細胞動態計測研究チーム|理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)

細胞動態計測研究チーム

チームリーダー

柳田 敏雄Ph.D.

  • 拠点:大阪/生命システム研究棟
  • E-mail:yanagida[at]riken.jp[at]を@に変えてください
  • Lab Website

生体分子システムの自在な操作と超解像観察から生命の謎を解き明かす

研究内容

 我々はこれまで1分子イメージング、ナノ操作技術の開発を行い、これらの技術を使って、生物分子モータの働く仕組みを研究してきました。そして、分子モータが熱ノイズを遮断せず、それを上手く使って柔軟に働いている事を明らかにしてきました。そして、さらに細胞の情報処理やヒト脳の視覚認知においてもノイズ(ゆらぎ)が利用されていることが明らかになってきました。この“ゆらぎ”を利用する生物のユニークなメカニズムは、複雑で超大自由度の生命システムを桁違いの省エネで安定に制御することに使っているらしいことも解りました。現在は、ロボットや情報分野の研究者と共同して、この“ゆらぎ”制御の仕組みで、複雑なロボットやインターネットなど情報ネットワークが実際制御出来るかの証明も試みています。こうして、生命システムが,いかに複雑さ(超大自由度)から単純さ(小自由度)を引き出し、その単純さの中で環境や状況変化に柔軟に対応して制御されているかを“ゆらぎ”をベースに明らかにしたいと思っています。

研究テーマ

  • メカノバイオロジー
  • 心臓のシステム生物物理
  • 超解像イメージング
  • ゲノム構造の揺らぎ

主要論文

  • Fujita K, Iwaki M, Yanagida T.
    Transcriptional bursting is intrinsically caused by interplay between RNA polymerases on DNA.
    Nature Communications 7. 13788 (2016) doi :10.1038/ncomms13788
  • Iwaki M, Wickham SF, Ikezaki K, et al.
    A programmable DNA origami nanospring that reveals force-induced adjacent binding of myosin VI heads.
    Nature Communications 7. 13715 (2016) doi :10.1038/ncomms13715
  • Iwaki M, Iwane AH, Ikezaki K, Yanagida T.
    Local Heat Activation of Single Myosins Based on Optical Trapping of Gold Nanoparticles.
    Nano Letters 15(4). 2456-2461 (2015) doi :10.1021/nl5049059
  • Karagiannis P, Ishii Y, Yanagida T.
    Molecular Machines Like Myosin Use Randomness to Behave Predictably.
    Chemical Reviews 114(6). 3318-3334 (2014) doi :10.1021/cr400344n
  • Fujita K, Iwaki M, Iwane AH, et al.
    Switching of myosin-V motion between the lever-arm swing and Brownian search-and-catch.
    Nature Communications 3. 956 (2012) doi :10.1038/ncomms1934
  • Fujii T, Iwane AH, Yanagida T, Namba K.
    Direct visualization of secondary structures of F-actin by electron cryomicroscopy.
    Nature 467(7316). 724-728 (2010) doi :10.1038/nature09372
  • Nishikawa S, Arimoto I, Ikezaki K, et al.
    Switch between Large Hand-Over-Hand and Small Inchworm-like Steps in Myosin VI.
    Cell 142(6). 879-888 (2010) doi :10.1016/j.cell.2010.08.033
  • Iwaki M, Iwane AH, Shimokawa T, et al.
    Brownian search-and-catch mechanism for myosin-VI steps.
    Nature Chemical Biology 5(6). 403-405 (2009) doi :10.1038/nchembio.171
  • Inomata K, Ohno A, Tochio H, et al.
    High-resolution multi-dimensional NMR spectroscopy of proteins in human cells.
    Nature 458(7234). 106-109 (2009) doi :10.1038/nature07839
  • Funatsu T, Harada Y, Tokunaga M, et al.
    Imaging of single fluorescent molecules and individual ATP turnovers by single myosin molecules in aqueous-solution.
    Nature 374(6522). 555-559 (1995) doi :10.1038/374555a0

業績一覧