チームリーダー
谷口雄一 Ph.D.

細胞システム制御学研究チーム

[2023年3月終了]

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細胞の複雑な挙動を論理的に理解・制御し、次世代の医療に役立てる

当研究室では、１つ１つの細胞の複雑な振る舞いを理解・制御するための論理的基盤を構築し、医療・生命科学研究の新しい方法論を創造することを目指しています。最先端の１細胞内１分子イメージングや、ハイスループット計測技術、３次元ゲノム構造解析、分子動力学計算、機械学習、次世代シーケンシング、MEMS、バイオインフォマティクス、細胞株ライブラリ構築技術などを駆使・融合することにより、１細胞レベルでの包括的な生命理解と網羅的な生物情報収集のための新しいテクノロジーを開発します。そしてこれらを用いて、多数の遺伝子や因子により制御された細胞の複雑な仕組みを記述・理解するための新しい概念とモデルを構築し、その振る舞いを予見・制御することを課題としています。

研究テーマ

細胞内分子の超高感度・超高解像度イメージング技術の開発
細胞内の各種分子の網羅的な定量化のための新規方法論の開発
細胞状態の制御原理の解明を目指したゲノム状態解析法の開発
１細胞の複雑な状態性を定量的に理解するための理論・数理モデルの構築
細胞状態の人為的制御のための方法論の開発と医学への展開

主要論文

Ohno M, Ando T, Priest DG, Taniguchi Y.
Hi-CO: 3D genome structure analysis with nucleosome resolution.
Nature Protocols 16(7), 3439-3469 Thu Jul 01 00:00:00 JST 2021 doi: 10.1038/s41596-021-00543-z

Shinkai S, Nakagawa M, Sugawara T, et al.
PHi-C: deciphering Hi-C data into polymer dynamics.
NAR Genomics and Bioinformatics 2, lqaa020 Tue Dec 01 00:00:00 JST 2020 doi: 10.1093/nargab/lqaa020

Kumar V, Leclerc S, Taniguchi Y.
BHi-Cect: A top-down algorithm for identifying the multi-scale hierarchical structure of chromosomes.
Nucleic Acids Research 48, e26 Sun Nov 01 00:00:00 JST 2020 doi: https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaa004/5713458

Yoshida Y, Taniguchi Y.
Simultaneous Single-Cell Measurements Demonstrate a Positive Correlation between RNA Copy Number for Mitochondrial Division and Fusion Genes and Mitochondrial Fragmentation.
Cytologia 84(1), 15-23 Sun Dec 01 00:00:00 JST 2019 doi: 10.1508/cytologia.84.15

Ohno M, Ando T, Priest D.G, et al.
Sub-nucleosomal genome structure reveals distinct nucleosome folding motifs.
Cell 176(3), 520-534.e25 Fri Nov 01 00:00:00 JST 2019 doi: 10.1016/j.cell.2018.12.014

Leclerc S, Arntz Y, Taniguchi Y.
Proteome-wide Quantification of Labeling Homogeneity at the Single Molecule Level.
Journal of visualized experiments : JoVE Fri Apr 19 00:00:00 JST 2019 doi: 10.3791/59199

Leclerc S, Arntz Y, Taniguchi Y.
Extending Single Molecule Imaging to Proteome Analysis by Quantitation of Fluorescent Labeling Homogeneity in Complex Protein Samples.
Bioconjugate chemistry 29(8), 2541-2549 Wed Aug 15 00:00:00 JST 2018 doi: 10.1021/acs.bioconjchem.8b00226

Ohno M, Priest DG, Taniguchi Y.
Nucleosome-level 3D organization of the genome.
Biochemical Society transactions 46(3), 491-501 Tue Jun 19 00:00:00 JST 2018 doi: 10.1042/BST20170388

Priest D, Tanaka N, Tanaka Y, Taniguchi Y.
Micro-patterned agarose gel devices for single-cell high-throughput microscopy of E. coli cells.
Scientific Reports 7, 17750 Fri Dec 01 00:00:00 JST 2017 doi: 10.1038/s41598-017-17544-2

Taniguchi Y.
Autofluorescence imaging of tissue samples using super-high sensitivity fluorescence microscopy.
Global Imaging Insights 2, 1-2 Wed Nov 01 00:00:00 JST 2017 doi: 10.15761/GII.1000135

Taniguchi Y.
Genome-Wide Analysis of Protein and mRNA Copy Numbers in Single Escherichia coli Cells with Single-Molecule Sensitivity.
Methods in Molecular Biology 1346, 55-67 Tue Dec 01 00:00:00 JST 2015 doi: 10.1007/978-1-4939-2987-0_5

Ohno M, Karagiannis P, Taniguchi Y.
Protein Expression Analyses at the Single Cell Level.
Molecules 19(9), 13932-13947 Mon Dec 01 00:00:00 JST 2014 doi: 10.3390/molecules190913932

Taniguchi Y, Choi PJ, Li GW, et al.
Quantifying E-coli Proteome and Transcriptome with Single-Molecule Sensitivity in Single Cells.
Science 329(5991), 533-538 Wed Dec 01 00:00:00 JST 2010 doi: 10.1126/science.1188308

Taniguchi Y, Nishiyama M, Ishii Y, Yanagida T.
Entropy rectifies the Brownian steps of kinesin.
Nature Chem. Biol. 1, 342-347 Thu Dec 01 00:00:00 JST 2005