光の特性を活用した生命機能の時空間制御技術の開発と応用

戦略目標

「生命科学分野における光操作技術の開発とそれを用いた生命機能メカニズムの解明」

研究総括


影山 龍一郎(京都大学 ウイルス研究所 教授)

概要

 本研究領域では、光操作技術の開発および応用による生命機能の高度理解と制御を目的とします。
 近年、オプトジェネティクスなどの光操作技術の進展により、生命科学研究のあり方が大きく変わろうとしています。これらの技術は、高い時空間分解能での機能制御を特徴とすることから、生命機能の理解に飛躍的な進展をもたらしつつあります。光の特性を活かした生命機能の制御技術は、可逆性・即時性などの他にない技術特性等からも今後は多様な分野への急速な展開が予想されます。
 一方で、これらの技術は生命機能の解明に向けて決して万能とは言えません。例えば、光源毒性による生体への影響や因子導入による機能障害、さらには光タンパク質の精密制御など、技術が浸透しつつある現在もなお多数の課題が挙げられています。また、将来の医療応用を見据えた場合、光照射や因子導入の生体侵襲そのものが臨床展開への大きな障害となることは容易に類推できます。
 以上のような背景から、本領域では、上記課題を克服する光操作技術の開発とそれらを活用する生命機能の制御動作原理の解明を行います。具体的には、脳・神経、免疫、発生、再生、がんなどの多様な生命現象を対象とし、複雑な生体システムの理解と制御を目指します。

 

本研究領域は、文部科学省の選定した戦略目標「生命科学分野における光操作技術の開発とそれを用いた生命機能メカニズムの解明」のもとに、平成28年度に発足しました。

領域アドバイザー

石井 優 大阪大学 大学院医学系研究科/生命機能研究科 教授
伊藤 博康 浜松ホトニクス株式会社 中央研究所第9研究室長、筑波研究センター副センター長
狩野 方伸 東京大学 大学院医学系研究科 教授
河村 悟 大阪大学 名誉教授
清末 優子 理化学研究所 ライフサイエンス技術基盤研究センター ユニットリーダー
小早川 令子 関西医科大学 附属生命医学研究所 特命教授
小林 和人 福島県立医科大学 医学部附属生体情報伝達研究所 教授
武田 洋幸 東京大学 大学院理学系研究科 教授
永井 健治 大阪大学 産業科学研究所 教授
南部 篤 自然科学研究機構 生理学研究所 生体システム研究部門 教授
濡木 理 東京大学 大学院理学系研究科 教授

平成28年度採択分

霊長類の大規模回路の光遺伝学的操作による高次脳機能の解明

研究代表者(所属)

伊佐 正 (京都大学 大学院医学研究科 教授)

記憶構造を解明する新しい光操作・画像法の開発

研究代表者(所属)

河西 春郎 (東京大学 大学院医学系研究科 教授)

ゲノムの光操作技術の開発と生命現象解明への応用

研究代表者(所属)

佐藤 守俊 (東京大学 大学院総合文化研究科 准教授)

ミクロからマクロまでシームレスに細胞と会話する光技術の開発

研究代表者(所属)

松田 道行 (京都大学 大学院生命科学研究科 教授)

光を用いた睡眠の機能と制御機構の統合的解析

研究代表者(所属)

柳沢 正史 (筑波大学 国際統合睡眠医科学研究機構 機構長/教授)

ファイバーレス光遺伝学による高次脳機能を支える本能機能の解明

研究代表者(所属)

山中 章弘 (名古屋大学 環境医学研究所 教授)

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