| 研究テーマ |
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所属長名 |
研究テーマ詳細 |
| 所属・ラボ名 |
| ゲノム3次元構造データの数理・計算科学 |
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大浪 修一 |
ゲノムDNAは細胞核内で特徴的な3次元構造を形成しています。次世代シーケンサーを用いたHi-C法は、空間的に近接するゲノムペア断片の大規模データに基づいた2次元情報を提供します。サマースクールでは、データ駆動的な数理・計算科学的アプローチから、そのような2次元データを3次元空間内のゲノム構造モデルに変換することに取り組みます。可視化される3次元構造モデルを通して、ゲノム機能の理解を目指しましょう。 |
| 発生動態研究チーム |
| ⼀分⼦・超解像ライブセルイメージング |
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岡田 康志 |
ER、ゴルジ体、ミトコンドリアなど、細胞の中の様々な構造が教科書に記載されています。これらの構造は、細胞の中で本当はどんな形をしていて、どんな風に動き、機能しているのでしょうか︖ また、細胞の中では、様々なタンパク質分⼦が様々な機能を果たしています。そんな「はたらく分⼦」の様⼦を⾒てみたいと思いませんか︖ 貴⽅の⾒てみたい構造・分⼦は何ですか︖ ぜひ志望動機に「見てみたいもの、コト」を書いて下さい。⼀緒に⾒てみましょう。 |
| 細胞極性統御研究チーム |
| マウス卵母細胞における染色体分配装置のライブイメージング |
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北島 智也 |
母なる細胞である卵子は、卵母細胞が減数分裂することで生まれます。卵母細胞は、遺伝情報を保持する染色体を正しく卵子へ分配し、子孫に伝えるために、あらゆる手を使っています。本研究テーマでは、マウス卵母細胞の染色体および分配装置をライブイメージングし、減数分裂における染色体分配のプロセスを直感的かつ定量的に理解することを目的とします。薬剤を用いて特定機能を操作することで、それらの染色体分配に果たす役割を調べます。 |
| 染色体分配研究チーム |
| AIを活用した蛍光レポーターの開発 |
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小長谷 有美 |
ChatGPTに代表される生成AI（人工知能）は急速に普及し、私たちの生活や仕事のスタイルを変革すると期待されています。タンパク質の構造解析の分野では、AlphaFoldといった機械学習アルゴリズムによって非常に高い精度でタンパク質の立体構造予測が可能になってきました。本コースでは機械学習アルゴリズムを活用し、細胞内の分子活性を測定する蛍光レポーターの開発に取り組みます。 |
| 定量的細胞運命決定研究チーム |
| 環境変化に適応して胚が発生を正確に進行する仕組み |
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近藤 武史 |
私たちの体は、受精卵という一つの細胞が分裂を繰り返して数を増やしながら、分化することで形成されます。この胚発生過程はダイナミックで美しい現象で、全体としてはとても正確に進行します。この胚発生過程において、胚は様々な環境や条件の変化にもうまく適応して発生を進行させていると考えられますが、その仕組みや原理についてはまだまだ不明な点が多く残されています。本研究では発生環境の条件が変化した際に胚を構成する細胞がどのように応答し、振る舞いを変化させるのかということを、イメージングやトランスクリプトーム解析を通じて解析し、胚発生の頑強性について考察します。 |
| 発生ゲノムシステム研究チーム |
| タンパク質の無細胞合成 |
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清水 義宏 |
DNAの情報がRNAに転写され、タンパク質へと翻訳される一連の流れはセントラルドグマと呼ばれ、あらゆる生命現象の根幹を成します。この流れを試験管内に再現し、人工的にDNAからタンパク質を作る技術は無細胞タンパク質合成系と呼ばれ、様々な生命研究に役立てられています。サマースクールでは実際に無細胞系によってタンパク質を作ってもらい、セントラルドグマの流れを肌で感じてもらえればと思います。
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無細胞タンパク質合成研究チーム
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| 冬眠様状態における血中低代謝誘導物質の探索 |
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砂川 玄志郎 |
人間はまだ冬眠できませんが、冬眠をしないマウスの脳を刺激し冬眠に近い状態（冬眠様状態）に誘導することは可能になっています。神経の発火からはじまる冬眠様状態ですが、全身の細胞へどのように冬眠の指令を届けているのでしょうか？そこで、本研究テーマでは当研究室で保有する複数の冬眠様モデルマウスから採血を行い、培養細胞の培地に血液の成分を添加し細胞の生育にどのような影響を及ぼすか観察することで、冬眠様状態のマウスの血液に低代謝誘導物質が存在するかどうか検証します。 |
| 冬眠生物学研究チーム |
| 尿路系臓器の接続をインビトロで可能にする系の開発 |
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髙里 実 |
哺乳類の発生において、中胚葉性組織である腎臓は、内胚葉性組織である膀胱に尿管を介して接続する。これは、生物の内側が外側へと開口する、発生学的に重要な事象である。本研究では、マウスの胎仔を用いて、この尿管と膀胱とが接続するイベントを観察し、特にインビトロでの再現を試みる。 |
| ヒト器官形成研究チーム |
| 微⽣物進化をゲノムから読み解く |
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古澤 力 |
土壌や河川や動物の腸内など、微生物は様々な環境において生育しています。私達の研究室では、そうした微生物の環境適応や進化の過程が持つ性質を、実験と理論の両面から解析しています。この実習では、皆さんが環境中から単離した微生物のゲノム配列を、最新のシーケンス機器を用いて解析します。培養やゲノムの抽出から、バイオインフォマティクスの技術を用いた配列決定まで体験をしてもらう予定です。 |
| 多階層生命動態研究チーム |
| 感染症は生殖中枢の活動にどのような影響を与えるだろうか？ |
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宮道 和成 |
脳には様々なタイプの神経細胞が存在し、複雑なパターンで活動することで動物の⾏動や臓器の機能を制御しています。ウイルス遺伝⼦⼯学を⽤いると、⾏動中のマウスにおいて特定のタイプの神経細胞の活動を可視化したり操作したりできます。本研究テーマでは、卵子や精子の発育を制御する生殖中枢として、視床下部弓状核においてキスペプチンを発現する神経細胞のライブイメージングを行います。このマウスに細菌毒素を与えて感染症状態を引き起こし、体温を測定すると同時にキスペプチン神経細胞の活動にどのような影響があるかを観察します。これらの結果から、感染症が生殖中枢の活動に与える影響について考察します。 |
| 比較コネクトミクス研究チーム |
| 小学理科の算数だけで、ベッセル型光シート顕微鏡を設計・構築する |
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渡邉 朋信 |
光学顕微鏡の構築には、難しい専門知識が必要だと思われがちである。たしかに、非線形光学原理などを理解するには物理の知識が必要であるし、波動光学で対物レンズの集光を計算するには高等数学が必要である。しかし、私たちが「組む」だけなら、小学理科の知識だけで十分である。計算を便利にするためにせいぜい中学数学を使うくらいだ。本コースでは、生命科学研究者が本格的な顕微鏡構築を始めるための基礎知識を学びながら、ベッセル型光シート顕微鏡を実際に設計・構築して頂く。 |
| 先端バイオイメージング研究チーム |
| 細胞・組織・個体はどのように動的恒常性を維持するのか？ |
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Sa
Kan Yoo |
一見、不変に見えるような組織でも、多くの生体組織においてダイナミックな細胞の入れ替わりが行われています。この動的恒常性は生命維持に不可欠であり、その破綻は、癌や老化といった疾病につながることがあります。私たちは、細胞・組織・個体における動的恒常性の維持とのその破綻プロセスを、遺伝学的アプローチやイメージングのできる実験系に落とし込むことで、そのメカニズムを明らかにすることを目指しています。具体的には、ショウジョウバエを使い、最近私たちが発見した新しい細胞死エレボーシスの分子機構の解明を目指します。 |
| 動的恒常性研究チーム |
