有機化学・薬学 乳がん術中迅速診断多施設臨床研究を行う共同研究を開始
共同研究グループは、独自に開発したがん細胞組織染色試薬が体外診断医薬品として承認されることを目指し、この度、臨床研究を臨床病院、臨床検査機器メーカー等と開始しました。
理化学研究所
有機化学・薬学 
有機化学・薬学 機械学習を用いてタンパク質立体構造を評価する構造生物学AI技術を構築
機械学習を用いた新規のタンパク質結晶構造評価AI技術であるQAEmapを確立しました。公共データベースに登録されている高解像度の構造データを3D-CNNと呼ばれる3次元情報を扱う方法で機械学習することにより、データの解像度に依存しない構造評価ができることを示しました。タンパク質構造を用いる創薬研究の加速化に貢献することが期待されます。
有機化学・薬学 B型肝炎ウイルス感染を抑制する抗体を開発
B型肝炎ウイルス(HBV)の感染受容体であるヒトNa+/タウロコール酸共輸送ポリペプチド(NTCP)に結合し、HBV粒子のヒト肝細胞への感染を阻害するモノクローナル抗体を開発しました。
医療・健康 体内でベンゼン環を作る～薬剤の構造に含まれるベンゼン環を体内合成してがん治療～
遷移金属触媒を用いて、マウス体内のがん細胞の近くでベンゼン骨格を持つ抗がん活性物質を合成することにより、がん細胞の増殖抑制に成功しました。マウス静脈からがん活性物質の原料を注射投与して、がんの「現場」で抗がん活性物質を合成し、抗がん作用を確認した初めての生体内合成化学治療の例である。
医療・健康 腎がんの「ゲノム医療」に貢献～日本人での原因遺伝子・発症リスク・臨床的特徴の大規模解析～
腎がん患者と非がん患者対照群を用いた症例対照研究で世界最大規模となる7,000人以上のゲノムDNA解析を行い、日本人の遺伝性腎がんの原因遺伝子・発症リスク・臨床的特徴を明らかにしました。日本人の腎がん患者それぞれに適した治療を行う「ゲノム医療」に貢献すると期待できます。
生物化学工学 植物で新奇な細胞内取り込み機構を誘起するペプチド～植物への機能性タンパク質の直接導入を達成～
複数のドメイン(領域)から成る人工の膜透過ペプチドが新奇な細胞内取り込み機構を誘起することにより、タンパク質を植物細胞へ高効率に導入できることを明らかにしました。
有機化学・薬学 がんの多剤排出の原因となっているABCトランスポーターの立体構造をSACLAのX線自由電子レーザーを用いて決定
SACLAの非常に強力なX線自由電子レーザー(XFEL)を用いたシリアルフェムト秒構造解析(SFX)により、様々ながんにおける多剤耐性の原因であり、医薬学研究において重要なABCトランスポーターの立体構造を2.22Åの高分解能で決定することに成功しました。
生物工学一般 非標識の細胞形態情報をAIで高速に判別し、目的細胞を分取する技術を開発
機械学習解析技術と高速形態計測技術を融合し、複数の細胞種が混ざった集団から、目的の細胞を非標識形態情報に基づいて、高速に判別・分取する技術を開発した。iPS細胞の生死などの状態、分化と未分化、がん化などの非標識判別および末梢血由来の白血球細胞主要5種の、非標識形態情報に基づいた判別を実証した。
有機化学・薬学 植物の免疫応答を抑制する化合物を発見～植物免疫応答を解明するための新たなツール～
ヒトの非ステロイド性抗炎症薬であるテノキシカムに植物の免疫応答を抑制する作用があることを発見しました。新たに化合物ライブラリーから植物の免疫応答を抑制する化合物として、化学構造の類似した3種類のオキシカム系非ステロイド性抗炎症薬(テノキシカム、メロキシカム、ピロキシカム)を同定しました。さらに、テノキシカムが細胞内の酸化還元状態を酸化側に傾かせること、そしてサリチル酸で発現が上昇する遺伝子群を広範に抑制することを示し、サリチル酸のシグナル伝達機構の一端を明らかにしました。
細胞遺伝子工学 次世代リプログラミング因子KLF4改変体の開発～iPS細胞をより高効率・高品質に作製～
iPS細胞をより高効率・高品質に作製できるKLF4タンパク質改変体を開発しました。iPS細胞作製の際に必要なリプログラミング因子の一つであるKLF4タンパク質において、DNAと直接相互作用するアミノ酸残基の改変体を多数作製しました。その中から「KLF4 L507A改変体(ヒトKLF4の507番目のアミノ酸残基ロイシンをアラニンに置換したもの)」を用いてiPS細胞を作製したところ、迅速、かつ高効率で、高品質なiPS細胞株を樹立できることが分かりました。
医療・健康 シグナル伝達複合体の2段階活性化～GPCRによるアレスチンの動的な活性化機構を解明～
医薬品の結合に伴うGPCRの膜貫通領域(TMコア)の活性化とC末端領域(Cテール)のリン酸化が、アレスチンとのシグナル伝達複合体の形成にどのような役割を果たしているかを解析しました。GPCRとアレスチンは、まずリン酸化されたCテールを介した強い結合によりGPCR-アレスチン複合体を形成し、続いて起こるTMコアとの弱い結合がアレスチンに大きな構造変化を導き、活性化させるという、2段階の動的な過程を示すことが明らかになりました。
医療・健康 ウイルスによる細胞のストレス応答抑制機構の解明~ウイルスタンパク質による神経保護治療の可能性を探る~
宿主細胞のストレス応答を逃れて増殖するウイルスの分子機構を解明し、この分子機構を応用することで神経細胞の変性を抑制できることを示しました。細胞がウイルス感染を検知して翻訳を止める「ストレス応答経路」の解明や、ストレス応答経路が病態に深く関与している神経変性疾患の治療法の開発につながるものと期待できます。