東京大学研究Discovery Saga

東京大学大気海洋研究所の新里宙也准教授と同大学大学院理学系研究科の内田大賀大学院生を中心とする研究グループは、サンゴ礁に生息する二枚貝、シャコガイのゲノム情報を活用し、藻類との共生に関わる遺伝子群を特定しました。シャコガイはサンゴと同様に褐虫藻（かっちゅうそう）という単細胞藻類を体内に共生させます。本研究では、ヒメシャコガイ（ヒメジャコTridacna crocea）のゲノムを解読するとともに、からだの部位ごとの遺伝子...

キーワード：硝酸イオン/海洋/地球温暖化/軟体動物/ゲノムDNA/遺伝情報/塩基配列/光合成/脊椎動物/有機物/候補遺伝子/環境ストレス/ウシ/生態系/無脊椎動物/サンゴ礁/温暖化/褐虫藻/生物多様性/二枚貝/細胞膜/mRNA/脊椎/分子機構/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/細菌/細菌叢/脂質

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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

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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

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発表日：2026年4月18日

細胞のラマン分光計測から、分子組成の量比保存度構造に基づく細胞状態評価へ

──遺伝子発現の大域的制約から考える細胞の動作原理──

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...

キーワード：グラフ理論/ラマン散乱/低次元/ラマンスペクトル/質量分析法/スペクトル/振動分光/タンパク質間相互作用/ラマン/質量分析/分子振動/分光計測/レーザー/階層構造/光計測/層構造/SPECT/オミクス/ラマン分光/ラマン分光法/階層性/自己複製/代謝物質/可塑性/大腸/分子機構/RNA/トランスクリプトーム/遺伝子ネットワーク/代謝物/大腸菌/発現制御/メタボローム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/細菌

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発表日：2026年4月18日

34億年前の海洋に生物的硫黄代謝の痕跡

―太古の浅瀬は生命にとっての“硫黄のオアシス”だった？―

東京大学大気海洋研究所の笹木晃平特任研究員および高畑直人助教、千葉大学大学院理学研究院の石田章純准教授、東北大学大学院理学研究科の掛川武教授、名古屋大学大学院環境学研究科の杉谷健一郎教授らからなる研究チームは、約34億年前の岩石から地球史初期の生命が硫酸イオン（SO42-）を使って呼吸していた痕跡を見出しました。本研究で調べたのは、岩石の中にある直径0.01mmより小さい同心円状の黄鉄鉱（FeS2）です。最新の分析装置であるナノスケール二次イオン質量分...

キーワード：光エネルギー/海洋/バクテリア/古環境/古環境復元/質量分析装置/初期地球/太古代/堆積岩/堆積物/炭酸塩/炭酸塩岩/炭素同位体/炭素同位体比/同位体/硫黄同位体/同位体比/ケイ素/シアノバクテリア/光合成/光合成細菌/質量分析/ナノスケール/ナノメートル/マイクロ/メタン/質量分析計/電子顕微鏡/同位体分析/二酸化炭素/分解能/有機物/マッピング/生態系/微生物/層構造/空間分解能/高分解能/受容体/バイオマーカー/細菌

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発表日：2026年4月8日

インフルエンザウイルスの光触媒による感染防御への道筋

――光触媒でインフルエンザウイルスのマウスへの感染を阻止――

　間特任教授を研究代表とする東京大学およびカルテック株式会社からなる研究グループは、エアロゾルを介したインフルエンザウイルスのマウスへの感染モデルを立ち上げ、酸化チタン型光触媒がエアロゾル中のインフルエンザウイルスを不活化できるだけでなく、光触媒がマウスの鼻甲介および肺へのインフルエンザウイルスの感染量を減少させ、致死的な体重減少を引き起こすことなく、すべてのマウスを生存させることが4月7日付で「Catalysts」に掲載されました。　インフルエンザウイルスは過去に幾度ものパンデミックを引き起こしてきたように、人類の最大の脅威の一つです。近年では、高病原性鳥インフルエンザウイルスが...

キーワード：陽子/光触媒反応/酸化還元反応/触媒反応/触媒作用/安全・安心/還元反応/紫外線/有害物質/チタン/光触媒/酸化チタン/酸化還元/時間依存性/リン酸/感染防御/アレルゲン/病原性/SARS-CoV-2/マウスモデル/パンデミック/インフルエンザ/インフルエンザウイルス/マウス/ウイルス/ワクチン/細菌/動物実験

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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

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発表日：2026年4月1日

生体分子の「磁場感受中間体」を写し出す次世代蛍光顕微鏡

──光パルス×磁場パルス制御で、見えない磁場感受中間体を可視化──

東京大学大学院総合文化研究科の池谷皐特任研究員とジョナサンウッドワード教授らによる研究グループは、これまで蛍光では捉えられなかった生体分子の電子スピン状態に依存する磁場感受中間体(ラジカル対（注4）)の生成・消失と磁場応答性をナノ秒スケールで時間分解・画像化できる世界初の蛍光顕微鏡システムを開発しました。　蛍光顕微鏡は、生体分子の磁場感受性（注5）を生きた細胞内で測定できる高い感度を有していますが、生体関連のラジカル対の多くは光を放たない「非発光性」であるため、従来の蛍光顕微鏡ではその生成から消失までの過程を直接計測することができませんでした。　そ...

キーワード：パルス/パルス磁場/ポンプ・プローブ法/時間分解/時間分解分光/ノイズ/速度論/地磁気/分光学/磁場/励起状態/光化学/電子移動/細胞内小器官/磁場効果/パルスレーザー/スピンダイナミクス/光励起/光照射/反応速度/スピン/ダイナミクス/マイクロ/レーザー/反応速度論/分解能/量子力学/エネルギー変換/哺乳類/ビタミン/空間分解能/高分解能/寿命/イミン/トリプトファン/プローブ/ラジカル/蛍光顕微鏡/生体分子/電子移動反応/細菌

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発表日：2026年3月16日

「見えない入力」から情報の流れを読み解く

――デュアルレポーター法を用いた細菌走化性の情報処理の解明――

東京大学生産技術研究所の小林徹也教授と理化学研究所脳神経科学研究センターの中村絢斗基礎科学特別研究員、大阪大学大学院生命機能研究科の研究グループは、システムの入力から出力へと流れる「情報」を、入力の時系列を直接観測することなく定量化する新しい情報解析手法を開発し、実験的にもその有効性を実証しました。　生物は外界の刺激を感知し、その情報を処理して適切な応答を実現します。入力信号の情報がどれだけ効率的に応答へと伝達されているのかは「相互情報量」を測ることで定量化されますが、従来法では入力と出力の時系列の両方を高精度で測定する必要があり、実験計測が極めて困難でした。...

キーワード：情報量/AI/ニューラルネットワーク/情報理論/符号化/不確実性/化学物質/幾何解析/情報熱力学/ノイズ/バクテリア/性行動/生命情報/生産技術/熱力学/ニューラルネット/モーター/動力学/一細胞/化学走性/変異体/細胞間情報伝達/相互情報量/脳神経科学/シグナル伝達系/細胞内シグナル/ゆらぎ/大腸/神経科学/神経回路/神経細胞/大腸菌/免疫応答/遺伝子/遺伝子発現/細菌

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発表日：2026年3月5日

マンガン酸化を操る天然物深海細菌が作るロイヒケリンCと金属との関わり

東京大学大学院薬学系研究科の澤田瑞希　大学院生、柿澤大夢　大学院生、竹内碧　大学院生(研究当時)、伊藤寛晃　准教授、井上将行　教授の研究グループは、ハワイ島南東沖にあるロイヒ海底火山由来の細菌Halomonas LOB-5が産生する天然物ロイヒケリンCの全合成に成功し、本分子の鉄(Fe)やマンガン(Mn)といった金属イオンを捕捉する特異な働きを明らかにしました。　本研究チームは、まず固相合成法により天然物ロイヒケリンCを効率的に作り上げる方法を初めて確立しました。さらに、ロイヒケリンCの構造を部分的に改変した人工類縁体の合成とこれらを使った解析によって、天然物ロイヒ...

キーワード：固相合成/固相合成法/マンガン/金属イオン/極限環境/微生物/細菌

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発表日：2026年2月16日

装置不要！生物汚染をわずか15分かつ室温下で目視検出

──核酸アプタマー誘導型ハイブリダイゼーション連鎖反応を利用した機器不要なATPの迅速目視検出法の開発に成功──

　東京大学大学院総合文化研究科の吉本敬太郎准教授らの研究グループとダイキン工業株式会社テクノロジー・イノベーションセンターの研究グループの共同研究により、微生物汚染や衛生状態の指標となるアデノシン三リン酸（ATP）を迅速かつ簡便に目視検出できる手法（図1）を開発しました。　本研究では、核酸アプタマー誘導型ハイブリダイゼーション連鎖反応の反応条件と金ナノ粒子（AuNP）による比色検出条件を体系的に解析・最適化することで、従来130分以上かかっていた測定時間を約15分に短縮し、専用機器を使わずに室温下で目視検出を可能にしました。本成果により、従来法に比べて大幅...

キーワード：最適化/影響評価/環境モニタリング/高エネルギー/局在表面プラズモン共鳴/金ナノ粒子/高分子/トレードオフ/表面プラズモン共鳴/プラズモン/電気泳動/表面プラズモン/反応速度/金属ナノ粒子/光学特性/ナノ粒子/ポリマー/モニタリング/長鎖DNA/リン酸/基質特異性/インキュベーション/微生物/RNAアプタマー/アデノシン/反応時間/評価法/ATP/RNA/エネルギー代謝/スクリーニング/ハイブリダイゼーション/ラット/ルシフェラーゼ/細菌

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発表日：2026年2月14日

東京大学とちとせ研究所、抗体医薬品製造プロセスのデジタル設計に新展開

―自動化実験データをフル活用した培養工程の数理モデル構築―

東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻の根本耕輔大学院生、吉山有希大学院生、林勇佑助教、バドラサラ准教授、杉山弘和教授、ちとせグループの中核法人である株式会社ちとせ研究所の森笹瑞季研究員、岩渕順真研究員らの研究グループは、モノクローナル抗体（Monoclonal antibody：mAb）製造の培養工程について、目的生成物の抗体や複数の不純物の濃度を、広範な培養条件で精度良く予測できる新規数理モデルを構築しました。本モデルにより、好適な培養条件をシミュレーションで特定できることを示しました。がんやアルツハイマー病などの重病治療において重要な役...

キーワード：統計モデル/データ駆動/オープンアクセス/最適化/並列化/酸素濃度/溶存酸素/数理モデリング/生細胞/グルコース/メンタルモデル/プロセス設計/マネジメント/リスクマネジメント/反応速度/システム工学/シミュレーション/モデリング/モデル化/自動化/物理モデル/変異体/ステークホルダー/モノクローナル抗体/アルツハイマー病/バイオ医薬品/ラット/抗原/抗体医薬/創薬/抗体/細菌

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発表日：2026年2月14日

日本人の腸内細菌は世界とどう違う？

―世界37カ国の大規模比較から見えた日本人腸内マイクロバイオームの特徴―

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 ...

キーワード：主成分分析/塩基配列/マイクロ/統計解析/ビフィズス菌/生態系/多糖類/微生物/オミクス/代謝物質/AIDS/アルコール/メタゲノム/大腸/腸内環境/日常生活/HIV/ケモカイン/血液/小腸/代謝物/ゲノム/コホート/サイトカイン/バイオマーカー/マイクロバイオーム/遺伝子/個別化医療/細菌/食習慣/食生活/睡眠/唾液/腸内細菌/予防医学

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発表日：2026年2月6日

社会問題である高病原性鳥インフルエンザウイルスへの新たなる対策

――光触媒で高病原性鳥インフルエンザウイルスの不活化に成功――

　間特任教授を研究代表とする東京大学、カルテック株式会社、宮崎大学の3者からなる研究グループは、酸化チタン型光触媒が液体中の高病原性鳥インフルエンザウイルス(HPAIV)を不活化できること、および、エアロゾル中の季節性インフルエンザウイルスを不活化できることを「Catalysts」に発表しました。　近年、高病原性鳥インフルエンザウイルスは非常に大きな被害がもたらしています。その感染経路は、主に野鳥や野生生物等の接触によるものであると考えられているが、飲用水の汚染や、粉塵およびエアロゾル等の空間中のウイルスを介した感染も疑われています。さらに、が人や牛にも感染することが報告さ...

キーワード：陽子/光触媒反応/酸化還元反応/触媒反応/浸透圧/触媒作用/可視光/還元反応/チタン/光触媒/酸化チタン/プラスチック/酸化還元/電子顕微鏡/人獣共通感染症/形態変化/獣医学/アレルゲン/病原性/SARS-CoV-2/脂質二重膜/RNA/インフルエンザ/インフルエンザウイルス/ウイルス/感染症/公衆衛生/抗体/細菌/脂質

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発表日：2026年1月23日

細菌の「遺伝子運び屋」、プラスミドが持つ「生存戦略」を発見

ー薬剤耐性拡散のパターンが明らかにー

カリフォルニア大学バークレー校比較生化学専攻の小野隆一大学院生と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、微生物が持つ薬剤耐性遺伝子を媒介することで知られる接合伝達性プラスミド（注1 ,...

キーワード：普遍性/ゲノムDNA/生存戦略/CRISPR-Cas/古細菌/接合伝達/プラスミド/生態学/微生物/転写抑制/免疫系/CRISPR/腸内環境/イミン/ストレス応答/ファージ/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/細菌/腸内細菌/薬剤耐性

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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

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発表日：2026年1月9日

メスになるためには共生者が必要

―宿主のメス決定遺伝子が喪失し、共生細菌が肩代わりしている分子的証拠を発見―

　共生細菌であるボルバキアは、宿主の性決定や生殖のシステムを操作することで次世代への感染拡大を図っています。チョウやガの仲間(チョウ目昆虫)では、ボルバキアの共生によってオスのみが致死する「オス殺し」現象が知られています。東京大学大学院農学生命科学研究科の勝間進教授らのグループは、これまでにチョウ目昆虫の一種であるアワノメイガにおいてオス殺しを誘導するボルバキアタンパク質Oscar(オス狩る)を同定し、オス殺しの仕組みを明らかにしてきました。本研究では、アワノメイガの性決定最上位因子OfFemを同定し、オス殺しを行うボルバキアが感染しているアワノメイガにおいては...

キーワード：卵細胞/piRNA/生殖/性染色体/前駆体/インフォマティクス/アワノメイガ/カイコ/トウモロコシ/共生細菌/共生微生物/性決定/微生物/染色体/mRNA/分子機構/ショウジョウバエ/スクリーニング/タンパク質分解/抗生物質/細胞核/ゲノム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/細菌

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発表日：2026年1月8日

CRISPR-Cas3による新たなin vivoゲノム編集技術を開発

―モデルマウスの肝臓でトランスサイレチン遺伝子の特異的欠失に成功―

CRISPR-Cas3を搭載したmRNA-LNPを用いて、in vivo（マウス肝臓）でゲノム編集することにより、血中トランスサイレチン（TTR）量を約80％低下させることに成功しました。従来のCRISPR-Cas9と異なり、CRISPR-Cas3はTTR遺伝子を主に一方向に広範囲に欠失させ、隣接遺伝子への影響は最小限で、オフターゲット変...

キーワード：プロファイル/最適化/放射光/ゲノムDNA/遺伝性疾患/コドン/ナノ粒子/安全性評価/生体内/CRISPR-Cas/ゲノム機能/実験動物/遺伝子破壊/ゲノム編集技術/獲得免疫/膠原病/CRISPR/DNA修復/オミクス/マウスモデル/細胞株/浸潤/末梢神経/臨床応用/mRNA/ゲノム解析/心臓/ゲノム編集/モデルマウス/CRISPR-Cas9/RNA/RNA干渉/アミロイド/ファージ/プロテオミクス/マウス/マクロファージ/ラット/リウマチ/遺伝子治療/核酸医薬/肝細胞/分子設計/臨床試験/ゲノム/ワクチン/遺伝子/細菌/脂質/新型コロナウイルス感染症/生体材料/動物実験

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発表日：2025年12月24日

暑さでも空腹でも、サンゴは白化する

―水槽で見えた白化の二面性：暑さで壊れる光合成、空腹で働く生存戦略―

東京大学大気海洋研究所の髙木俊幸助教、青山華子大学院生（大学院新領域創成科学研究科）、神戸大学大学院農学研究科の嶋川銀河助教（兼大阪大学太陽エネルギー化学研究センター招聘研究員）らの研究グループは、造礁サンゴであるウスエダミドリイシ（Acropora tenuis）を実験室で長期飼育し、2種類の白化（「高温による白化」と「栄養不足による白化」）と共生藻の光合成の関係を詳細に調べました。サンゴは共生藻の光合成産物に加え、餌を食べて栄養を得ているため、給餌を止めると栄養不足になります。本研究では、沖縄で採集したサンゴを長期間馴致した後、給餌を停止し、常温（26℃）と高温（31℃）で1ヶ月間飼...

キーワード：海洋/造礁サンゴ/銀河/太陽/光合成/生存戦略/太陽エネルギー/ACT/有機物/生態系/高温ストレス/サンゴ礁/褐虫藻/ストレス/細菌/酸化ストレス

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発表日：2025年12月24日

温州ミカンのリアルな生産現場データを大規模解析

――農薬や肥料の使用量削減で環境保全効果――

　理化学研究所(理研)環境資源科学研究センターホロビオント・レジリエンス研究チームの藤原風輝特別研究員、市橋泰範チームディレクター、福島大学農学群食農学類の二瓶直登教授、岡野夕香里准教授、髙田大輔准教授、東京大学大学院農学生命科学研究科の小林奈通子准教授、宮沢佳恵准教授、北海道大学大学院農学研究院の丸山隼人助教、信濃卓郎教授、大阪府立環境農林水産総合研究所の荒川竜太主任研究員らの共同研究グループは、日本各地の温州ミカン生産者のほ場から直接収集した「リアルワールドデータ[1]」を用いて、農薬や肥料の使い方の違いが、果樹園の土壌や微生物、果実の品質にどのような影響を与えてい...

キーワード：傾向スコア/先端技術/レジリエンス/環境汚染/重金属/気候変動/データ解析/持続可能/持続可能な開発/マイクロ/階層構造/環境負荷/環境問題/生産性/大規模解析/カルス/微生物機能/イオノーム/リン酸/病原菌/環境保全/生態系/ストレス耐性/土壌/土壌微生物/病原性/生物多様性/微生物/層構造/微生物叢/オミクス/オミクス解析/マルチオミクス/マルチオミクス解析/発展途上国/臨床試験/コホート/ストレス/マイクロバイオーム/リアルワールドデータ/細菌/細菌叢/真菌/電子カルテ/標準化

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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12月3日

ヒトから海洋・土壌までウイルスの多様性を包括的に解析するデータベースVIREを構築

――ウイルス進化と生態系機能の理解を支援するための地球規模データ基盤――

東京大学大学院新領域創成科学研究科附属生命データサイエンスセンターの西嶋傑特任准教授と、欧州分子生物学研究所（EMBL）のPeer Bork博士らによる研究グループは、世界中の10万件を超えるメタゲノムデータを解析し、約170万のウイルスゲノムを収集・統合した「VIRE」データベースを開発しました。本研究では、最新のウイルス検出技術を用いて、ヒト、海洋、土壌など多様な環境に生息するウイルス（主に細菌に感染するバクテリオファージ）を網羅的に同定し、それらの分類、宿主、遺伝子機能を予測しました。先行研究と比較して、網羅性と解析規模の両面で世界最大であり、ヒトや環境に生息するウイルスの多様性を地球...

キーワード：データ駆動/海洋/環境変動/微生物群集/バクテリオファージ/進化学/生物群集/極限環境/古細菌/生態系/生態系機能/土壌/微生物生態/細菌群集/生態学/微生物/シークエンス/ゲノム情報/APC/CRISPR/メタゲノム/ファージ/ラット/ウイルス/ゲノム/遺伝子/細菌/分子生物学/網羅的解析

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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

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発表日：2025年11月18日

筋幹細胞がマクロファージを操って尾を再生！

ー筋幹細胞によるオタマジャクシ尾再生時の免疫応答の制御機構とその制御因子の発見ー

東京大学大学院理学系研究科の加藤寿美香大学院生（研究当時、現：理化学研究所特別研究員）と久保健雄教授、深澤太郎助教の研究グループは、アフリカツメガエルの幼生（オタマジャクシ）の尾再生時に推定筋幹細胞（後述）が、マクロファージの機能を再生促進型に変化させる因子を発現し、それによって尾再生を促進していることを発見しました。動物の中には、損傷などにより失われた体の部分を再形成する「再生能」をもつものがいます。両生類であるアフリカツメガエルは高い器官再生能をも...

キーワード：プロファイル/衛星/アフリカツメガエル/ツメガエル/両生類/シークエンス/器官再生/CRISPR/遺伝子発現プロファイル/蛍光タンパク質/筋肉/ゲノム編集/筋衛星細胞/組織幹細胞/RNA/ファージ/マクロファージ/幹細胞/免疫応答/免疫細胞/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/細菌

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発表日：2025年11月13日

HTLV-1感染が宿主細胞の遺伝子発現の設計図を再構築

――HTLV-1関連脊髄症の炎症増幅サイクルのメカニズムを発見――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の山岸誠准教授は、聖マリアンナ医科大学神経内科の山野嘉久主任教授、同大学難病治療研究センター病因病態解析部門の中島誠助教らと共同で、ヒトT細胞白血病ウイルス1型（HTLV-1）関連脊髄症（HAM、注1）の炎症を引き起こす中心的な分子MAP3K8を突き止めました。さらにMAP3K8は、HTLV-1 Taxというウイルス因子によるクロマチン構造の作り替え（リモデリング）を通じて過剰発現するメカニズムを明らかにしました。このMAP3K8から続くMAP3K8-MEK-ERK経路を標的としたMEK阻害剤が、強い炎症抑制効果を持つ可能性を示しました。...

キーワード：アルゴリズム/プロファイル/遺伝情報/ヒストン/キャリア/モデリング/診断法/クロマチン構造/リンパ腫/宿主因子/Tax/ATL/HTLV-1/クロマチンリモデリング/ゲノム情報/レジストリ/新規治療法/クロマチン/レトロウイルス/遺伝子発現プロファイル/治療標的/浸潤/染色体/早期診断/病理/リンパ球/分子標的/ヘルパーT細胞/リモデリング/HIV/RNA/Th1/T細胞/トランスクリプトーム/幹細胞/血液/抗炎症/自己免疫/阻害剤/転写因子/白血病/慢性炎症/免疫細胞/ウイルス/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/化学療法/感染症/細菌/神経疾患/難病/分子標的治療

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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

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発表日：2025年11月12日

炎症の鍵となるIL-1βの放出メカニズムを単一細胞レベルで「見る」ことで解明

―炎症性サイトカインIL-1βは細胞死に伴って放出されていた―

東京大学、京都大学、東京科学大学、ゲント大学等による国際共同研究グループは、細胞の分泌過程を可視化できる顕微鏡技術「LCI-S」を中心とした単一細胞解析技術を用い、ヒト単球における炎症性サイトカインIL-1βの分泌メカニズムを単一細胞レベルで解明しました。その結果、IL-1βは「生きた単球」からではなく、ごく一部の単球（約5～10％）が炎症性細胞死（パイロトーシス）を起こす過程で放出されることを世界で初めて実証しました。この発見により、従来「炎症性サイトカイン」として知られていたIL-1βが、細胞死に伴ってDAMPとして放出される分子であることが明らかになりまし...

キーワード：人工知能（AI）/分析技術/ライブセルイメージング/モニタリング/一細胞/TLR4/TLR/インターロイキン/炎症性疾患/早期診断/地域医療/歯学/インフラマソーム/一細胞解析/炎症性サイトカイン/血液/細胞死/サイトカイン/感染症/抗体/細菌/周産期/小児

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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

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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

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発表日：2025年9月14日

同期状態によらず振動子のネットワーク推定が可能に

――データを捨てて精度を向上――

東京大学の松木彩星大学院生（研究当時、現：アブドゥス・サラム国際理論物理学センター博士研究員）、郡宏教授、小林亮太准教授らの研究グループは、脳や心臓の細胞などで見られる、一定のリズムで動く複数の要素（振動子、注1）が互いにどのようなつながりを持つかを推定する新手法を開発しました。生物の体内時計や心臓など、振動子の集団が相互作用を通じてリズムをそろえる「同期」現象はさまざまなところで観測されます。振動子間の相互作用の向きや強さを表すネットワークは、同期を生み出すために重要な役割を果たしています。そのため、それぞれの振動子を観測して得られたデータからネットワークを推定することは、同期...

キーワード：非同期/ソーシャルネットワークサービス（SNS）/ソーシャルメディア/ネットワーク解析/時系列モデル/集合行動/縮約理論/スペクトル/太陽/クロストーク/霊長類/太陽光/振動子/理論解析/発光ダイオード（LED）/ダイナミクス/モニタリング/振動現象/神経活動/行動解析/神経ネットワーク/老化細胞/心臓/体内時計/ファージ/膜電位/ワクチン/加齢/感染症/細菌/睡眠/生体リズム/腸内細菌/老化

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発表日：2025年9月7日

海洋細菌の新たな光エネルギー獲得戦略

―ロドプシンの集光アンテナと光サイクル加速色素の発見―

東京大学大学院新領域創成科学研究科の吉澤晋准教授、同大学物性研究所の井上圭一准教授、理化学研究所の白水美香子チームディレクターらによる研究グループは、海洋研究開発機構、変動海洋エコシステム高等研究所、生産開発科学研究所、東京農業大学と共同でロドプシンの新たな光利用効率化システムを報告しました。近年、植物などの光合成生物とは異なり、ロドプシンという光受容タンパク質を用いて光エネルギーを化学エネルギーに変換する微生物が数多く存在することが分かってきました。本研究グループは、海洋に最も多く存在するロドプシン（プロ...

キーワード：アンテナ/インターフェース/人工知能（AI）/先端技術/光エネルギー/海洋/バクテリア/地球観測/太陽/レチナール/シアノバクテリア/光合成/光受容/光受容タンパク質/環境適応/光環境/脊椎動物/太陽光/光センシング/塩化物イオン/イオン輸送/センシング/マルチスケール/海洋環境/結晶化/電子顕微鏡/分解能/人工細胞/カルス/古細菌/海洋細菌/タンパク質工学/海洋生物/生態系/海洋微生物/カロテノイド/プランクトン/海洋生態/海洋生態系/植物プランクトン/微生物/クライオ電子顕微鏡/ナトリウム/機能解析/高分解能/メタゲノム/脊椎/大腸/トランスクリプトーム/ラット/ロドプシン/構造変化/生体分子/創薬/大腸菌/膜タンパク質/立体構造/ウイルス/ゲノム/遺伝子/細菌

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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

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発表日：2025年8月24日

サンゴが病原細菌を撃退する抗菌ペプチドを発見

―温暖化で増加する感染症の予防・管理に向けた新たな手がかり―

東京大学大気海洋研究所の高木俊幸助教、井上広滋教授、青山華子大学院生（大学院新領域創成科学研究科博士課程）、小川展弘技術専門職員、および東京海洋大学の岡井公彦准教授、石田真巳教授、福丸璃子大学院生（研究当時大学院海洋科学技術研究科修士課程）らによる共同研究グループは、造礁サンゴであるコユビミドリイシ（Acropora digitifera）から、強力な抗菌活性を持つ新規ペプチド「Digitiferin（ディジティフェリン）」を発見しました。このペプチドはサンゴ粘液中に分泌されて、地球規模でサンゴの白化（注1...

キーワード：免疫機能/海洋/海洋科学/地球温暖化/造礁サンゴ/両親媒性/光合成/抗菌ペプチド/環境適応/ACT/構造モデル/モニタリング/海洋環境/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/ペプチドグリカン/親水性/構造予測/抗菌活性/環境ストレス/共生細菌/枯草菌/プロバイオティクス/海洋生物/生態系/細胞壁/組織化学/病原性/サンゴ礁/温暖化/海洋生態/海洋生態系/褐虫藻/層構造/ナトリウム/機能解析/細胞膜/組織化/早期診断/内胚葉/NGS/大腸/細菌感染/自然免疫/上皮細胞/大腸菌/発現調節/免疫学/立体構造/立体構造解析/ストレス/バイオマーカー/遺伝子/疫学/感染症/抗体/細菌/免疫組織化学

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発表日：2025年8月24日

世界中のヒトの口腔内に分布する巨大な染色体外エレメント「Inocle」の発見

――微生物がヒト体内の環境変化に適応するメカニズムを解明する一歩――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の鈴木穣教授と、木口悠也特任助教(研究当時）、濱本渚大学院生、水谷壮利特任准教授(研究当時）、国立がん研究センター東病院の榎田智弘医員、サム・ラトゥランギ大学のJosef S. B. Tuda教授らによる研究グループは、世界中のヒトの口腔内に広く分布する細菌の新規染色体外エレメント「Inocle(イノクル)」を発見しその基本的な遺伝学的、生態学的特徴を明らかにしました。本研究ではヒト唾液サンプルに最適化したロングリードシークエンスを用いたメタゲノム技術を開発することによって世界中のヒトの口腔内に広く分布するInocleと呼ば...

キーワード：データ駆動/最適化/情報学/危機管理/がん研究/環境変化/バクテリオファージ/環境適応/マイクロ/インフォマティクス/腸内エコシステム/発酵/ゲノム配列/プラスミド/環境ストレス/ストレス耐性/生態学/微生物/エイズ/シークエンス/メタゲノム解析/機能解析/遺伝子解析/遺伝子機能解析/染色体/放射線治療/ゲノム解析/メタゲノム/生理機能/大腸/B細胞/DNA損傷/ストレス応答/ファージ/ラット/血液/大腸がん/転写制御/免疫応答/免疫細胞/ウイルス/がん患者/ゲノム/ストレス/マイクロバイオーム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/感染症/細菌/細菌叢/酸化ストレス/唾液/腸内細菌/腸内細菌叢/頭頸部がん/放射線/薬剤耐性

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発表日：2025年8月7日

藻類と共生する二枚貝シャコガイの細菌叢組成を解明

―サンゴ礁生物の共生維持機構に新たな手がかり―

東京大学大気海洋研究所の新里宙也准教授と同大学大学院理学系研究科の内田大賀大学院生を中心とする研究グループは、シャコガイの体表や体内に存在する細菌叢の組成を明らかにするとともに、共生藻の喪失が細菌叢に与える影響を検証しました。シャコガイはサンゴ礁に生息する二枚貝であり、サンゴと同様に褐虫藻（かっちゅうそう）という単細胞藻類を体内に共生させます。本研究では、ヒメシャコガイ（ヒメジャコTridacna crocea）のから...

キーワード：海洋/地球温暖化/バクテリア/軟体動物/脊椎動物/環境ストレス/ウシ/生態系/無脊椎動物/カロテノイド/サンゴ礁/温暖化/褐虫藻/細菌群集/生物多様性/二枚貝/脊椎/ストレス/細菌/細菌叢/腸内細菌/腸内細菌叢

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発表日：2025年7月22日

金を作る天然物の謎を解明

デルフチバクチンAの完全構造決定と金イオン還元機構解明

東京大学大学院薬学系研究科の竹内碧大学院生(研究当時）、柿澤大夢大学院生、澤田瑞希大学院生、森田航輔学部生、伊藤寛晃准教授、井上将行教授の研究グループは、東京農工大学の野口恵一教授との共同研究により、金塊表面に生息するバクテリアが生産し、有毒な金イオンを単体の金へと速やかに還元して無毒化する天然物デルフチバクチンAの完全な構造を世界で初めて決定し、金イオンの還元メカニズムを明らかにしました。デルフチバクチンAは金をナノ粒子として形成する生体由来分子として2013年に報告されて以来、多くの研究者の興味を集めてきましたが、発見から12年を経てもなお一部の立体化学の情報は不明のままでした。本研究では...

キーワード：最適化/水溶液/バクテリア/データ解析/金ナノ粒子/ナノ粒子/構造決定/立体化学/細菌

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発表日：2025年7月7日

微生物-代謝物関連性発見のための深層ベイズ統合解析法VBayesMMを開発

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...

キーワード：AI/ニューラルネットワーク/プロファイル/深層学習/人工知能（AI）/不確実性/空間解析/免疫機能/計算量/因果関係/系統樹/ニューラルネット/マイクロ/自動化/大規模解析/生体内/プロバイオティクス/土壌/微生物生態/生態学/微生物/メタゲノム解析/オミクス/オミクス解析/がん免疫/マルチオミクス/マルチオミクス解析/治療標的/ゲノム解析/メタゲノム/高脂肪食/大腸/分子機構/予測モデル/統計的手法/創薬/代謝物/大腸がん/低酸素/ゲノム/マイクロバイオーム/胃がん/遺伝子/個別化医療/細菌/細菌叢/神経疾患/睡眠/腸内細菌/腸内細菌叢/糖尿病

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発表日：2025年5月30日

微生物群と代謝物のデータを統合し分類する新解析法I

-SVVSを開発

　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...

キーワード：混合モデル/潜在変数/変数選択/情報量/アルゴリズム/クラスタリング/プロファイル/ベイズ統計/最適化/レジリエンス/気候変動/データ解析/遺伝情報/系統樹/質量分析/持続可能/データ構造/マイクロ/モデリング/モデル化/カルス/マッピング/ダイズ/生態系/環境応答/土壌/微生物/微生物叢/オミクス/マルチオミクス/メタゲノム/DNAメチル化/プロテオミクス/マウス/メチル化/代謝物/ゲノム/マイクロバイオーム/メタボローム/遺伝子/遺伝子発現/細菌/腸内細菌

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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

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発表日：2025年5月16日

【研究成果】"細胞の履歴"を読み解く：抗生物質パーシスタンスの多様な生存モード

──細菌の"生き残り方"は一つじゃない──

　東京大学大学院総合文化研究科の梅谷実樹特任助教（研究当時）と若本祐一教授らによる研究グループは、独自のマイクロ流体デバイスを用いた観察により、バクテリアの抗生物質パーシスタンス現象において、抗生物質の種類や環境条件によっては、細胞集団の中で成長の遅い細胞だけでなく、平均的な速度で増殖する細胞も高濃度の抗生物質ストレス下で生き残ることを発見しました。さらに、薬剤投与前の環境条件の履歴に依存して、同じ抗生物質に対しても主要な生存モードが変化したり、一つの集団の中で複数の生存モードが同時に観察されたりすることも明らかになりました。これらの結果は、一見、単一のメカニズムで起きているように見...

キーワード：環境変化/揺らぎ/バクテリア/表現型可塑性/適応進化/マイクロチャンバー/PDMS/マイクロ/マイクロ流体/一細胞計測/進化実験/一細胞/セルロース/細胞壁/オミクス/可塑性/大腸/細胞系譜/イミン/ストレス応答/マイクロ流体デバイス/抗生物質/細胞増殖/細胞培養/細胞分裂/阻害剤/大腸菌/転写因子/ストレス/感染症/細菌

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発表日：2025年5月13日

細菌のゲノム構造進化を実験室で観測

――トランスポゾンに駆動された進化を加速する新手法を開発――

東京大学大学院総合文化研究科の金井雄樹特任助教（研究当時：東京大学大学院理学系研究科大学院生）と大学院理学系研究科の津留三良特任助教と古澤力教授らによる研究グループは、細菌のゲノム構造の進化を加速する方法を開発しました。生物の進化は点変異（DNA上の小さな変化）と構造変異（DNAの大きな変化、）によって進みます。細菌におい...

キーワード：ゲノムDNA/遺伝情報/塩基配列/進化工学/モーター/実証実験/長鎖DNA/トランスポゾン/発酵/ゲノム構造/ゲノム配列/変異体/共生細菌/病原性/微生物/プロモーター/大腸/点変異/RNA/抗生物質/構造変化/大腸菌/ゲノム/遺伝子/細菌

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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

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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

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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3月10日

巨大火山噴火が促す酸化的世界の幕開け

—— 太古代末期の「酸素のゆらぎ」の要因を解明——

東京大学大学院理学系研究科の渡辺泰士客員共同研究員および田近英一教授、東京科学大学理学院の尾﨑和海准教授、海洋研究開発機構の原田真理子副主任研究員、筑波大学生命環境系の松本廣直助教らによる研究グループは、太古代末期に発生した「酸素のゆらぎ」...

キーワード：進化論/産学連携/酸素濃度/温室効果ガス/セレン/火山噴火/海洋/ジルコン/バクテリア/マグマ/マントル/因果関係/温室効果/火山ガス/火山活動/火成活動/花崗岩/海洋地殻/原生代/玄武岩/洪水玄武岩/深層水/太古代/堆積物/大陸地殻/炭酸塩/地球化学/地質学/沈み込み/沈み込み帯/白亜紀/化学進化/惑星/モリブデン/シアノバクテリア/共進化/光合成/レニウム/地球環境/シミュレーション/栄養塩/二酸化炭素/リン酸/海洋生物/生態系/海洋生態/海洋生態系/物質循環/ゆらぎ/カルシウム/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農学

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発表日：2025年3月6日

RNAポリメラーゼに一時停止を守らせる仕組み

－転写開始直後の遺伝子発現チェックポイント機構を解明－

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター転写制御構造生物学研究チームの関根俊一チームリーダー、永沼政広研究員、江原晴彦上級研究員、東京大学定量生命科学研究所先端定量生命科学研究部門クロマチン構造機能研究分野の胡桃坂仁志教授、鯨井智也助教らの共同研究グループは、遺伝情報を読み取るタンパク質の巨大複合体「RNAポリメラーゼII（RNAPII）[1]」がDNAの配列を読み取って、RNAをつくる転写[1]を始めた直後に、転写を抑制する転写伸長因子[2]やヌクレオソーム[3]という構造体との相互作用に...

キーワード：先端技術/産学連携/閉じ込め/バクテリア/ゲノムDNA/タンパク質複合体/遺伝情報/胚発生/電子線/ヒストン/モーター/電子顕微鏡/転写伸長/ヌクレオソーム/カルス/古細菌/転写開始点/哺乳類/RNAポリメラーゼ/リン酸/クロマチン構造/RNA合成/クライオ電子顕微鏡/プロモーター/DNA修復/ウイルス感染症/がん遺伝子/クロマチン/免疫制御/mRNA/RNA/イミン/ショウジョウバエ/ストレス応答/ヌクレオシド/ラット/幹細胞/構造生物学/自然免疫/創薬/転写因子/転写制御/ウイルス/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/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