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研究キーワード：東京科学大学における「大腸菌」 に関係する研究一覧：12件
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発表日：2025年10月18日
1
細胞増殖法則を80年、180年越しに統一する原理を解明
複数栄養源の量が変化しても適用可能な代謝理論を構築
東京科学大学（Science Tokyo）未来社会創成研究院 地球生命研究所（ELSI）の畠山哲央特任准教授と理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター 多階層生命動態研究チームの山岸純平基礎科学特別研究員の共同研究チームは、細胞増殖についてこれまで経験的に知られていた古典的法則の背後にある統一原理を解明しました。これは細胞の増殖・成長が代謝におけるさまざまな資源のやりくりによって制約されるという原理で、一般法則として「大域的制約原理」と名付けました。本研究成果は、生命科学における基礎理論として細胞増殖のメカニズムへのより深い理解をもたらすだけでなく、発酵産業や...
キーワード：最適化/化学物質/海洋/微生物群集/統計力学/普遍性/数値計算/グルコース/遺伝情報/生物群集/生産性/発酵/代謝工学/病原菌/資源配分/土壌/バイオ燃料/生態学/微生物/ゲノム情報/ELSI/大腸/がん細胞/システム生物学/バイオテクノロジー/細胞増殖/代謝酵素/大腸菌/ゲノム/細菌/腸内細菌
他の関係分野：情報学環境学数物系科学生物学工学農学
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発表日：2025年10月18日
2
酵素断片の「トラップ＆リリース」に基づく抗原依存的酵素スイッチ
任意の分子によるタンパク質機能の自由自在な制御を目指して
東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院 化学生命科学研究所の北口哲也准教授と安田貴信助教らの研究チームは、東北大学 多元物質科学研究所の田口真彦助教、理化学研究所の木川隆則博士、信州大学の新井亮一教授と共同で、抗体に酵素の断片を融合させることにより、抗原に応答して活性が上昇する酵素スイッチ「Switchbody」 を開発しました。タンパク質は多様な機能を持ち、さまざまな生命現象に関与しています。その中でも、外的刺激に応答してオン・オフのスイッチとして機能するタンパク質は、細胞生理機能を動的に制御する上で重要な役割を果たします。このスイッチ機能を人工的...
キーワード：スループット/深層学習/デルタ/クロスオーバー/原子核/磁気共鳴/物質科学/蛍光センサー/生物発光/X線結晶構造解析/グルコース/ハイスループットスクリーニング/結晶構造解析/核スピン/静電相互作用/シミュレーション/スピン/センサー/ダイナミクス/トラップ/マイクロ/結晶化/光センサー/分子デザイン/ハイスループット/神経活動/生体内/X線結晶構造/発酵/結晶構造/変異体/タンパク質工学/酵素活性/一本鎖抗体/ELISA/MDシミュレーション/アミノ酸配列/細胞膜/cGMP/蛍光タンパク質/細胞内シグナル/生理機能/大腸/ATP/アミノ酸/ケミカルバイオロジー/シグナル分子/スクリーニング/バイオイメージング/マウス/リガンド/遺伝子導入/蛍光色素/血液/抗原/構造変化/骨粗鬆症/細胞増殖/細胞培養/受容体/代謝酵素/大腸菌/培養細胞/分子認識/膜電位/免疫応答/立体構造/アレルギー/遺伝学/遺伝子/抗体
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8月30日
3
硫化水素が遺伝子の発現を制御する仕組みを解明
ヘムがタンパク質の硫黄修飾を触媒する
東京科学大学（Science Tokyo）生命理工学院 生命理工学系の岩田竜馬大学院生（修士課程２年）と増田真二教授らの研究チームは、細菌が硫化水素に応じて遺伝子発現[用語1]を制御する仕組みを解明しました。多くの細菌は、硫化水素...
キーワード：検索システム/アニオン/スルフィド/触媒反応/ヘムタンパク質/ppGpp/遺伝情報/光合成/電子伝達/葉緑体/センサー/バイオセンサー/超硫黄分子/システイン/リン酸/バイオマス/土壌/生合成/筋収縮/生理機能/大腸/RNA/ヘモグロビン/ラジカル/抗生物質/創薬/大腸菌/転写因子/転写調節/硫化水素/遺伝子/遺伝子発現/細菌/腸内細菌
他の関係分野：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6月20日
4
標的細胞を見分ける“スマートカプセル”：無細胞で抗体を固定化したリポソーム開発
薬剤送達や遺伝子治療への応用が期待される細胞を使わないプラットフォーム
東京科学大学 総合研究院 細胞制御工学研究センターの丹羽達也助教と国立研究開発法人 海洋研究開発機構 超先鋭研究開発部門の車兪澈主任研究員、ジーンフロンティア株式会社の研究グループは、試験管内で合成した抗体タンパク質を脂質修飾し、脂質ナノカプセル（リポソーム）の表面に固定化する技術を開発しました（図1）。この方法は培養細胞などを使用しないため、これまでの技術では通常数週間から数ヵ月間かかっていた工程をわずか2日間で完了することができます。また抗体だけではなく、原理上全ての水溶性タンパク質をリポソームの表面に結合させることができます。この方法で低分子抗体（VHH抗体）を合成してリポソーム上に固...
キーワード：検索システム/技術戦略/海洋/海洋科学/アミド/機能性分子/タンパク質合成/遺伝情報/材料科学/タンパク質デザイン/キャリア/電気泳動/センサー/トンネル/ナノサイズ/バイオセンサー/制御工学/膜構造/タンパク質合成系/新生鎖/無細胞タンパク質合成系/ナノカプセル/リボソーム/機能性/脂質膜/アミノ酸配列/アルギニン/mRNA/大腸/HER2/siRNA/アミノ酸/アミロイド/がん細胞/がん治療/スクリーニング/バイオ医薬品/プロテアーゼ/ラット/リン脂質/遺伝子治療/抗原/合成生物学/細胞培養/創薬/大腸菌/培養細胞/ワクチン/遺伝子/遺伝子発現/抗がん剤/抗体/脂質/乳がん
他の関係分野：複合領域環境学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年5月9日
5
ホウ化水素シートの新機能
東京科学大学（Science Tokyo）物質理工学院 材料系の宮内雅浩教授、山口晃准教授、Andi Mauliana（アンディ・マウリアナ）大学院生（博士後期課程2年）、筑波大学 数理物質系の近藤剛弘教授、高知工科大学 理工学群の藤田武志教授、神奈川県立産業技術総合研究所（KISTEC）の砂田香矢乃常勤研究員、小林慶一研究員、永井武上席研究員、石黒斉プロジェクトリーダーらの研究チームは、ホウ化水素シート[用語1]が優れた抗菌・抗ウイルス・抗カビ機能を発揮することを見出しました。...
キーワード：検索システム/温室効果ガス/水素生成/二次元物質/物質科学/温室効果/赤外線/赤外分光/アミド/アンモニア/エステル/光応答/ナノ物質/光機能性材料/二酸化炭素還元/電極触媒/赤外分光法/光機能/走査型電子顕微鏡/加水分解/水素吸蔵/溶液プロセス/キャリア/可視光/水分解/絶縁体/安全・安心/複合化/光照射/ナノシート/光触媒/コーティング/機能性材料/組織制御/電子顕微鏡/二酸化炭素/半導体/ホウ素/黄色ブドウ球菌/機能性/分子細胞生物学/リン酸/変異株/ホスファターゼ/伝染病/酵素活性/微生物/SPECT/細胞毒性/水素ガス/パンデミック/新型コロナウイルス/大腸/アミド結合/インフルエンザ/インフルエンザウイルス/細胞生物学/大腸菌/ウイルス/感染症
他の関係分野：複合領域環境学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4月23日
6
遺伝性疾患の原因遺伝子がDNA複製を制御する新たなメカニズムの発見
抗がん剤開発のための生体内標的として期待
東京科学大学総合研究院ゼロカーボンエネルギー研究所の島田幹男助教、塚田海馬博士研究員（現、コペンハーゲン大学博士研究員）、今村力也博士研究員（現、京都大学特定助教）、Fu Lingyan大学院生、松本義久教授と国立がんセンター研究所RI研究施設の石合正道施設長らの研究チームは、哺乳類細胞においてDNA修復酵素であるPNKP（Poly-nucleotide kinase phosphatase[用語1]）がDNA複製に関与することを明らかにしました。PNKPはDNA末端をリン酸化あるいは脱リン酸化す...
キーワード：検索システム/突然変異/原子核/遺伝性疾患/ファイバー/紫外線/カーボン/原子力/遺伝子改変/生体内/酸化酵素/哺乳類/リン酸/環境ストレス/DNA二本鎖切断/重粒子線/発生生物学/DNA修復/iPS細胞/神経発生/眼球運動/大腸/分子機構/オルガノイド/ゲノム編集/脱リン酸化/発がん/発生学/病態解明/DNA損傷/DNA複製/アミノ酸/がん細胞/てんかん/マウス/リン酸化酵素/遺伝子改変マウス/遺伝病/活性酸素/細胞増殖/細胞分化/神経変性/神経変性疾患/大腸菌/培養細胞/ゲノム/ストレス/ヒトiPS細胞/遺伝子/遺伝子発現/海馬/抗がん剤/神経疾患/分子生物学/放射線/老化
他の関係分野：複合領域環境学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4月9日
7
人工進化が生んだ超高親和性RNA–タンパク質ペアの構造基盤解明
宮崎大学 テニュアトラック推進室 福永圭佑准教授（前東京科学大学特任助教）、九州大学 大学院農学研究院 寺本岳大助教、同角田佳充教授、沖縄科学技術大学院大学（以下OIST） 核酸化学・工学ユニット 横林洋平教授、東京科学大学 地球生命研究所 松浦友亮教授らは、X線結晶構造解析の手法を用いて二つの人工RNA−タンパク質複合体（RNP）の結合様式の違いを解明することに成功しました。さらに、これらRNPを活用した高性能リボスイッチ（遺伝子発現制御用のRNAスイッチ）の開発を行い、無細胞タンパク質合成系（セルフリーシステム）...
キーワード：電気通信/オープンアクセス/情報学/検索システム/産学連携/二量体/ディスプレイ/核酸化学/生細胞/EGFP/タンパク質合成/X線結晶構造解析/タンパク質複合体/共進化/結晶構造解析/共結晶/選択性/マイクロ/マイクロ流路/モーター/論理回路/タンパク質合成系/無細胞タンパク質合成系/進化実験/人工細胞/リボソーム/X線結晶構造/古細菌/RNAポリメラーゼ/結晶構造/進化分子工学/ウサギ/RNAアプタマー/プロモーター/脂質二重膜/翻訳制御/蛍光タンパク質/mRNA/大腸/in vitro/RNA/アミノ酸/スクリーニング/ファージ/ラット/リガンド/遺伝子発現制御/合成生物学/赤血球/大腸菌/発現制御/分子認識/膜タンパク質/ツール開発/遺伝子/遺伝子発現/細菌/脂質
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4月4日
8
独自の深層学習モデルによる蛍光免疫センサーの高性能化
アミノ酸配列のみから機能の有無が予測可能に
東京科学大学 総合研究院 化学生命科学研究所の北口哲也准教授と朱博助教、生命理工学院の井上暁人大学院生（研究当時）らの研究チームは、同工学院の小林健准教授と米国カリフォルニア大学アーバイン校のChang C. Liu教授と共同で、蛍光免疫センサーを高性能化させる独自の深層学習モデル「NanoQ-model 1.0」を構築しました。標的分子を検出できる免疫センサーは、環境調査や食品分析、医療などで不可欠です。しかし、高感度なセンサーの開発には膨大な試行錯誤が必要で、数ヵ月を要していました。本研究では、深層学習を利用して構築した分類モデルにより、このプロセスをわずか数...
キーワード：スループット/AI/機械学習/言語モデル/情報学/深層学習/人工知能（AI）/検索システム/産学連携/相補性/二量体/蛍光センサー/電子移動/グルコース/ハイスループットスクリーニング/光応答/有害物質/シリコン/センサー/バイオセンサー/レーザー/光センサー/ハイスループット/機能予測/変異体/アレルゲン/酵素活性/性決定/アミノ酸配列/SARS-CoV-2/cGMP/FACS/蛍光タンパク質/健康診断/新型コロナウイルス/大腸/臨床検査/フローサイトメトリー/ATP/in vitro/RNA/アミノ酸/スクリーニング/トリプトファン/ヘリックス/マウス/リガンド/蛍光色素/蛍光標識/光誘起電子移動/抗原/抗体医薬/受容体/大腸菌/アレルギー/ウイルス/ゲノム/ワクチン/遺伝子/感染症/抗体
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
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発表日：2025年3月25日
9
アクアポリン3の新規チャネル閉鎖構造を発見
クライオ電子顕微鏡でアクアポリン3の構造を解析し、他の水チャネルには見られない、水の通路が塞がれた構造を解明
東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院 高等研究府 細胞構造生理学研究室の藤吉好則特別栄誉教授、香西大輔プロジェクト助教らは、横浜市立大学 大学院生命医科学研究科の池口満徳教授、井上雅郎特任助教らと共同で、細胞内外の水輸送に関与する膜タンパク質として知られる水チャネル[用...
キーワード：先端技術/産学連携/分子動力学シミュレーション/芳香環/生命情報/水輸送/原子分解能/構造モデル/3次元構造/シミュレーション/界面活性剤/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/動力学/分解能/分子シミュレーション/分子動力学/生体内/哺乳類/変異体/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/免疫系/アルギニン/筋炎/細胞膜/脂質二重膜/心筋/新型コロナウイルス/大腸/ペプチド医薬/RNA/アクアポリン/アミノ酸/がん細胞/ラット/医薬品開発/上皮細胞/腎臓/水チャネル/生体膜/阻害剤/創薬/大腸菌/動的構造/膜タンパク質/立体構造/立体構造解析/ウイルス/ストレス/遺伝子/酸化ストレス/脂質/生理学/唾液
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3月18日
10
遊泳バクテリアの群れ運動がカオス的流動に至る道筋を解明
集団運動の制御でアクティブ流体デバイスなどの設計に貢献
東京科学大学（Science Tokyo）※理学院 物理学系の西口大貴准教授（研究当時：東京大学 大学院理学系研究科 物理学専攻助教、現：同 客員研究員）、東京大学 大学院理学系研究科の白谷空大学院生、竹内一将准教授、米国ペンシルバニア州立大学のイゴール・S・アランソン（Igor S. Aranson）教授（研究当時：東京大学 大学院理学系研究科GSGC教授 兼任）らの研究チームは、高密度の...
キーワード：エージェント/情報学/検索システム/産学連携/微分方程式/アクティブマター/幾何学/集団運動/統計物理/統計物理学/非線形/非線形動力学/非平衡/非平衡物理/非平衡物理学/閉じ込め/力学系理論/カオス/ノイズ/バクテリア/力学系/計算物理/計算物理学/数値計算/樹脂/定量評価/リソグラフィー/紫外線/物質輸送/コロイド/シナリオ/シリコン/センサー/ダイナミクス/バイオセンサー/フォトリソグラフィー/マイクロ/モーター/制御理論/動力学/微細加工/微細加工技術/生物物理学/枯草菌/微生物/分子モーター/生物物理/大腸/大腸菌/培養細胞
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学総合生物農学
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発表日：2025年3月13日
11
タンパク質合成を停止させる新規ペプチド配列を発見
生命を形作るタンパク質は、DNAにコードされた遺伝子配列をもとに細胞内装置リボソーム[用語1]によって合成され、この過程は「翻訳」と呼ばれます。リボソームはどんなタンパク質でも合成可能、と思われがちですが、実際には合成しやすい配列と、合成が困難な「難翻訳配列[用語2]」が存在することが明らかになってきました。これまでにさまざまなアミノ酸配列が難翻訳であることが判明し、かつその一部は遺伝子発現制御に利用...
キーワード：検索システム/先端技術/環境変化/産学連携/水溶液/ポリペプチド/終止コドン/タンパク質合成/翻訳終結/tRNA/コドン/遺伝情報/トンネル/制御工学/大規模解析/電子顕微鏡/分解能/たんぱく/モデル生物/新生鎖/リボソーム/生体内/技術革新/生合成/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/シャペロン/細胞毒性/熱ショックタンパク質/ショック/筋萎縮/大腸/RNA/アミノ酸/アミロイド/ストレス応答/タンパク質発現/トリプトファン/プロリン/ラット/遺伝子発現制御/医薬品開発/創薬/大腸菌/発現制御/薬理学/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/筋萎縮性側索硬化症 /生理学/認知症
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3月3日
12
蛍光分子との結合でタンパク質が動き出す「分子ドミノ」
東京科学大学（Science Tokyo）※ 生命理工学院 生命理工学系の菱川湧輝博士と上野隆史教授らは、東京科学大学 総合研究院 科学生命科学研究所の吉沢道人教授、および東京大学 大学院工学系研究科の津本浩平教授、長門石曉准教授の研究グループと共同で、蛍光分子等のスイッチ分子の結合をトリガーとして、タンパク質の動きを協働的に制御する分子設計技術「分子ドミノ」を開発しました。...
キーワード：情報学/人工知能（AI）/分子ロボット/検索システム/産学連携/幾何学/閉じ込め/分光学/芳香環/芳香族/分子カプセル/電子移動/分子デバイス/芳香族化合物/タンパク質合成/X線結晶構造解析/結晶構造解析/光合成/タンパク質デザイン/バイオセンシング/動的挙動/熱安定性/3Dプリンター/センシング/ナノスケール/ロボット/金属イオン/結晶化/分子制御/たんぱく/タンパク質結晶/バイオマテリアル/X線結晶構造/機能性/結晶構造/タンパク質工学/大腸/アミノ酸/ドキソルビシン/トリプトファン/フラーレン/構造変化/合成生物学/生体分子/創薬/大腸菌/分子設計/分子認識/抗がん剤
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