、筋線維によるサイトカイン(SASP)の分泌が関与することを見出しました。　デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)は、進行性の筋力低下と筋変性を特徴とする遺伝性の難病です。DMDでは筋線維の壊死と再生が慢性的に繰り返されますが、次第に筋再生能が低下し、線維化や脂肪化が進行します。研究グループは、2014年にジストロフィン遺伝子に out-of-frame変異をもつ筋ジス...

キーワード：プロファイル/筋ジストロフィー/獣医学/p16/細胞老化/治療標的/老化細胞/筋線維/骨格筋/筋再生/モデル動物/ラット/幹細胞/基底膜/細胞骨格/細胞周期/細胞分裂/生理活性/生理活性物質/サイトカイン/遺伝子/遺伝子発現/生理学/線維化/動物実験/難病/老化

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発表日：2026年2月9日

意識・無意識脳での神経のつながり方の可視化に成功

──睡眠中に感覚応答を知覚できない脳の謎にヒント──

　理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター触知覚生理学研究チームの村山正宜チームディレクター、大本育実基礎科学特別研究員、東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の大泉匡史准教授、清岡大毅大学院生（博士課程）、横浜市立大学大学院データサイエンス研究科データサイエンス専攻の北園淳准教授、生理学研究所行動・代謝分子解析センターウィルスベクター開発室の小林憲太准教授らの共同研究グループは、無意識状態では、意識状態時と異なり脳の大脳皮質の機能的ネットワーク[1]が複数のサブネットワークに分離していること、サブネットワークを構成する神経細胞は脳の複数の領域に混在し、領域を越えた...

キーワード：相関係数/データ統合/ネットワーク解析/時系列データ/脳活動/空間分布/情報構造/局所化/磁気共鳴/エントロピー/赤外線/ネットワーク構造/マルチスケール/レーザー/画像計測/カルシウムイオン/一細胞/運動野/血流/神経活動/大脳/生体組織/磁気共鳴画像/統合失調症/脳神経科学/脳損傷/ベクター/疾患モデル動物/カルシウムイメージング/触知覚/アルツハイマー病/カルシウム/てんかん/マウス/モデル動物/ラット/神経科学/神経細胞/大脳皮質/脳機能/疾患モデル/睡眠/生理学/早期発見/認知症/脳波/非侵襲/臨床研究

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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

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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

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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

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発表日：2025年6月27日

耳石が語る魚のエネルギー消費の履歴

―新規指標を用いた魚類のエネルギー消費量復元手法の開発―

東京大学大学院理学系研究科の安東梢大学院生（研究当時）、同大学大気海洋研究所横山祐典教授らによる研究グループは、飼育されたアマノガワテンジクダイの耳石中の天然に存在する極微量の放射性炭素濃度を分析することで、魚類のエネルギー消費量を復元する新たな手法を開発しました。耳石とよばれる炭酸カルシウムからなる魚の硬組織は生涯を通じて成長します。耳石の炭素源は形成時に...

キーワード：エネルギー消費量/加速器質量分析/生物地球化学/地球科学/安定同位体比/海洋/海洋科学/生態系保全/安定同位体/加速器/気候変動/質量分析装置/炭素安定同位体比/炭素同位体/炭素同位体比/地球システム/地球化学/同位体/北太平洋/同位体比/放射性炭素/惑星/惑星科学/生存戦略/脊椎動物/質量分析/エネルギー消費/炭酸カルシウム/同位体分析/生体内/放射性同位体/海洋生物/生態系/環境応答/サンゴ礁/温暖化/海洋生態/海洋生態系/資源管理/生態学/生理機能/脊椎/エネルギー代謝/カルシウム/生理学

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発表日：2025年5月21日

「レーザーの光で育てる未来の野菜」

――赤色レーザーダイオードが拓く次世代植物工場の光戦略――

　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、赤色レーザーダイオード(以下、LD)を光源とすることで、植物の光合成と成長を飛躍的に促進できることを、世界で初めて明確に示しました(図1)。　これまでの植物栽培では、発光ダイオード(以下、LED)が人工光源として主流でしたが、LEDは広い波長帯域(半値幅: 20〜50 nm)で発光する一方、LDは波長帯が極めて狭く発光するという特性があります(半値幅: 1〜5 nm以下)。本研究では、LDの狭波長帯光を植物の主な光合成色素であるクロロフィルの吸収ピークに一致させることで、光合成における光エネルギー変換効率を最大化で...

キーワード：最適化/光エネルギー/人口増加/再生可能エネルギー/自然災害/異常気象/気候変動/スペクトル/国際宇宙ステーション/太陽/光エネルギー変換/光化学/クロロフィル/光化学系I/光化学系II/光合成/光阻害/植物生理学/太陽光/ファイバー/エネルギー効率/持続可能/LED/光照射/発光ダイオード（LED）/レーザー/光ファイバー/生産性/エネルギー変換/クロロフィル蛍光/シロイヌナズナ/トマト/植物工場/バイオマス/水利用/タバコ/ナトリウム/ゲノム/ストレス/生理学

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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

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発表日：2025年4月8日

受精前の気象環境が脂肪燃焼機能に影響することを発見

―親から子へと伝搬する褐色脂肪の活性化―

　ヒトを含めた恒温動物は、どんな環境でも約37℃の深部体温を維持しなければ生存できません。褐色脂肪は寒い環境下で熱を産生する脂肪組織です。この熱産生には多量のエネルギーが使われ体脂肪の減少につながることから、褐色脂肪の活性化による生活習慣病の予防が期待されています。しかし、安全で効果的な活性化法はまだありません。そのため、ヒト褐色脂肪の活性が決まる仕組みを詳しく解明する必要がありました。　東北大学大学院医学系研究科の酒井寿郎教授、米代武司准教授、北海道大学の斉藤昌之名誉教授（元大学院獣医学研究院教授）、東京医科大学の濵岡隆文主任教授、布施沙由理助教、天使大学看護栄養学部の松下...

キーワード：エネルギー消費量/健康増進/産学連携/地球温暖化/時間分解/時間分解分光/陽電子/安定同位体/気候変動/同位体/近赤外/グルコース/寒冷適応/エネルギー消費/放射性同位体/獣医学/温暖化/熱産生/FDG/ポジトロン/環境要因/脂質代謝異常/冠動脈/肝疾患/脂肪組織/受精/臨床応用/スポーツ/スポーツ医学/褐色脂肪組織/冠動脈疾患/死亡率/内臓脂肪/日常生活/評価法/ヘモグロビン/褐色脂肪/脂肪酸/異分野融合/看護/血圧/高血圧/脂質/脂質代謝/生活習慣病/生理学/糖尿病/妊娠/非侵襲

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発表日：2025年1月3日

免疫細胞が引き起こすCOVID-19の重症化機序を解明

肺血管での異常な接着現象に着目

国立国際医療研究センターの植木紘史主任研究員と同センター並びに東京大学国際高等研究所新世代感染症センターの河岡義裕センター長/機構長らの研究グループは、新型コロナウイルス感染症の重症化メカニズムを明らかにするため、SARS-CoV-2重症化・致死マウスモデルとCOVID-19患者検体を用いて解析を行いました。COVID-19の症例の多くは発熱、咳、鼻汁、咽頭炎などの呼吸器症状を伴う軽症ですが、高齢者や肥満、糖尿病、高血圧症などの基礎疾患を持つ患者では重症のウイルス性肺炎を発症し、深刻な合併症や死に至ることもあります。重症のCOVID-19患者ではサイトカインストームに代表される免...

キーワード：産学連携/パルス/近赤外/マイクロCT/マイクロ/レーザー/共焦点レーザー顕微鏡/2光子励起顕微鏡/一細胞/血流/組織化学/病原性/細胞間接着/免疫系/SARS-CoV-2/血栓/2光子励起/ウイルス感染症/マウスモデル/合併症/浸潤/生体イメージング/組織化/動物モデル/病理/新型コロナウイルス/動態解析/CD44/CT画像/フローサイトメトリー/モデルマウス/マウス/蛍光顕微鏡/蛍光標識/血液/血小板/好中球/抗原/上皮細胞/赤血球/接着分子/免疫細胞/ウイルス/サイトカイン/ワクチン/遺伝子/遺伝子発現/感染症/血圧/抗体/高血圧/高齢者/新型コロナウイルス感染症/生理学/低侵襲/糖尿病

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