大浪 修一 発生動態研究チーム

私たちの研究室では、主に光学顕微鏡ライブイメージングと画像情報処理、ビッグデータ解析、計算機シミュレーションの技術を駆使し、多細胞システムの４次元的な動態の定量的な計測や、数理モデルの構築、未来の予測等を行う技術を開発し、多細胞生物の発生と多細胞システムの創成の予測可能な理解を目指した研究開発を展開しています。

岡田 康志 細胞極性統御研究チーム

近年の分子生物学と構造生物学の進歩は著しく、CG を駆使した美麗なイラストや動画を目にする機会も増えました。しかし、「生命とは何か？」には、まだ答えられません。私たちは、想像図ではなく、生きた細胞の中で生命現象の現場を分子レベルで直接見ることで「生命とは何か？」を理解したいと考え、そのための技術開発とそれを利用した計測に並行して取り組んでいます。具体的な研究対象としては、キネシンなどの分子モーターによる細胞内輸送を中心に、シグナル伝達分子の核輸送から遺伝子発現調節まで、細胞の中での輸送・動きを一分子レベルで直接イメージングすることで解析しています。

荻沼 政之 時間発生生物学理研ECL研究チーム

生命は、驚くべき「時の設計図」を持っています。受精から始まり、体ができるまでの過程である胚発生は、厳密なスケジュールに従って進行し、この時間の管理は、遺伝子に組み込まれた時計機構によって行われていると考えられています。しかし、その具体的な分子メカニズムは、ほとんど解明されていません。ターコイズキリフィッシュ（N. furzeri）はアフリカ原産の卵生メダカで、雨季のみに出現する池に生息します。そのため、乾季の間は生きたままの状態で胚発生を停止し、長期間にわたって休眠状態になります。私たちは、時計が止まった状態においても悠々と生きるターコイズキリフィッシュの休眠現象に着目することで、胚の時間を制御する分子機構を見つけ出し、その機構を他の生物にも応用することで、未知の「時の設計図」の分子実態を明らかにすることを目指します。

尾崎 遼 AI生物学研究チーム

私たちは、AI生物学により、生命科学の研究現場に「AIやロボットが当たり前にある日常」をつくることを目指しています。開発・実装や生命科学研究での応用・検証を通じ、AIやロボットといった非人間によって初めてアプローチできる様々な可能性を実証し、さらには理論化・学問化を志向していきます。

小幡 史明 栄養応答研究チーム

我々の健康寿命は、食環境により大きく影響されていますが、そのメカニズムの多くは不明です。当研究室では、食餌によって変化する各種栄養素や腸内細菌の生理機能を研究しています。ショウジョウバエを利用し、生物の老化・寿命を規定する普遍的な分子機構を解明します。

小島 諒介 マルチモーダルAI基盤技術研究チーム

私たちの研究室では、画像、自然言語、音響信号、時系列データ、構造データなど、さまざまなモダリティや階層データを統合的に扱うAI技術の開発を行い、それらを応用して生命科学における多様な課題の解決に取り組んでいます。特に、生命科学における複雑なデータを大規模に扱うための新たなモデリング技術・基盤技術の開発、および実アプリケーションへの展開をおこなっています。

小長谷 有美 定量的細胞運命決定研究チーム

組織は常に新陳代謝を行うことで恒常性を保っており、中でも腸管上皮は特に新陳代謝の速い組織です。腸管上皮の分化過程における正確な細胞増殖制御は組織恒常性維持に極めて重要であり、その破綻が組織の萎縮やがん化につながることが知られています。当研究室では、腸管上皮において細胞増殖と細胞分化がどのように協調して制御されているかについて研究を行っています。特にマウス腸オルガノイドのライブイメージングや組織の多色イメージング、そして定量的な解析により、腸管上皮幹細胞の運命を決定する分子メカニズムを解明します。研究に熱い大学院生を募集しています！

近藤 武史 発生ゲノムシステム研究チーム

発生はダイナミックで美しい現象で、全体としてはとても正確に進行します。一方で、細胞レベルや遺伝子レベルといった細部ではある程度の不確かさが見られます。私たちは、この全体としての発生の正確性を保証する原理を解き明かしたいと考えています。発生を遺伝子発現・細胞分化と形態形成の間での双方向性の情報フィードバックを基盤としたゲノム-細胞-組織の多階層ネットワークシステムとして捉え、1細胞ゲノミクスやイメージングなどを駆使したダイナミクスの定量的な観察・計測と大規模データ解析を通じて、その基本設計を理解することを目指しています。

佐久間 知佐子 代謝・行動生理学理研ECL研究チーム

蚊は感染症を媒介する厄介な存在でありながら、短時間で大量の血液を吸う巧妙な吸血行動や、その後の栄養利用のしくみには生物学的な興味が尽きません。メス蚊は、吸血源を探す探索段階と、吸血により得た栄養で卵を成熟させる生殖段階を切り替えながら繁殖します。当研究室では、この「生殖周期スイッチ」の制御機構に注目し、神経科学・代謝・内分泌の視点からその本質に迫ります。将来的には、吸血を伴わずに蚊を卵成熟モードへと誘導し、宿主探索行動を抑制することで、感染症媒介の新たな制御戦略の構築を目指しています。

柴田 達夫 フィジカルバイオロジー研究チーム

生命は、分子 → 細胞 → 組織 → 個体というように、いくつもの「階層」が積み重なってできています。私たちの研究室は、この階層をまたいで起こる不思議な現象、たとえば、局所のやり取りが積み重なって組織全体の“まとまった振る舞い”が立ち上がったり、個々では見えない新しい性質が集団として現れたりする「協同現象」や「創発現象」、に注目し、生命を特徴づける普遍的な原理を探しています。

澁谷 大輝 配偶子形成研究チー厶

生き物は個体レベルで寿命を迎えても、生殖細胞において遺伝情報をリフレッシュし、正確に次世代へと引継ぐことで種のレベルでは半永続的に存続可能です。この配偶子の不死性を担保するために、生殖細胞では多くのユニークな生命現象が見られます。当チームでは、マウスや線虫の遺伝学、サイトロジー、生化学、等の手法を組合わせ、生殖細胞でのみ見られるユニークな生命現象に焦点をあて、その分子基盤を研究しています。

清水 義宏 無細胞タンパク質合成研究チーム

試験管の中で生体内の分子を組み合わせて生命システムの一端を再現するという試みを通じて、生命とは何かを解き明かすことを目的に合成生物学研究を行っています。特に、情報分子（核酸）と機能分子（タンパク質）を繋ぐリボソームを基盤としたタンパク質合成システムに着目し、プロテオーム解析やタンパク質エンジニアリングなどの技術革新にも貢献できる形で研究を展開しています。

砂川 玄志郎 冬眠生物学研究チーム

冬眠は一部の哺乳類が自ら代謝を低下させる省エネ状態（能動的低代謝）です。当研究室では人間を冬眠させるための研究開発を行っています。人間を安全に冬眠状態に誘導できれば、救命できない症例を減らしたり、重症患者の搬送、臓器の長期保存、全身麻酔の安全化など、臨床の様々な問題点をクリアできます。さらに、人工冬眠によって寿命を延伸できれば、未来へいく、遠くの宇宙に旅するなど、人類の時空感覚を大きく拡張できる非連続的イノベーションにつながると考えています。

平谷 伊智朗 発生エピジェネティクス研究チーム

未分化細胞と分化細胞の本質的な違いの解明をめざしています。この違いがゲノム（染色体）の高次構造にあるという考えのもと、これを解析可能な独自の１細胞全ゲノム解析技術を開発してきました。正確にはDNA複製の１細胞全ゲノム解析技術ですが、DNA複製はゲノムの高次構造を読み取りながら進行するプロセスなので、間接的にゲノム高次構造が推定可能です。この独自技術を受精直後のマウス初期胚に適用すると、胚発生の進行と共に複製制御モードが２段階のステップを経て大きく切り替わることを発見しました。この現象の理解が冒頭の目標達成への近道と考えて研究しています。

古澤 力 多階層生命動態研究チーム

生物システムは、様々な環境変化や内部状態の揺らぎの下で機能し続けられる頑強性（ロバストネス）を持つ一方で、 環境変化などに対して柔軟に内部状態を変化させる可塑性を持っています。このロバストネスと可塑性が両立できるという点は、 生物システムと人工システムの本質的な違いの一つです。しかし、どのようにして複雑な化学反応のネットワークがその両立を可能とするか、 メカニズムの理解は進んでいません。一方で、大規模な生物実験データが取得できるようになり、 そうしたデータに基づいてシステムの状態遷移やそのロバストネスを議論できるようになりつつあります。我々の研究チームでは、微生物の適応進化や、多細胞生物の発生過程などを題材として、細胞状態のロバストネスと可塑性について、 理論研究と実験研究の双方からの理解を目指しています。

宮道 和成 比較コネクトミクス研究チーム

私のたちの一生の間に神経回路はどのように変化するでしょうか？当研究室は、主にマウスをモデルに、性成熟や妊娠・出産など大きなライフイベントに伴う神経回路の変化を捉え、その分子機構や意義を研究しています。加えて、脳が全身のさまざまな臓器に影響を与える仕組みを探るため、交感神経の分子遺伝学的な解析を進めています。

森本 充 呼吸器形成研究チーム

ヒト呼吸器は７０m^２を超える広大な表面積を持ち、機能的に区画化された各組織領域に固有の組織幹細胞（以下、幹細胞）が存在します。特に上皮は呼吸により常に外気と触れているため、ウィルスや細菌の感染、喫煙、有害な化学物質への曝露や物理的な傷害など様々な要因によって傷つけられています。傷ついた上皮組織では、幹細胞が損傷を認知して反応し、再生上皮細胞を速やかに供給することで上皮の修復が起こります。肺再生への高い関心から、呼吸器上皮の再生能に着目した幹細胞の研究はここ数年で劇的に増えています。特に近年の細胞系譜解析やオルガノイド培養などの技術的な進歩が後押しとなり、マウスを使った個体レベルの研究と、ヒト幹細胞を使ったin vitroのオルガノイド研究を統合的に進めることも可能になってきました。研究室では、発生、再生現象の根幹的な理解をもとに、新規オルガノイド培養法の開発や、呼吸器疾患の新規治療法の探索などに取り組んでいます。

Sa Kan YOO 動的恒常性研究チーム

生体における組織恒常性は非常にダイナミックで、そのダイナミズムの維持が恒常性に大事です。癌や老化といった病気は、このダイナミックな組織恒常性が乱れる状況です。私たちは、健康時の組織恒常性の維持メカニズム、そしてそれが破綻するメカニズムを、細胞・組織・個体レベルで研究しています。具体的には、ショウジョウバエを使い、老化・癌・組織幹細胞・細胞死・エレボーシス・栄養といった切り口で研究を行なっています。