分子細胞医科学研究室
概要
生物は、ゲノムに蓄えられた遺伝情報を状況に応じて適切に利用する仕組みを備えており、この仕組みは、様々な生命活動を円滑に進めるために必要な分子基盤となっています。また生物は、自ら生み出したエネルギーを利用して、自然界の流れに逆らって様々な「秩序」を自己組織化します。この「秩序」の精緻さは驚くべきものであり、その乱れは様々な疾病の原因となります。分子細胞医科学研究室では、遺伝情報の発現の仕組みと細胞の秩序だった振る舞いを支える仕組みを様々な観点（分子・細胞・個体レベル）から研究することにより、生物をより深く理解し、生命医科学の発展に寄与することを目指しています。
スタッフ
教授 古久保 哲朗(こくぼ てつろう) ResearchMap → 古久保WEBサイト→
＜略歴＞
東京大学大学院農学系研究科博士課程修了(1990年)。農学博士。米国NIH研究員(1990-1995年)、奈良先端科学技術大学院大学助教授(1995-2001年)を経て現職。
＜メッセージ＞
DNAに保存された遺伝情報を読み取る(転写する)ためには、転写装置が情報の始まる場所を正確に認識する必要があります。ヒトから酵母までその仕組みはほぼ同じと考えられていますが、実体はまだよく分かっていません。私たちは転写の基本的な仕組みの解明を目指して研究に取り組んでいます。
東京大学大学院農学系研究科博士課程修了(1990年)。農学博士。米国NIH研究員(1990-1995年)、奈良先端科学技術大学院大学助教授(1995-2001年)を経て現職。
＜メッセージ＞
DNAに保存された遺伝情報を読み取る(転写する)ためには、転写装置が情報の始まる場所を正確に認識する必要があります。ヒトから酵母までその仕組みはほぼ同じと考えられていますが、実体はまだよく分かっていません。私たちは転写の基本的な仕組みの解明を目指して研究に取り組んでいます。
教授 鈴木 厚(すずき あつし) ResearchMap → 鈴木グループWEBサイト→
＜略歴＞
京都大学大学院理学研究科博士課程修了(1991年)。理学博士。国立精神神経センター・神経研究所 研究員(1991年-1994年)、横浜市立大学大学院医学研究科 助手、講師、准教授を経て、現職。
＜メッセージ＞
私達の多細胞生物の身体は、独特な形態と機能を示す多様な細胞が協調することで維持されています。共通な遺伝子を持った細胞がいかにして固有の非対称な形態・機能を獲得するのか、この点の解明が生命の謎を解く鍵の一つです。私達は、この鍵の一つとなるタンパク質を同定し、研究を進めています。
京都大学大学院理学研究科博士課程修了(1991年)。理学博士。国立精神神経センター・神経研究所 研究員(1991年-1994年)、横浜市立大学大学院医学研究科 助手、講師、准教授を経て、現職。
＜メッセージ＞
私達の多細胞生物の身体は、独特な形態と機能を示す多様な細胞が協調することで維持されています。共通な遺伝子を持った細胞がいかにして固有の非対称な形態・機能を獲得するのか、この点の解明が生命の謎を解く鍵の一つです。私達は、この鍵の一つとなるタンパク質を同定し、研究を進めています。
助教 伊藤 健太郎（いとう けんたろう）ResearchMap →
研究内容
＜略歴＞
東京工業大学大学院生命理工学研究科博士課程修了(2018年)。理学博士。日本学術振興会特別研究員(2015年-2016年)、東京工業大学生命理工学研究院 研究員、特任助教(2017年-2021年)を経て現職。
＜メッセージ＞
細胞内で起こる複雑な生命現象も元を辿っていくと精巧な分子機械であるタンパク質によって引き起こされるダイナミックな化学反応の集合体です。この化学反応の一つ一つを分子・原子分解能で明らかにすることで生命の不思議に迫っていけたらと考えて研究を行っています。
1. 古久保グループ
転写制御の分子機構を理解することは、発生・分化・形態形成など様々な生命現象を解き明かす上で非常に重要です。転写調節因子は、タンパク質間相互作用を介して転写開始点上に形成される基本転写装置の数あるいはその活性を制御し、各遺伝子の発現量を規定しています。一方、標的となる基本転写装置は、多数の基本転写因子（TFIIA, B, D, E, F, H）とRNAポリメラーゼ II から構成され、遺伝子の種類を問わず普遍的に機能します。基本転写因子のなかでもコアプロモーター構造を認識するTFIIDは、転写開始前複合体のアッセンブリーに際して核となる分子であり、転写調節因子から受け取った信号を転写量の増減へと変換するうえで中心的な役割を果たしています。我々は遺伝学、生化学的な手法を利用できる酵母を主な生物材料に用いて、TFIIDサブユニット（TAFs）の未知の機能を明らかにしていくことにより、TFIIDによるコアプロモーターの認識ならびに転写制御機構の分子的基盤を理解することを目指しています。
転写制御の分子機構を理解することは、発生・分化・形態形成など様々な生命現象を解き明かす上で非常に重要です。転写調節因子は、タンパク質間相互作用を介して転写開始点上に形成される基本転写装置の数あるいはその活性を制御し、各遺伝子の発現量を規定しています。一方、標的となる基本転写装置は、多数の基本転写因子（TFIIA, B, D, E, F, H）とRNAポリメラーゼ II から構成され、遺伝子の種類を問わず普遍的に機能します。基本転写因子のなかでもコアプロモーター構造を認識するTFIIDは、転写開始前複合体のアッセンブリーに際して核となる分子であり、転写調節因子から受け取った信号を転写量の増減へと変換するうえで中心的な役割を果たしています。我々は遺伝学、生化学的な手法を利用できる酵母を主な生物材料に用いて、TFIIDサブユニット（TAFs）の未知の機能を明らかにしていくことにより、TFIIDによるコアプロモーターの認識ならびに転写制御機構の分子的基盤を理解することを目指しています。
2. 鈴木グループ
ゴルジ体に結合し、微小管の束化・安定化に働く新規微小管制御因子の研究
細胞骨格系の一つ、微小管は、細胞内小器官の輸送や配置を制御することを介して、細胞の形態や機能、ひいては生体の機能を決定的に制御しています。当研究室では、ゴルジ体に結合し、微小管を束化・安定するタンパク質(MTCL1と命名)を新たに発見し、細胞形態や機能の非対称性の発達に不可欠であることを明らかとしてきました。遺伝子改変マウスの解析からは、この分子の機能欠損が脊髄小脳変性症を引き起こすことも発見しました。
現在、MTCL1ホモログ分子やチューブリンシャペロンの研究にも解析対象を広げ、微小管機能の制御を通じた生体機能制御のメカニズムの研究に精力的に取り組んでいます。
ゴルジ体に結合し、微小管の束化・安定化に働く新規微小管制御因子の研究
細胞骨格系の一つ、微小管は、細胞内小器官の輸送や配置を制御することを介して、細胞の形態や機能、ひいては生体の機能を決定的に制御しています。当研究室では、ゴルジ体に結合し、微小管を束化・安定するタンパク質(MTCL1と命名)を新たに発見し、細胞形態や機能の非対称性の発達に不可欠であることを明らかとしてきました。遺伝子改変マウスの解析からは、この分子の機能欠損が脊髄小脳変性症を引き起こすことも発見しました。
現在、MTCL1ホモログ分子やチューブリンシャペロンの研究にも解析対象を広げ、微小管機能の制御を通じた生体機能制御のメカニズムの研究に精力的に取り組んでいます。
主要文献（Selected Publications）
‣Iwami R, Takai N, *Kokubo T. The function of Spt3, a subunit of the SAGA complex, in PGK1 transcription is restored only partially when reintroduced by plasmid into taf1 spt3 double mutant yeast strains. Genes Genet Syst. vol.95, No.3, 151-163 (2020)
‣*Kasahara K, Nakayama R, Shiwa Y, Kanesaki Y, Ishige T, Yoshikawa H, Kokubo T. Fpr1, a primary target of rapamycin, functions as a transcription factor for ribosomal protein genes cooperatively with Hmo1 in Saccharomyces cerevisiae. PLoS Genet. vol.16, No.6, e1008865 (2020)
‣Yamashita K, Mizuno K, Furukawa K, Hirose H, Sakurai N, Masuda-Hirata M, Amano M, Hirose T, Suzuki A, *Ohno S. Phosphorylation and dephosphorylation of Ser852 and Ser889 control the clustering, localization and function of PAR3. J Cell Sci. vol.133, jcs244830 (2020)
‣Satake T, Yamashita K, Hayashi K, Miyatake S, Tamura-Nakano M, Doi H, Furuta Y, Shioi G, Miura E, Takeo Y.H. Yoshida K, Yahikozawa H, Matsumoto N, Yuzaki M, *Suzuki A. MTCL1 plays 1 an essential role in maintaining Purkinje neuron axon initial segment. EMBOJ vol. 36, No.9: 1227-1242 (2017).
‣*Kasahara K, Nakayama R, Shiwa Y, Kanesaki Y, Ishige T, Yoshikawa H, Kokubo T. Fpr1, a primary target of rapamycin, functions as a transcription factor for ribosomal protein genes cooperatively with Hmo1 in Saccharomyces cerevisiae. PLoS Genet. vol.16, No.6, e1008865 (2020)
‣Yamashita K, Mizuno K, Furukawa K, Hirose H, Sakurai N, Masuda-Hirata M, Amano M, Hirose T, Suzuki A, *Ohno S. Phosphorylation and dephosphorylation of Ser852 and Ser889 control the clustering, localization and function of PAR3. J Cell Sci. vol.133, jcs244830 (2020)
‣Satake T, Yamashita K, Hayashi K, Miyatake S, Tamura-Nakano M, Doi H, Furuta Y, Shioi G, Miura E, Takeo Y.H. Yoshida K, Yahikozawa H, Matsumoto N, Yuzaki M, *Suzuki A. MTCL1 plays 1 an essential role in maintaining Purkinje neuron axon initial segment. EMBOJ vol. 36, No.9: 1227-1242 (2017).