生命機能分子工学分野(産業技術総合研究所) 平成30年度の学生募集をします

産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 分子細胞育種研究グループ

教授: 本田真也
産業技術総合研究所
029-862-6737
E-mail: s.honda{at}aist.go.jp
研究室HP

研究紹介

【キーワード】タンパク質工学、進化分子工学、合成生物学、バイオ医薬品、治療用タンパク質

我が国の医薬品の輸入超過額は2兆円を超え、国民医療費の多くが最終的に国外に流出しています。この医療経済の貿易不均衡は喫緊の社会問題で、そのような支出は国内経済に還元され国民福祉の原資として循環するような社会環境を整えなければなりません。このため「日の丸」印の医薬品の拡大、とりわけバイオ医薬品分野における創薬と生産の国産技術革新と内製化が求められています。我々は、『知る生物学、操る生物学から、創る生物学へ』をモットーに、バイオ医薬品の創薬・生産に資するオリジナルな基盤技術の構築をめざし、関連するタンパク質工学および合成生物学の研究を理論と実験の両面から進めています。
具体的なテーマとしては、創薬関連として、低親和性ペプチドを高親和性タンパク質に変身させる分子創製技術、医療用サイトカインの主鎖環状化による薬物動態向上、先回り進化による薬剤耐性菌の耐性メカニズムの解明、ヒト膜タンパク質受容体阻害剤スクリーニング技術、製造関連として、次世代抗体医薬品向けのアフィニティリガンドの開発、製剤関連として、抗体医薬品の凝集化反応の分子機構の解明と凝集化予測理論の構築、品質管理関連として、物理化学的ストレスを受けた構造劣化抗体を特異的に識別する化学プローブの開発、微量の構造劣化抗体を検出する高感度分析装置の開発、タンパク質基盤科学として、次世代シーケンサーとバイオインフォマティクス活用によるスクリーニング確度の向上、自然言語構造を模した人工タンパク質のデザイン、自然界に存在しない立体構造を形成する人工タンパク質のデザイン、などを行っています。これらを通じて、生物システムの俯瞰的な理解と工学的価値のある産業応用シーズの提供を目指しています。大学とは異なる雰囲気の国立研究所の中で実用を意識した研究生活を経験してみたい人の入学を歓迎します。詳細はホームページを参照ください(「東大 本田研」で検索!)。


産業技術総合研究所 生物プロセス研究部門 合成生物工学研究グループ

教授: 宮崎健太郎
TEL: 029-861-6033
E-mail: miyazaki-kentaro{at}aist.go.jp
研究室HP

研究紹介

【キーワード】進化分子工学、メタゲノミクス、リボソーム工学、合成生物学、ホワイトバイオテクノロジー

微生物をプラットフォームとした合成生物学を展開しています。メタゲノミクスによる新規酵素の探索、進化分子工学による酵素機能改変、リボソーム工学による宿主機能改変を柱にこれらの要素を組み合わせて微生物機能を自在に生み出します。

メタゲノミクスによる新規酵素の探索

環境中の微生物の大半は実験室での培養が困難な「難培養性
微生物」である。我々は環境から抽出した微生物ゲノムを直接解析するメタゲノミクスの手法により、従来の培養に依存した方法では入手困難な新規酵素の取得を行っている。Curr OpinBiotechnol 20:616-22 (2009);ISME J 3:1335-48 (2009);Environ Microbiol 9:2289-97(2007)

進化分子工学による酵素機能改変

酵素を工業利用する際に、その物理化学的な脆弱性や副反応などが実用化の妨げとなることが多い。我々は、進化分子工学の基盤技術開発とそれを駆使した酵素・生体機能改変を行なっている。J Biol Chem 281:10236-42(2006);Trends BiochemSci 26:100-6(2001);J Mol Biol 297:1015-26(2000)

リボソーム工学による宿主機能改変

様々なニーズにあった宿主をカスタムデザインすることを目的に、リボソームの大規模な機能改変を行っている。またリボソーム改変研究を通じ、リボソームの未知機能解明も行っている。Nat Commun 2:549(2011):PNAS 109:19220-5(2012)詳細は、ホームページを参照ください。


産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 生物時計研究グループ

教授: 大石勝隆
TEL: 029-861-6053
E-mail: k-ooishi{at}aist.go.jp
研究室HP

研究紹介

【キーワード】時間生物学、体内時計、サーカディアンリズム、時間栄養学、睡眠

地球上のほとんどすべての生物には、地球の自転周期に一致した約24時間周期の概日(サーカディアン)リズムを刻む体内時計が存在している。哺乳類の時計遺伝子が初めて発見されてから10年余りが経過し、体内時計のリズム発振機構が、時計分子間の転写調節を中心としたフィードバックループモデルによって説明できるようになってきた。哺乳類における体内時計の中枢は、脳内視床下部の視交叉上核に存在しているが、時計遺伝子の発現は肝臓や心臓、血球細胞に至るまでほぼ全身において認められ、培養細胞においても自律的なリズムを刻む体内時計の存在が明らかとなっている。一方、体内時計は、睡眠障害やうつ病などの精神疾患や、癌、糖尿病や肥満、高血圧といった生活習慣病の発症とも深い関係にあることが明らかとなってきたが、その詳細な分子メカニズムについては未だほとんど解明されていない。我々は、体内時計のリズム発振機構とともに、睡眠障害や生活習慣病などの疾患発症と体内時計の関連について、時計遺伝子を中心とした分子メカニズムの解明を目指して
研究を行っている。さらに我々は、食を中心とした生活習慣による生体リズムの積極的操作を目指し、疾患の予防・改善や時間薬理学、時間栄養学分野へ貢献したいと考えている。

産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 バイオアナリティカル研究グループ

准教授: 野田尚宏
TEL: 029-861-6039
E-mail: noda-naohiro@aist.go.jp
研究室HP

研究紹介

【キーワード】バイオ標準、生体分子解析技術、バイオ計測技術、核酸関連酵素

核酸、タンパク質などの生体分子を解析する新しい技術の開発と応用を行っています。開発した技術について、企業との連携により実用化を目指すとともに、核酸標準物質の開発や国際標準化技術への貢献を目指しています。研究開発、企業連携による実用化、さらには国際標準化という幅広い活動を行うことができる環境です。

バイオテクノロジー標準化推進に資する生体分子解析技術開発

臨床検査機器の測定妥当性評価に資する核酸標準物質の開発・評価技術を進めています。臨床検査の現場で利用される生体分子解析技術では、核酸やタンパク質の濃度決定手法として吸光度測定法のような非SI単位トレーサブルな手法が用いられています。そのような常識を打ち破るために、蛍光相関分光法やデジタルPCR法等の分子数絶対定量手法の導入を進め、SI単位トレーサブルな標準物質体系の構築の実現を目指すとともに、核酸認証標準物質の開発・頒布に貢献しています。さらに、バイオテクノロジーの国際的標準化を推進するため、ISO等においてバイオテクノロジーの国際標準化を進めています。

核酸関連酵素を対象とした創薬スクリーニングプラットフォームの開発

微生物、カビからほ乳類などの高等生物に至るまで核酸の複製・結合・解離・切断・修復に関わる酵素群は生命の自己増殖機能に必須の生体分子であることからその機能解明が重要となっています。これらの核酸関連酵素の機能解明を成し遂げる新しい技術開発とその応用を行っています。また、これらの酵素は生命活動において必須であるから創薬のターゲット分子としても注目されています。我々はその中でも特に微生物のプログラム細胞死を司っているToxin-Antitoxinシステムに着目して、以下のような研究を行っています。1)Toxin/Antitoxinタンパクの取得、2)活性評価・機能解析技術開発、3)Toxin-Antitoxinシステム制御分子の探索、について取り組んでいます。

研究室紹介

東京大学
東京大学大学院新領域創成科学研究科
最新発表論文
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