「ライジング・スター賞」、「イノベーション賞」、「特別賞」

設立趣旨

さきがけ「1細胞解析」研究領域は、尖った志を持つヘテロジニアスな研究者が互いの創造性を磨きあい、また結集させる場として、10年、20年後のライフ分野の研究を担う若手人材の苗床となることを意図して、研究者の採択・領域運営をおこなって来ました。この期待に応え、本領域の研究・技術開発の発展に大きく貢献した研究者、また自由闊達に研究者同士が切磋琢磨する本研究領域の風土醸成に大きく貢献した研究者に対し、「ライジング・スター賞」、「イノベーション賞」、「特別賞」の3賞を設け、以下の研究者に授与しました。

「ライジングスター賞」：さきがけ「1細胞解析」研究領域において、傑出した研究成果を達成した若手研究者に贈ります。

「イノベーション賞」：さきがけ「1細胞解析」研究領域において、革新的な技術開発を成し遂げた若手研究者に贈ります。

「特別賞」：さきがけ「1細胞解析」研究領域において、本領域の発展に必要なフレームワークとなる技術の構築に貢献するとともに、異分野の研究者同士が自発的に自由闊達な議論を行い創造的な研究の創成に互い切磋琢磨する風土の醸成に貢献した研究者に贈ります。

平成29年度受賞者

多機能蛍光プローブ群を開発し、これらを用いた組織内の１細胞機能解析に成功するという傑出した研究成果を達成した神谷真子研究者に”ライジングスター賞”を、革新的な高速高感度イメージング技術Ghost Motion Imagingを完成させ、超高速蛍光画像サイトメトリーを開発した太田禎生研究者に”イノベーション賞”を贈りました。また、１細胞レベルで細胞系譜を一斉同定するDNABarclockテクノロジーを始めとする細胞情報をDNAに書き込む技術の開発とともに、さきがけ「1細胞解析」研究領域において高い視点から建設的な討論を行い、異分野の研究者同士が自由闊達な議論を自発的に行い創造的な研究の創成に互い切磋琢磨するさきがけらしい本領域の風土の醸成に貢献した谷内江望研究者に”特別賞”を贈りました。

ライジングスター賞

【研究課題名】
多機能蛍光プローブ群による組織内１細胞機能解析

【研究課題概要】
本研究では、新規蛍光イメージングツールの開発により、生きた細胞のみが有する生体分子情報を組織中の1細胞レベルでリアルタイムに捉え、個々の細胞の性質や個性を「非破壊」に理解することを目指します。具体的には、有機化学や物理化学、光化学の観点から最適化された多機能小分子プローブ群を創出することで、酵素活性やpH勾配等の刻々と変化する動的情報を1細胞レベルで検出可能な革新的解析研究ツールを開発します。

【主なPublication】
1. Doura T, Kamiya M, Obata, Yamaguchi Y, et. al.　Detection of LacZ-Positive Cells in Living Tissue with Single-Cell Resolution.
2. Umezawa K, Yoshida M, Kamiya M, et al. Rational design of reversible fluorescent probes for live-cell imaging and quantification of fast glutathione dynamics
3. Chiba M, Ichikawa Y, Kamiya M, et al.　An Activatable Photosensitizer Targeted to γ-Glutamyltranspeptidase

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イノベーション賞

【研究課題名】
新規高速高感度イメージングによる超高速蛍光画像サイトメトリー

【研究課題概要】
本世界最高速で蛍光画像を撮影する超小型・安価・汎用的な新規イメージング技術を軸に、画像識別型1細胞ソーターを開発します。本イメージング技術をマイクロ流体・情報処理工学等と融合し、多情報(形態、分子、局在、代謝)に基づく1細胞識別・回収を数万細胞/秒のスループットで実現します。応用研究を通して本技術を実証し、FACSに代わる世界標準化を目指します。

【主なPublication】
1.Ota S., Horisaki R., Itahashi Y., Ugawa M., Sato I., Hashimoto K., Kamesawa R., Setoyama K., Yamaguchi S., Fujiu K., Waki K., Noji H. Ghost Cytometry Science 360, 1246-1251 (2018)
太田禎生　生体の科学　10月号　Vol.68, No.5, pp. 404-405(2017)

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特別賞

【研究課題名】
１細胞レベルで細胞系譜を一斉同定するDNABarclockテクノロジー

【研究課題概要】
本細胞の発生を1細胞レベルで動的かつ網羅的に追跡することは、細胞・個体・進化を理解するために非常に重要ですが、現在までにそのようなテクノロジーはありません。本研究では細胞の中で時間変化に従ってDNA配列を高頻度で変化させるDNAバーコード(Barclock)を開発し、細胞の系譜を次世代シーケンサーと計算機による再構成によって一斉に1細胞レベルで追跡するテクノロジーを開発します。

【主なPublication】
1. Jo M, Chung AY, Yachie N, et al. Yeast genetic interaction screen of human genes associated with amyotrophic lateral sclerosis: identification of MAP2K5 kinase as a potential drug target. Genome Research 27, 1487-1500 (2017)
2. Ghanegolmohammadia F, Yoshida M, Ohnuki S, et al. Systematic analysis of Ca2+ homoeostasis in Saccharomyces cerevisiae based on chemical-genetic interaction profiles. Molecular Biology of the Cell 28, 3415-3427 (2017)
3.　Yachie N, Takahashi K, Katayama T, et al. Robotic crowd biology with Maholo LabDroids. Nature Biotechnology 35, 310 (2017)
4. Nishida K, Arazoe T, Yachie N, et. al. Targeted nucleotide editing using hybrid prokaryotic and vertebrate adaptive immune systems. Science 353, aaf8729 (2016)
5. Yachie N, Petsalaki E, Mellor JC, et. al. Pooled-matrix protein interaction screens using Barcode Fusion Genetics. Molecular Systems Biology 12, 863 (2016)

平成30年度受賞者

H27年度採択の2期生の中から、サブヌクレオソームレベルのゲノム構造解析について傑出した研究成果を達成した谷口雄一研究者にライジングスター賞を、革新的なシングルセルゲノム解析技術の開発を成し遂げた細川正人研究者にイノベーション賞を、CUBIC技術をもとに生体組織の構造を細胞レベルで精緻に3D解析するCellomics技術の開発を進めるとともに豊富な知識から研究者間の議論を盛り上げた洲崎悦生研究者に特別賞を授与しました。

ライジングスター賞

【研究課題名】
１細胞内多階層オミックス動態の連関性

【研究課題概要】
１つの細胞内では、ゲノム・トランスクリプトーム・プロテオームの各階層が互いに動的に相互作用して複雑な状態性が形成されています。本研究では、世界最先端のハイスループットライブセルイメージング技術とゲノム構造３次元解析技術を軸に、１つの生きた細胞内における各オミックス階層の動態を同時に捉えるシステムワイド計測技術を開発し、連関的に各階層の動態を理解するための基本概念の構築を目指します。

【主なPublication】
1. Ohno M., Ando T, Priest D G, Kimar V, Yoshida Y, Taniguchi Y Sub-nucleosomal genome structure reveals distinct nucleosome folding motifs”, Cell 176, 520-534 (2019)
2. Leclerc S, Arntz Y, Taniguchi Y Extending single molecule imaging to proteome analysis by quantitation of fluorescent labeling homogeneity in complex protein samples Bioconjugate Chemistry 29, 2541-2549 (2018)
3. Kumar V, Leclerc S, Taniguchi Y BHi-Cect: a top-down algorithm for identifying the multi-scale hierarchical structure of chromosomes Nucleic Acids Research 48 Page e26 (2020)

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イノベーション賞

【研究課題名】
組織内の細胞多様性を明らかにする超並列ゲノム解析技術の創成

【研究課題概要】
腫瘍組織には、様々な体細胞変異をもつ癌細胞や正常細胞が混在しています。細胞間の違いを捉えて腫瘍組織の特徴を正確に知るには、数万の細胞のゲノム情報を個別に調べる技術が必要です。本研究では、組織から採取した数万の細胞を超並列処理するために微小液滴技術を用います。ピコリットルの微小液滴内で超微量なゲノムを正確に増幅・解析し、1細胞の網羅的ゲノム情報から組織全体の細胞多様性を捉えるシステム作りを目指します。

【主なPublication】
1. Chijiiwa R, Hosokawa, M, Kogawa M, Nishikawa Y, Ide K, Sakanashi C, Takahashi K, Takeyama H Single-cell genomics of uncultured bacteria reveals dietary fiber responders in the mouse gut microbiota MICROBIOME 8(1) article number5 (2020)
2. Hosokawa M, Nishikawa Y, Kogawa M, Takeyama H Massively parallel whole genome amplification for single-cell sequencing using droplet microfluidics Scientific Reports volume 7, Article number: 5199 (2017)
3. Kogawa M, Hosokawa M, Nishikawa Y, Kazuki Mori K, Takeyama H, Obtaining high-quality draft genomes from uncultured microbes by cleaning and co-assembly of single-cell amplified genomes Scientific Reports volume 8, Article number: 2059 (2018)

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特別賞

【研究課題名】
組織3D染色による細胞の網羅的解析技術の開発

【研究課題概要】
新たに開発した全身全細胞を1細胞解像度で網羅的に解析する基盤技術”“CUBIC”“を用い、細胞階層をターゲットとしたomics戦略 “”Cellomics”“の実現を目指します。本研究計画では、特に3次元組織への抗体・染色剤の浸透性上昇のための条件決定を進め、cmオーダーの臓器の染色と1細胞解像度の3次元イメージングによる網羅的細胞解析技術確立、更にはヒト病理・臨床検体への応用を目指します。

【主なPublication】
1. Susaki E A, Ueda Hiroki R Whole-body and Whole-Organ Clearing and Imaging Techniques with Single-Cell Resolution: Toward Organism-Level Systems Biology in Mammals Cell Chemical Biology 23 137-157 (2016)
2. Nojima S, Susaki E A, Yoshida K et al CUBIC pathology: three-dimensional imaging for pathological diagnosis Scientific Reports 7: 9269 (2017)
3. Tainaka K, Murakami TC, Susaki EA, et al Chemical Landscape for Tissue Clearing Based on Hydrophilic Reagents Cell reports 24(8) 2196-2210.e9 (2018)

2019年度

2020年度3月終了の3期生の中からは、3Dバーテックスモデリング技術を開発した奥田覚研究者にライジングスター賞を、画期的な耐光性脂質プローブを開発した多喜正泰研究者にイノベーション賞を、光学顕微鏡観察と電子顕微鏡観察を関連付ける技術を開発した平林祐介研究者と生体の脳において内在性タンパク質の局在や動態を高解像度かつNativeな形で解析する技術を開発した三國貴康研究者に特別賞を贈りました。

ライジングスター賞

【研究課題名】
１細胞動態の統合モデリングによる三次元組織形成の予測制御

１細胞動態の統合モデリングにより、多細胞組織の力学・生化学場を１細胞レベルで推定し、その三次元的な変形過程を予測制御する新技術の開発に挑みます。さらに、本技術の高い汎用性と定量性を活かして、組織・器官の形成過程における細胞変形や、がんの浸潤過程における細胞運動など、細胞集団が引き起こす生命現象の根本原理に迫るような、１細胞を基礎とする生体力学研究の革新的展開を目指します。

【主なPublication】
1. Okuda S, Miura T, Inoue Y, Adachi T, Eiraku M Combining Turing and 3D vertex models reproduces autonomous multicellular morphogenesis with undulation, tubulation, and branching Sci Rep. 8 8522 (2018)
2. Okuda S, Eiraku M Role of molecular turnover in dynamic deformation of a three-dimensional cellular membrane Biomechanics and Modeling in Mechanobiology 16(5): 1805-1818 (2017)
3. Okuda S, Unoki K, Eiraku M, Tsubota K Contractile actin belt and mesh structures provide the opposite dependence of epithelial stiffness on the spontaneous curvature of constituent cells Development Growth and Differentiation 59 455-464 (2017)

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イノベーション賞

【研究課題名】
組織内の細胞多様性を明らかにする超並列ゲノム解析技術の創成

【研究課題概要】
本研究では、褪色に強い蛍光分子を基盤にして、生きた細胞内における脂質の動的挙動をリアルタイムに精密解析するための技術の構築を目指します。細胞内に存在する脂肪滴や、細胞膜分子を選択的に可視化するための手法を創出し、これらを極限の分解能でイメージングします。細胞内で脂肪滴が形成される過程や脂肪酸が代謝される機構が明らかになれば、脂質代謝が関与する創薬開発にも繋がります。

【主なPublication】
1. Wang CG, Taki M, Sato Y, Tamura Y, Yaginuma H, Okada Y, Yamaguchi S A photostable fluorescent marker for the superresolution live imaging of the dynamic structure of the mitochondrial cristae PROC. NATL.. ACAD. SCI. U.S.A. 15817-15822 (2019)
2. Grzybowski M, Taki M, Senda KA Highly Photostable Near-Infrared Labeling Agent Based on a Phospha-rhodamine for Long-Term and Deep Imaging. Angew. Chem. Int. Ed. 57：10137-10141 (2018)
3. Griesbeck S, Michail E, Wang C, et al Tuning the π-bridge of quadrupolar triarylborane chromophores for one- and two-photon excited fluorescence imaging of lysosomes in live cells Chem. Sci. 10: 5405-5422 (2019)
4. Griesbeck S, Ferger M, Czernetzi C, et al Optimization of Aqueous Stability versus π‐Conjugation in Tetracationic Bis(triarylborane) Chromophores: Applications in Live‐Cell Fluorescence Imaging Chem. Eur J. 25: 7679-76857(2019)

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特別賞

【研究課題名】
哺乳類生体内単一ニューロンの微細構造観察法開発

【研究課題概要】
本研究では、従来の「ランダムに選ばれたニューロン」の観察から「特定のニューロン」の観察へと電子顕微鏡観察を次のレベルへ進化させる技術を開発します。これにより、複雑に絡み合った脳組織の中の特定の単一ニューロンについて、投射パターン解析から細胞内小器官などの内部構造、シナプス結合までの解析を行います。さらには、この手法を応用し多様な幹細胞、グリア細胞の個性を新しい切り口で初めて明らかにします。

【主なPublication】
1. Hirabayashi Y, Tapia JC, Polleux F Correlated Light-Serial Scanning Electron Microscopy (CoLSSEM) for ultrastructural visualization of single neurons in vivo Scientific Reports 8 14491 (2018)

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特別賞

【研究課題名】
脳組織内１細胞での内在性タンパク質の網羅的局在・動態解析

【研究課題概要】
脳の機能を分子レベルで理解するためには、機能素子としての脳細胞をタンパク質レベルで理解する必要があります。本研究では、ゲノム編集技術を脳組織内の１細胞に適用することで、任意のタンパク質を任意のタグで標識し高精度に解析するための方法を開発します。この方法により、複雑な脳において内在性タンパク質の局在や動態を高解像度で、迅速に、網羅的に観察し、脳の機能をタンパク質の挙動で説明することを目指します。

【主なPublication】
1. Nishiyama J, Mikuni Y, Yasuda R Virus-mediated genome editing via homology-directed repair in mitotic and postmitotic cells in mammalian brain Neuron 96 755-68 (2017)