有機化学・薬学 新型コロナウイルスの超高感度・世界最速検出技術を開発
新型コロナウイルス（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）由来のウイルスＲＮＡを「１分子」レベルで識別して５分以内に検出する革新的技術の開発に成功した。
理化学研究所
有機化学・薬学 
細胞遺伝子工学 オートファジーによるmRNA分解の選択性を発見 ～遺伝子発現におけるオートファジーの新たな働き～
出芽酵母を用いてオートファジーによりメッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）が選択的に分解され、遺伝子発現を制御することを発見した。
生物化学工学 ヘム濃度センサータンパク質の作動機序を原子レベルで解明～病原菌が毒を回避する生存戦略～
大型放射光施設「SPring-8」を利用して、病原菌がヒトなどの動物の血液から栄養として獲得した「ヘム」の濃度を制御するために用いる「ヘム濃度センサータンパク質」の立体構造を決定し、その作動機序を原子レベルで解明した。
医療・健康 ベタインはキネシン分子モーターの機能低下による統合失調症様の症状を改善する
キネシン分子モーターKIF3の不活性化を伴う統合失調症に、既存の統合失調症治療薬とは異なる作用を持つ化合物であるベタインが有効である可能性を、モデルマウスの実験から見出した。
生物化学工学 老化による幹細胞のがん化機構の発見～ショウジョウバエwhite変異体の発見から111年目の新展開～
ショウジョウバエを用いて、個体の老化に伴って腸の幹細胞（腸幹細胞）が過剰に増殖し、がん化する分子機構を発見した。
生物化学工学 トランスゴルジ網における積荷選別様式を可視化～細胞内物質輸送のハブは明確に区画化されている～
植物細胞内で、異なる目的地へのタンパク質輸送を担う2種類の区画が単一の「トランスゴルジ網 (TGN)」に独立して存在することを発見した。
有機化学・薬学 Gたんぱく質共役受容体活性化の鍵となる仕組みを解明
フッ素１９核磁気共鳴法、分子動力学シミュレーション、数理剛性理論を組み合わせることで、ヒトのアデノシンＡ２Ａ受容体（Ａ２ＡＲ）の活性化の鍵となる仕組みを明らかにした。
医療・健康 糖尿病網膜症発症に関わるゲノム領域を同定～新たな予防法・治療薬開発の足がかりに～
日本人の2型糖尿病患者を対象としたゲノムワイド関連解析（GWAS）を行い、「糖尿病網膜症」の発症に関わる二つの疾患感受性ゲノム領域を新たに同定した。
医療・健康 統計学と人工知能で世界標準の遺伝子診断ガイドラインをカイゼンする
遺伝統計学的解析と機械学習を用いたデータ駆動型アプローチで、米国臨床遺伝・ゲノム学会と分子病理学会が作成した世界標準の臨床遺伝子診断ガイドライン（ACMGガイドライン）を洗練させるための手法を開発し報告した。既存のガイドラインに従った判定では見逃されていた遺伝性疾患の原因遺伝子変異を発見したり、誤診を回避したりすることが可能になると予想。
医療・健康 精神疾患に関与する新しい遺伝子発現調節系の発見～染色体転座を持つ統合失調症症例を出発点として～
単一の遺伝的変化と発症原因の連結が比較的容易であると考えられるごくまれな統合失調症症例に着目しました。共同研究グループは4番染色体と13番染色体との間の「均衡型染色体転座」を持つこの症例において、4番染色体側の切断点近くにLDB2遺伝子が存在すること、その一方で13番染色体側の切断点近くには既知の遺伝子がないことを2020年に明らかにしました。今回、今まで不明であったLDB2遺伝子の機能と、その遺伝子が統合失調症発症に果たす役割をさまざまなアプローチを用いて明らかにすることを目指しました。
医療・健康 医師の判断プロセスに学んだ緑内障の画像診断システム
少数医用画像に対する階層的転移学習による機械学習法2021-03-02 理化学研究所,東北大学理化学研究所(理研)光量子工学研究センター画像情報処理研究チームの横田秀夫チームリーダー、安光州客員研究員、秋葉正博客員研究員、東北大学大学院医学...
有機化学・薬学 環状ペプチドは立体構造を変えて細胞に入る～中分子ペプチド医薬のデザイン・発展に貢献する新発見～
2021-02-16 理化学研究所,日本医療研究開発機構理化学研究所(理研)生命機能科学研究センター生体分子動的構造研究チームの嶋田一夫チームリーダーらの共同研究グループは、溶液核磁気共鳴(NMR)法を用いた立体構造解析により、中分子環状ペ...