[光操作] 生命機能メカニズム解明のための光操作技術

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

七田 芳則(立命館大学 総合科学技術研究機構 客員教授/京都大学 名誉教授)

概要

 本領域では、光によって生体を制御する革新的な技術の開発を目的とします。このため、「操作」および「観察」とそれらの技術を活用した「機能解明」の3つを領域の柱とし、異分野による連携、融合による新しい生体機能制御技術の確立を目指します。
 近年、ライフサイエンス分野では、光の特性を活かした様々な操作技術の開発により、生命現象の理解が飛躍的に進展しようとしています。例えば、オプトジェネティクスは、光感受性タンパク質の神経細胞への発現と特定波長の光照射によって、脳神経回路の機能解明に革命的な変化をもたらしました。また、最近では、光感受性タンパク質を用いた酵素活性や細胞内シグナル伝達の操作技術、ゲノム編集などとの組合わせによる遺伝子発現の制御技術など、新たな生体機能制御技術の萌芽も確認されます。
 これらの技術開発が爆発的に広がろうとしている背景には、光関連タンパク質の同定や関連因子の知見が過去70年以上にわたって膨大に蓄積され、これらタンパク質を利用した生体への応用の基礎ができあがっていたことが挙げられます。そのため、基礎的な知見のさらなる展開により既存の技術の弱点を解消し、さらに、世界的にも新奇な光操作技術の開発が喫緊の課題として浮かび上がっています。
 以上のことから、本研究領域では、生体機能を光によって操作する技術、光操作によって表出する生命現象を観察・計測・解析する技術、さらにはそれらの技術を用いて生命機能の解明を目指す研究開発を推進します。領域の運営にあたっては、我が国が強みを持つ光生物学や光学、ナノテクノロジー、工学、生理学などとの連携を促すことで、革新的な光操作技術の確立を目指します。

 

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

伊佐 正 京都大学 大学院医学研究科 教授
上田 昌宏 大阪大学 大学院生命機能研究科 教授
大内 淑代 岡山大学 大学院医歯薬学総合研究科 教授
太田 淳 奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 教授
片岡 幹雄 奈良先端科学技術大学院大学 名誉教授/一般財団法人 総合科学研究機構 中性子科学センター サイエンスコーディネーター
高本 尚宜 浜松ホトニクス株式会社 中央研究所 室長代理
寺北 明久 大阪市立大学 大学院理学研究科 教授
寺﨑 浩子 名古屋大学 大学院医学系研究科 眼科学 教授
德富 哲 大阪府立大学 名誉教授
能瀬 聡直 東京大学 大学院新領域創成科学研究科 教授
森 郁恵 名古屋大学 大学院理学研究科 教授
山中 章弘 名古屋大学 環境医学研究所 教授

採択課題一覧

  1. 平成28年度採択課題
  2. 平成29年度採択課題
  3. 平成30年度採択課題

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