公募説明会2022/8/9

公募研究募集に関する説明と Q&A公募説明会2022/8/9

1. 代表による概要の説明（⼭吉）2. 公募班に求めるもの

3. Q＆A

領域推進の計画概要
A02班：弱い相互作⽤の現象解明拠点
A01班：弱い相互作⽤の測定拠点
⼤場班

⼭吉班
マテリアル合成
ITC・QSC「弱い相互作⽤」
定量・イメージング

分 ⼦ 解

A01

前仲班

SAXS測定超⾼速AFM
蛍光イメージング

公募班（予定）
年間300万円 / 件
A01〜03 合わせて20件

⽩⽯班

析A02

解シンバイオテック
マテリアル
パラメーター抽出析
シンバイオシス
A03班：弱い相互作⽤を実現する・製マテリアル創製拠点
測創ル
森班
定ア
リ
テ
新規マテリアル合成
マ
A03

シンバイオテックマテリアル【弱い相互作⽤】

⽣体応答解析

荏原班

総括班の強⼒なサポートによる領域研究の推進
アドバイザリー・ボード
l 領域内共同研究推進支援（100万円/件, 年間10件）

審良 静男（大阪大）
佐々木 茂貴（長崎国際大）丸山 厚（東工大）
計画班員
山岡 哲二
（国立循環器病センター）
（敬称略）

公募班員

l 若手合宿l 公開シンポジウム

バーチャル研究所
高速AFM ＆一分子観察

マテリアル合成支援
クライオ電顕 SPR・QCM

Spring-8

マテリアル提供
光散乱測定

テクニカル・コア（解析・研究支援）公募班への⽀援体制共同研究推進費「公募班と計画班」、あるいは「公募班同⼠」の共同研究を⽀援100万円/件（令和3年度: 4件、令和4年度: 10件）
マテリアル合成⽀援総括班の有するマテリアルを無償で提供（随時）マテリアル提供

マテリアル合成

最先端解析⽀援
高速AFM ＆総括班の有する様々な解析技術による⽀援体制を整備（随時） 一分子観察
男⼥共同参画の推進
領域会議に託児所を設置など
⽇本の科学を元気にする活動
領域内で⾃由な基礎研究を謳歌して頂く

クライオ電顕公募説明会2022/8/9

1. 代表による概要の説明（⼭吉）2. 公募班に求めるもの3. Q＆A

領域推進の計画概要
A02班：弱い相互作⽤の現象解明拠点
A01班：弱い相互作⽤の測定拠点
⼤場班

⼭吉班
マテリアル合成
ITC・QSC「弱い相互作⽤」
定量・イメージング

分 ⼦ 解

A01

前仲班

SAXS測定超⾼速AFM
蛍光イメージング

⽩⽯班

析A02

解
シンバイオテック
マテリアル
パラメーター抽出析シンバイオシス
A03班：弱い相互作⽤を実現する
・
製
マテリアル創製拠点
測創ル
森班
定アリ
テ
新規マテリアル合成
マ
A03

シンバイオテックマテリアル【弱い相互作⽤】

⽣体応答解析

荏原班

領域推進の計画概要
A02班：弱い相互作⽤の現象解明拠点

A01班：弱い相互作⽤の測定拠点
⼤場班

⼭吉班
マテリアル合成
ITC・QSC「弱い相互作⽤」
定量・イメージング

分 ⼦ 解

A01

前仲班

SAXS測定超⾼速AFM
蛍光イメージング

⽩⽯班

析A02

解シンバイオテック
マテリアル
パラメーター抽出析シンバイオシス
A03班：弱い相互作⽤を利⽤する・製
マテリアル創製拠点
測創ル
森班
定アリ
テ
新規マテリアル合成
マ
A03

シンバイオテックマテリアル 【弱い相互作⽤】

⽣体応答解析

荏原班

8

A01班

弱い相互作⽤を解析するための新たな⽅法論の開発 ⼤場班
前仲・望⽉班1.

物質共⽣のための「弱い相互作⽤」の測定拠点として、⾰新的技術や新規評価法のための研究を、８件程度募集する。
2.

⽣体内で起こる速く不安定な弱い相互作⽤をイメージング（蛍光に限らず、幅広くMRI、PET等含む）
構造解析（X線、光散乱、NMR等）
物理化学解析（熱⼒学的、速度論的）計算科学（分⼦モデリング、バイオインフォマティクス、画像解析等）を駆使して可視化・定量化し、課題解決を⽬指す。
3.

対象とするマテリアルは⼈⼯・天然物問わず、また、分⼦間相互作⽤のナノスケールから分⼦-細胞間のマイクロスケールまで限定しない。
4.

新しい発想に基づく測定技術も歓迎する。

A01班

キーワード・研究例

⼤場班

前仲・望⽉班

合成⾼分⼦（⽩⽯）
細胞表⾯タンパク質とマテリアル間の ⾮天然核酸（⼭吉） 腸内細菌（森） MPSポリマ（荏原） 弱い相互作⽤のインターフェースの可視化と⽣体応答の同時イメージング
弱い分⼦認識の定量化・構造解析

⽣体様分⼦

微⽣物

マテリアル

⾼速AFMによる細胞膜ナノ動態観察

多⾓度光散乱SAXS解析や光散乱測定による糖鎖/核酸複合体の形状解析

細胞表⾯タンパク質

同⼀時刻
同⼀空間
動態観察

細胞内シグナル伝達

クライオ電顕免疫系受容体・リガンドのX線結晶構造解析や電⼦顕微鏡解析
14 012 0Reporter

10 08060402000

X線⼩⾓散乱X線結晶構造解析

10203040

Time (sec)

SPRやITCによる免疫受容体の結合解析

構造的特徴・物理化学パラメーター抽出

蛍光顕微鏡によるcorrelative imaging｢弱い相互作⽤｣の時空間的・定量的解析 分⼦応答と細胞応答の動態観察

A01班

弱い相互作⽤を解析するための新たな⽅法論の開発 ⼤場班
前仲・望⽉班

合成⾼分⼦（⽩⽯）
細胞表⾯タンパク質とマテリアル間の ⾮天然核酸（⼭吉） 腸内細菌（森） MPSポリマ（荏原） 弱い相互作⽤のインターフェースの可視化と⽣体応答の同時イメージング
弱い分⼦認識の定量化・構造解析

⽣体様分⼦

微⽣物

マテリアル

⾼速AFMによる
細胞膜ナノ動態観察【細胞内シグナル伝達】多⾓度光散乱SAXS解析や光散乱測定によるマテリアルとの弱い相互作⽤の糖鎖/核酸複合体の形状解析
結果⽣じる細胞応答の時空間的情報を観察・解析

細胞表⾯タンパク質

細胞内シグナル伝達

クライオ電顕免疫系受容体・リガンドのX線結晶構造解析や電⼦顕微鏡解析【細胞膜のイメージング】
同⼀時刻
マテリアルと細胞が弱い相互作
同⼀空間⽤をする現場＝インターフェー
動態観察
スでのイベントを、時空間的に超解像度で観察・解析

14 0
12 0

Reporter

10 080【バイオイメージング】【蛍光イメージング】

6040200

蛍光顕微鏡による
これら細胞膜・細胞内のイベントの数理・物理モデル化やシミュレーション
X線⼩⾓散乱SPRやITCによる免疫受容体のcorrelative imagingなどシステム⽣物学的アプローチ・オミクス解析なども歓迎
X線結晶構造解析
結合解析｢弱い相互作⽤｣の010203040Time (sec)

構造的特徴・物理化学パラメーター抽出

時空間的・定量的解析 分⼦応答と細胞応答の動態観察

A01班

弱い相互作⽤を解析するための新たな⽅法論の開発 ⼤場班
前仲・望⽉班

合成⾼分⼦（⽩⽯）
細胞表⾯タンパク質とマテリアル間の ⾮天然核酸（⼭吉） 腸内細菌（森） MPSポリマ（荏原） 弱い相互作⽤のインターフェースの可視化と⽣体応答の同時イメージング
弱い分⼦認識の定量化・構造解析

⽣体様分⼦微⽣物

マテリアル【構造解析】
⾼速AFMによる様々な⼤きさのマテリアルの細胞膜ナノ動態観察

多⾓度光散乱【相互作⽤解析】 SAXS解析や光散乱測定による糖鎖/核酸複合体の形状解析

マテリアルと細胞表⾯受容体の弱い相互作⽤の分⼦レベルでの構造基盤と結合パラメータ決定
クライオ電顕細胞表⾯タンパク質【構造解析】【細胞内シグナル】

14 012 0Reporter

10 0806040200X線⼩⾓散乱X線結晶構造解析

102030

動態観察

細胞内シグナル伝達

免疫系受容体・リガンドのX線結晶構造解析や電⼦顕微鏡解析

0キャラクタリゼーション
光散乱を使⽤しての解析が困難な⼤きさの（マイクローダー）
同⼀時刻
マテリアルの測定同⼀空間

40Time (sec)

SPRやITCによる免疫受容体の結合解析

構造的特徴・物理化学パラメーター抽出

マテリアル分⼦と弱く相互作⽤する細胞のシグナリングのクライオ電⼦
顕微鏡による構造解析
蛍光顕微鏡によるcorrelative imaging｢弱い相互作⽤｣の時空間的・定量的解析 分⼦応答と細胞応答の動態観察

領域推進の計画概要
A02班：弱い相互作⽤の現象解明拠点
A01班：弱い相互作⽤の測定拠点
⼤場班

⼭吉班
マテリアル合成
ITC・QSC「弱い相互作⽤」
定量・イメージング

分 ⼦ 解

A01

前仲班

SAXS測定超⾼速AFM
蛍光イメージング

⽩⽯班

析A02解シンバイオテック
マテリアルパラメーター抽出析シンバイオシス
A03班：弱い相互作⽤を利⽤する・製
マテリアル創製拠点
測創ル
森班
定ア
リ
テ
新規マテリアル合成
マ
A03

シンバイオテックマテリアル 【弱い相互作⽤】

⽣体応答解析

荏原班

13

A02班

弱い相互作⽤を基盤とした物質共⽣パラメーターの抽出1. 様々なマテリアルと⽣体分⼦との相互作⽤解析を進めることにより物質共⽣に必要な物理化学的パラメーターを抽出し、「物質共⽣パラメーター」として体系化を⽬指す
2. マテリアル（分⼦・材料）と⽣体分⼦との相互作⽤を独⾃の視点から解明することを⽬指す公募研究を5件程度募集する。
3. 物質共⽣の基盤となるマテリアルは、独⾃のマテリアルから天然分⼦まで幅広く歓迎する。

A02班

キーワード・研究例
１．⽣体とマテリアルの弱い相互作⽤をカタログ化⇒ユニークな⾮⾃⼰分⼦（低分⼦、補因⼦、⾼分⼦、（⾮天然）核酸、タンパク質、糖、多糖、超分⼦など）⇒⾃⼰分⼦（⽣体と特徴的な相互作⽤をするタンパク質
間相互作⽤、メタボライトと⽣体との相互作⽤など）

3．相互作⽤解析・新しい解析法を⽤いた
弱い相互作⽤の具現化（A01計画班と連携も可）⇒着⽬する「弱い相互作⽤」を解析して理解したい（弱い相互作⽤につながる特徴的なモチーフ相互作⽤様式の解析に着眼した研究、計算化学によるアプローチ）

２．弱い相互作⽤の源泉となる⼒学の体系化⇒相互作⽤因⼦（静電相互作⽤、⽔素結合、van der
Waals⼒、疎⽔性相互作⽤など）⇒構造因⼦（⽴体構造、⽴体配置、配向性など）
マテリアル
⾃⼰・⾮⾃⼰分⼦

⽣体分⼦
受容体（免疫受容体など）
タンパク質、メタボライトなど

3本柱で弱い相互作⽤の現象解明

領域推進の計画概要
A02班：弱い相互作⽤の現象解明拠点
A01班：弱い相互作⽤の測定拠点
⼤場班

⼭吉班
マテリアル合成
ITC・QSC「弱い相互作⽤」
定量・イメージング

分 ⼦ 解

A01

前仲班

SAXS測定超⾼速AFM
蛍光イメージング

⽩⽯班

析A02

解シンバイオテック
マテリアルパラメーター抽出析シンバイオシス
A03班：弱い相互作⽤を利⽤する・製
マテリアル創製拠点
測創ル
森班
定ア
リ
テ
新規マテリアル合成
マ
A03

シンバイオテックマテリアル 【弱い相互作⽤】

⽣体応答解析

荏原班

16

【A03班】

弱い相互作⽤を利⽤するシンバイオティック・マテリアルの開発
1. 「弱い相互作⽤」を活⽤して⽣体との共⽣を⽬指した材料の創成研究を、７件程度募集。
2. ⽣体が共⽣⽣物などの異物に対して免疫寛容を発動する際に利⽤している弱い相互作⽤に注⽬して、これを適切に材料に組み込むことが、有効な戦略と考えている。
3. 対象とする材料のスケール（ナノからマクロまで）や素材（無機物から有機物、⽣体由来材料など）は限定しない。
4. まったく新しい発想に基づく共⽣材料も歓迎する。

【募集要項より抜粋】

【A03班】 研究例
１．認識の回避• 活性化受容体（パターン認識受容体やB細胞受容体）に認識されない材料【中川】【松村】【遊佐】【和久】【森】【⼭吉・上畑・⼭本】【⽩⽯】【清⽔】【橋本】• ウイルスなどの免疫回避の戦略の活⽤【岡⽥】【⼤場】
２．免疫寛容の誘導• 寛容のシグナルを⼊⼒するリガンド【荏原】【前仲・望⽉】• 寛容誘導剤（サイトカイン、転写制御剤）の活⽤【⽥中】
３．免疫のリプログラミング• Tregの誘導【森・⻑⾕】• B細胞の制御【⽥中】
４．セルフ（細胞、組織）による被覆• カプセル化の活⽤• ⾻伝導の活⽤• メカノバイオロジーの活⽤【橋本】【宇都】• ⻑期間のセルフ化を維持する⾃⼰修復材料【橋本】