医療・健康 リンパ腫における細胞外小胞を介した新規発がんメカニズムを発見～脂質を軸とした新たな治療法の開発に期待～
2022-03-16 科学技術振興機構,東海大学,東京大学ポイント リンパ腫では、「細胞外小胞(Extracellular Vesicle:EV)」を介した腫瘍と腫瘍微小環境での相互作用により腫瘍形成が促進されるが、その詳細は不明であった。...
東京大学
医療・健康 
医療・健康 大規模な睡眠解析から成人の睡眠パターンを16に分類 ～睡眠健診や睡眠医療への応用に期待～
2022-03-15 科学技術振興機構,東京大学ポイント 腕時計型のウェアラブルデバイスで得られたデータから装着者が眠っているのか起きているのかを判定するデータ解析の機械学習アルゴリズム「ACCEL」を開発し、大規模な睡眠解析を行いました。...
医療・健康 深層学習による空間的な遺伝子発現量の予測に成功
ヒト乳がん組織の3次元かつ高解像度な生物学的解釈が可能に2022-03-09 東京大学,聖マリアンナ医科大学発表のポイント◆組織切片画像から空間上の遺伝子発現量を予測する深層学習モデルDeepSpaCEを開発し、ヒト乳がん組織切片での予測を...
細胞遺伝子工学 自然免疫に重要なKIR遺伝子領域の構造を解明～高深度シークエンス技術と配列決定アルゴリズムを実装～
2022-03-10 国立遺伝学研究所大阪大学大学院医学系研究科の坂上沙央里助教(研究当時、現ハーバード大学医学部博士研究員)、岡田随象教授(遺伝統計学 / 理化学研究所生命医科学研究センター システム遺伝学チーム チームリーダー)、金沢大...
生物化学工学 タンパク質の新たな分解システム～ファイロジェンによる葉化誘導メカニズム解明で発見!～
ファイトプラズマ の葉化誘導因子ファイロジェンが、植物に花を咲かせる因子 (MADS転写因子)をこれまでにないしくみで分解することを発見しました。ファイロジェンは、MADS転写因子と輸送タンパク質と三者複合体を形成することで、MADS転写因子をタンパク質分解装置に輸送し分解していました。
医療・健康 がん病理組織画像の特徴を数値化する人工知能技術の開発
人工知能技術を用いてがんの病理組織画像の特徴を数値化することに成功しました。病理組織画像の特徴の数値化により、類似症例の検索や定量的な病理組織学的分類、がん遺伝子変異予測など、病理組織像の定量的データとしての扱いが可能になりました。
有機化学・薬学 光でイオンを輸送する膜タンパク質の巧妙な仕組み～XFELが捉えた光駆動型イオンポンプロドプシンの構造変化～
太陽光などの光を受けて塩化物イオン(Cl-)を細胞内に輸送する海洋細菌由来の「光駆動型イオンポンプロドプシン」の構造変化を、X線自由電子レーザー(XFEL)施設「SACLA」を用いた高解像度の構造解析により解明しました。
医療・健康 認知症の病因「タウタンパク質」が脳から除去されるメカニズムを解明
タウは、アルツハイマー病をはじめとする様々な神経変性疾患で脳に蓄積して、神経細胞の死を招く、認知症の原因となるタンパク質です。タウが脳内から除去される仕組みを明らかにすることが認知症の発症予防に繋がると考え、脳の細胞外での体液の流れに着目しました。マウスを用いた実験で脳内の老廃物を除去するグリアリンパ系(グリンパティックシステム)の仕組みによって、タウタンパク質が脳内から脳脊髄液に移動し、その後、頚部のリンパ節を通って脳の外へ除去されていること、またこの過程にアクアポリン4というタンパク質が関与していることを明らかにしました。
生物化学工学 スプレーで植物を改変～簡便な非遺伝子組換え植物改変法の開発～
「細胞透過性ペプチド(CPP)」を基盤としたナノサイズの担体を用いてスプレーで噴霧することで、核酸を植物へ導入することに成功しました。この手法により、植物細胞内または葉緑体内で、導入した外来DNAから一過的にそのタンパク質を産生させ、また、siRNAの導入により植物細胞内で目的タンパク質の発現を抑制することに成功しました。
生物化学工学 トンボの幼虫から成虫への変態に必須な遺伝子群の同定に成功
トンボが幼虫から成虫への変態に必要な遺伝子群を解析し、重要な3種類の転写因子を同定した。その中の一つで他の昆虫の「さなぎ」の形質を決定する転写因子が、さなぎの時期を持たないトンボでは、幼虫の形質を作り出す遺伝子と成虫の形質を作り出す遺伝子の両方をコントロールしていることを発見した。これは、昆虫の多様性を担う変態を解明する重要な成果である。
医療・健康 睡眠時の神経活動を作り出す数学的メカニズムの解明
睡眠時に特定の神経細胞で観察される活動パターン(睡眠紡ぼう錘すい波発火パターン)の新規数理モデルを構築し、モデルのシミュレーションと力学系理論に基づいて睡眠紡錘波発火パターンの制御メカニズムを明らかにしました。本モデルについて分子的・数学的に詳細に解析し、①カリウムチャネルの特性が睡眠紡錘波発火パターンの生成に重要な役割を果たすこと、および②神経細胞膜を通過する内向き・外向き電流のバランスが睡眠紡錘波発火パターンの密度および細胞内カルシウム濃度を制御し得ることを明らかにしました。
細胞遺伝子工学 外部から遺伝物質を持ち込まずにゲノムを改良する新技術「TAQing2.0」を開発
外部から遺伝物質を持ち込まずに生物のゲノムDNAを大規模に再編成し、生物機能の改良を加速する新技術「TAQing2.0」の開発に成功しました。細胞膜貫通ペプチドを用いてDNA切断活性をもつタンパク質を細胞内に導入し、大規模かつランダムにゲノム全体を再編成させることができます。生物の交配(有性生殖)が不能で通常の交配による育種が不可能な産業用微生物において、形質の効率的な改良が可能になりました。