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生命科学科 教員

赤松 明(あかまつ あきら) 助教(武田研究室)

専門分野:植物分子生物学、植物-微生物相互作用、共生

植物と微生物がどのように関わり合っているのかを、細胞レベル、分子レベルで解明することを目標に研究を行っています。普段、我々が目にする植物の周りには、目では見ることができないような微生物が数多く存在します。例えば、葉の上や根の周りにです。この微生物と植物の関わり合いを植物-微生物相互作用と呼びます。最も分かり易い例は、植物がかかる病気だと思います。実際に家の近くで目にすることや、本やニュースなどで目にすることもあるかと思います。あれらの全ては、植物に害を与える微生物によって引き起こされるものです。面白いのは、自然界に存在する微生物は植物に害を与えるものばかりではないということです。植物と共に生き、互いに利益を与え会う道を選んだ微生物も多く存在します。そう言った微生物を共生菌と呼びます。私の研究では、植物がこれら異なる性質を持つ微生物をどのように見分け、敵か見方を判断するのか、そしてその後どのような応答を行うのかを、顕微鏡や、分子生物学的な手法を用いて明らかにしようとしています。このような研究分野で得られる知識は、農業上非常に価値のあるもので、これまでにも様々な現場で活かされています。

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柴田 幸政(しばた ゆきまさ) 助教(西脇研究室)

専門分野:発生、エピジェネティクス、遺伝子発現調節

動物には脳や心臓、皮膚、筋肉など色々な組織があり、これらは様々な種類の細胞が作られています。では、たった一種類の受精卵から、これらの様々な種類の細胞を作るにはどんな、仕組みが必要なのでしょうか。一つの受精卵が分裂し、様々な種類の細胞を作る過程で個々の細胞はそれぞれ違った経験をします。細胞は自分がたどった履歴を記憶する事で、個性を獲得し、その情報に基づいて遺伝子を発現する事で細胞同士の違いを生み出します。

私は、この細胞の履歴を核に記録し、それに基づいて遺伝子発現を調節するための仕組みを研究しています。この仕組みがある事で、皆さん自身の体の全ての細胞が同じDNAや遺伝子を持っているにもかかわらず、それぞれの細胞は異なるセットの遺伝子を発現し、神経は神経の、表皮は表皮の特性(細胞運命)を維持し続ける事ができるのです。私は、分化した細胞が運命を維持するための仕組みを解き明かすために、モデル生物、線虫C. elegansを用いて遺伝学的なアプローチで研究を進めています。

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鈴木 信太郎(すずき しんたろう) 教授

専門分野:細胞接着、組織構築、神経

多細胞生物は様々な種類の細胞を一定の規則で繋ぎ合わせて色々な組織を作り、最終的に個体と呼ばれる独立した単位を形成しています。したがって、細胞間の特異的結合(相互作用)は多細胞生物が存在していくために最も基本的な過程の一つであると考えられます。中でも神経系における細胞間の特異的結合(相互作用)は神経系の機能の基礎をなしている神経細胞のネットワークを作る上で特に重要な役割を担っているものと考えられます。そこで私は研究の中心を神経系に置いて、神経系の形成や機能発現に関わっている一群の細胞間結合タンパク質の機能を明らかにしようとしています。

今後私は小さいけれども存在感のある研究室を作っていきたいと考えています。同時に、教育活動を通じて何処へ出ても胸を張って生きていける学生を育てていきたいと考えています。

bky27910@ksc.kwansei.ac.jp
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下地 博之(しもじ ひろゆき) 助教(北條研究室)

専門分野:進化生態学/行動/自己組織化

私は、生物が表現する形質の多様性がどのような要因によって進化したのか、また、どのように形質が維持されているのかについて興味を持っています。特に、行動形質がどのような要因で進化し、どのように維持されているのかについて研究を進めています。具体的には、社会を形成するアリを用いて、社会がどのように維持されているのかについて個体間相互作用のパタンと個体の生理状態に着目して研究を進めています。 研究の対象となる生物をよく観察して面白い現象を見つけていく事が研究の基本的なスタンスです。研究活動を通して、個人の研究テーマが大学のみならず社会に出た後も多様な人々の間を結ぶコミュニケーションツールの一助となれればと考えています。

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武田 直也(たけだ なおや) 准教授

専門分野:植物微生物間相互作用 共生 植物生理学

植物は、自然環境下において様々な微生物と相互作用を行うことで、個体の生長や形態、植生に至るまで大きな影響を与えます。 私たちは植物と微生物間の相利的な相互作用である「共生」の研究を行っています。アーバスキュラー菌根菌や根粒菌は、宿主植物の根に共生器官を形成し、リンやチッソなどの植物に必須の栄養素を与える代わりに、光合成産物などを得ています。これらアーバスキュラー菌根共生や根粒共生を共生研究のモデル系として、共生を制御する分子メカニズムや共生栄養供給能の解明に取り組んでいます。この研究では、最新の研究手法を取り入れながら植物・微生物双方からのアプローチで、基礎的研究を行うとともに、この研究の成果や基盤技術を発展させ、実用植物を用いて共生能の農学・工学的利用を目指す応用研究も行います。このような植物・微生物とそれらの間に存在する相互作用についての研究を通じて、生物学に関する広い知識と技術を身につけるとともに、新たな知識や技術を生み出す創造力や、その成果を他者に伝える科学的なコミュニケーション能力を養います。

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田中 克典(たなか かつのり) 教授

専門分野:植物、タンパク質の翻訳後修飾、染色体動態、チェックポイント

現在、二つのテーマを並行して研究しております。一つは、タンパク質の翻訳後修飾因子一つであるSUMOが細胞の機能を制御する機構についての研究です。タンパク質は合成された後、様々な修飾を受けることでその機能の多様性を獲得しています。SUMOはユビキチンに似た修飾分子で、その生物学的機能が注目されています。私は、モデル生物として酵母とシロイヌナズナを用いてSUMOの生物学的機能の解明に取り組んでいます。

もう一つは、細胞周期チェックポイントに関する研究です。細胞はDNA損傷等の異常を感知すると、細胞周期の進行を停止させ、生じた異常に対処するチェックポイント機構を有しています。この機構が破綻すると、我々人間では「がん」の原因となる染色体異常が生じます。私は、酵母をモデル生物として活用して、このチェックポイント機構の解明に取り組んでいます。

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谷口 幸美(たにぐち ゆきみ) 助教(宗景研究室)

専門分野:分子生物学、植物生理学、形態形成

植物は太陽光をエネルギー源として光合成を行います。光合成の様式にはいくつかのタイプがあり、中でもC4型とよばれる光合成をおこなう植物は高温や乾燥に強く太陽光の利用効率が高いことが知られています。最も普遍的に見られる光合成であるC3型光合成は太陽光のエネルギーを受け取り二酸化炭素と水から炭水化物を作るまでの一連の過程をひとつの細胞内ですべて行いますが、C4型光合成では異なる2種類の細胞で役割分担し協力して一連の過程を行います。細胞に役割をもたせ分担作業にしたことが高温・乾燥耐性などのC4型光合成の特徴につながっていることが既に分かっています。ですが、どのようにして異なる役割を持つ細胞を作りわけているのか、またなぜ協調的に働くことができるのかといったことはほとんど分かっていません。私たちの研究グループではC3型種やC4型種だけでなくその中間的な様子を見せるC3-C4中間種が同じ属の中に複数存在しているキク科Flaveria属の植物を使い、C4型の光合成を作り上げるために必要な遺伝子を明らかにし、その働きを解明しようとしています。

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辻 敬典(つじ よしのり) 助教(松田研究室)

専門分野:光合成、微細藻類、炭素代謝

教科書に載っている「葉緑体は二重膜」で「デンプンを葉緑体内に蓄積する」という植物の特徴は、シアノバクテリア由来の葉緑体を持つ緑色植物を材料とした研究に基づいています。 しかし,光合成生物は,共生により葉緑体を獲得した多様な生物の集団であり、教科書的常識が当てはまらない藻類が多数存在します。例えば、紅藻の二次共生により葉緑体を獲得した珪藻は、緑色植物とは異なる系統に属し、葉緑体は4枚の包膜に包まれ、水溶性β-グルカンを細胞質の小胞内に蓄積します。近年の研究により、緑藻や陸上植物で確立された光合成炭素代謝のモデルは、珪藻などの二次共生藻類には当てはまらないことが認識されつつあります。そこで私は、珪藻を材料とし、CO2の取り込みから貯蔵物質合成までのプロセスを分子レベルで明らかにすることを目指しています。それにより、二次共生藻も含めた光合成炭素代謝の包括的な理解につながると考えています。また、珪藻は海洋の主要一次生産者であり、地球上の一次生産の約25%を占めると見積もられています。そのため、珪藻の炭素代謝を解明することは、地球規模の物質循環や、海洋生態系を理解する上でも重要であると考えています。

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西脇 清二(にしわき きよじ) 教授

専門分野:細胞移動、線虫、遺伝子

動物が卵から親になる過程を発生と呼びます。受精卵は一個の細胞ですが、これが分裂を繰り返し、人のからだは最終的に約60兆個の細胞からできています。この発生の過程で、細胞はしばしば分裂によって生じた場所から移動し、決まった場所に到達して組織や器官を作ります。例えば生殖細胞が精巣や卵巣に入ったり、血管の内皮細胞が増殖・移動して血管が伸びていったりします。私は線虫と呼ばれる、長さ1mmくらいのミミズのような形をした動物を実験材料として細胞移動の仕組みを研究しています。この線虫は成虫になっても959個しか細胞がなく、発生過程での細胞の移動が全て分かっています。また線虫の遺伝子の約70%は人の遺伝子と類似しています。線虫の研究から見つかってきた細胞移動を調節する遺伝子はそのほとんどが人にも存在しており、進化的に保存されたメカニズムが明らかになってきています。

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林 亜紀(はやし あき) 助教(田中克研究室)

専門分野:遺伝学、エピジェネティクス、染色体動態、分子生物学

生物はDNAの遺伝情報に基づいて、数多くの遺伝子の中から必要な遺伝子を選択して発現させ、発生段階や多様に変化する環境に対応してタンパク質を作るように制御しています。この遺伝子発現の制御は転写因子によるDNAの配列だけで決まる制御と、その他にDNA配列によらないエピジェネティクスと呼ばれる制御によっておこなわれます。遺伝子発現制御は生物にとって根本的に必須であり、発生段階はもちろん、発生後の細胞の維持にもかかわります。つまり先天的にも後天的にも必要な制御で、後天的に支障がおきれば細胞のガン化や病気に繋がります。

遺伝子発現制御のうち、エピジェネティクスによる制御ではDNAの修飾のほか、DNAを巻き付けているヒストンと呼ばれるタンパク質の修飾、RNAによる遺伝子発現の抑制(RNA干渉)や染色体構造を変化させるタンパク質の制御などがあります。私は真核生物のモデル生物である分裂酵母を用いて、このエピジェネティクスの分子制御メカニズムをヒストンの修飾の変化やRNA干渉による制御機構を解析することで明らかにしようとしています。

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秀瀬 涼太(ひでせ りょうた) 助教(藤原伸研究室)

専門分野:微生物化学、微生物工学、極限環境微生物学

細菌やアーキア(始原菌)などの微生物を研究対象にして、微生物の特性を知り、それを産業に利用することを研究目的としています。生命は真核生物、細菌、アーキアの3つのドメインに分類されます。現存するすべての生命は共通の祖先から分岐し、進化したと考えられています。生命が誕生した40億年以上前の地球は、無酸素環境で現在より高温だったと推察されます。そのような環境は現在は主に火山地帯でみられ、そこでは今も超好熱菌とよばれる生命が暮らしています。つまり、超好熱菌は生きた化石とみなすことができます。私は、超好熱菌における原始的な代謝系と、生成する代謝物の進化的意義に着目して研究しています。一連の研究が、「生命の起源」という人類の根源的な疑問に答える一助になると考えています。一方、超好熱菌のタンパク質の工業的利用や、微生物そのものを利用して工業上有用な化合物の生産系確立向けた研究も行っています。微生物を「化学品生産工場」とみなして、我々の生活に有用なタンパク質の創製や微生物の育種開発を目指しています。

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藤原 伸介(ふじわら しんすけ) 教授

専門分野:特殊環境微生物、生物工学、酵素工学

地球上には、多様な環境に様々な微生物が生育している。90℃を超える温度を好んで生育する微生物を超好熱菌というが、その多くは温泉や、海底熱水鉱床など原始地球を思わせる環境に生育し、原始生命に最も近い現存生物として注目されている。超好熱菌の中でもArchaeaの分類ドメインに属するものは形態的には原核生物であるが、分子系統的に真核生物に近縁であり、真核細胞誕生の謎を探る上でも興味深い。しかも超好熱菌の生産する酵素は100℃を越える温度でも変性しない耐熱性酵素であり、産業上の用途が広い。私は超好熱菌の分子育種に取り組みつつ、耐熱性酵素の有効利用法を開発していきたいと思っている。遺伝子操作を駆使して酵素の機能改変を行いつつ、一方で有機溶媒などの疎水系で耐熱性酵素を機能させることで従来にない酵素反応場の実現を目指したい。また、新規有用微生物の探索や微生物を用いた環境浄化にも取り組み、微生物を利用したバイオテクノロジーを展開して行きたいと考えている。

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北條 賢(ほうじょう まさる)准教授

専門分野:化学生態学、進化生態学、神経行動学

自然界において生物は個体同士が互いに関わり合いを持ちながら生活しています。私の興味は「動物社会や種間共生といった複雑な生物間相互作用はどのように進化し維持されてきたのか?」です。アリは高度な社会を形成する真社会性昆虫として知られています。また、陸上生態系で最も繁栄した生物の一群であり、様々な他の生物と共生します。アリはコロニーと呼ばれる集団で生活し、もっぱら繁殖する女王や労働に特化したワーカー、巣の防衛に特化した兵隊など様々なカーストが分業することで協力的な社会を作ります。そのような社会では個体間の綿密なコミュニケーションが重要になってきますが、アリは聴覚や視覚よりも味覚や嗅覚といった化学感覚を主に用いて情報を伝達します。私はアリのコミュニケーションを化学物質・行動・脳・遺伝子レベルで解析し、昆虫社会や種間共生の成り立ちを理解したいと考えています。

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松田 祐介(まつだ ゆうすけ) 教授

専門分野:植物環境生理学、分子生理学、生物化学

生物は置かれた環境に適応し、そして環境を修飾する。自然水中の含有物は地球の地質学的素成とそこに居住する生物の要求の両方を反映する。これらは極めて微妙に調和し、絶えず互いに修飾し合い、十数億年に及ぶ共進化を遂げて現代に至るわけである。産業革命以降の人類の活動は急速に地球環境を変化させている。私は特に化石燃料の大量消費による炭素循環の変動と生物の応答という問題を研究対象としている。水中に於ける光合成は陸上光合成系と共に炭素循環の過程に重要な役割を負っている。光合成によって水中で固定される炭素の量は地球全体に於ける炭酸同化量の約半分を担い、そのほとんどが、いわゆる植物プランクトンと呼ばれる単細胞藻類に依っている。植物プランクトンに於ける炭素代謝能力とその調節機能の地球環境への貢献、及び地球環境の変動がこれらの機能に及ぼす影響、とり分けCO2濃度に於けるそれを現在研究している。

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三浦 佳二(みうら けいじ) 准教授

専門分野:計算論的神経科学、ブレイン・マシン・インターフェース、データサイエンス

脳は、神経細胞の間で電気パルスをやりとりすることで情報処理を行っているが、個々の細胞の実験観察だけから、脳がシステム全体として行う「合目的な」計算の仕組みを理解することは容易ではない。このため、本研究室においては、理論モデルを通して脳を理解するという、計算機による「ドライ」な方法を用いた研究を行う。

計算論的神経科学の1つの目標は、「マインド・リーディング」ができる程に、電気信号を解読することである。例えば、機械学習を用いて、計測した神経細胞の電気活動から、ラットが嗅いでいる匂いを当てることが可能である。ここで、電気パルスの頻度だけではなくタイミングも重要であると「仮説」することで、より精度良く解読できる。このように、仮説を通して脳における情報表現の理解を深めることができるのである。さらに近年は、匂いなどの感覚にとどまらず、「やる気」「価値」等のより複雑な脳機能も解読されるようになってきたが、この場合には、仮説や理論モデルの果たす役割がさらに大きくなる。

ドライラボでは、ビッグデータから情報を掘り出すアイデアが鍵となる。パッケージソフトを使うだけであれば決して難しくないし、卒業研究を通じてデータサイエンスのスキルを身につければ、ビジネス等のデータ分析でもきっと役立つはずである。

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宗景 ゆり(むねかげ ゆり) 准教授

専門分野:生命科学、植物生理学、光合成

作物の生産性や環境耐性の強化は、第二の「緑の革命」を起こす技術として強く求められています。トウモロコシやサトウキビなどのC4型作物は、葉内にCO2を濃縮させる機能をもつため、水分や窒素源の利用効率が高く、乾燥・高温地帯での生産性が非常に高いことが知られています。イネや小麦、ダイズ等のCO2濃縮機能を持たないC3型作物をC4型化し、CO2濃縮機能を付加できれば、乾燥・高温地帯や灌漑が難しい地域において、作物を育てることができ、世界の作物生産性を向上させることが期待できます。しかし、複雑なCO2濃縮機能を、C3型作物に付加する国際的な取り組みは、現在の時点では成功していません。そこで、同じ属内にC3型とC4型やその中間型の種が現存するキク科植物を用いて、C3型からC4型へのどのように進化が起こったのかを分子レベルで研究しています。進化過程をヒントにしてC4化を引き起こす遺伝子を明らかにすることができれば、将来、C4化分子育種技術の確立に貢献することができると考えています。

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矢倉 達夫(やぐら たつお) 教授

専門分野:分子細胞生物学、ユビキチン、胚分化

私の研究室では細胞核を形成するタンパク質及びタンパク質の翻訳後修飾に関する研究を通じて細胞が多数集まって形作られている組織や胚が分化する機構(細胞構成タンパク質の変化と細胞・胚の分化機構)を明らかにすることを目的として幾つかの方面から研究を進めています。遺伝子工学、細胞工学、電子顕微鏡、タンパク質間相互作用分析装置、リアルタイムPCR装置などの諸技術・機器を用いてヒトガン細胞やツメガエル卵のタンパク質の分離やその機能の解析を進めています。現在進行中のプロジェクトの中でもっとも力を入れているのは「ユビキチンシステムによる細胞分化機構の解明」です。主としてツメガエルの成体組織および胚を用いていますが、細胞分化や細胞の生理機能の変化に伴い、低分子のタンパク質であるユビキチンによって修飾されたタンパク質がその機能を変えたり、分解されたりするなど大変興味深い現象が知られている新しい領域です。

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Last Modified : 2017-05-22 14:35

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