脳機能発達再生制御学

研究概要

研究内容

哺乳類、特にマウスの脳の発生・発達・再生機構の解明を目指して研究を行う。脳の発生・発達過程においては、神経幹細胞の増殖・細胞分化・休眠制御機構に着目する。また、生後脳・成体脳ニューロン新生に着目した、脳神経回路の可塑性と再生機構の研究を行う。遺伝子改変マウス技術や、光を用いた細胞・生体機能の人工的操作技術を用いて研究を展開する。脳機能の発生・発達・再生機構の解析と、それらの変化が及ぼす神経回路や高次脳機能、動物行動に与える影響の解明を目指す。

主な研究項目

  • 脳の発生・発達機構の解明
  • 神経幹細胞の増殖・細胞分化・休眠制御機構の解明
  • 生後脳・成体脳ニューロン新生に着目した、脳神経回路の可塑性と再生機構の解析
  • 光を用いた細胞・生体機能の人工的操作技術の開発と応用



メンバー

教授 今吉格 imayoshi.itaru.2n@kyoto-u.ac.jp
助教 鈴木裕輔 suzuki.yusuke.7n@kyoto-u.ac.jp
特定助教 山田真弓 yamada.mayumi.4a@kyoto-u.ac.jp

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理論生物学

研究概要

研究内容

数理的手法によって動的な生命現象の裏に潜む論理の解明を目指す。数理モデルや計算機シミュレーション、機械学習による計測データ解析を駆使することで、神経回路形成・神経情報処理・器官形成・細胞移動・動物行動戦略の研究を進める。

主な研究項目

  • 神経回路形成における軸索投射メカニズム
  • イメージングデータから細胞内情報処理の同定
  • 動物の行動時系列データから行動戦略を抽出する手法の開発
  • ノイズに頑健な体節形成メカニズム
  • 細胞集団移動におけるメカノケミカル動態
  • 扁桃体神経回路における情動情報処理
  • 細胞骨格ダイナミクスによる細胞形態制御

メンバー

准教授 本田直樹 honda.naoki.4v@kyoto-u.ac.jp

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細胞動態生化学

研究概要

研究内容

cDNAライブラリーを用いた発現クローニング、CRISPR/Cas9 sgRNAライブラリーを用いた機能的スクリーニング、生化学的アプローチに基づいたタンパク質間相互作用の検出等により、未解明の生命現象を説明する遺伝子の同定と機能解析、並びにそれの関わる疾患の解析を行う。正確な実験系の構築により研究テーマに対してしっかりとした理解を得ることを目標とする。現在は特に、血液凝固、死細胞の貪食、細胞融合、がんの進行、脳神経・骨・筋肉の機能制御等、生命現象の根幹に深く関与しているリン脂質スクランブリング現象に興味を持ち解析している。

主な研究項目

  • 種々の現象に関わる細胞膜スクランブラーゼの同定
  • 種々の現象に関わる細胞内スクランブラーゼの同定
  • スクランブラーゼ制御因子(サブユニット)の同定
  • スクランブラーゼと神経シナプス貪食の関わり
  • スクランブラーゼの関与する遺伝疾患の理解
  • スクランブラーゼ制御薬剤のスクリーニング
  • 上記研究の中で見出された新しい現象の開拓

 

メンバー

教授 鈴木 淳 suzuki.jun.6x@kyoto-u.ac.jp

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遺伝子伝達学 キーワード

シグナル伝達、神経、免疫、細胞死、老化、スクランブラーゼ、機能的スクリーニング、スクラップビルド 細胞膜、創薬

遺伝子伝達学

研究概要

研究内容

遺伝情報伝達の担い手である染色体の機能制御に関与する遺伝子について、細胞周期制御因子に焦点を絞った解析を行う。

主な研究項目

  • 分裂酵母を材料とした、細胞周期突然変異株の分離、並びにそれらの変異株の遺伝解析
遺伝子伝達学

メンバー

准教授中世古幸信nakaseko@lif.kyoto-u.ac.jp

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遺伝子伝達学 キーワード

分裂酵母  染色体  細胞周期  細胞増殖  有糸分裂  細胞骨格  遺伝解析

遺伝子動態学

研究概要

研究内容

水の中で生活している微細藻は、人の目に触れないところで多様な進化を遂げており、中には人類にとって有用な形質を持っているものもいる。そのような有用な形質を持った微細藻について遺伝、増殖、形態形成の研究を行い、それを通じて、微細藻の有効利用のための基盤を構築する。

主な研究項目
  • 線状シアノバクテリア Arthrospira platensis(スピルリナ)の遺伝、増殖、形態形成の解析と分子遺伝学的な研究手法の整備
  • 線状シアノバクテリアの運動機構の研究
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メンバー

准教授白石英秋siraisi@kuchem.kyoto-u.ac.jp

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遺伝子動態学 キーワード           

シアノバクテリア  藍藻  スピルリナ  微生物  植物  物質生産  滑走運動

 

細胞周期学

研究概要

研究内容

本研究分野では、「生命の設計図」であるクロマチン・染色体動態と細胞内外の環境変動がどのように相互作用をして、生命の維持に貢献するのかを明らかにするために、以下のふたつの研究を行っている。染色体末端テロメアは遺伝子の安定な維持に必須であり、その機能異常は細胞のがん化、老化につながる。テロメアがゲノム安定性にいかに貢献するのかを分子レベルで明らかにする。一方、弱いストレスや持続する環境変動は細胞・生物にストレス抵抗性を与えることが知られている(図)。この適応的反応(獲得耐性、ホルミーシスと呼ばれる)の分子機構を明らかにする。これらの研究により、細胞の老化やがん細胞の悪性化を制御する新たな治療法の基礎的知見を与えることをめざす。

主な研究項目

  • 分裂酵母、ほ乳類におけるテロメア構造・機能の解明
  • 獲得耐性の生理的・病理的意義に関する研究と、それを利用した新しいがん治療法の開発
  • 哺乳類転移因子の転移機構とゲノム不安定化の研究
  • 細胞老化誘導メカニズムの解明と、それを利用した新しいがん治療法の開発
  • 染色体末端融合の引き起こすゲノム不安定化機構の研究

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一般に、細胞に致死的ストレスを突然与えると細胞死を導くが(A)、あらかじめ弱いストレスを与えた後に致死的なストレスを負荷すると、細胞はストレス抵抗性を獲得して生存可能な場合がある(B)。
これは弱いストレスによって細胞がストレス抵抗性を獲得することを示しており、獲得耐性あるいはホルミーシス(hormesis)と呼ばれる。がん細胞は宿主免疫細胞、ニッチ環境、治療などによって常に弱いストレスを経験し、ストレス耐性を獲得していると考えられる。従って、これを阻止することでがん細胞の悪性化を遅延させる可能性がある。

 

メンバー

教授石川冬木fishikaw@lif.kyoto-u.ac.jp
准教授三好知一郎miyoshi.tomoichiro.5e@kyoto-u.ac.jp
特定助教林眞理hayashi.makoto.8a@kyoto-u.ac.jp

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細胞周期学 キーワード

老化  細胞老化  ストレス応答  テロメア  癌(がん)  染色体  クロマチン  エピジェネティクス  細胞周期  発生プログラム  複製  RNA  翻訳  プロテオミクス  ゲノム  分裂酵母  ほ乳類培養細胞  転移因子  細胞分裂  

 

細胞認識学

研究概要

研究内容

栄養バランスの変動に対して動物はどのように応答し発生を調節しているかを研究する。また、感覚入力から選択的な行動パターンを生成する神経回路の動作を解明する。さらに、胚発生において器官を正確に構築する仕組みを、遺伝子-細胞-組織の階層をまたぐシステムとして解明する。マルチオミックスや生体内イメージングを含めた多彩なアプローチを用いる。

主な研究項目

  • 栄養バランス依存的な発生機構の比較マルチオミックス
  • 感覚入力と選択的な行動をつなぐ神経回路の動作原理
  • 胚発生において器官が正確に構築される仕組み

メンバー

教授上村匡tauemura@lif.kyoto-u.ac.jp
講師碓井理夫tusui@lif.kyoto-u.ac.jp
助教服部佑佳子yhattori@lif.kyoto-u.ac.jp
特定助教津山泰一tsuyama.taiichi.3c@kyoto-u.ac.jp
特定助教近藤武史take-kondo@lif.kyoto-u.ac.jp

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研究成果

  
2017/10/27小野寺孝興 生命科学研究科博士課程学生、上村匡 同教授、碓井理夫 同講師らの研究グループは、神経細胞が痛みの情報を変換し伝播するメカニズムの一端を明らかにしました。英国の学術誌「eLife」に掲載されました。
2017/09/13細胞集団が移動方向を調節し組織を形作る新仕組みを発見。Developmental Cellに掲載されました。
2016/07/08上村匡教授らが執筆した非典型的カドヘリンに関する章が、“The Cadherin Superfamily: Key Regulators of Animal Development and Physiology” (S. Suzuki and S. Hirano eds, Springer) に掲載されました。
2016/04/22服部佑佳子助教が平成27年度笹川科学研究奨励賞を受賞しました。
2016/02/24寺田晋一郎博士後期課程学生、小野寺孝興博士後期課程学生、碓井理夫助教、上村匡教授らの研究成果が、「eLife」に掲載されました。
2014/12/10服部佑佳子特定助教が第31回井上研究奨励賞を受賞しました。
2014/11/19細胞認識学分野の石東博研究員らの研究成果が、英国生物学専門誌Development に掲載されました。
2014/03/17細胞認識学分野の下野耕平さん(博士後期課程)、上村匡教授らは、神経細胞のサイズを制御するしくみについて解明しました。この研究は、神経発生学分野の藤島和人助教や見学美根子教授と共同で行われ、Scientific Reports (Nature Publishing Group)誌に掲載されました。
2014/01/09服部佑佳子特定助教の研究グループの研究成果が、Nature Japan web 版の特集記事で紹介されました。 「ニューロンの個性が作り出される仕組みを解明!」
2013/11/28服部佑佳子特定助教、上村匡教授らの研究成果が、米国科学誌「Developmental Cell」のオンライン版に掲載されました。
2012/12/13春本敏之さん(細胞認識学分野修了)が第29回井上研究奨励賞を受賞されました。
2011/09/27上村匡教授、碓井理夫 同助教、松原大佑 大学院生(博士後期課程)らの研究グループの研究成果が、「Genes & Development」に掲載されました。
2010/09/14上村匡教授らの研究グループの成果が、米国科学誌 「Developmental Cell」誌に掲載されました。
2010/09/07石東博さん(細胞認識学・修士2年)が、日本発生生物学会夏季シンポジウム(8/25-27) においてベストディスカッション賞を受賞しました。
2009/12/24上村匡教授が第26 回井上学術賞を、本城咲季子助教(特命)、今吉格さん、佐藤大祐さんが第26回井上研究奨励賞を受賞しました。
2008/09/01上村匡教授らと石川冬木教授らの研究グループの共同研究の成果が、英科学誌 「ネイチャー・セル・バイオロジー」誌に掲載されました。(京都新聞記事)

 

細胞認識学 キーワード

栄養  神経回路  平面内細胞極性(planar_cell_polarity)  カドヘリンスーパーファミリー  イメージング  定量解析  遺伝学  ショウジョウバエ近緑種  微生物  代謝  感覚神経  動物行動  マルチオミックス  酵母

シグナル伝達学

研究概要

研究内容

細胞運命決定を制御するシグナル伝達の分子機構と制御機構について研究する。特に、細胞増殖、細胞分化、細胞リプログラミング並びに発生の諸過程を研究対象とする。また、寿命(老化)制御のシグナル伝達機構を主に線虫を用いて研究する。

主な研究項目

  • 細胞増殖並びに細胞癌化のシグナル伝達
  • 発生・分化および細胞リプログラミングの分子機構
  • 寿命(老化)制御のシグナル伝達機構
  • 体内時計の制御機構
  • 転写調節機構とエピジェネティックス制御機構
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メンバー

講師日下部杜央morioh@lif.kyoto-u.ac.jp
助教宮田愛彦ymiyata@lif.kyoto-u.ac.jp

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シグナル伝達学 キーワード

シグナル伝達  寿命(老化)制御  発生と分化  細胞運命決定  iPS  MAPキナーゼ  バイオインフォーマティックス  体内時計  転写調節  細胞増殖制御