統合システム生物学分野 Systems Biology

English

Microbial Interaction
微生物インタラクション

渡辺 大輔
Daisuke Watanabe

渡辺先生の顔写真
人類に身近な微生物がどのようにふるまい、他生物や環境要因とどのように相互作用することで複雑な生態系を構築するのかを分子・代謝・細胞レベルで明らかにし、ミクロの世界における多様性の理解を目指した研究・教育を行います。食と健康を意識したバイオ技術にも貢献していきます。

研究テーマ

  1. 伝統的発酵食品における微生物生態
  2. 麹菌に由来する発酵食品の健康増進作用
  3. TOR (Target of Rapamycin)シグナル経路の解明
微生物生態系における多様なインタラクション
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Organelle Contro
オルガネラ制御生物学

木俣 行雄
Kimata Yukio

木俣先生の顔写真
オルガネラの形態や働きは一定ではなく、環境に応じて変化します。真核微生物である酵母を用い、生物がオルガネラを制御する仕組みを研究し、酵母によるバイオ医薬品などの生産、そしてエタノール発酵に役立てることを目指します。

研究テーマ

  1. 小胞体ストレスとUnfolded protein response
  2. オルガネラの改変による高機能酵母株の作出
  3. 酵母を用いたヒト疾患へのアプローチ
図
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Environmental Microbiology
環境微生物学

吉田 昭介
Shosuke Yoshida

吉田昭介先生の顔写真
Bio Discovery Session
ユニークな機能を持つ微生物、その酵素と代謝、そして進化の謎の解明。生命がつくりあげてきた戦略を道標とし、持続可能な開発目標（SDGs）に貢献する技術の開発につなげたい。

研究テーマ

  1. 分子生物学的アプローチによるPET代謝細菌の機能解明
  2. 代謝工学によるプラスチックリファイナリーへの挑戦
  3. 「見る微生物学」による新たな生命機能の探索
Ideonella sakaiensisによるPET分解・代謝 (A, B)PETフィルムに接着、生育するI. sakaiensisの走査型電子顕微鏡画像 (C)PETフィルム表面を洗浄後、観察される分解痕 (D) 精製されたPET加水分解酵素PETaseによるPET分解－直径1μm程度のくぼみがPETフィルム上に多数観察できる。
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Structural Life Science
構造生命科学

塚﨑 智也
Tomoya Tsukazaki

塚崎先生の顔写真
Bio Discovery Session
X線結晶構造解析・クライオ電子顕微鏡単粒子解析の技術革新によって，次々と生体分子の構造が決定される時代となりました。私たちは基本的な生命現象を精密に理解するために，積極的に動的構造解析など最新の研究手法も取り入れながら，構造生物学的解析による基盤研究を進めています。

研究テーマ

  1. Sec膜蛋白質複合体の作動機構を原子レベルで可視化
  2. イオン輸送体などの緻密なメカニズムの解明
  3. 最新の技術を用いた解析
fig
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Gene Regulation Research
遺伝子発現制御

別所 康全
Yasumasa Bessho

別所先生の顔写真
Bio Discovery Session
マウスやゼブラフィッシュをモデル系として、発生や成長の原理を明らかにします。実験生物学だけでなく、情報科学やナノテクノロジーなどを使って総力戦で生命のナゾに挑みます。

研究テーマ

  1. 体節形成過程をモデル系とした生物時計の研究
  2. 発生過程の細胞移動に注目した細胞の社会的ふるまいの研究
私たちの研究室ではマウスやゼブラフィッシュをモデル系として利用しています。
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Systems Neurobiology and Medicine
神経システム生物学

稲垣 直之
Naoyuki Inagaki

稲垣先生の顔写真
Bio Discovery Session
神経回路形成の仕組みや細胞移動のしくみを明らかにします。スタートは難しくありません。まずは生化学・分子生物学の基礎を取得し、興味やプロジェクトに応じて様々な手技を学ぶことができます。また、日々の研究を通じて、基礎医学の知識やバックグラウンドも身につけることができます。ラット、マウス、培養細胞の扱いも身につきます。

研究テーマ

  1. 脳内の神経ネットワーク形成のしくみ
  2. 細胞が正しい場所へ移動するためのナビゲーションのしくみ
  3. 医学への貢献を目指した研究
神経細胞とシグナルの流れ
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Bioengineering
バイオエンジニアリング

加藤 晃
Ko Kato

加藤晃先生の顔写真
Bio Discovery Session
バイオテクノロジーによる社会貢献に向けて、バイオ医薬品などの有用物質を植物で効率的に生産するための基盤技術の開発や、植物の表現型を制御する仕組みの解明を行っています。学生自身が研究を論理的に理解し、知識の裾野を広げ発展させていけるような指導を通して、低成長・グローバル社会で幅広く活躍できる人材の育成を目指しています。

研究テーマ

  1. 導入遺伝子の高発現化技術の開発
  2. 遺伝子発現による表現型制御機構と適応進化機構の解明
  3. 遺伝子発現による植物の環境適応機構の解明
植物バイオテクノロジー
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Microbial Interaction
脳神経機能再生学

松田 泰斗
Taito Matsuda

松田先生の顔写真
我々が開発した、グリア細胞から神経細胞へのダイレクトリプログラミング (分化転換) 法に加えて、ヒト脳オルガノイド、ヒト化マウスモデル、シングルセルマルチオミクス解析などの技術を駆使して、疾患病態下における脳神経機能再生に関する研究・教育を行います。

研究テーマ

  1. ヒト体細胞から神経細胞へのリプログラミング誘導
  2. 神経疾患治療への応用
  3. 新しい細胞リプログラミング技術の開発と応用
脳内での神経細胞への転換 脳梗塞後、障害部に存在するミクログリアに転写因子NeuroD1を発現させると、神経細胞へ分化転換する。
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Data-driven Biology
データ駆動型生物学

作村 諭一
Yuichi Sakumura

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Bio Discovery Session
私たちは、実験データを数理的に解析することで、生物機能と分子の間にある法則の導出を目指しています。また、得られた法則と物理的条件に従って、生命機能を表す関係式を設計します。こうした「制約の中でのデザイン」を楽しんでいます。NAISTなら、今からでも異なる分野を学べます。研究室では各自の興味を尊重して学んでもらいます。ちょっと難しくて疲れることもあるけれど、思いっきり楽しむことをモットーにしています。

研究テーマ

  1. 細胞の変形と移動のシステムバイオロジー（分子と細胞）
  2. 生体組織形成のシステムバイオロジー（細胞と組織）
  3. 医療システムバイオロジー（分子・組織から人の疾患）
  4. 生物データ解析のための前処理と機械学習応用
膜電位・分子からなるシステム、神経突起長・力・分子からなるシステムの例。様々な物理量（表現型）へのシグナル変換は、実験データから導出される。これらのシグナル変換を組み合わせればシステムが再構成される。
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