安藤 俊哉

生体内ナノ結晶構造の進化的起源の構成的理解

グラント番号：JPMJCR24B1

研究代表者

安藤 俊哉

主たる共同研究者

荒木 祥文	北海道大学 大学院地球環境科学研究院　特別研究員(PD)
中津 史	新潟大学 大学院医歯学総合研究科　教授
林 茂生	神戸大学 大学院医学研究科　客員教授

研究概要

洗練された物性を有する生体内微細構造構築を発想のシーズとした革新的な生体ナノマテリアルの成型技術基盤を確立します。多様な機能性クチクラナノ構造を創出する昆虫の「シャフト細胞」の進化に着目し、シャフト細胞固有の小胞体ネットワークを起点として、生体膜/隣接基質の微細凹凸形態を自在に制御する技術を開発します。本技術を活用して制御分子の祖先状態の細胞内膜動態を復元し、生体ナノ結晶の進化原理を解明します。

奥田 覚

器官工作技術の開発と形態形成・進化メカニズムの解明

グラント番号：JPMJCR24B2

研究代表者

奥田 覚

主たる共同研究者

磯部 圭佑

理化学研究所 光量子工学研究センター　上級研究員

研究概要

多細胞生物の発生プロセスは適度に頑強であり、この頑強性は種の維持に不可欠です。一方で、このプロセスにはバラつきがあり、種が進化する余地を生んでいます。本研究では、独自の器官工作技術を開発し、上皮の形態形成を自在に操作することで、発生プロセスの頑強さとバラつきが両立される仕組みを解明します。

末次 志郎

細胞膜の自在造形による生体物資の万能送達

グラント番号：JPMJCR24B3

研究代表者

末次 志郎

主たる共同研究者

井上 尊生	ジョンズホプキンス大学 細胞生物学部　教授
江藤 浩之	京都大学 iPS細胞研究所　部門長・教授（副所長）
鈴木 健一	岐阜大学 糖鎖生命コア研究所　教授
堀田 秋津	京都大学 iPS細胞研究所　主任研究員・准教授

研究概要

多細胞生物では、恒常性維持や機能発現のために、細胞間の情報として生体物資の送達が行われています。しかし、任意の生体物資を任意の量で任意の標的細胞に送達する万能な手法が存在しませんでした。そこで、細胞生物学、ケミカルバイオロジー、１分子イメージング、血小板生物学、遺伝子細胞治療の専門家が連携し、既存の概念にない「細胞突起の自在造形」を基盤とする、万能送達技術の開発とその生体への適用を提案します。

杉本 亜砂子

線虫特異的な染色体再編成現象を利用した革新的染色体操作技術の開発

グラント番号：JPMJCR24B4

研究代表者

杉本 亜砂子

主たる共同研究者

CARLTON Peter	京都大学 大学院生命科学研究科　准教授
菊地 泰生	東京大学 大学院新領域創成科学研究科　教授
吉田 恒太	新潟大学 脳研究所　特任教授

研究概要

線虫は100万以上の種がいると言われており、その生態や形態、ゲノム構造も極めて多様です。本研究では、発生の過程で染色体の一部が捨てられる「染色体削減」や、種分化と連動した「染色体融合・開裂」などの、一部の線虫でみられるユニークな染色体再編成現象の分子メカニズムを解明します。さらに、明らかにした染色体再編成メカニズムを利用して、他の生物種にも適用できる革新的な染色体操作技術の開発を目指します。

成川 礼

バクテリアを光で遊ぶ

グラント番号：JPMJCR24B5

研究代表者

成川 礼

主たる共同研究者

榎本 元	東京農業大学 応用生物科学部　助教
大林 龍胆	東京都立大学 大学院理学研究科　准教授
尾崎 省吾	九州大学 大学院薬学研究院　准教授
加藤 節	広島大学 大学院統合生命科学研究科　准教授
新谷 政己	静岡大学 工学部　教授
三宅 敬太	東京大学 大学院総合文化研究科　助教

研究概要

本課題では，CBCR分子群を基盤として多彩な光操作ツールを開発し，それらのツールと一細胞計測技術を駆使して，バクテリアの増殖・運動・プラスミド動態を操作し，バクテリアの振る舞いを詳細に解明する．本課題から生み出される新技術と，それを駆使して得られる知見は，「バクテリアを光で遊びたおす」ためのブレイクスルーを提供し，基礎研究のみならず広範な分野への大きな波及効果が期待される．

原田 慶恵

量子スマートツール：温度シグナリング操作による神経/グリアの機能制御

グラント番号：JPMJCR24B6

研究代表者

原田 慶恵

主たる共同研究者

五十嵐 龍治	東京科学大学 生命理工学院　教授
岡部 弘基	東京大学 大学院薬学系研究科　特任准教授
小山 隆太	国立精神・神経医療研究センター 神経研究所　部長

研究概要

細胞内温度変化に着目し「温度シグナリング」という新規生物学的ロジックを提唱します。革新的な蛍光ナノダイヤモンド量子ツールを使用して、細胞内の特定の構造体や局所の温度を制御し、高次細胞機能の操作に挑戦します。特に、脳スフェロイドにおける人為的な温度操作から神経回路形成、神経分化、神経病態を制御します。熱を武器としてダイナミックな生理機能の理解と制御に広く応用可能な細胞機能制御技術基盤を創成します。