
ローカリゾミクスとエピジェネティクス
タンパク質は「本来それが機能する場所」で最適な機能を発揮します。一般に、タンパク質にとってその機能発現のための「環境・場」は重要で、機能発現を制御する他のタンパク質・脂質などの補助因子が集積し機能発現を最適化させています。つまり、個々の細胞の生理状態(細胞周期、時刻など)の変化を特定しながら、かつ細胞の「局所」で起こる生命現象のダイナミズムを検出・解析することこそ、これからのタンパク質研究に必要不可欠であると考えています。
私たちのグループは、このような観点から哺乳動物細胞内で起こる様々な高次生命現象を、それを制御する遺伝子発現制御ネットワークとタンパク質機能発現ネットワークの解明を通じて明らかにしてゆきたいと考えています。そのため、「タンパク質の一生」を制御する重要な各プロセス(転写、翻訳、輸送・ターゲティング、分解)の制御機構を可視化解析する手法を構築しています。 さらに、それを駆使して、重要なヒト疾患、分化、細胞のストレス応答、エピジェネティクス、細胞周期、細胞極性・オルガネラの形態形成機構などのヒト生命現象に関わる重要な遺伝子・タンパク質分子ネットワークの分子基盤の同定とメカニズム解明を目指しています。
メカニズム解明のために開発された「セミインタクト細胞アッセイ」技術とそれとカップルした「可視化」技術は、私たちの研究室の基盤技術となっています。セミインタクト細胞アッセイのハイスループット化のための「セルアレイチップ」やその「自動作成・アッセイ自動化ロボット」が完成したため、生細胞チップやセミインタクト細胞チップからの可視化情報を基にしたハイコンテンツなタンパク質・遺伝子・低分子化合物などのスクリーニングが可能となりました。また、最近では、セミインタクト細胞作成の際に生じた形質膜上の孔をリシール(再封入)する技術を完成させました。このセミインタクト細胞リシール技術を用いて、細胞質を入れ換えた後にセミインタクト細胞を再び生き返らせ,増殖させることに成功しました。このリシール技術を利用して,次々と現れる生命科学の諸問題に対して最適なソリューションを出し続けることが研究室の使命だと思っています。この革新的なシステムをフルに活用した「ローカリゾミクス」( 【研究内容】参照)研究から、糖尿病や動脈硬化に関わる全く新しいタンパク質ネットワークの手懸かりが見えてきました。また、セミインタクト細胞技術とエピゲノム解析技術(東大・農学生命科学・塩田邦郎教授との共同研究)の密接な連携のもとに、(1)脳機能改善にむけたエピゲノム制御機構解明プロジェクトや(2)病態モデル細胞創成プロジェクトが進められています( 【募集】参照)。 |