京都大学研究Discovery Saga

ヒトiPS細胞由来神経細胞を用いた大規模スクリーニングにより、神経細胞の突起伸長を促進する化合物群を特定した。化合物群の解析により、酵素「TNIK」を神経細胞の突起の伸長を制御する新たな創薬標的として発見した。ヒットした化合物群の化学構造の最適化により「チエノピリドン誘導体」を候補化合物として新たに見出した。チエノピリドン誘導体は、ヒト脳オルガノイドでも神経突起の伸長効果を示した。1. 要旨　今村恵子（...

キーワード：最適化/運動発達/霊長類/生成機構/政策研究/突起伸長/機能性/リン酸/コピー数多型/レジストリ/精神医学/知的障害/統合失調症/脳神経科学/iPS細胞/ニューロン/染色体/前頭葉/オルガノイド/ゲノム編集/in vitro/キナーゼ/スクリーニング/てんかん/遺伝子治療/運動ニューロン/神経科学/神経回路/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/創薬/脳疾患/誘導体/ゲノム/コホート/ヒトiPS細胞/遺伝子/自閉スペクトラム症/神経疾患/認知症/臨床研究

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発表日：2026年4月18日

硫黄が光で動く新反応

―硫黄種が自律的かつ触媒的に働き、難反応基質を活性化―

化学理工学専攻の大宮寛久教授、村上翔助教、薬学研究科の柳田瞭大学院生、Institute of Chemical Research of CataloniaのValero Gimeno Alfonso大学院生、University of TorontoのJustin Ching大学院生らの研究グループは、硫黄を含む分子が光を受けて自律的かつ触媒的に働き、反応しにくい有機分子を活性化する新しい反応手法を開発しました。炭素ラジカルは医薬品や機能性分子の合成に役立つ重要な反応中間体ですが、従来は高価な光触媒や金属試薬を必要とすることが多く、簡便で汎用的な方法の開発が課題でした。今回の研究では、...

キーワード：機能性分子/有機分子/可視光/活性種/持続可能/光触媒/機能要素/機能性/エポキシド/ラジカル/有機合成

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発表日：2026年3月28日

付加重合でポリアミドを作る

―多段階ラジカル異性化による新たな高分子合成―

高分子化学専攻の黒田啓太博士後期課程学生、大内誠教授のグループは、ラジカル重合中に複数の異性化反応を連続的に起こす「カスケード型ラジカル異性化重合」により、主鎖にアミド結合を周期的に含む新たな高分子を合成することに成功しました。付加重合によって得られる高分子は通常は炭素–炭素結合のみからなる主鎖構造を有しますが、今回見いだした重合はアミド結合［–CONH–］やエーテル結合［R–O–R’］を主鎖に導入できる新しい高分子合成反応であり、分子設計を工夫することで分解性の付与も可能です。本異性化重合で得られる高分子は従来の重合では得られなかった主鎖構造を有しており、機能性材料や環境調和型材料の開発...

キーワード：環境調和/アミド/ポリアミド/ラジカル重合/共重合/高分子/高分子化学/高分子合成/ポリマー/機能性材料/光分解/機能性/アミド結合/ケトン/ラジカル/分子設計

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発表日：2026年3月28日

ヒトミクログリアにおけるアルツハイマー病重要分子APOEの新たな機能を解明

―酸化ストレスを介したミクログリア増殖制御の仕組みを発見―

ヒトiPS細胞を用い、アルツハイマー病注1）をはじめとする筋萎縮性側索硬化症やパーキンソン病などの神経変性疾患注2）の主要なリスク因子であるAPOE注3）遺伝子を欠損させたミクログリア注4）を作製した。APOE欠損がNUPR1-p21注5）経路の活性化とTGF-betaシグナル注6）の変化を引き起こし、これらがミクログリアの増殖を著しく抑制することを突き止めた。本研究により...

キーワード：データ駆動/人工知能（AI）/免疫機能/細胞周期制御/タンパク質複合体/霊長類/生成機構/政策研究/CRISPR-Cas/機能性/脂質輸送/輸送体/ゲノム編集技術/増殖抑制/病原体/タウタンパク質/環境要因/脳神経科学/CRISPR/iPS細胞/p21/ROS/グリア細胞/シグナル伝達系/ニューロン/遺伝子発現解析/炎症反応/細胞株/自己複製/発現解析/免疫染色/運動機能/筋萎縮/生理機能/前頭葉/TGF-β/オルガノイド/ゲノム編集/病態解明/ATP/CRISPR-Cas9/in vitro/RNA/SOD1/アミロイド/アルツハイマー病/インフラマソーム/グリア/シグナル分子/スクリーニング/トランスクリプトーム/パーキンソン病/ミクログリア/ラット/リポ多糖/遺伝子治療/運動ニューロン/炎症性サイトカイン/活性酸素/活性酸素種/共焦点顕微鏡/蛍光色素/細胞周期/細胞増殖/神経科学/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/創薬/免疫応答/免疫細胞/ゲノム/コホート/サイトカイン/ストレス

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発表日：2026年3月13日

2µm帯赤外線フォトニック結晶レーザー（PCSEL）の発振に成功

― 健康モニタリング、ガスセンシング、通信／LiDAR等の次世代光センシング技術の進化のために ―

高等研究院の野田進特別教授、工学研究科附属光・電子理工学教育研究センターの石﨑賢司特定准教授、井上卓也准教授、メーナカデゾイサ教授らのグループと旭化成エレクトロニクス株式会社は、2µm帯赤外線フォトニック結晶レーザーの発振に成功しました。PCSELは、小型でありながら、高出力・高指向性・高機能性を特長とする次世代の半導体レーザーであり、PCSELによる2μm帯レーザーの実現により、生体内物質の非侵襲センシング、がんリスク研究への応用など、従来技術では適用が難しかったアプリケーションへの展開を目指します。本研究成果について、2026年3月の応用物理学会で発表します。研究詳細...

キーワード：赤外線/中赤外/GaSb/光センシング/LiDAR/センシング/モニタリング/レーザー/半導体/半導体レーザー/生体内/機能性/非侵襲

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発表日：2026年3月2日

フリーNH 部位を有するキラルナノグラフェンの合成とスピン輸送特性

ナノグラフェンとは、炭素と水素から構成されるナノメートルサイズのπ共役系分子を指します。その電子状態はグラフェンに類似したものにとどまらず、ナノグラフェン特有の構造的性質を反映した興味深い性質が多数報告されています。ナノグラフェンの多様性をさらに拡張する戦略として、i）ヘテロ元素の導入、ii）曲面構造の誘起、が重要な分子設計指針として挙げられ、それぞれヘテロナノグラフェン、非平面ナノグラフェンとして分類されています。特に、ねじれた曲面構造を形成することでキラリティが生じ、円二色性（CD）や円偏光発光（CPL）といったキラル光学特性が発現します。近年では、キラリティ誘起スピン選択性（CISS）と...

キーワード：スピン偏極/輸送特性/円二色性/π共役系/円偏光発光/キラル/光学材料/ナノグラフェン/円偏光/選択性/電子状態/光学特性/グラフェン/スピン/ナノメートル/ヘテロ元素/機能性/分子設計

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2026年1月22日

ガラス強化技術で電子材料の特性を制御

―化学強化ガラスの新しい応用展開―

材料化学専攻ガラス基礎科学講座の寺門信明特定准教授、東北大学大学院工学研究科の安達海渡修士課程学生（研究当時）、藤原巧教授（研究当時、現：東北職業能力開発大学校学長）らの研究グループは、スマートフォンのカバーガラスに用いられる化学強化技術を応用し、電子材料であるチタン酸バリウムの相転移温度を約30℃上昇させることに成功しました。化学強化ガラスは、化学的な処理によってガラス表面に圧縮応力を与えて割れにくくしたガラスであり、スマートフォンのカバーガラスなどに広く利用されています。本研究では、このガラス表面に生じる応力場に着目し、ガラス中に電子材料を組み込むことで、電子材料...

キーワード：応力場/相転移/チタン/チタン酸バリウム/内部応力/シミュレーション/機能性材料/微粒子/有限要素法/機能性/スマートフォン

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発表日：2025年10月16日

人と動物実験のギャップをつなぐ卵殻膜研究

―³Hラベル体内動態解析とIBDモデルによる腸内細菌バランス改善機序の解明―

髙宮幸一複合原子力科学研究所教授、清水美穂東京農工大学客員准教授、跡見順子同客員教授（研究当時）、渡邊敏行同教授らは、卵殻膜の主要タンパク質をプロテオミクス解析によりリゾチームと同定し、動物実験とヒト臨床試験を体重あたり同一投与量で比較することで、両者に共通する有効性を初めて明らかにしました。これまでに知られていなかった複合天然素材をトリチウムラベルし、体内動態を簡便に解析できる手法を開発し、この成果により、今後、卵殻膜を活用した新しい機能性食品や医療補助食品の開発が期待されます。　本研究成果は、2025年9月18日に、国際学術誌「International Journal ...

キーワード：トリチウム/リチウム/原子力/機能性/機能性食品/リゾチーム/IBD/オミクス/オミクス解析/動態解析/プロテオミクス/体内動態/臨床試験/細菌/腸内細菌/動物実験

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発表日：2025年9月21日

燃料電池や触媒などへの応用が期待されるプロトン機能性材料を発見

南部雄亮複合原子力科学研究所特定教授は、本橋輝樹神奈川大学教授らの研究グループ、杉本邦久近畿大学教授、Zi Lang Goo 同研究員（研究当時）、林克郎九州大学教授、稲田幹同准教授、木本浩司物質・材料研究機構センター長、Maxim Avdeev オーストラリア原子力科学技術機構（Australian Nuclear Science and Technology Organisation：ANSTO）博士との共同研究により、卓越した熱安定性を有するストロンチウム・ガリウム酸水酸化物を発見しました。本化合物は、独自開発した「気相水酸化物化反応」を用いて合成され、電子顕微鏡、X線回折、...

キーワード：X線回折/ストロンチウム/中性子/中性子回折/赤外分光/固体酸/固体酸触媒/酸触媒/電池/熱安定性/燃料電池/機能性材料/原子力/酸化物/電子顕微鏡/機能性/結晶構造/プロトン

他の関係分野：数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年8月7日

細胞の情報伝達を制御する足場脂質

―アレスチンと膜脂質の協調作用による受容体の細胞内取り込み機構―

細胞はGタンパク質共役型受容体（GPCR）と呼ばれる細胞表面のセンサータンパク質を用いて、外界からの情報分子を細胞内に伝えます。この情報伝達の効率を調節する重要な仕組みの一つに、GPCRの細胞内への取り込み（内在化）による情報伝達の収束があり、アレスチンというタンパク質がその役割を担います。アレスチンがGPCRと結合する際に、機能性膜脂質であるPIP2が関わることが報告されていますが、その詳細な分子機構は不明な点が多く残されていました。　井上飛鳥薬学研究科教授（兼：東北大学教授）、倉本律輝東北大学博士課程学生らの研究グループは、アレスチンがPIP2...

キーワード：センサータンパク質/センサー/機能性/膜脂質/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/受容体/創薬/脂質

他の関係分野：環境学工学農学

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発表日：2025年8月7日

異方的量子スピンジグザグ鎖モデルの予測を実験的に実証

―新たな物質機能性の実現が期待―

堀文哉理学研究科博士課程学生（現：東北大学助教）、松平広康同博士課程学生、北川俊作同准教授、石田憲二同教授、鈴木大斗広島大学博士課程学生、鬼丸孝博同教授の研究グループは、近年提案された異方的量子スピンジグザグ鎖モデルの予測を実験的に実証しました。　固体物理の分野では、通常の磁性体では見られない秩序状態や準粒子の研究が注目されています。以前、同研究のグループは希土類のイッテルビウム（Yb）原子がジグザグ鎖を形成する磁性半導体YbCuS2において、格子間隔と非整合な周期をもつ磁気秩序（非整合磁気秩序）と電気的中性な準粒子を発見しました。この現象を説明する...

キーワード：磁気秩序/準粒子/多極子/多極子秩序/量子コンピュータ/量子スピン/磁性体/磁性半導体/希土類/スピン/スピントロニクス/半導体/機能性/妥当性

他の関係分野：数物系科学総合理工工学農学

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発表日：2025年6月3日

光を使って高分子を高付加価値化する手法を開発

－機能性ホスホン酸エステルの導入に成功－

材料化学専攻の大宮寛久教授と東京科学大学（Science Tokyo）物質理工学院応用化学系の稲木信介教授、玉野智大大学院生（当時）らの研究チームは、高分子に可視光を照射することにより高分子に機能性部位を導入し、高付加価値な高分子に変換する手法を開発しました。プラスチックに代表される高分子化合物は分子変換することで、その性質を大きく変えることができます。近年、可視光の照射という穏和な条件で駆動する光酸化還元触媒を用いて、酸化還元活性エステルを導入した高分子を分子変換する方法が注目されていますが、高分子主鎖上に生成する炭素ラジカル種を利用するため、扱える反応には制約があり、...

キーワード：エステル/機能性高分子/高分子/触媒反応/リチウムイオン電池/可視光/温度応答性/電池/プラスチック/リチウム/酸化還元/添加剤/機能性/リン酸/カチオン/ラジカル/官能基/分子変換

他の関係分野：化学工学農学