生命分子機構

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オートファジーと相分離を、分子レベルで解き明かす。

生命分子機構分野は、細胞が自分の成分を分解する「オートファジー」のしくみを、分子のレベルで研究しています。
タンパク質が集まって液体のような集まりをつくる「液－液相分離」の考え方と、タンパク質の立体構造の情報を手がかりにします。
複雑な現象を試験管の中で単純にして再現する研究と、酵母や哺乳類の細胞を使った研究を並行して進めています。
遺伝子病制御研究所の研究室で、大学院医学院の免疫科学講座 生命分子機構教室を兼ねています。

Research研究课题

液－液相分離の考え方でタンパク質の集団としての振る舞いを理解し、立体構造の情報を使って働きを調べるという2つの方針で、さまざまな生命現象を分子レベルで明らかにすることを目指しています。これまで重点的に取り組んできたオートファジーに加え、睡眠のような高次の生命現象のしくみの解明にも取りかかっています。

※示意图

オートファジーのしくみ↗

数十種類のAtgタンパク質が協力して進むオートファジーについて、個々のタンパク質の構造と働きを調べ、精製したタンパク質と人工の膜を使って試験管の中で過程を再現しています。酵母や培養細胞を使った解析も組み合わせています。

※示意图

液－液相分離が制御する生命現象↗

タンパク質や核酸が集まって液体状の会合体をつくり、細胞の中に特定の働きの「場」をつくる液－液相分離に注目し、オートファジーを含む生命現象での役割を調べています。

※示意图

立体構造にもとづく働きの解明↗

これまで実験で決めてきたAtgタンパク質の立体構造と、AlphaFold2による構造予測を活かし、立体構造の情報からタンパク質の働きを合理的に調べています。

※示意图

タンパク質から見る睡眠のしくみ↗

筑波大学と共同で、ショウジョウバエで見つかった睡眠を促すタンパク質「Nemuri」の働きを調べています。脳の中でタンパク質が液－液相分離を起こすことで睡眠が引き起こされる、という仮説のもとで研究を進めています。

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