文部科学省 科学研究費助成金
令和 � 年～�年度 学術変革領域研究 A生物を凌駕する
無細胞分子システムのボトムアップ構築学

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March 2024

令和 � 年～�年度 学術変革領域研究 A

無細胞分子システムが拓く生物を凌駕する
無細胞分子システムのボトムアップ構築学

はじめに

04
March 2024

本年度からアドバイザーに就任しました久原です。今回初めて高野山での班会議に参加して、皆様の研究成果を見せていただき、プロジェクトへの熱い気持ちをひしひしと感じました。また同時に、その昔に参加していた研究会を思い出し、やはり研究者の情熱は昔も今も変わらないことを確信しました。今回は外部から見た研究プロジェクトの全体像について私なりのイメージを述べたいと思います。
班会議に参加して久しぶりの班会議、しかも高野山で！、仏教徒ではあるが、信仰心はあまりない私にとって、なんと敷居が高いことか。福岡を� 時に出発して、新幹線、南海電鉄、ロープウェ
イを乗り継ぎ着いたのが � 時半過ぎ、長かった。宿泊は宿坊で精進料理、心も頭も余計なものが取れた感じがした
班会議でした。

私の研究のスタートは酵素反応系の最適制御というタイトルでスタートし、ポントリャーギンの最適制御理論や最
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はじめに

研究成果紹介
開催報告

研究成果一覧

大原理の本を読むことから始まり、微分方程式で表した酵

素反応系の最大化問題の博士論文で完結しました。その後、計算機が扱えるということで、当時勃興してきたゲノム解析に突入し、配列決定、配列解析へ進むことになります。こ
こで目から鱗のショットガンシークエンス法が米国で開発され、長く正確に端から決めていくのではなく、ランダムなショート配列を計算機で継ないでいく逆発想の解析法です。この手法の導入により、配列決定の時間が短縮され多くの生物のゲノムが解析されました。ゲノム配列決定が私のイメージを膨らませてくれたのは、今までの生物学とは異なり、生物の遺伝子全体が明らかとなり、全遺伝子を対象として研究が可能となったことです。この成果は私にとって遺伝子の制御関係が情報科学的な手法で明らかになるという新しい学理の創生の可能性を予感させました。この時期の感覚は、松浦代表が述べられている「本研究領域

では、ブラックボックスの多い細胞そのものを部品として使うことなく、ブラックボックスの少ない分子・材料から

ボトムアップに構築した分子システムを無細胞（cell-free）

く 新しいサイエンスを見て

久原 哲

元九州大学大学院農学研究院

システム生命科学府 教授

分子システムと名付ける。無細胞分子システムの構築原理をで濃縮した時の効率の良さ等が明らかになれば、この結果をできるはずだ。」という言葉に代表される、今回の班会議のルの利用についてもどれくらいの効率アップになるのか、ま理解するためには、多様な材料で創るほうが普遍的な理解が論議から湧き上がってくる感覚に似ています。

皆さんの領域では目標として「天然物（細胞）の再現ではなく、その機能を超越した応用可能・社会実装に資する分子システムをボトムアップに構築することを目指す。」とされています。研究の内容は違っていますが、私が感じた雰囲気はさらに細胞の理解に繋げることができます。また脂質系のセた包含する酵素系の濃縮程度と効率アップの関連性が明らかになれば社会実装も大きく進みます。他にも面白い研究があるので、先ほど行ったマップを書いて埋めていくことをお勧めします。

また、各グループが出す情報の量、精度と形式が決められ同じものを感じました。特に細胞の機能の一部を模倣する分ていないよう気がしています。実は情報処理にいた立場から（cell-free）分子システム」と名付け、生体分子に加え、有機

生成物濃度、反応速度等々、代謝系については物質の濃度、子システムを部品からボトムアップに再 構成した「無細胞化合物、高分子、マイクロ・ナノデバイスを、計算科学を活用しながら組み合わせ、天然の細胞の能力を超える、あるいは天然の細胞が持たない能力を有する「超越分子システム」を組み立てる計画になっています。このようにして組み立てられた超越分子システムをさらに進化させ社会実装させるところまでも予定されています。

研究の内容についてですが、この大きな学際的研究グルー

プを見させていただいて、大変だと思ったことは、参画しての助言を言うと、酵素については酵素濃度、反応基質濃度、タイムコース等のデータ、セル系についてはセルの大きさ、物質の透過速度などのデータも必要になる、このようなデー
タを全員で共有することが必要です。このようなデータが無いと情報的な処理ができなくなります。この点は早急に設定してもらいたい点ですね。
終わりに

最後に、最初にも述べましたように、「ブラックボックスのいる学問分野が有機化学、生物工学、合成生物学、電気化学、多い細胞そのものを部品として使うことなく、ブラックボック

ることです。この６分野の基盤技術、学問体系をまとめて超テムを無細胞（cell-free）分子システムと名付ける。無細胞分統計科学、ナノ工学と言った６種類の異なった学問分野であ越分子システムを作ることは簡単なことではなく、どこかで大きな班研究のマップを書かれ、それにどのように参画していくのかを明確にすることをお勧めします。このマップがあれば自分の研究のこの班研究へのフィットの仕方が見えてくる

スの少ない分子・材料からボトムアップに構築した分子シス子システムの構築原理を理解するためには、多様な材料で創るほうが普遍的な理解ができるはずだ」、という感じがしています。皆さんがんばってください。

ように思えます。なにせ世界に存在しない学問分野を開拓していくのですから、松浦先生を含め代表の先生方が書くマッ
プがなければ研究員の研究をこのプロジェクにシフトする方向性が明確にならない可能性があり、統一感と効果が薄れます。

各研究について触れる紙面はありませんが、私にとって大変面白い研究が多く、各研究を一定方向に集約すれば新し

くかつ面白い成果に結集できる可能がイメージできました。
酵素反応では酵素の活性部位の最適化が計算機上ででき、それらの酵素で構成された反応系が従来の系よりも効率と精度が上がり、この酵素反応系を核酸系あるいは人工材料

03研究成果紹介

中間報告（ここまで来ました）
A01 計画班

A�� 計画班では、バイオマーカーやウイルスの超高代表

築地 真也（名古屋工業大学・教授）

また、第一期公募班メンバーとの新たな領域内共同

感度検出を実現する人工細胞センサーのボトムアップ

研究も開始した。後半戦はそれらの共同研究も加速しムなんて使ったことない状態からスタートしたが、これしみたい。

構築とその化学原理の確立を目指している。リポソー
までにその要素技術を複数開発することに成功した。

つつ、本「超越分子システム」領域のさらなる発展を楽人工的に設計した有機化合物とタンパク質を主な部品として用いることで、バイオマーカーに応答してその情報を膜内に伝達する合成レセプター化合物、シグナル依存的なリポソーム内タンパク質局在制御システム、
膜リクルートによる酵素増幅反応系などを開発し、これらをリポソーム内で全部まとめて連動させることが可能になってきた（図）。ただ、まだキレが十分ではない。
これからさらにコアとなる化合物・タンパク質の分子構造や各種条件の最適化を行い、超高感度人工細胞
センサーという新しいテクノロジーとケミストリーの実現を目指したい。

上皮細胞増殖因子受容体の重畳性
A01 計画班

寺井 健太（徳島大学・教授）

ErbB�、ErbB�、ErbB� および ErbB�から構成されるファミリー分子の寄与を解析しました。結論として、傷容体型チロシンキナーゼです。ErbBファミリー分子は主たる役割を果たすこと（図�）、高細胞密度の維持におErbBファミリー分子は細胞の増殖、生存を制御する受傷口の修復および上皮組織の細胞密度の決定において中心的役割を果たします。しかし、�つの ErbBファミ
リー分子は互いに構造や機能が似ているため、どれがどの程度それぞれの生命現象において寄与しているかは不明でした。そこで、�つのErbBファミリーを全てノックアウトしたMDCK 細胞（Erbock: ErbB knock out）を樹立し、傷口の修復および細胞密度制御におけるErbB

04

分担

口の修復に関わるERK 活性化伝播においては ErbB� がいては ErbB�とErbB� が重要な役割を果たすことが明らかになりました（図 �）。本研究で得られた知見と細胞株リソースは細胞のがん化を含む様々な生命現象の解明に貢献すると考えられます。本研究成果は、���� 年 �
月��日に国際学 術誌「Journal of Cell Science」（DOI:
��.����/jcs.������）に掲載されました。

非対称なタンパク質組成を有する
細菌サイズのリポソーム創出
B01 計画班

代表

堀 克敏（名古屋大学・教授）

人工細胞の創出においては、直径 �� μm 以上の単パク質を局在させた非対称細菌サイズユニラメラリポ

きました。一方で、直径約 � μmである細菌細胞のサイ

菌細胞創出に向けた一歩であるとともに、細菌の膜構

一の脂質膜からなるリポソームが一般的に用いられてズや膜構造を模倣した人工細胞の作製には技術的な制約がありました。本研究では、リポソーム作製の汎用的な手法である界面通過法とエクストルーダー法を組み合わせることで、脂質二重層の内外で異なるタンソームを簡便に作製する手法を開発しました。人工細造やそこに存在するタンパク質の機能解析に貢献することが期待できます。本研究成果は、ACS Synthetic
Biology ��, ����-����（����）にて報告しました。

界面通過法とエクストルーダー法を組み合わせることで、脂質二重層の内外で異なるタンパク質を局在させた非 対 称 細菌サ
イズユニラメラリポソームを作製した。

タンパク質の柔らかい集積化が可能な超分子場の創製
B01 計画班

分担

若林 里衣（九州大学・准教授）

液-液相分離（LLPS）は溶液中で複数の異なる液相をせる性質を利用することで、液滴内の超分子上に複数

ンパク質が濃縮された液滴が形成し、転写や代謝等のの集積化は元々のタンパク質が持つ相選択性に依らな形成する現象である。細胞内でもLLPSにより核酸やタ重要な反応場として機能することが明らかになってきており、盛んに研究が行われている。我々は（生体）分子

そのものの性質だけでなく、分子が組織化し形成する
超分子構造体によってもLLPS 環境下での挙動を変化させられるのではないかと着想し、分子デザインによっ

種類のタンパク質を集積化することも可能であった。こいこと、タンパク質と超分子間には強い化学結合が存在しないことから、溶液中の特定の部分にタンパク質を柔らかく濃縮・集積することが可能な超分子場の創製に繋がる（Chem. Commun., 59, 414 (2023)）。

て様々な階層構造を形成可能な共集合型ペプチド超分

子 を用いた 検 討 を行った。PEGとDextran を用いて

LLPS を形成し、このペプチド超分子を添加したところ、
比較的サイズが小さく単純な構造を持つロッド状、ファイバー状の超分子は明確な相選択性を示さなかったが、ファイバーが階層的に組織化し巨大な束状ファイバーを形成する超分子に関しては、Dextranリッチな液滴に局在した。さらに、この超分子がタンパク質を物理吸着さ超分子の LLPS 液滴への局在とタンパク質の柔らかい集積化05研究成果紹介CoV� マトリックスタンパク質による球状ベシクルの形成と分子間相互相互作用の探索
B01 計画班分担

浦野諒（岡山大学・特任助教）

新型コロナウイルス（CoV�）粒子の複製過程の解明

質成分によらずこれらの球状ベシクル構造が形成され重要な基盤となる。安全に複製過程を調べる方法の１構造が誘導されることが示唆された。これらの M タン

は、ウイルス粒子の増殖を止める薬剤開発に寄与するつが、複製過程を再現するウイルス様粒子（VLP）を作成することである。そのためには、タンパク質や脂質の役割を調べ VLP 作成に必要な構築因子を検討する必要がある。しかしながら、膜中でのタンパク質や脂質の構造的役割には不明な点が多い。今回の研究では、
マトリックス（M）膜タンパク質を含んだエンベロープることから、M タンパク質の存在により曲率を持った
パク質の効果はタンパク質と脂質の比が �:��� 程度の低密度範囲でも確認されたため、ウイルス粒子構造形

成に必要な M タンパク質量についての示唆を得られた。
以上から、VLP を作成する際に必要な M タンパク質の量や脂質成分に対する示唆を得られた。

膜のモデリングと粗視化（CG）分子動力学（MD）計算を行い、異なる脂質組成での脂質二重層膜構造のバイセル構造からの構造変化について、そのサイズや形状、構造組成を調べた。エンベロープ膜の構造形成過程を
系統的に調べると、脂質種によって内膜・外膜への分配が変わっており、脂質分子の持つ膜構造での自発曲率や脂質間相互作用、また膜タンパクとの相互作用によってこれらが変化したものと予測された。さらに、脂無細胞タンパク質合成系を用いた
超越分子システムの構築
B02 計画班

再構成型無細胞タンパク質合成系 PURE system は、全ての構成要素を調整できるという他の無細胞タンパク
質合成系にはない性質を有する。我々は、その性質を利用して、この分子システムの機能を向上させる（�）、あるいは新たな機能を付与した分子システムを創る研究を行っている（�,�）。一つにはGタンパク質共役型受容体（GPCR）の進化分子工学を可能とする技術開発がある。
従来法では、ライブラリーのサイズが小さく、活性のある状態での発現が困難であった（�）。そこで、無細胞タ
ンパク質合成系を用いることで、効率の高いスクリーニ
ング技術と質の高い遺伝子ライブラリー作製技術を確立した。我々は、前者をリボソームディスプレイ法を用い、後者は構造情報や計算科学により達成した（�）。もう一

つには無細胞タンパク質合成系の最適化である。PURE

systemにポリリン酸キナーゼ２（PPK�）を導入することで、天然を超えた機能を有する分子システムを創り出06

代表

M タ ン パ ク 質 と POPC,
POPE, POPS, POPI,
Cholesterol（Chol）の脂質からなるバイセル 構 造をとった脂質二重層膜が CG
MD シミュレーションを実行することにより自発的に球状ベシクルを形成した過程のトラジェクトリ。POPCとCholesterol 分子が内膜から外膜へと多く分配され閉じた球状ベシクルとなることを確認した。脂質成分
が POPC の 場 合 で も 同 様の構造変化が確認された。

松浦 友亮（東京工業大学・教授）

した（�）。ポリリン酸キナーゼ２を導入した反応系については特許出願し、現在実用化に向けて連携企業を探している。

�）発明者：松浦友亮、渡邉貴嘉、松本龍生、Liam Longo、発明の名称：
ヌクレオシド三リン酸の製造方法、権利者名：東京工業大学、産業財
産権番号：特願 ����-�������）Sugaya, K. et al., Protein Sci. 2022, 31 (9). e4404

�）Nakai, H. et al., Anal. Chem. 2022, 94 (9), 3831–3839.

�）Ushiyama, R. et al., ACS Synth. Biol. 2023. DOI: 10.1021/acssynbio.
3c00629（左）GPCR の 進 化 分 子 工学を可能としたリボソーム
ディスプレイ法の概略図、（右）５種類の PPK�（CHU,
ARE, LEE, MAN, PED）を異なる微生物種から取得し、その酵素活性を調べた結果。MAN は 全 て の NMP,NDP を��% 以上の効率でNTPに変換する。

酵素集合体をものづくりに生かす
B02 計画班

細胞内で「液 -液相分離」により形成される集合体を
酵素反応の効率化に用いる試みが世界的に盛り上がっている。����-���� 年は大腸菌や酵母など代表的な宿主微生物で、物質生産を担う多段階の代謝反応を酵素の集合体形成によって制御する試みが次々に報告された。
本領域に関わる、「無生物」の酵素集合体界隈でも大きな進展があった。集合体を形成するアミノ酸配列には天然・人工を含む、より多様な配列が追加され、最新のソフトウェアを使用すれば、数年前には見逃していた天然の集合体形成領域をも予測できるようにな っ た。さ ら に は、BSA な ど の 古 典 的 な Globular
protein も条件を整えれば液 - 液相分離することが明分担

三浦 夏子（大阪公立大学・准教授）

らかになり、タンパク質集合体の構築と制御はあらゆる生命科学系の研究者に手の届くものとなりつつある。
我々はこれまでに、独自に取得した集合体形成ペプ
チド群を無細胞の物質生産系構築に適用する試みを行ってきたが、それぞれの酵素と集合体形成ペプチドには相性があることが明らかになりつつある。多様な集合体形成ペプチド群を有効に利用し、最適な酵素集合体を形成させるには、網羅的な組み合わせ探索がやはり重要である、という認識を新たにしたところである。
従来の酵素反応調節を超越できる集合体形成ペプチドの利用法を無細胞分子システムで確立し、「細胞」という制限を超えた可能性を追求していきたい。
ペプチドタグを用いた人為的な酵素集合体の形成：様々な生物種が保有するタンパク質のアミノ酸配列から、人為的に酵素集合体形成を引き起こす多様なアミノ酸鎖長の配列が取得されつつある。天然に存在しない、同様の効果をもつペプチドを創出する試みも盛んに行われている。本領域で構築している、様々な集合体形成アミノ酸配列から、特定の酵素集合体の形成を介して酵素反応を効率化させるために有用な
アミノ酸配列を選抜する手法へのニーズが高まりつつある。

超越分子システムのデザインに必要なリソース競合の理解
B02 計画班

分担

木賀 大介（早稲田大学・教授）

分子システムのデザインでは、性能が既知な生体高分プログラムが示す、mRNA 当たりのタンパク質生産量の際の構築実験を行うことが望ましい。しかし、システムが限られているため、各タンパク質の mRNA の合計量

子パーツを組み合わせた際の挙動を予測した後に、実内の複数パーツ間の干渉によって、個々の生体高分子の性能がそのままでは発揮できなくなってしまう例が知られつつある。本研究では、試験管内の転写翻訳系についての事例を示した。まず、各種のT�プロモーターバリ
アントそれぞれについて、単独で緑色蛍光タンパク質を発現させた際の合成量を測定した。続いて、各バリアン差異にあると考えられる。試験管内でのリボソームの量が小さい場合は、どのmRNAもリボソームと単独時と同じ確率で結合できるが、合計量が多くなると、リボソー
ムを巡るmRNA バリアント間の競合が生じ、リボソームへの結合力が弱いバリアントは単独時よりも発現量が小さくなってしまうためと考えられる。

トについて、青色、赤色蛍光タンパク質を発現させコン
ストラクトを作成し、複数のプロモーターバリアントから同時に同一試験管内で発現させた際の発現量を個々に測定できる系を構築した。その結果、まず、同一試験管内での生産量が少ないときは、個々に発現させた場合の量から、まとめて発現させた際の量を予測可能であった。しかし、同一試験管内での生産量が多くなると、この予測が成り立たなくなった。その原因は、別の予測

リボソームを巡る mRNA 間の競合。mRNA について、量ガ同じでも、RBS 強度の違いで翻訳量が異なる。複数種の mRNA がリボソームを巡る競合を起こした場合、単独発現時の測定から予想される発現量比にならない。
（Senda et al., ���� の図を改変）

07

研究成果紹介

De novo 細胞膜分子システムの実現に向けた取り組み
C01 計画班

本グループでは、脂質、ペプチド、タンパク質、DNAなどを設計し組み合わせることで、天然の細胞膜の能代表

川野 竜司（東京農工大学・教授）

野の研究者同士の共同研究を進めていきたい。

アウトリーチ活動として、東京農工大学などの学部学

力を超える de novo 細胞膜分子システムの構築を目指

生の国際学生コンペティション「BIOMOD」への参加・制御を試みた研究（図 a）や、DNA の分子演算を活用

ガミナノ構造体を人工細胞膜の内部で形成する手法を提している。これまでペプチドで人工細胞膜の膜変形のしてがんマーカーであるmicroRNA を識別できる細胞

膜分子システムを実現した研究（図 b,c）がその代表成果である。また領域内において複数の領域内共同研究を実施している。ペプチドの細胞膜との相互作用の研研究活動に対する支援を行った。同チームは、DNA オリ
案・実証し、銀賞を獲得した（図 d）。本活動により、研究室配属前の学部学生に本領域の目指す分子システムの新しい学理や研究分野の理解につながれば幸いである。

究（九大・若林 G、東大・高井 G、奈良先大・小林 G、理研・
新 津 G、横 国 大・川 村 G）、DNA nanotech 関 連 細 胞

膜分子システムの構築（JAMSTEC・小宮 G、九工大・（a）ペプチドの添加による
球状人工細胞膜の変形（b）（c）,
複数の異なるがん
マーカー miRNAを識別可
能 な 細 胞 膜 分 子システム（d）BIOMOD 本大会に参加した学部学生チーム。

佐藤 G、東工大・浜田 G）、人工膜の分子システム構築（東工大・松浦 G、名大・堀 G、東北大・阿部 G）など、分野を超えた新しい分子システムの構築に取り組んでいる。これらの研究は、異分野の技術・知識を組み合わせることで得られるものであり、引き続き異なる分

固体 NMR 分光法による
ヘリオロドプシンのレチナール構造解析
C01 計画班

川村 出（横浜国立大学・准教授）

生体膜中に存在する膜タンパク質は物質輸送、エネ

測核の電子環境を反映する ��N CSAを低速 MASによるに存在する微生物型ロドプシンはレチナール発色団のはCSA が大きく異なることを明らかにした（図（C）（D）,）
。

ルギー変換等の重要な機能を有する。その中で細胞膜

光吸収によって、レチナールの光異性化と呼ばれるトリガー反応としてタンパク質の構造変化が引き起こされ、機能発現に至る（図 A）。今回、固体 NMRを用いた新しいタイプのロドプシンであるヘリオロドプシン（TaHeR）のレチナールプロトン化シッフ塩基（RPSB）の ��N 化学

シフトを詳細に解析し、周辺残基との相互作用による
RPSB 窒素原子の電子環境の特徴を明らかにした（S.
Suzuki et al. Biophys. Chem. 2023, 296, 106991）。

N Lys 標識ヘリオロドプシンを細胞膜に再構成した

��

水和膜試料をNMRローターにパッキングし、固体 NMR

測定を行った。マジック角回転（MAS）条件下での ��N

CP-MAS測定により、主鎖アミド窒素などとは区別できる位置にRPSB の信号を記録した。TaHeR について観

08

分担

サイドバンドパターンから解析し、典型的なロドプシンとこれは TaHeRに保存されているSer���によるRPSB への直接的な影響であると結論した。また、各ロドプシンの ��N 化学シフト値を比較し、ロドプシンの吸収波長とRPSB 化学シフトの正の相関を明らかにした（図（B））
。

図（A）ロドプシンの� 回膜
貫通ヘリックス構造とレチナール結合部位の拡大図（B）RPSB ��N 化学シフト値とロドプシンの極大吸収波長の関係プロット。
（C）低 速 MAS に よ る
TaHeR の サ イドバ ンドパ
ターンとフィッティング（黒塗り信号が RPSB のスピニ
ングサイドバンドパターン）（D）RPSB ��N 化学シフトテ
ンソル主値のプロット。

因果推定モデルによるシステム構造推定と最適化手法の開発

D01 計画班

代表

油谷 幸代（産業技術総合研究所・研究企画室長）

無細胞システムの最適化には、導入する各因子の量組合せより、論文上では実施されていないがより結果変開されているセルフリーシステムのデータを活用し、因た。この結果は実験的に実証が不可ということだが、本的バランスが必要になる。そこで本研究では、論文で公果推定モデルによる最適化手法の開発を行った。データ
は、���� 年 に Nature Communicationsで 発 表さ れ た“Large scale active-learning-guided exploration forin vitro protein production optimization” の �� 変 数×���� サンプルの数値データを利用した。��個の原因

数値を高くする可能性のある�� 変数の組合せを発見し手法を今後獲得されるデータに適用することで手法の検証を実施する予定である。
a.

b.

a. 推 定した �� 変 数の因果モデル, b. シミュレー
ションによる最適バラン
スパターン

変数の濃度バランスによる�個の結果変数の最大化バ
ランスを導出するため、第一に共分散構造分析による
�� 変数の因果モデルを推定した。推定したモデルの適合度は、判定に利用した � 種すべての指標において高スコアであり、データを十分に反映していることが実証された。次に推定したモデル構造を元に、実データ同様に

� 段階の濃度レベルを組み合わせた全探索シミュレー

ション（�,���,��� 通り）を実施した。その結果、論文上で結果変数最大化を実現すると思われていた�� 変数の人工代謝反応を実現する酵素創製技術の開発

D01 計画班

本研究は、trans-�-ノネナール還元酵素の活性・耐熱性を向上させることを目的とした。我々は、酵母由来の酵素 YADHI が trans-�-ノネナール還元活性を有することを見出し、立体構造情報からYADHI の変異導入部

分担白井 智量（理化学研究所・上級研究員）

今後、これらのデータを用いて機械学習を行うことによりモデルを改良し、より活性・耐熱性が高いYADHI 変
異体の予測と獲得に取り組んでいく方針である。

位の絞り込みと、YADHI が還元反応で NADHを消費することを利用して酵素活性評価系の構築を行った。構

築した酵素活性評価系を用いて、機械学習の学習デー
タ用に YADHI 変異体の活性を評価した。さらに、野生型 YADHI の反応速度論解析から、YADHI の活性向上だ

けでなく、バイオセンサーとしての重要なファクターである熱耐性付与にも着目した。活性向上のための変異導入と並行して��� 個以上のYADHI 変異体の耐熱性の測定も行った。これにより、活性および耐熱性が向上
したYADHI 変異体がそれぞれ複数個見出された。このうちの一重変異体について、野生型 YADHI の�.� 倍の活性と野生型 YADHIより�˚C 高い耐熱性を有していた。

機械学習による trans-�-ノネナール還元酵素の活性・耐熱性の
改変結果。

09

研究成果紹介「天然を超える解糖系」を超える分子システムの構築
D01 計画班

分担本田 孝祐（大阪大学・教授）

私たちのグループでは、熱精製した組換え耐熱性酵

UDP- グルコース再生カスケードは、グルコース転移酵素

謝経路（酵素カスケード）を細胞外で構築することに取化に利用可能な汎用的な分子システムとしての利用でき素を組み合わせて「天然を超える」機能を有した人工代

り組んでいます。本領域研究の主な成果として、これまでに�� 種類の耐熱性酵素を用いた��ステップのカスの種類を入れかえるだけで様々な代謝物のグリコシドます。

ケード反応により、�モル当量のグルコース（実際の基質にはデンプンを使用）から、� 分子のATPを再生できる 非 酸 化 的 人 工 解 糖 系（non-oxidative glycolysis;
NOG）の細胞外再構成を報告してきました（Suryatin

Alim et al, ChemBioChem ����）。また、構築したNOG

カスケードをATP の再生（ADP からATPへのリン酸化）

UDP- グルコース再生カス
ケード。グリコシド転移酵
素 の 反 応 で 生 じ る UDP
は、NOG カスケ ード に 由
来する ATPとグルコース �
リン 酸 により、UDP- グルコースへと再生される。

だけでなく、アデニンやニコチンアミドとデンプンを基質とした ATP やNAD＋の semi de novo 合成にも利用してきました。さらには、生体内におけるグルコース転移反応の主たる供与体であるUDP- グルコースの再生反応にもNOGカスケードを拡張・展開してきました。この１分子バルブ：超越分子システムボトムアップ構築に向けた溶液中の１分子の高精度操作・制御技術
E01 計画班

許 岩（大阪公立大学・准教授）

化学反応を用いたあらゆる研究、産業において、分子

バルブ内の微小な「バルブナノ空間」に蛍光分子を閉じの夢です。このような技術は、超越分子システムボトム

果があること、分子の不規則な運動が抑制されることを機械部品のように直接操作、組み立てる技術は、長年アップ構築において重要な役割を果たすと期待されています。しかし、� 分子の大きさはソフトボールの約�億分込めた場合、蛍光分子から出る光信号を増強させる効を明らかにしました。

本研究成果は、超越分子システムボトムアップ構築のの� 程度で非常に小さく、溶液中での激しい不規則な動基盤技術として、� 分子で物質を自由に組み立てることの中、直接操作を可能にする手段として、同様にストロー

また、本技術の発展により環境浄化・クリーンエネル

きにより、直接操作は非常に困難です。そのような状況の���万分の�の細さという非常に細い流路の中で流体操作が可能な「ナノ流体デバイス」が注目されています。
本研究では、片方にリボンのように薄くて柔らかいガ

ラス板を、もう一方にナノ流路とバルブ機能を持つ微小な構造物を形成した硬いガラス板を使用しデバイスを作製しました。そして、柔らかいガラスに外部から圧力を加えバルブを開閉することで、溶液中の分子�つ�つの

流れを直接操作し、制御することに成功しました。また、

10

代表ができる時代の到来の加速に繋がると期待されます。
ギーに貢献する超越分子システムの創出や、個人の体質に合わせた難病や希少疾患の治療薬等のための医療用材料の開発、寿命や性能の観点で従来より優れた電池等のための産業用材料の創製などさまざまな分野において有用な手法になると考えられます。

本研究成果は、アメリカ化学会が刊行する国際学術誌「Nano Letters」のオンライン速報版に、���� 年 �月
�日に掲載されました。

掲載誌情報【発表雑誌】Nano
Letters (IF=12.262)【論文名】
Flexible glass-based
hybrid nanofluidic
device to enable theactive regulation of
single-molecule flows【著者】
Hiroto Kawagishi,
Shun-ichi Funano,
Yo Tanaka and Yan Xu*【掲載 URL】
https://doi.org/10.1021/
acs.nanolett.2c04807

精密構造制御されたカチオン性高分子界面における殺菌性とバクテリアとの相互作用解析

E01 計画班

分担

高井 まどか（東京大学・教授）

カチオン性の � 級アンモニウム塩（QA）を含む高分

析から人工材料と生体系における要素間の相互作用を本系ではバクテリアが材料表面に接触することで殺菌ループとの共同研究において特異的な分子認識を示す子を固定した界面は殺菌性を示すことが知られている。
が引き起こされると考えられるが、界面の高分子構造とバクテリアとの相互作用の関係が明らかになれば、殺菌に関わる因子の解明につながると期待される。本

研究では、高分子の精密ラジカル重合である原子移動

ラジカル重合により構造制御されたカチオン性ポリ定量化することで得られたものである。また、長尾グ
精密合成高分子膜の研究も進展した。精密合成や分子間相互作用解析が、領域内の共同研究を通して、さらに超越分子システムのボトムアップ構築に貢献できることを期待する。

マーブラシを調製し、殺菌性と分子間相互作用を評価した。高密度なポリマーブラシにおいて低密度なポリマーブラシよりも高い殺菌性が観察された。さらに、エネ ル ギ ー 散 逸 型 水 晶 振 動 子 マ イク ロ バ ラ ン ス

上段：カチオン性ポリマー
ブ ラ シ の 概 念 図、下 段：
QCM-D におけるバクテリ
アとの 相 互作 用 解 析。掲
載 論 文 は Langmuir 誌 のSupplementar y Coverに採択。

（QCM-D）を用いて吸着状態を評価した。エネルギー

散逸と周波数変化の関係から、高密度なポリマーブラ
シでは低密度なポリマーブラシに比較してバクテリア
培養初期に強く相互作用することが示された。

本研究成果は、精密な高分子材料合成とQCM-D 解

膜輸送タンパク質のゲート開口に至る
多段階構造変化の解明

公募班

代表

菊川 峰志（北海道大学・准教授）

本領域の公募研究では、「膜輸送蛋白質の光エネル

かもゲートが開いた状態を模倣しているようだった。そり組んでいる。本原稿では、この開発の主役である光

この構造へ至る多段階構造変化のモデルを構築し、そギー共役を基盤とした機能性リポソームの開発」に取駆 動 型 Na+ ポンプロドプシン（NaR）の 分 子機 構を、
少々風変わりな手法で解明した研究を紹介させて頂きたい。NaR は光エネルギーを利用して、Na+ を細胞外へ排出する蛋白質である。膜輸送蛋白質は、基質の取込み側と放出側に備えたゲートを交互に開閉して基質を輸送する。ゲートの開閉は大規模な構造変化を伴う

こで、この構造を、ゲートが開いた擬似中間体と捉え、の実験的検証を行なった。その結果、NaR の細胞外側表面に位置する３残基からなるクラスターの崩壊（➀）
が起これば、これを切っ掛けとする一連の構造変 化（➁～➃）が自動的に起こり、最終的にゲートが開いた状態へ移行することを明らかにした。

光駆動型 Na+ ポンプロド
プシンのゲート開口に至る構造変化。２量体の結晶 構 造 を 緑と青 で 示した。Molecule Aでは Na +輸送経路が R��� 側鎖により遮断されている。この経路は、Molecule B に示した� 段階の構造変化によって開状態となる。

ため、多段階の構造変化が必要だが、それらの詳細は

多くの場合不明である。本研究では、NaR がゲートを開く際に起こす多段階構造変化の道筋を明らかにした。
まず、NaR の結晶構造解析によって、非対称な２量体の構造を得た。一方の構造では、輸送経路を塞ぐように Arg��� 側鎖が配置されており、放出側ゲートが閉じた初 期 状 態と 見 な せ た。しかし、もう一方 で は、Arg��� の側鎖が細胞外側（下側）を向いており、あた

11研究成果紹介タンパク質膜挿入に関与する糖脂質 MPIase の構造と機能の関係
公募班

代表

西山 賢一（岩手大学・教授）

MPIase は大腸菌の内膜においてタンパク質膜挿入

繰り返し長が n=� 以上である必要があることを明らか

微量であるうえ構造的に不均一であるため、MPIase

官能基を介して疎水性の高い新生タンパク質を捕捉し、に関与する糖脂質である。天然型 MPIase の発現量はの構造－機能の相関関係に関する研究が困難であった。この問題点を克服するため、我々は一連の MPIase
アナログを化学合成した。化学合成 MPIaseアナログ
をリポソームに再構成し、タンパク質膜挿入活性を調べることにより、MPIase の特徴的な官能基と糖鎖長にした。これらの結果から、MPIase がその特 徴的な

タンパク質の凝集を防ぎながら膜表面に引き寄せ、続いて YidC に受け渡してタンパク質膜挿入反応を進行させることを明らかにした。
（Chem. Eur. J., 2023, 29,e202300437）

がタンパク質膜挿入に及ぼす影響を明らかにした。その結果、➀ MPIase の糖鎖長が n=�で膜挿入活性が観察されるものの、糖鎖が伸長するにつれ膜挿入活性が

MPIase に依存したタンパ
ク質膜挿入反応。MPIase
は糖鎖の O-アセチル基や上昇すること、➁ MPIase のピロリン酸基、GlcNAc のO-アセチル基、ManNAcA のカルボキシル基が MPIase

機能に必須であること、➂ 基質膜タンパク質を可溶化

カルボキシル基およびピロリン酸基により膜タンパク
質の 凝 集 を 防 ぎ、続 いて
YidC と協働して膜 挿入 反応を触媒する。

するためには糖鎖ユニットの繰り返し長が n=� 以上であることが必要であること、➃ 膜タンパク質 YidCと相互作用し協働作用を発揮するためには糖鎖ユニットの網羅的な絶対定量プロテオミクスに基づく
脳型ナノ粒子のボトムアップ構築
公募班

代表

内田 康雄（広島大学・教授）

中枢関門の壁を突破するためには、自然界の生物や質ナノ粒子に搭載して脳に送り込む際に、ナノ粒子表面

使える要素を解明し、それらを結集した超越分子システ体に対する抗体・リガンドをナノ粒子に修飾することが物質の透過性にならうのではなく、脳への物質移行にムを構築することが必要である。

脳への高分子医薬のデリバリーを目標として、中枢関門の細胞への遺伝子導入に適した、脂質ナノ粒子デバイスを設計することに成功した（Pharmaceutics, 14:1560(2022)）。中枢関門細胞の特徴である低 pHのエンドソー
ム環境と細胞質内の還元環境を定量プロテオミクスにに抗体・リガンドを修飾するが、脳関門の高発現受容効率的な脳へのデリバリーに有用と期待できる。我々は、新規に、葉酸受容体αが極めて高発現することを発見した。葉酸をナノ粒子に修飾することによって、脳関門細胞に速やかに取り込まれ、目的タンパク質を効率よく発現させることに成功した。

よって初めて解明し、ナノ粒子が細胞内へ取り込まれた
後に、速やかにエンドソームから脱出し、細胞質内で遺伝子を効率よく放出できる人工脂質材料を確立した。

独自に、網羅的にあらゆるタンパク質の絶対存在量を測 定 できるquantitative Global Absolute Proteomics（qGAP 法）を開発し、この技術を用いて、ヒト脳の関門の細胞膜に存在する膜タンパク質の絶対存在量を網羅的に解明した。遺伝子・タンパク等の高分子医薬を脂12

本学術変革領域研究において発見した脳型ナノ粒子に重要な要素DNAナノテクノロジーで作るナノスケールの
微小疎水場
公募班

代表

佐藤 佑介（九州工業大学・准教授）

本研究では、水中での扱いが困難な疎水分子を自在らに、DNA ナノディスクへの膜タンパク質挿入にも着を目指している。これにより、超越分子システムを構成得ている。現在、DNAナノディスクをDNA オリガミナノに配置・位置制御するための技術基盤を創出することするありとあらゆる分子を自在に配置するための要素技術を確立することが狙いである。そのために、分子分解能での配置制御に強みのあるDNA ナノテクノロ

手しており、膜タンパク質の保持が示唆される結果を構造上に配置することに取り組んでおり、疎水分子の配置制御の概念実証を試みている。

ジーを駆使し、疎水分子を保持するDNA ナノディスクを構築することに取り組んでいる。DNAナノディスクは

DNA の二重らせんが � つ重なった環状構造をしており（図 a）、その内径は約 �� nmである。構築した環状構

造の内側に脂質膜を保持するため DNA のリン酸基部

分に炭素鎖を導入し、環状構造内側が疎水的になるよ（a）DNA ナノ デ ィス ク のCG モ デ ル。
（b）脂 質 と 混合した 環 状 DNA ナノ構 造の炭 素鎖導入の有無の違い。
（c）DNA ナノディスクの AFM 画 像 と 高 さ プ ロ
ファイル。

うにした。この構造にリン脂質と界面活性剤を加え、界面活性剤を徐々に除去することで、DNA ナノディスクを形成することに成功した。炭素鎖が導入されている場合のみ、脂質膜の形成が観察された（図 b, c）。さデジタル RCAプラットホームプロトタイプの構築
公募班

代表

浜田 省吾（東京工業大学・助教）

本研究では、「デジタル RCA（dRCA）プラットホーム」

術を開発した。さらに本研究を契機として、新たにDNAを構築した。dRCA は、単一のテンプレートDNA 分子かG）による油気界面での DNA ゲル薄膜形成現象の発見と名付けた DNAマイクロゲル作製基盤のプロトタイプ

らDNA 合成反応（RCA , Rolling Circle Ampliﬁcation）
を開始することで、遺伝子型（塩基配列）と表現型（物性・機能性）が一対一対応した DNA ゲルを生成するという、DNA 材料の探索的設計のための新たなコンセプ
トである。マイクロ流体デバイスで作製した油中水滴を使いこれを実装したところ（図 a）、従来の RCA 反応のみでは合成量が不十分であることが判明、これを解決するた め、新 た に「光トリガ ー MCA（Multi-primed

ナノファイバー作製手法の開発、また、共同研究（佐藤など、予想外の新展開へとつながっている。今後は本基盤を活用・拡張し、領域内共同研究を通じた多分子種によるハイブリッド材料化（現在各種試作中）、リポ
ソーム内包系への応用、そしてゲル生成反応条件そのものも遺伝子型として統合した、相反する複数パラメー
タの最適化による新物性・機能性探索などへ挑み、領域へ貢献したい。

デ ジ タル RCA プ ラ ット
ホームプロトタイプの構
築。
（a）マイクロ流体デバ
イスを利用した油中水滴
作 製 と、内 部 で の 生 成
後、水 中 に 取 り 出 し た
DNAマイク ロ ゲル の 例（インセット）、（b）光トリガー MCA 反応の導入で実現した、油中水滴内での指数関数的 DNA 増幅。

Chain Ampliﬁcation）反 応」を開 発した（図 b）。この手法により、指数関数的な DNA 増幅が油中水滴内で達成されただけでなく、dRCA の鍵となる単一テンプ

レート分子からの構造生成を示唆する結果を得た。また、特定波長の光刺激をトリガーとしてRCA 反応を開始する系など、本基盤にとどまらない汎用的な基礎技

13研究成果紹介

ヘムからヒントを得た
微生物燃料電池用電気化学分子触媒の開発
公募班

代表阿部 博弥（東北大学・助教）

微生物を利用し発電する微生物燃料電池（Microbial% 高い出力密度を示した。さらに、本ヘム様分子触媒の有機物を燃料とし、発電と同時に水質浄化を伴うたTechnology Reports 23, 101565 (2023)）。ごく最近でFuel Cells; MFC）は、環 境中（汚 水や排水、汚 泥など）
めクリーンなバイオ電池として期待される。微生物燃料
電池は、微生物が付着したアノードで有機物の酸化反応

およびカソードで空気中の酸素との還元反応が起こることで発電するが、カソードでの反応を効率化するために、高価な白金が使われている。

我々のグループは、ヘムの優れた酸素結合能に注目し、白金を使わない電気化学分子触媒を設計し、微生は、有機物除去効率 ��％以上に達した（Bioresource

は、スマート農業等へ展開を期待し、本触媒を搭載した微生物燃料電池を田んぼ中の微生物および有機物で発電させることにも成功している。当グループが開発したヘム様分子の更なる高度な分子設計や機能性材料の創出、実用化は、超越分子システムの構築・発展に貢献できると期待する。

ヘ ム様 分 子 を搭 載した
微 生物 燃 料電 池の構 築
および 田 ん ぼ 中で の 発電の様子（矢印が電池）

物燃料電池のカソード材料として適用した。電気化学
分子触媒として安価で量産性が良いフタロシアニン構造を有する鉄アザフタロシアニン（FeAzPc）を合成し、カーボンナノチューブと混合することで触媒電極を作製した。本ヘム様分子触媒を燃料電池のカソードとして組み込んだところ、出力密度 �.�� W/m�、電流密度��.� A/m� を達成し、市販の白金 - 炭素触媒よりも ��

人工細胞にCO� を固定させる
公募班

市橋 伯一（東京大学・教授）

天然生物にできることは、きっともっと優れた形で人るが、同時にその酵素活性の低さでも有名である。今回こうした信念のもとに研究を進めていることと思う。未より優れたRuBisCO を見つける、あるいは作り出すこと

工分子システムにもできる。私たちは（多分みなさんも）だ人工物よりも天然生物が優れている能力のひとつにCO� の固定がある。天然生物はいくつかの代謝経路でCO� を固定し、炭素源として使うことができる。そのうちの最も多くの生物が用いている方法が、リブロースビス

リン酸カルボキシラーゼ・オキシゲナーゼ（RuBisCO）
を使ったカルビン・ベンソン回路である。最近の論文で私たちは、シアノバクテリアが用いるRuBisCO をPURE
systemで 発 現させ、CO� 固定とその炭 素 源を用いた

ATP 合成に成功した。リポソームに封入することで CO�

を固定する人工細胞をつくることもできた。未だCO� 固

定効率はよくはないが、このシステムは RuBisCO のスク

リーニングや人為進化手法に発展させることができる。
RuBisCOはCO� 固定の主要なタンパク質として有名であ14

代表報告したRuBisCO 発現系を用いることで、将来的にはができるようになると期待している。

図１ PURE system 中での RuBisCO（cbbM）の発
現と ATP 合成（a）反 応スキーム シアノ
バクテリア に 由 来 する
RuBisCO 遺 伝 子 cbbM を
PURE system 中で発現させた。CO � を固定して �PGを合成したのち、一連の反応によりATP を合成、そのATP を 使った GFP 合 成 を観察した。
（b, c）RuBisCOの発 現によりGFP 合成が長持ちし（b）、最終的な蛍光量も上昇した（c）。

ePUREシステムの合成速度地形の探索
公募班

代表

姫岡 優介（東京大学・助教）

PURE システム（以下 PURE）は大腸菌の転写と翻訳したことである。また、いくつかの生化学パラメーター

PURE を使った in vitro の転写翻訳実験系は、系を構速度が極めて急峻に変化することを明らかにした。こに関 わる分 子をひとつひとつ 精 製したものである。
成する分子種とその量をコントロールできる、かなり「素性の知れた」実験系となる。ePURE システム（以下ePURE）は、試験管内で何が起こっているのかを計算機上で仮想的に再現するために構築された、PURE の数理モデルである。

の変化によって、一定時間内でのポリペプチド鎖合成

れらは複数の分子種が非線形に相互作用した結果起こっている現象である。このような現象への理解の深化は、本領域が目指す超越分子システムの構築において重要な理論的基盤になることが期待される。

一般に化学反応系は個々の酵素の最大反応速度定数などのパラメーターに応じて、最終生成物の合成速度が変化する。姫岡公募班では、ePUREにおけるポリペプチ

ド鎖の合成速度がどのような「地形」を持っているか、
大学院生の坂駿之介さんが中心となって研究している。

これまでに当グループでは主に以下 � つの成果を得ている。ひとつは、これまで ePURE が正確に再現できなかった、PURE の EF-Tu 初期添加量への非単調な依存性を、パラメーター最適化によって再現できるように

ePURE の 合 成 速 度 地 形。
生化 学パラメーター 値の組み合わせを多数用意し、それぞ れ のパラメー ター
セットでポリペプチド鎖合
成 速 度 を計算、主 成 分 分
析を用いて合成 速 度 変 化において重 要な 軸を抽 出した。X 軸と Y 軸は主成分軸、Z 軸 が そ の パ ラ メ ー
ター値におけるポリペプチ
ド 鎖 合 成 速 度 であ る。見やすさのた めに Z 軸 の 値
で地形に色をつけた。

ペプチド修飾グラフェン電界効果トランジスタを用いた匂い分子の高感度センシング
公募班

ペプチドの自己組織化膜を利用したグラフェン匂いセ

ンサで、複数の匂い分子を高感度で検出することに成功しました。

代表

早水 裕平（東京工業大学・准教授）

的な応答を示すことがわかりました。さらに、主成分分析によってそれぞれの匂いの判別に成功しました。

今回の研究で、ペプチドを用いたグラフェン匂いセン

人間の臭覚と同等の機能を持つ匂いセンサの開発は、サを実証したことにより、将来的にペプチドを複数配列に選択的かつ高感度に反応するセンサの開発が期待さ

対して選択的な感度を持つセンシングシステムを実現す

人間の五感の中でも実現が難しく、さまざまな匂い分子

れてきました。グラフェン電界効果トランジスタ（GFET）
を用いたセンシングは、その高い感度から匂いセンサとしたペプチドアレイセンサを構築し、より多様な匂いにるための道が開かれました。

しての応用が注目されていますが、高感度で匂いを嗅ぎ分けられる実用的な匂いセンサの実現には、グラフェン
表面の分子感応膜の開発が課題でした。

本研究では、標的分子に特異的に反応する新規ペプチドを設計し、ペプチドを修飾したグラフェンセンサの特性解析を行いました。� 種類のペプチドで GFET を修飾し、植物由来の匂い分子であるリモネン、サリチル酸メチル、
メントールへの応答を解析したところ、電気伝導度の時間変化から、それぞれの GFETが匂い分子に対して特異グラフェン・匂いセンサの模式図：グラフェン表面に稠密
に自己組織化したペプチドが特定の匂い分子に結合し、グラフェンへと電気信号を与える。

15

研究成果紹介

人工細胞バイオフィルムの構築に向けた方法論の開拓公募班

代表

石川 聖人（長浜バイオ大学・准教授）

ヒトに有害な微生物によって構成されるバイオフィル

工細胞」と併用できるため、任意の固体表面の上に人成されるバイオフィルムは環境浄化・排水処理・物質

サイズのリポソームは公募班吉川グループの光ピンセッ

ムは排除すべき対象であるが、有用微生物によって構生産などに実用できることから、長きに渡って研究が行われている。しかし、バイオフィルムは微生物の自己組織化によって形成される複雑な生物システムである
ため、人為的な設計や制御は難しい。そこで、当研究グループでは本来は生きた微生物の集合体であるバイ

工細胞を立体的に配置することができる。さらに、細菌ト技術によって操作できたことから、人工細胞を任意の細胞構成と配置でボトムアップに組織化する技術へと発展する可能性がある。他の研究グループとの議論も進んでおり、新しい領域内共同研究も企図している。

オフィルムを、人工細胞から構成される分子システムとナノボディ・抗原反応による凝集性人工細胞（A,B）SNAP 融 合 ナ ノ ボ
ディ・SNAP 融合抗原組
換えタンパク質と凝集性
人 工 細 胞 の 模 式 図（C）
凝 集性 人 工 細胞の共焦点レーザー顕微鏡像

してボトムアップ構築する研究に取り組んでいる。目的達成に向けて、任意の細菌サイズのリポソームを集合させる分子ツールとしてSNAP タグ融合ナノボディと、ペアとなるSNAP タグ融合抗原を� セット開発した。これらでベンジルグアニン（BG）基を有するリポソームの表層を修飾すると、抗原抗体反応によりリポソームがバイオフィルムのように集合する様子が観察できた。このツールは以前の研究で構築した「何にでもくっつく人

連動して機能する膜タンパク質：光収穫から電荷分離・光電流発生を定量的に評価
公募班

代表

出羽 毅久（名古屋工業大学・教授）

ミトコンドリアや葉緑体などのエネルギー変換にかかることができ、LHとRC の連動を式中の k1として評価でています。光合成では光収穫系（LH）が反応中心複合

LH�に結合した場合、天然系と同等にRCと連動していわる膜タンパク質は複数の成分が集合し連動して機能し体（RC）を取り囲み、LHで吸収した光エネルギーを超高速エネルギー移動によりRCに伝達し、触媒的に電荷分離・電子伝達を行っています。太陽光を利用した人

工光合成のためにはより幅広い波長領域の光を吸収すきます。この評価方法により、蛍光色素 ATTO���Nをる事がわかりました。論文査読者の一人は「atypicalなやり方だが、面白い」と予想外に高く評価していただき（?）
、大変喜んでおります。

る必要があり、高い効率でRCに伝達することが重要な課題となっています。我々はこれまでに人工色素をLHとして利用できることを示してきました（J. Am. Chem.
Soc. 2015など）。本研究では、LH 部分がどの程度効率的にRCと連動して駆動させているかを初めて定量的に示すことに成功しました。図に示すように、LHとRC は複雑な励起エネルギー移動と電子伝達経路から形成されていますが、RC 部分を “酵素”、光子を “基質”、電極上で計測される光電流を “生成物” とすると、非常にシンプルな酵素反応（ミカエリス－メンテン）式で記述す

16光合成系での連動する膜タンパク質（光収穫系複合体 LH�と反応中心複合体 LH�-RC）。脂質二分子膜中に再構成した LH�とLH�-RC を電極上に固定化すると、光照射により光電流を生成する。さらに人工色素を結合させると、光収穫色素として機能する。光収穫系（LH）と反応中心（RC）部分がどの程度機能的に連動しているかをシンプルな酵素反応式により定量化できる。

ケモプロテオミクスによる青色光損傷タンパク質の同定

公募班

代表

上杉 志成（京都大学・教授）

可視光線、特に青色領域の光は、一重項酸素の発生

グリンの光損傷が青色光による細胞機能障害に寄与し加齢に関連した病態の一因となる。核酸、脂質、アミを様々な細胞や組織にさらに応用することで、光感受を通じて細胞の機能不全を引き起こし、細胞の老化やノ酸の光酸化は広く研究されているが、青色光によって誘発されるプロテオーム内のタンパク質損傷の大きさや範囲については、ほとんど未知のままであった。

ていることが示唆された。本ケモプロテオミクス手法
性タンパク質の包括的な解析が可能になるはずである（J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 44, 20171–20176）。

我々のグループでは、生きた哺乳類細胞中の青色光損傷を受けたタンパク質を、求核アルキンケミカルプロー
ブを用いてマッピングした。遺伝子オントロジー濃縮

解析により、細胞表面タンパク質が、酸化されやすいと考えられていたミトコンドリアタンパク質よりも酸化されやすいことが明らかになった。特に、細胞表面受容体のインテグリンファミリー（ITG）は、ヒト角膜内皮細胞を含む哺乳類細胞で高いランクにあった。青色

光で酸化された ITGB�タンパク質は、細胞接着と増殖を促進する機能的に不活性であったことから、インテ

ケモプロテオミクスによる青色光損傷タンパク質の同定

複数種類の蛍光センサーをナノ構造体足場に配置した多元同時センサーの開発

公募班

細胞内環境を複数の因子について計測することは、

細胞内化学反応と、それに伴う生物現象を理解する上で非常に重要である。本研究では、DNAナノ構造体などの足場に対して、複数種類の蛍光プローブを導入するこ代表

中田 栄司（京都大学・准教授）

時検出に成功した。この技術は、集積化状態における多段階反応の機能評価においても反応の各過程を追跡する上で活用することができる。

とで、ナノ空間上で複数種類の標的を同時に検出することが可能となる。まず複数種類のpH 感受性の蛍光色素を導入することで、幅広い pH 環境の変化を検出する多元同時センサーの開発に成功した（Chem. Sci. 2021, 2,8231（図）; Chem. 2023, 5, 1832）。また、酵 素 活 性 を

検 出 可 能 な 蛍 光 セ ン サ ー の 開 発（ChemBioChem

2022, 2303300319）もおこない、これらを同時に足場に導入することで、複数種類の標的（pH 変化・酵素の活性化）を同時に検出することができる多元同時センサーの開発にも成功し（Anal. Chem. 2023, 95, 11410）、
実際に細胞外から細胞内への物質取り込み過程の一つであるマクロピノサイトーシス過程における多検体の同図 . DNA ナノ構造体を足場とした pH センサーの活用例

17研究成果紹介

進化分子工学に基づく
ロジウム錯体含有人工金属酵素の開発
公募班

代表加藤 俊介（大阪大学・助教）

酵素や微生物などの生体触媒を用いた化学合成プロ化反応に対して高い触媒活性と立体選択性を発揮する

範囲を本来の生体反応だけでなく、非天然の化学反応された新規生体触媒は、酵素が本来実行しない非生物

セスに注目が集まる昨今、これら生体触媒の反応適用にまで拡張する試みが、近年、精力的に行われている。
我々はこれまでに、芳香族 C‒H 結合活性化を経由する
アセトフェノンオキシムとアルキンの付加環化反応において有望な触媒活性を示す「ロジウム錯体含有人工金酵素の同定に成功している。これらの研究により獲得
学的な化学反応を実現する生体触媒であり、既存のバ
イオプロセスに対して新規な物質変換を組込む可能性を秘めている。

属酵素」を構築した（J. Am. Chem. Soc. 2023, 145,

8285）
。さらに、この人工金属酵素に対して、独自のアフィニティークロマトグラフィー技術を基盤とした無細胞条件下での実験室進化を実施することで、その触媒反応効率を大幅に向上させることに成功した（右図）。
また、我々は D�� 班本田グループとの共同研究を実施
し、酵素スクリーニングのための新しいタンパク質精製

技 術 を 開 発 し た（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62,e2023037）。本技術を用いて実際に無細胞条件下でのロジウム錯 体 含有人 工金
属酵素の実験室進化

酵素探索を実施することで、スチレンのシクロプロパン

代謝回路から着想を得たハイドロゲルの非平衡応答エンジニアリング
公募班

生体では生体分子を燃料とした同化過程と異化過程の速度論的バランスにより様々な非平衡現象が制御されている。我々は標的酵素を燃料として非平衡機能を示す『代謝回路インスパイア―ドゲル』の開発に取組んだ。

代表

仲本 正彦（大阪大学・助教）

ルは非平衡下で駆動する生命現象にダイナミックに介入するバイオマテリアルや酵素反応をカスケード化したデバイスなどのへの応用が期待される。

具体的には、カチオン性酵素であるリゾチームを燃料モデルとして、負電荷性モノマーおよびトリプシンモノマーを導入したハイドロゲルが、リゾチームを燃料として摂取・消費することで過渡的な体積収縮挙動を示すことを見出した。また、体積変動によってハイドロゲルの機

械的強度が一時的に変動することもわかった。更に、このようなハイドロゲルの非平衡挙動がリゾチームをゲル内に取り込む過程とゲル内でのリゾチーム分解過程の速度論的バランスにより生じることを明らかにするとともに応答挙動の制御指針を体系化した。いうまでもなく酵素は多くの代謝プロセスに密接に関与していることか

ら、酵素を燃料として材料機能へ変換する本ハイドロゲ

18

酵素を燃料としたハイドロゲルの非平衡応答概略図

レーザー物理作用による有機・生体分子システムのボトムアップ構築

公募班

代表

吉川 洋史（大阪大学・教授）

本公募班では、レーザーの物理作用（電場、熱 等）の生体分子において、レーザー照射位置で数十倍以上を時空間制御し、超越分子システムをボトムアップ構

年日本生物物理学会年会等）。代表者らはこのようなを駆使することで様々な有機・生体分子の凝集・配列

築することを目指してきた。その基盤技術として、これまで代表者の吉川は、レーザーを用いた結晶化（核発生・成長）制御法の開発に取り組み、自発的には得られない（得ることが難しい）構造・形状・サイズ・品

濃縮できることを見出した（松元、松浦、吉川ら, ����

局所的な濃縮場を活用することで、従来以上の生命機能を発現する超越分子システムが構築できると期待しており、現在その実現に向けて研究を進めている。

質の結晶が得られることを示してきた。本公募研究の中でも本技術の先鋭化に取り組み、超短パルスレー
ザーを集光照射することで発生する局所的な力学的な刺激を駆使して、氷屋有機結晶の核発生や相転移を厳密に時空間制 御することに成 功している（吉川ら, J

Phys Chem Lett 2023, 2024, J Phys Chem C 2023
等）。さらに本研究では、このレーザーの物理作用を利用した結晶化制御の手法論を、本領域の研究者が有レーザー 物 理 作用による超越分子システムのボトムアップ構築のイメージ

する様々な生体分子の凝集・配列の制御への応用に取り組んできた。これまでにタンパク質や核酸など種々

合成分子、生体分子による遺伝子発現光制御ツールの開発

公募班

遺伝子発現は外部刺激に応答し、多くの転写調節を担うタンパク質によって発現パターンが巧妙に制御されている。そのため本機能の再構築は細胞機能を司る

代表

蓑島 維文（大阪大学・准教授）

写が促進される。in vitro の系、ならびに細菌を用いた系で �� 倍程度の光による転写量の上昇を確認した。

われわれは本系に加えて緑色の可視光照射で分子システムの理解につながると考えられる。近年、時空間を放出できるツールの開発にも成功しており、遺伝子

光応答性の転写システムもいくつか開発されている。

（ChemBioChem, 2024, in press）。今後はより高次のの差の低さ、利用できる波長の制限などにおいて課題

れらのツールを統合していきたいと考えている。

的な操作が可能な光が外部刺激として利用されており、その一方で、既存のシステムでは光応答による発現量がある。そこで、光応答性の合成分子を転写リガンド

組 み 換 え の 可 視 光 駆 動 も 実 証 して い る
遺伝子発現制御システムの再構築、理解に向けて、こ当 グル ープ で 開 発した
光 による 転 写 制 御 ツー
ル の 概 略 図 と in vitro
tr ans cr iption に よ る
mRNA 量の 光 照 射による変 化のグラフ。

として利用した遺伝子発現の光制御システムの開発を目的として研究を進めた。

われ われは近年報告された短時間の可視 光（���nm）照射で正電荷を帯びる色素、および正電荷を帯びた色素に結合する転写リプレッサーに着目し、これらの要素を組み合わせた光による転写制御ツールを構築した。本系では光照射により構造変化した色素と転写リプレッサーが結合することで DNA から解離し、転19

研究成果紹介

ドメインスワッピング二量体ヘムタンパク質の計算機デザイン
公募班

代表

従来のタンパク質複合体設計法は、適用できるタン

パク質構造に制約があり、小型のモノマータンパク質

や天然由来の機能性モノマータンパク質からタンパク質複合体を創り出すことは困難であった。本研究では、モノマーとして折りたたまれるタンパク質であれば、原小林 直也（奈良先端科学技術大学院大学・助教）

ンパク質であるシトクロム c の二量体構造の創製を試み、もとのタンパク質の機能を保持したまま、���˚C 以

上の非常に高い熱安定性を持つ新規ヘムタンパク質二量体を創製することに成功した。

理的にタンパク質のサイズや機能性の有無によらず多量体を創り出すことができる “ドメインスワッピング”という多量体形成機構に着目して、ドメインスワッピン
グ様の会合様式によって多量体形成するタンパク質複合体の計算機設計手法を開発した。この新規複合体

設計手法は、ターゲットタンパク質の構造中に見られるヘリックス-ループ- ヘリックス（HLH) モチーフに着目して、そのループ領域をαヘリックスに置換した構造を計算機的にモデリングすることで、モノマータンパク質から複合体を設計する手法である。本研究では、こHLH モチーフに着目したタンパク質複合体設計戦略により創製した新規ヘムタンパク質二量体の複合体設計手法を用いて、天然由来の小型機能性タタンパク質を自発的に取り込む
人工ドロップレットの開発
公募班

代表

岸村 顕広（九州大学・准教授）

最近、細胞内のタンパク質、核酸などの生体分子間のマーユ ニットが 荷 電 を持 つ）の ポリカチオンとσがラと呼ばれる機能的生体分子凝縮体（ドロップレット）タンパク質を効果的に取り込むことができ、最大で取り相互作用に基づいて液液相分離が起こり、非膜オルガネを形成し、重要な生理機能を担っていることが明らかにされている。これらドロップレット形成には、明確な三次元構造のない柔軟な天然変性タンパク質の存在が欠か せない。ある種の天 然 変 性タンパク質が、RNAやDNA などと相互作用してドロップレットを与えるが、核酸ほどではないが高い電荷密度（σ）を持つことが多く、

�.�-�.�のポリアニオンから作製したドロップレットは、込み効率 ��% 以上、�� 倍程度の濃縮が可能であった。
この人工ドロップレットは、荷電を持つタンパク質を幅広く取り込めることから、現在、領域内の共同研究を展開すべくさらなる開発を進めている。
【参考文献】B. K C,
et al., Chem. Sci., 2023, 14, 6608.

主に静電相互作用により形成される。このようなドロッ
プレットが「scaﬀold」となり、細胞内で特定の役割を持つタンパク質を「client」として取り込み機能を示す
例が知られている。本研究では、このscaﬀoldを人工的に構築し、タンパク質を自発的に取り込む場として設計することに成功した。いわゆる合成ポリペプチドからなる複合コアセルベートであるが、σが�.�（すべてのモノ

20

人工ドロップレットの設計と蛍光性タンパク質の取り込 み。
（中 央：蛍 光 顕 微 鏡
写真、右：内部の荷電連鎖の状態の概念図）

この２年間の領域内共同研究の内容・進捗
公募班

代表

長尾 匡憲（九州大学・助教）

私は本領域における公募研究として、東京大学 高井子認識）をもつ糖鎖（ここではマンノース）を側鎖官能研究内容は合成高分子による機能性の分子二重膜をク質と結合する機能をもった合成高分子膜を形成しま

まどか教授のグループとの共同研究に取り組みました。
平面上に形成し、その機能（分子認識）と高分子構造の相関を明らかにするというものです。親水部・疎水部をもつ両親媒性の合成高分子は、生体内のリン脂質のように二重膜を形成します。この膜を高井研究室がもつ QCM-D 装置のセンサーチップ表面に形成することで、高分子膜の作製から機能評価までを一連の流れで評価する系を採用しました。私自身が得意とするリ

基として導入することにより、標的とする ConA タンパ
した。糖鎖を高分子の親水性部位に導入する際、ランダムな配列で導入する方が、末端に密集したブロック

構造よりも強くConAと結合することがわかりました。
これは合成高分子の構造設計によりその機能向上を狙えることを示しており、天然物を超えた膜構造の作
製につながると考えています。

ビング重合技術により量体数の異なる合成高分子を作製し、溶媒置換法によりそれぞれの高分子を使って膜形成を行いました。なかでも疎水性部位（ブチルアクリ

QCM-D センサー表面上に形成された合成高分子膜の模 式図と、ConA タンパ
ク質を流した際の振 動 数変化の図。

レート）・親水性部位（ジメチルアクリルアミド）ともに
��� 量体の構造をもつ合成高分子が最も高い被覆率でセンサー上に膜を形成することがわかりました。この高分子構造に対し、タンパク質と結合する機能（分小さな空間の生化学：
細胞のような超越分子を創る手引き
公募班

代表

藤原 慶（慶應義塾大学・准教授）

試験管やチューブでの反応において、ときに反応容らの結果、人工細胞においては大量の分子夾雑が分子な分子を添加して防ぐ場合がある。しかし、このようなの空間そのものが生化学反応や化学反応ネットワーク

器への分子吸着が問題となるため、BSA のような余計吸着を防ぐ発想は、細胞サイズの空間を用いる人工細胞研究においては意識されてこなかった。この点について、我々は、人工細胞のような小さな空間こそ吸着を防ぐことが大事であることを実験と理論の両面から示した。
この発見は、細胞のような小さな空間では内容物の体積に比して容器にあたる膜界面の割合が非常に大きい
ことに基づく。膜界面の割合の多さゆえ、（１）タンパク質が示す非特異的な膜への弱い吸着でも膜局在が優勢となる、（２）細胞サイズの空間ではそもそも分子の数が少ないため、膜局在が優勢な場合、空間内部で機能できるタンパク質量が減少する。これらの現象に加え、（３）膜面自体に吸着できる場所も限られているため、多くの分子が存在する場合、膜吸着の奪い合いが生じ、結果としてタンパク質の非特異吸着が抑えられる。これ

位置や生化学反応の制御因子となる。近年、細胞サイズに影響を与えることが示されてきており、人工細胞を用いた細胞サイズの空間での生化学とも呼ぶべき研究が着目されつつある。本研究成果は、小さな空間の生化学の手法を導くと同時に、細胞サイズの空間を利用して超越分子を設計する際に重要な枠組みを築き上げたもの
である。

関連論文：

S Nishikawa, G Sato,S Takada, S Kohyama,
G Honda, M Yanagisawa,
Y Hori, N Doi,N Yoshinaga, K Fujiwara*,“MultimolecularCompetition Effect as a
Modulator of Protein
Localization and
Biochemical Networks in
Cell-size Space” ,Advanced Science,e2308030 (in press)
10.1002/advs.202308030

細胞サイズの空間では、弱い膜吸着能が増強され膜局在を誘起する（細胞空間効果）。これが多くの分子が膜吸着を競合することで緩和する（多分子競合効果）。
これらの現象より、細胞空間では、精製された分子のみの系と夾雑分子が存在する系では、分子の局在が大きく異なる。

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研究成果紹介液 - 液相分離による酸化還元酵素の活性化
公募班

代表

美川 務（理化学研究所・専任研究員）

近年、液 - 液相分離によって形成される膜のないオ酵素反応は試験管内の酵素反応とは大きく異なること察される大小様々な球状のものはドロプレットと呼ば離を模倣することにより、簡便に酵素活性そのものをルガネラが注目されるようになった。特に細胞内に観れ、様々な反応の場になっている。生体内の酵素反応や酵素連続反応もドロプレットによって促進されることが示唆されはじめ、天然変性タンパク質と共にドロプレットを形成する酵素も報告されている。本研究でが示唆された。また同時に生体内で生じる液 - 液相分

上 昇 さ せる こと が で き る こと が 明 ら か に な った

（Scientific Repor ts, 13, 1435 (2023) , Scientific
Reports, 13, 14381 (2023)）。

はバイオ燃料電池の触媒として使用する酸化還元酵素

が液 - 液相分離によってどのような影響を受けるのか液 - 液相分離によるドロプ
レット形成と酵素の活性化（上 段）酵 素 が 液 - 液 相 分離によりドロプレットになについて詳細に解析した。まず、天然変性領域を模倣したポリリシンを用いることにより、試験管内に複数の酸化還元酵素の相分離ドロプレットを形成させるこり（写真）、酵素活性（kcat）
が上昇している（グラフ）。
（下段）液 - 液相分離により
酵 素 環 境 が 変 化し、活 性化エネルギーが減少している。

とに成功した。次に、これら相分離した酸化還元酵素の速度論的パラメータを決定したところ、酵素の回転数（kcat）そのものが液 - 液相分離によって大きく上昇す

ることが明らかになった。これらのことから、生体内の人工設計膜ペプチド会合体形成メカニズムの解析
公募班

代表

新津 藍（理化学研究所・チームリーダー）

脂質二重膜中で会合する膜ペプチドの分子動態を明では安定な構造を持つことが確認されている新しい人

がるのみならず、望みの構造・機能を持つ膜ペプチド学計算により予測し、さらに計画班築地グループと連携らかにすることは、膜タンパク質の折り畳みの理解に繋会合体を設計する指針を与える。これまでに多くの天然・人工の膜ペプチドと脂質の相互作用メカニズムが研究されてきたが、そのほとんどは膜を壊したり孔を開けたりする際に安定な構造を持たないためにボトムアッ
プな設計指針を得ることは困難であった。そこで本研究

工設計膜ペプチドの会合体形成メカニズムを分子動力して実験計測による検証を開始した。分子動力学計算
からは設計ペプチドポアの安定性が膜電位依存的に変化すること、また会合過程では自発的に膜に挿入し、ク
ラシックな �-stageモデルを経て会合していくことが明らかとなった。

分子動力学計算から予測された設 計ペプチドの会
合 体形成メカニズムと蛍
光 イメージングによる巨
大リポソーム 上の ペプチ
ド局在観測

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微量な分子入力を多数の分子応答につなげる
等温DNA 増幅反応公募班

代表

小宮 健（海洋研究開発機構・研究員）

� 分子の入力も感知して、細胞のようにモーター分を回避することに成功した。使用する塩基配列には特テムを構築するためには、センサーやプロセッサー、ア幅法である。現在、増幅された DNA がシグナルとなって、子や情報処理機構を駆動して応答する無細胞分子シス
クチュエーターといった機能を持つ分子システム群の間で、シグナルを適切な量まで増幅して情報を伝達するための増幅機構が必要である。短鎖の DNA 分子をシグナルとして利用すれば、配列特異的な結合によっに制約がないため、簡便に設計できる汎用性の高い増さらに後続の酵素反応や情報処理反応を駆動する分子システムについて、応答性能の検証を進めているところである。

て多様な機能性分子システムをモジュール的に接続することが可能になる。

われわれは以前に、人工核酸を利用して ��℃という

図 １．カ ス ケ ー ド 型 の
L-TEAM 反 応。DNA ポリメ
ラーゼとニッキング酵素を用いて短鎖 DNA を生成す
る反 応 は、単 独 で は 入 力
DNA に対して数十 倍の増幅性能であるが、多段階にカスケード化することで��
万倍 以 上に 増 幅することができる。

低 温 条 件下 で 短 鎖 DNA を��� 万倍に指 数 増 幅する
L-TEAM 反応を構築していたが、この反応系では細胞サイズのマイクロ空間中で非特異増幅が起こることがわかった。そこで本研究では、細胞サイズの無細胞分子システムに向けた DNA 増幅反応として、DNA を生成する反応を多段階にカスケード化することで高速な増幅を実現し（図１）、人工核酸を用いずに非特異増幅

熱応答性脂質化ポリマー含有リポソームの
融合制御
公募班

代表

森本 展行（島根大学・教授）

我々はフェムトリットル反応空間の効率的な融合・分

10,000）することで、熱刺激によるp-GUV 間の融合を惹

ロールをもつポリ（N-イソプロピルアクリルアミド）からを変化させても挙動に大きな変化が見られないことか

離操作技術の開発を目指し、両末端にジアシルグリセ
なるポリマーを調製し、その下限臨界共溶温度（LCST）
型の熱応答性を利用してポリマーベシクル間の融合・解離を報告してきた。より高い融合後の安定化や汎用性の付与を目指し、このポリマーを含有したジャイアント

起することを可能とした。ポリマー脂質のアルキル鎖長ら、ポリマーの低分子化による温度感受性の増加とともに、相分離構造を形成するリン脂質の表面への露出がリポソーム間の融合に寄与していると考えられた。

リポソーム（p-GUV）間の融合制御を試みた。

W/Oエマルションからの界面透過法を用い、リン脂質に対するポリマー組成を�mol% 以下とすることで蛍光色素を内包したp-GUV が調製できた。このp-GUV 含有溶液をポリマーのLCSTおよび DPPCの相転移温度以上まで加温し冷却するとp-GUV 間が接触した像が得られた。特にリン脂 質を異なるアルキル 鎖からなる組 成（DPPC/DOPC）を用いるとともに、p-GUV 中のポリマー

組 成を �.�mol% 以下、ポリマーを低 分子量 化（Mn =熱応答性・両末端脂質化ポリマーを含むジャイアントリポソーム（ｐ-GUV）の
熱刺激による融合の惹起

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開催報告

第 � 回超越分子システムセミナー開催報告

川野 竜司（C�� 計画班）

���� 年 �月��日、米国 Johns Hopkins 大学の井上尊生先生をお迎えしてオンラインセミナーを開催した。井上先生

は細胞生物学を専門としており、���� 年からJohns Hopkins 大学で研究室を主宰し合成生物学分野で世界を牽引する研究者の一人である。今回は「Constructing and deconstructing RNA granules」というタイトルで次のようなセミナーを行なっていただいた。

細胞内でのタンパク質や核酸の機能は、その一次配列によって決定される。しかし最近の研究で、生きた細胞内では多くのタンパク質やRNA 分子の役割が、その分子が存在する物理的状態によって左右されることがわかってきた。より具体的には、タンパク質やRNA 分子は凝縮を起こし、RNA 顆粒と総称される非膜結合構造を形成することがある。
化学的および光学的遺伝学的スキームに基づき、ストレス顆粒や神経変性疾患に関連する病的凝縮体を含むRNA 顆粒を構築または分解する� つの異なる分子技術を開発した。本セミナーでは、このような技術をどのように設計、開発、実施したかを紹介し、これらの再定義された細胞内組織のユニークなプローブから得られた生物学的洞察を紹介した。

今回のセミナーは、学変 A「超越分子システム」と東京農工大学 Global Innovation Research (GIR)の融合セミナーとし、講演終了後には分野を跨ぐ活発なディスカッションが行われた。また教員だけでなく、幅広い分野の学生にも刺激を与える非常に有意義なセミナーであった。

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第 �� 回 生物工学会大会 国際シンポジウム「多様な生体分子を基盤とした分子ピタゴラ装置の創出：Development of
Biomolecular-based Pythagorean Devices」に参加して
高井 まどか（E�� 計画班）

���� 年 �月�日（日）～�日（火）、名古屋大学東山キャンパスにて第�� 回 日本生物工学会大会（����）が、名古屋大学教授 堀克敏 実行委員長のもと開催された。この大会の中で、学術変革領域研究 A「生物を凌駕する無細胞分子システムのボトムアップ構築学：超越分子システム」が後援の国際シンポジウム「多様な生体分子を基盤とした分子ピタゴラ装置の創出：Development of Biomolecular-based Pythagorean Devices」が企画された。
まず、本シンポジウムの世話人の一人である大阪大学生物工学国際交流センター

本田孝祐 教授から、合成生物学の発展に伴い、天然の生物機能の再現にとどまらない新規で有用な生体分子マシナリーの構築を目指す研究が活発化している流れが、本シンポジウム開催の背景にあることが説明された。司会は、早稲田大学先進理工学部 木賀大介 教 授 が 担 当した。最 初 の 講 演 は、Prof. Pimchai Chaiyen (VISTEC, Thailand) から、Engineering of halogenase
and dehalogenase for sustainable technologyという題目で、持続可能な循環型社会に利用するための酵素の機能改良についての内容で、社会実装に関わる大変興味深い発表だった。次に、領域に参画している福永圭佑 助教（ELSI, 東工大）から、Engineering RNA-based switches for gene expression control の演題で、遺伝子発現を制御するRNA アプタマーの 有用な 技 術 が 紹 介され た。引き続き、Prof. Jeong Wook Lee (POSTECH, Korea) からは、
Eﬃcient design and construction of genetic parts and circuitsと題して、入力に応じてプログラムされた動作を実行できる種々の合成遺伝子回路構築の潜在的な可能性についての講演だった。コンピューター回路を生体応答に適用する Synthetic biology の 新しい分 野と感じた。領 域 参 加 者として、私 から、Development of energy harvesting
devices by architect of bio- and macromoleculesという題目で、高分子ハイドロゲルに閉じ込められた酵素の機能化とバイオ燃料電池への応用についての話題を提供をした。最後は、Prof. Kwanwoo Shin (Sogang Univ, Korea)から、Engineering a Cell-free Platform for robust expression and functioning of membrane proteins in Artiﬁcial cell の題目で人工細胞の膜タンパク質の構築や機能に関しての講演内容であった。人工的に制御された biological interfaceが形成されているのが印象的だった。シンポジウムの最後は、超越分子システムの領域代表である松浦友亮 教授（ELSI, 東工大）から、各種の生体分子に合成化学・材料科学・計算科学・電気化学から提供される多様な素材や手法を組み合わせ、天然には存在しないユニークな分子マシナリー（分子ピタゴラ装置）の創出に取り組む研究事例を知ってもらい、講演者、参加者の双方に新たな着想と共同研究の契機として欲しい、という内容で締めくくられた。

講演会場には多くの聴講者に集まって頂き、さらに活発な議論もできたことから、超越分子システムという新学術分

野への期待度が大きいと感じた。講演者と超越分子システム参画者とで開催された懇親会においても、新しい研究分野に向かう積極的な姿勢を国内外の研究者と共有でき、共同研究につながる大変有意義で楽しい交流となった。

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開催報告

ボトムアップ合成生物学日韓ワークショップ開催報告

竹内 七海（D�� 計画班・川野研）

真夏の暑さが和らいだ ���� 年 �月�日( 水 )、東工大大岡山キャンパスELSI 三島ホールと zoom のハイブリッドにてボトムアップ合成生物学日韓ワークショップが開催された。多彩な機能を持つ人工細胞の構築に向けた最新の研究成果を包括的に学ぶことができ、非常に魅力的な内容のワークショップであった。今回大変ありがたいことに松林先生からお声がけいただき、私も若手枠にてささやかながら発表させていただいた。

講演は午後 � 時から始まり、
西江大・Shin 先生の自己再生細胞構造の実現に向けたde novo 細胞構築についての情

熱的なお話で幕を開け、京大・角五先生の化学とバイオテクノロジーの融合による分子群ロボットのお話がオンラインにて続いた。
若手・学生セッションでは東北大村田／野村研・Dr. Archerさんによる脂質ベースの多細胞様構造の自己組織化のお話、農工大川野研・D� 竹内によるナノポア技術とDNA 演算による核酸検出のお話に続き、東大野地研・D�
友原さんによる人工細胞・人工組織の構築に向けた液 -液相分離のお話で前半のセッションが締めくくられた。

後半のセッションは浦項工科大・Lee 先生による分子診断と遺伝子部分プロトタイピングのための無細胞転写シス

テムのお話、立教大・末次先生による細胞合成に向けた大腸菌ゲノムの複製周期システムの再構築のお話が続き、議論が白熱した。最後の若手・学生セッションは JAMSTEC 車研・Dr.Baccoucheさんによる人工細胞産生のためのマイクロ流体ツールのお話、東大古澤研・M� 板さんによるin silico PUREシステムモデル ePUREの実験結果に基づくパラ

メータアップデートのお話、東大市橋研・D� 荻野さんの�� 種類のアミノアシル tRNA 合成酵素の自律的再生産システムのお話で締めくくられた。

ワークショップ後の懇親会では、研究のディスカッションはもちろんのこと、
キャリアパスや基礎研究を基盤とした起業についてのお話も伺うことができ充実した時間であった。現在 D� の私にとっては若手の先生方・学生の皆さんと交流できたことも大変刺激的であった。

今回ワークショップを主催してくださった東北大・松林先生、学生スタッフの東大市橋研荻野さん、東大野地研・友

原さん、農工大川野研・藤田さん、東工大 ELSIスタッフの皆様に心より感謝いたします。

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第 � 回領域会議開催報告

本田 孝祐（D�� 計画班）

���� 年 �月��～��日、高野山大学において第 � 回学術変革領域研究（A）「生物を凌駕する無細胞分子システムのボトムアップ構築学（超越分子システム）」の領域会議を開催した。本会議は、前年度に北海道にて開催された領域会
議以来の全班員が集まる機会であった。領域アドバイザーである九州大学の久原 哲先生にもお越しいただき、口頭発

表・ポスター発表ともに活発な討論が繰り広げられた。前年度会議を上回る��� 名の参加者による忌憚なき議論は夕
食や懇親会中にも交わされ、参加者全員の高い研究意欲が表出していた。

開催地となった高野山は馴染みの薄い人も多かったのではないだろうか。会議運営メンバーの多くにとっても名前はよく耳にするものの、実際に訪問するのは初めての地でありオーガナイズするにあたって不安も小さくなかった。しかし
メンバー一同の事前準備の甲斐あって大きな不自由もなく会議は進行し、不安は払しょくされた。班員全員が最先端の研究成果を発表し、白熱した討論が繰り広げられる濃密な会議となった。異分野の研究者による発表を聴講し、議論することで、参加者各自の研究の視野がますます広がったのではないかと感じている。また参加者の方々には宿坊での精進料理や勤行体験、エクスカーションでの散策などで日本仏教の聖地・高野山を楽しんでいただけたことと思う。研究成果報告の場だけでなく、他では得難い経験も提供できたことは、本会議のオーガナイザーとして幸甚の至りである。本会議は概ね成功を収めたと考えているが、会議全般のスケジュールはタイトであり、移動を急かす場面も目立った。特にポスター発表において十分な討論の時間を用意できず、多くの参加者には途中で議論を終了していた
だくこととなった。この点は本会議における最大の反省点であり、次回会議での改善点として申し送りたい。

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開催報告

前年度に続いて高野山会議でも学生の参加者が目立ち、PI だけでなく学生の方たちも高い意欲を持って本領域での研究に取り組んでいることが再確認できた。若い世代ならではの柔軟な発想や勢いは得難いものであり、彼・彼女らの積極的なコミットメントが関連分野の今後の発展に貢献することは想像に難くない。
「超越分子システム」の目標を達成するにも、若い世代には、今後も本領域に関心を持ち続けていただき、来年度の領域会議では本年度より多く、そしてより優れた成果を報告していただければと願っている。

本会議を開催するにあたって東京工業大学・松浦研究室のメンバーには全面的に会議運営をサポート頂いた。特に事務補佐員の松岡真由美氏には会議準備、会計など多くをご担当いただいた。同様に大阪大学・准教授 冨田 宏矢氏、特任研究員の鈴木琢磨氏をはじめとした筆者のラボメンバーにも会議準備および運営に尽力いただいた。会議運営メンバーに厚く感謝申し上げる。

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第 � 回超越分子システム若手の会開催報告

玉置 大悟（E�� 計画班）

���� 年 �月��日～��日に、大阪公立大学 i-site なんばにて第 � 回若手の会が開催された。本会議では大阪公立大学許研究室および三浦研究室が中心となって準備を進めた。当日は計画班・公募班から参加者�� 名が対面で集まり、研究室紹介・ポスター発表・若手研究者の講演など学術的にも深く交流することができた。�日目の交流会では、�

名のグループごとに食事やグループワークを交えつつ研究室紹介を行い、参加者同士がお互いの研究内容や為人を知り、交流をより深めるための時間となった。�日目の会議におけるポスター発表では、多様な背景を持つ参加者の交流による活発な議論が繰り広げられ、今後の領域の発展が楽しみな結果となった。さらに招待講演では、若手研究者�

名阿部博弥先生 ( 東北大学 )、新津藍先生 ( 理化学研究所 )にはこれまでの経験を、仲本正彦先生 ( 大阪大学 )には自らのご研究をご講演いただき、質問が飛び交った。それだけでなく高井まどか先生（東京大学）には特別講演としてご自身の考えやこれまでの経験をお話しいただき学生だけでなく若手研究者の方々にとっても素晴らしい経験となった。
今回はポスター賞を設けており、若手研究者の部では増田造先生（東京大学）、ホウソキ先生（東京農工大学）の� 名が受賞する結果となった。学生の部では学生自らが投票した結果、小川莉奈さん（東京農工大学）、神澤大志さん（九州大学）、坂本蓮太郎さん（大阪大学）、迫美由紀さん（大阪大学）、中本妃那乃さん（九州大学）、山田拓実さん（九州大学）、横江優来さん（長浜バイオ大学）（五十音順）の � 名が受賞した。全体を通じて研究室の垣根を越えて多くの人が活発に交流する様子が非常に印象的であり、更なる研究の発展を予感させる会議となったように思われる。

29

開催報告

「細胞を創る」研究会 ��.� 開催報告

岸村 顕広（公募班）���� 年 �月��日（月）・��日（火）に東京大学駒場キャンパスにて開催された「「細胞を創る」研究会��.�」に参加して参りました。こちらは、本学術変革領域（A）の東大・市橋さんを大会実行委員委員長、JAMSTEC・小宮さんをプロ

グラム委員長として実施されました。また、� つの学術変革領域（A）（本領域以外に「分子サイバネティクス」「マテリアル・
シンバイオシス」）、およびJST 戦略的創造研究推進事業「ゲノムスケールのDNA 設計・合成による細胞制御技術の創出」、厚生労働科学研究補助金「新型コロナウイルス感染症を踏まえたデュアルユース性が懸念される公衆衛生研究の国際動向及び倫理規範・監督体制確立のための研究」の共催として行われていました。今回、報告者である岸村は初めての参加でしたが、かねてより気になっていた研究会だったので、期待に胸を高鳴らせて現地に乗り込みました。当日、会場は朝から満席に近い状況で、活気に満ち溢れていました。基調講演に東京大学・池上高志先生、早稲田大学・上田卓也先生を迎え、�つのセッションからなる口頭発表と、合計��件のポスターからなるポスターセッションが行われました。いずれもユニークなセッションでしたが、岸村は、� つの学術変革領域（A）の合同企画のSession ２「非天然化合物で生命・細胞に迫る分子システム」で講演させていただきました。こちらのセッションは、本領域の九州大・若林さん、「分子サイバネティクス」の東大・豊田太郎先生、「マテリアル・シンバイオシス」の長崎大・山吉麻子先生によりオーガナイズされ、名古屋大・村山恵司先生、九州大・平井 剛先生、東農大・村岡貴博先生、および、前出の山吉先生と岸村の講演がありました。いずれも、新たなコンセプトの分子設計、材料設計をもとに生命現象へのアプローチを開発されており、村山先生からは人工核酸による非酵素的ポリメラーゼ様伸長反応の開発、平井先生からは「疑複合糖質開発の醍醐味」と題してド迫力の有機合成研究のご紹介、村岡先生からは設計された光応答性脂質による巨大膜変形の誘起に基づく人工的エンドサイトーシス誘起の新戦略のご講演、山吉先生からは新たな核酸医薬の開発やエクソソームを活用した新規 DDS 戦略の研究成果に加えて学変 A領域代表者として含蓄のあるお話をいただき、刺激と興奮の連続でした。なお、岸村からは本領域での成果として新規人工ドロップレットの成果を報告しました。また、Session �は本領域の早稲田大・木賀さんがオーガナイザーを務めており、「『つくる研究』の安心・安全―デュアルユー
スの観点から」と題して一般公開され、さらに全体討論の時間も設けられていました。内容のユニークさもあり、とても印象深いものとなりました。この「細胞を創る」研究会では、これまでにも何度か同様の企画をされていたとのことで、その意識の高さに驚かされました。この他、ポスターセッションは非常に盛況で、活発に議論が行われていたのが印象的でした。�日間貼り続けていられたのも効果的に見えました。また、初日の夜には、駒場キャンパス内のレストランで懇親会があり、対面で交流をする良い機会となりました。全体を通じて非常に充実した研究会であり、本研究会をオー
ガナイズされた先生方、そして今回私にお声がけいただいた先生方にあらためて感謝を申し上げたいと思います。

ほぼ満席の講演会場

参加者の集合写真

30

盛り上がりを見せるポスター会場

第 �� 回日本生物物理学会年会シンポジウム開催報告

川村 出（C�� 計画班）

���� 年 �� 月 �� 日（水）午 後

名古屋国際会議場で開催された第 �� 回日本生物物理学会年会において本領域共催シンポジウム「超 越分子シンポジウム：分子のシステムを社会に実装する」を C�� 計画班 代 表者の川野さん（農工大）と川村でオーガナイズしました。天然物（細胞）の再現ではなく、その機能を超越した応用可能・
社会実装に資する分子システムをボトムアップに構築することを目指すという本領域の理念に関係するような下記のプログラムを構築することができました。当日は � 名の招待講演者の先生方から基礎研究から社会実装に至る興味深い内容を紹介していただきました。シンポジウムには領域内外の研究者や学生に多く参加していただ
き、分子システムの魅力について活発な議論を行える場となりました。また、本シンポジウムの概要を日本生物

物 理 学 会 の 欧 文 誌 Biophysics & Physicobiology に Commentary and Perspective と し て 公 開 し ま し た(https://doi.org/��.����/biophysico.bppb-v��.����)。ぜひご覧ください。
�.

“Optimizing the protein synthesis activity of a reconstituted in vitro transcription-translation system”

�.

“無細胞タンパク質合成系の社会実装”

�.
�.
�.

松浦友亮（東工大・ELSI）

清水義宏（理化学研究所 生命機能科学研究センター）“希少細胞を対象とした単一細胞遺伝子解析のプラットフォーム開発と応用展開”
吉野知子（東京農工大学）“次世代バイオものづくりのための未培養微生物データベース”
細川正人（早稲田大学・先進理工）“社会実装のための生物物理学分野の研究戦略 : 一起業家的科学者からの洞察”堀 克敏（名古屋大学）

写真 左から川村、吉野さん、細川さん、堀さん、清水さん、松浦さん、川野さん

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開催報告

久しぶりのアメリカ出張で実用化研究について考えた松浦 友亮（B�� 計画班）

領域がスタートしてちょうど２年が経過した。ニュースレターに業績や研究についての記事があるのも良いが、日常の出来事などもあれば面白いなと思い、今回、初めて筆を執ることにした。巻頭言とは趣を別にして、領域と関係しそうな内容の記事であれば何でも良いかと思い、今回は「久しぶりのアメリカ出張で実用化研究について考えた」ことを書く。
� � � � 年 �� 月 � �－�� 日 に アメリ カ 、テ キ サ ス 州 オ ース テ ィン で �n d C e ll f r e e s y s te m s C o nf e r e n ce

（https://www.aiche.org/sbe/conferences/cell-free-systems-conference/����）が 開 催され た。American Instituteof Chemical Engineers (AIChE)がオーガナイズする会議の一つでかつ、知り合いの研究者から招待されたので、参加することにした。昨年度からは、ようやく普通に海外出張に出かけられるようになったので、今年度はスペイン・バルセロ

ナに続いて、アメリカ・テキサスに２回目の海外出張となった。���� 年度生物物理学会での講演を�� 月��日に終えて、そのまま羽田空港に向い、その足でテキサスに向かった。幸い（PUREの開発者の）理化学研究所の清水義宏さんとも一緒だったので、楽しく旅行気分で出かけていった。夜中の�� 時にオースティン空港に到着し、ホテルにタクシーで移動、ホテルで軽食を取るも予想通りの物価高に驚愕する。日本の�～� 倍くらいは払った気がするが、まあ仕方が無い。

会議には２日目から参加したが、バイオベンチャーのメンバーが多く参加している点で日本と大きな違いを感じる出だしであった。Sutro Biopharma, LanzaTech などの最近、アメリカで目立っている企業から、小さな企業まで、産業界からの参加が目立った。体感としては �～３割が産業界ではないか。また、US Army からの参加・発表も複数あった。
軍がセルフリーを用いた研究に大きな期待を持っていることを改めて認識した。実用化研究としても明確な出口、すな

わち兵士が使うようなツールの開発が望まれており、研究費も潤沢にあることが想像された。オーガナイザー、講演者
共に男女比は１：１くらいだったと思う。

学 会は、Keynoteで 無 細 胞タンパク質合成 系（CFPS）を用いた人 工 細 胞 研 究の先 駆 者の 一人であるVincent

Noireaux (Professor, University of Minnesota)、CFPS の 最 適 化 に長 年 取り組 んできた James Swartz (Professor,
Stanford University) が講演した。今、世界中の研究者が使っているヘモリシンを GUV に作用させたのは、Noireaux

が一番最初だと思う（PNAS, 2003）。�� 年以上前に一度、大阪に講演しに来てもらったことがあり、話をしたら覚えてくれていて昔話を色々とした。Swartz は、CFPS の大家でこの分野を牽引してきた第一人者であり、また私の複数の論文の査読者の一人でもある（突っ込みが細かいのですぐわかる）。初めて直接会ったのだが色々話していたら、私の論文を覚えてくれており、ありがたい限りである。�� 歳くらいのはずであるが、今をときめくMicheal Jewettを始めとして多くの弟子を輩出している点でもかなり尊敬に値する素晴らしい人格者であった。Swartz は Sutro Biopharma の創業者の一人でもあり、その他にも複数の会社の経営に携わっているとのこと。Noireauxも起業した会社のことを言っていた。その他にも、CFPS を基盤とするバイオベンシャーがいくつも参加していたが、ビジネスモデルを聞いても、どのようにして収入を得るのか、不明な会社もあった。日本でも多くの研究者が起業しているが、アメリカでは本当に起業するのが余り前になっていることを実感した。

CFPS は、Collinsらが paper-based sensor に用いてから（Cell, ����）、センサー素子として用いる応用研究が盛んに行われており、その流れの実用化研究が多かった。Paper-based は、もちろんのこと、凍結乾燥させて冷蔵設備が無いところでも高度なセンシングを簡便に行えるキット開発、毒物をセンシングするセンサー（主に兵士が使用するのを目指している）などである。社会的なニーズが日本とは異なるので、実用化研究も全く異なることを実感した。アメ
リカ以外の研究者は、基礎研究に徹している印象であった。分野によっても異なるとは思うが、cell-free の分野での実用化にはアメリカで熱量が高いことを強く感じる会議であった。我々の領域では、基礎研究から実用化研究への遷移をサポートできたらと思った次第である。

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研究成果一覧
論文

2023.06.01
公募班 森本グループ
Miki Kuroiwa, Shin-Ichiro Yamaguchi, Yoshinobu Kato, Arisa Hori,
Saor i Toyoura, Mai Na ka ha ra, Nobu y uk i Mor imoto, Mas af umi
Nakayama, Tim4, a macrophage receptor for apoptotic cells, binds
polystyrene microplastics via aromatic-aromatic interactions, Sci.
Total Environ., 2023, 875, 162586.

2023.08.17
公募班 蓑島グループ
Yu k i Ko n i s h i, M a s af u m i M i n o s h im a, Ko h e i Fu j i h a ra, Ta k ay u k i
Uchihashi, Kazuya Kikuchi, Elastic polymer coated nanoparticles with
fast clearance for 19F MR imaging, Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62,e202308565.

2023.06.07
公募班 阿部グループ
Hiroya Abe, Tomoya Ina, Hiroka zu Kaji, Matsuhiko Nishizawa,
Mussel-inspired interfacial ultrathin films for cellular adhesion on thewrinkled surfaces of hydrophobic fluids, Polymer Journal, 2023, 55,
1231–1236.

2023.08.21
A01班 寺井グループ
Kimiya Matsuda, Daiki Hirayama, Naoya Hino, Sota Kuno, Asako
Sakaue-Sawano, Atsushi Miyawaki, Michiyuki Matsuda, Kenta Terai,
Knockout of all ErbB-family genes delineates their roles in proliferation,
survival and migration, J. Cell. Sci., 2023, 136, jcs261199.

2023.06.16
公募班 早水グループ
Tamami Miyagi, Koji Ueda, Masahiro Sugimoto, Takuya Yagi, Daisuke
Ito, Rio Yamazaki, Satoshi Narumi, Yuhei Hayamizu, Hiroshi Uji-i,
Masahiko Kuroda, Kohsuke Kanekura, Dif ferential toxicit y andlocalization of arginine-rich C9ORF72 dipeptide repeat proteins dependon de-clustering of positive charges, iScience, 2023, 26, 106957.

2023.08.23
C01班 川村グループ
Kohei Yamada, Noriko Kanai, Izuru Kawamura, Evaluation of the water
repellency and structure of cellulose nanofibers derived from waste
hop stems using a fluoroalk yl silane coupling treatment, Waste
Biomass Valor., 2023, DOI: 10.1007/s12649-023-02254-w.

2023.06.20
公募班 市橋グループ
Ryo Mizuuchi, Norikazu Ichihashi, Minimal RNA self-reproduction
discovered from a random pool of oligomers, Chem. Sci., 2023, 14,7656–7664.
プレスリリース：自己複製する最小の RNA（早稲田大学）
2023.07.19
Review
公募班 阿部グループ
Hiroya Abe, Yuta Nakayasu, Kazutoshi Haga, Masaru Watanabe,
Progress on separation and hydrothermal carbonization of rice husk
toward environmental applications, Global Chall., 2023, 7, 2300112.
2023.07.23
公募班 阿部グループ
Edwin Osebe Nyangau, Hiroya Abe, Yuta Nakayasu, Masaki Umetsu,
M a s a r u W a t a n a b e , C h i k a Ta d a , I r o n a z a p h t h a l o c y a n i n eelectrocatalysts for enhancing oxygen reduction reactions undern e u tr a l c o n d i ti o n s a n d p owe r d e n s i t y i n m i c ro b i a l f u e l c e l l s,
Bioresour. Technol. Rep., 2023, 23, 101565.
2023.07.24
C01班 川野グループ
Takahito Ito, Wakana Hashimoto, Nobumichi Ohoka, Takashi Misawa,
Takao Inoue, Ryuji Kawano, Yosuke Demizu, Structure-activit yrelationship study of helix-stabilized antimicrobial peptides containing
non-proteinogenic amino acids, ACS Biomater. Sci. Eng., 2023, 9,4654–4661.
2023.07.26
公募班 美川グループ
Isao Shitanda, Taisei Oshimoto, Noya Loew, Masahiro Motosuke,
Hikari Watanabe, Tsutomu Mikawa, Masayuki Itagaki, Biosensor
d eve l o p m e nt fo r l ow-l eve l ac et a l d e hyd e g a s d ete c ti o n u s i n gmesoporous carbon electrode printed on a porous polyimide film,
Biosens. Bioelectron., 2023, 238, 115555.
2023.08.04
公募班 吉川グループ
Ta k a h i s a M a t s u z a k i, Yu m a K a w a n o, M o m o k a H o r i k i r i, Yu ko
Shimokawa, Takashi Yamazaki, Nao Okuma, Hiroyuki Koike, Masaki
Kimura, Ryuzo Kawamura, Yosuke Yoneyama, Yasuro Furuichi,
Fumihiko Hakuno, Shin-Ichiro Takahashi, Seiichiro Nakabayashi,
Satoshi Okamoto, Hiromitsu Nakauchi, Hideki Taniguchi, Takanori
Takebe, Hiroshi Y. Yoshikawa, Preparation of mechanically patternedhydrogels for controlling the self-condensation of cells, STAR
Protocols, 2023, 381, 1006–1010.
2023.08.04
公募班 市橋グループ
Kensuke Ueda, Ryo Mizuuchi, Norikazu Ichihashi, Emergence of
linkage between cooperative RNA replicators encoding replicationand metabolic enzymes through experimental evolution, PLOS
Genetics, 2023, 19, e1010471.
2023.08.04
公募班 仲本グループ
Young Kyoung Hong, Masahiko Nakamoto, Michiya Matsusaki,
Engineering metabolic cycle-inspired hydrogels with enzyme-fueled
programmable transient volume changes, J. Mater. Chem. B, 2023,
11, 8136–8141.
2023.08.09
公募班 菊川グループ
Risa Matsunami-Nakamura, Jun Tamogami, Miki Takeguchi, Junya
Ishikawa, Takashi Kikukawa, Naoki Kamo, Toshifumi Nara, Keydeterminants for signaling in the sensory rhodopsin II/transducer
c o mpl ex a re di f fe re nt bet we e n Ha l o bacte r ium s a lina r um a nd
Natronomonas pharaonis, FEBS Lett., 2023, 597, 2334-2344.
2023.08.10
公募班 吉川グループ
Takeshi Nishimura, Shogo Mori, Hiromasa Shikata, Moritaka Nakamura,
Yasuko Hashiguchi, Yoshinori Abe, Takuma Hagihara, Hiroshi Y.
Yoshikawa, Masatsugu Toyota, Takumi Higaki, Miyo Terao Morita, Cellpolarity linked to gravity sensing is generated by LZY translocation fromstatoliths to the plasma membrane, Science, 2023, 381, 1006–1010.
2023.08.16
B02 班 三浦グループ
Yuki Murata, Reina Hirayama, Natsuko Miura, Michihiko Kataoka,
Large-scale preparation of yeast strains expressing condensates
derived from a glycolytic enzyme via controlled dissolved oxygen
levels under hypoxia, Lett. Appl. Microbiol., 2023, 76, ovad095.
2023.08.17
公募班 中田グループ
Eiji Nakata, Khongorzul Gerelbaatar, Mashal Asif, Hiroaki Konishi, Yuya
Shibano, Peng Lin, Takashi Morii, A ratiometric fluorescent probe for pH

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measurement over a wide range composed of three types of fluorophores
assembled on a DNA scaffold, Chemistry, 2023, 5, 1832–1842.

2023.08.25
Review
公募班 長尾グループ
Masanori Nagao, Hikaru Matsumoto, Yoshiko Miura, Design ofglycopolymers for controlling the interactions with lectins, Chem.
Asian J., 2023, 18, e202300643.
2023.09.01
公募班 美川グループ
Tomoto Ura, Nanako Sakakibara, Yu Hirano, Taro Tamada, Yoichi
Ta k a k u s a g i, Ke nt a ro S h i r a k i, Ts u to m u M i k awa, Ac ti vati o n ofoxidoreductases by the formation of enzyme assembly, Sci. Rep.,
2023, 13, 14381.
2023.09.05
公募班 中田グループ
Shiwei Zhang, Eiji Nakata, Peng Lin, Takashi Morii, An ar tificial
liposome compar tment with size exclusion molecular transpor t,
Chem. Eur. J., 2023, 29, e202302093.
2023.09.06
D01班 高井グループ
Yecan Wang, Hiroshi Murakami, Toshihiro Kasama, Shigenobu
Mitsuz awa, Sator u Shinkawa, R yo Mi ya ke, Madoka Ta ka i, A n
automatic immuno-microfluidic system integrating electrospun
polystyrene microfibrous reactors for rapid detection of salivar ycortisol, iScience, 2023, 26, 107820.
2023.09.07
公募班 上杉グループ
Shao-Hua Zhuo, Naotaka Noda, Kou Hioki, Shuyu Jin, Tomoya
Hayashi, Kou Hiraga, Haruka Momose, Wen-Hao Li, Lang Zhao, Takuo
Mizukami, Ken J. Ishii, Yan-Mei Li, Motonari Uesugi, Identification of aself-assembling small-molecule cancer vaccine adjuvant with an
improved toxicity profile, J. Med. Chem., 2023, 66, 13266–13279.
2023.09.07
C01班 川野グループ
Sotaro Takiguchi, Fumika Kambara, Mika Tani, Tsuyoshi Sugiura, Ryuji
Kawano, Simultaneous recognition of over- and under-expressed
MicroRNAs using nanopore decoding, Anal. Chem., 2023, 95,
14675–14685.
プレスリリース：ナノポアを用いてmicroRNA 発現上昇・減少パターンの同時検出に成功 ～がん診断への新たなアプローチを提供～（東京農工大学）
メディア報道：ナノポアで迅速がん診断 マイクロ RNA 増減 同時検出（日刊工業新聞）
2023.09.14
公募班 上杉グループ
Amelie Perron, Sathi Mandal, Thiago Negrão Chuba, Di Mao, Vaibhav
Pal Singh, Naotaka Noda, Russell Tan, Hue Thi Vu, Masahiro Abo,
Motonari Uesugi, Small-molecule drug repurposing for counteracting
phototoxic A2E aggregation, ACS Chem. Biol., 2023, 18, 2170–2175.
2023.09.21
公募班 中田グループ
Kirankumar Krishnamurthy, Arivazhagan Rajendran, Eiji Nakata, Takashi
Morii, Near quantitative ligation results in resistance of DNA origami
against nuclease and cell lysate, Small Methods, 2023, 2300999.
プレスリリース：DNA 折り紙に革命を起こす―新たな応用を加速する新しい構造安定化法―（京都大学）
メディア報道：「DNA 折り紙」より頑強に、京大が新たな構造安定化法を開発（MITテクノロジーレビュー）, DNA 折り紙 安定化に成功 結合の切れ目 効率的に連結（京都大学新聞）「DNA,
折り紙」さらに頑強に（科学新聞）
2023.09.29
公募班 菊川グループ
Yuya Ohki, Tsukasa Shinone, Sayo Inoko, Miu Sudo, Makoto Demura,
Takashi Kikukawa, Takashi Tsukamoto, The preferential transport of NO3by full-length Guillardia theta anion channelrhodopsin 1 is enhanced by its
extended cytoplasmic domain, J. Biol. Chem., 2023, 299, 105305.
2023.10.04
Review
B02 班 木賀グループ
Go Yoshizawa, Nariyoshi Shinomiya, Shishin Kawamoto, Naoto
Kawahara, Daisuke Kiga, Ken-Ichi Hanaki, Jusaku Minari, Limiting
open science? Three approaches to bottom-up governance ofdual-use research of concern, Pathog Glob Health, 2023, DOI:
10.1080/20477724.2023.2265626.
2023.10.07
A01班 寺井グループ
Tetsuya Watabe, Shinya Yamahira, Michiyuki Matsuda, Kenta Terai,
Visual quantification of prostaglandin E2 discharge from a single cell,
Cell Struct. Funct., 2023, 48, 241–249.
2023.10.27
公募班 菊川グループ
Yukino Sato, Tsubasa Hashimoto, Koji Kato, Akiko Okamura, Kaito

Hasegawa, Tsukasa Shinone, Yoshikazu Tanaka, Yoshiki Tanaka,
Tomoya Tsukazaki, Takashi Tsukamoto, Makoto Demura, Min Yao,
Takashi Kikukawa, Multistep conformational changes leading to thegate opening of light-driven sodium pump rhodopsin, J. Biol. Chem.,
2023, 299, 105393.
2023.11.06
D01班 高井グループ
Tsukuru Masuda, Yoichi Watanabe, Yuta Kozuka, Yui Saegusa,
Madoka Takai, Bactericidal ability of well-controlled cationic polymer
br ush sur face s a nd the inte raction a nal ysis by quar t z cr ystal
microbalance with dissipation, Langmuir, 2023, 39, 16522−16531.
2023.11.07
公募班 石川グループ／ B01班 堀グループ
Kugako Sugimoto, Katsutoshi Hori, Masahito Ishikawa, Hidehiro Ito,
Toshiaki Kamachi, Kenya Tanaka, Yan-Yu Chen, Shuji Nakanishi,Electrochemical monitoring of metabolic activity of methane/methanolc o nve r s i n g M ethy l o c o c c u s c a p s u l atu s ( B ath) c e l l s b a s e d o n
extracellular electron transfer, Electrochemistry, 2023, in press.
2023.11.08
C01班 川野グループ
Yuki Takechi‑Haraya, Takashi Ohgita, Akiko Usui, Kazuchika Nishitsuji,
Kenji Uchimura, Yasuhiro Abe, Ryuji Kawano, Monika I. Konaklieva, Mart
Reimund, Alan T. Remaley, Yoji Sato, Ken‑ichi Izutsu, Hiroyuki Saito,
Structural fexibility of apolipoprotein E‑derived arginine‑rich peptides
improves their cell penetration capability, Sci. Rep., 2023, 13, 19396.
2023.11.09
C01班 川野グループ
Hideya Nakamura, Takumi Okamura, Masaya Tajima, Ryuji Kawano,
Misa Yamaji, Shuji Ohsaki, Satoru Watano, Enhancement of cell
membrane permeability by using charged nanoparticles and a weakexternal electric field, PCCP, 25, 32356-32363.
2023.11.10
B02 班 松浦グループ／ C01班 川野グループ
Izuru Kawamura, Ryuji Kawano, Tomoaki Matsuura, Bottom-up
creation of cell-free molecular systems: Basic research toward social
implementation, BPPB, 2023, 20, e200042.
2023.11.23
A01班 築地グループ
Akinobu Nakamura, Yuhei Goto, Hironori Sugiyama, Shinya Tsukiji,
Kazuhiro Aoki, Chemogenetic manipulation of endogenous proteins inf i s s i o n y e a s t u s i n g a s e l f- l o c a l i z i n g l i g a n d - i n d u c e d p r o te i ntranslocation system, ACS Chem. Biol., 2023, 18, 2506–2515.
2023.11.28
公募班 出羽グループ
Takehisa Dewa, Komei Kimoto, Genki Kasagi, Hiromi Harada, Ayumi
S u m i n o, M a s a h a r u Ko n d o, Fu n c t i o n a l c o u p l i n g of b i o hy b r i dphotosynthetic antennae and reaction center complexes: Quantitative
comparison with native antennae, J. Phys. Chem. B, 2023, 127,
10315−10325.
2023.11.30
B01班 堀グループ
Seira Takahashi, Katsutoshi Hori, Long-term continuous degradationof carbon nanotubes by a bacteria-driven Fenton reaction, Front.
Microbiol., 2023, 14, 1298323.
プレスリリース：カーボンナノチューブを微生物で分解する世界初の手法を開発 ～名古屋大学と日本ゼオン、フレンドマイクローブが環境保護と産業革新を目指す画期的成果～（名古屋大学）
メディア報道：日本ゼオンなど、微生物の力でカーボンナノチューブを分解する手法を開発（ゴム報知新聞 NEXT, TECH+, MONOist）
2023.11.30
B02 班 松浦グループ
Ryota Ushiyama, Satoshi Nanjo, Mamiko Tsugane, Reiko Sato,
Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki, Identifying conditions for protein
synthesis inside giant vesicles using microfluidics toward standardized
artificial cell production, ACS Synth. Biol., 2023, in press.
プレスリリース：均一かつ均質な人工細胞を作るマイクロ流路システムを開発～細胞サイズの脂質膜小胞中でタンパク質合成を行う人工細胞製造法の標準化に前進～（東京工業大学）
メディア報道：均一かつ均質な人工細胞を作るマイクロ流路システムを開発（日本経済新聞）
2023.12.04
公募班 市橋グループ
Shugo Sugii, Katsumi Hagino, Ryo Mizuuchi, Norikazu Ichihashi,
Cell-free expression of RuBisCO for ATP production in the synthetic
cells, Synth. Biol., 2023, 8, ysad016.
2023.12.04
B01班 若林グループ
Diah Anggraini Wulandari, Kyosuke Tsuru, Kosuke Minamihata, Rie
Wakabayashi, Masahiro Goto, Noriho Kamiya, A functional hydrogelbead-based high-throughput screening system for mammalian cellswith enhanced secretion of therapeutic antibodies, ACS Biomater.
Sci. Eng., 2024, 10, 628–636.
2023.12.04
公募班 内田グループ
Yo s e f u A r i m e , Yo s h i t o S a i t o h , M i k i k o I s h i k a w a , C h i k a k o
Kamiyoshihara, Yasuo Uchida, Kazuki Fujii, Keizo Takao, Kazufumi
Akiyama, Noriaki Ohkawa, Activation of prefrontal par valbumin
interneurons ameliorates working memory deficit even under clinicallycomparable antipsychotic treatment in a mouse model ofschizophrenia, Neuropsychopharmacology, 2023, in press.
2023.12.06
公募班 藤原グループ
Saki Nishikawa, Gaku Sato, Sakura Takada, Shunshi Kohyama, Gen
Honda, Miho Yanagisawa, Yutaka Hori, Nobuhide Doi, Natsuhiko
Yoshinaga, Kei Fujiwara, Multimolecular competition ef fect as amodulator of protein localization and biochemical networks in cell-size
space., Adv. Sci., 2024, DOI: 10.1002/advs.202308030.
2023.12.08
公募班 小林グループ
Takahiro Sakai, Tsuyoshi Mashima, Naoya Kobayashi, Hideaki Ogata,
Lian Duan, Ryo Fujiki, Kowit Hengphasatporn, Taizo Uda, Yasuteru

Shigeta, Emi Hifumi, Shun Hirota, Structural and thermodynamic
insights into antibody light chain tetramer formation through 3D
domain swapping., Nat. Commun., 2023, 14, 7807.
2023.12.09
公募班 西山グループ
Yuki Kamemoto, Runa Hikage, Youjung Han, Yusei Sekiya, Katsuhiro
Sawasato, Ken-ichi Nishiyama, Coordinated upregulation of two
CDP-diacylglycerol synthases, YnbB and CdsA, is essential for cell
growth and membrane protein export in the cold, FEMS Microbiol.
Lett., 2023, 370, 1–7.
2023.12.10
Review
公募班 蓑島グループ
Shahi Imam Reja, Masafumi Minoshima, Yuichiro Hori, Ka zuya
Kikuchi, Recent advancements of fluorescent biosensors using
semisynthetic probes, Biosens. Bioelectron., 2024, 247, 115862.
2023.12.14
C01班 川野グループ
Yuri Numaguchi, Kaori Tsukakoshi, Nanami Takeuchi, Yuki Suzuki,
Kazunori Ikebukuro, Ryuji Kawano, Real-time monitoring of theamyloid β1–42 monomer-to-oligomer channel transition using a lipid
bilayer system, PNAS Nexus, 2024, 3, pgad437.
プレスリリース：アルツハイマー病の原因物質アミロイドβが脂質膜中で毒性を示す過程のリアルタイム観察に成功！（東京工業大学）
2023.12.20
公募班 長尾グループ
Masanori Nagao, Aya Horie, Hikaru Matsumoto, Yu Hoshino, Yoshiko
Miura, Continuous-flow PET-RAFT polymerization in a packed-bed
reactor with porphyrin-immobilized silica particles, Ind. Eng. Chem.
Res., 2024, 63, 200–209.
2023.12.22
公募班 姫岡グループ
Yos hi y u k i T N a k a mu ra, Yu su ke Hi m e o k a, N e n S a i to, C h i k a ra
Furusawa, Evolution of hierarchy and irreversibility in theoretical celldifferentiation model, PNAS Nexus, 2023, 3, 454.
2023.12.28
公募班 吉川グループ
Hozumi Takahashi, Yudai Yoshimura, Ryota Murai, Ryuzo Kawamura,
Mihoko Maruyama, Masashi Yoshimura, Yusuke Mori, Hiroshi Y.
Yoshikawa, Spatiotemporal control of polymorphic phase transition ofglycine crystals by three-dimensional femtosecond laser ablation
processing, J. Phys. Chem. Lett., 2024, 15, 180–186.
2023.12.28
公募班 蓑島グループ
Ryu Hashimoto, Masafumi Minoshima, Kazuya Kikuchi, Rationalde sign of hydrox ylated thia zole orange photocage s for gre e nlight-triggered DNA recombination, ChemBioChem, 2024, in press.
2024.01.04
公募班 小林グループ
Koya S a k u m a , N a o h i ro Ko b aya s h i, To s h i h i ko S u g i k i, To s h i oNagashima, Toshimichi Fujiwara, Kano Suzuki, Naoya Kobayashi,
Takeshi Murata, Takahiro Kosugi, Rie Tatsumi-Koga, Nobuyasu Koga,
Design of complicated all-α protein structures, Nat. Struct. Mol.
Biol., 2024. DOI: 10.1038/s41594-023-01147-9.

日本語解説記事など

2023.06.25
B02 班 木賀グループ
木賀大介, 合成生物学の人材育成に資する国際コンテストiGEM, 生物工学会誌 , 2023, 101(6), 301–305.
2023.07.18
公募班 早水グループ
早水裕平, グラフェンでつくる匂いセンサ⸺表面をペプチド修飾して匂い分子を高感度に検出 , 化学 , 2023, 78(8), 30–34.
2023.08.01
E01班 許グループ
川岸啓人，許岩 , ナノ流体デバイスが拓く１分子制御化学プロセス , ながれ , 2023, 42(5), 237–242.
2023.08.01
C01班 川野グループ
鈴木春音、髙木里菜、吉家爵、川野竜司 , マイクロ流体デバイスを用いた細胞サイズリポソームの作製手法 , バイオテクノロジー部会ニュース
レター , 2023, 27(1), 3–10.
2023.08.25
C01班 川野グループ
竹内七海、滝口創太郎、神原史佳、川野竜司 , DNA コンピューティング
技術とナノポア計 測を組み合わせた体液 診断技術 , 生物工学 , 2023,
101(8), 435–438.
2023.10.01
E01班 許グループ
川岸啓人，許岩 , １分子バルブとその光信号増強効果 , 光アライアンス ,2023, 34(10), 10–14.
2023.10.20
公募班 小林グループ
小林直也 , 佐久間航也 , AlphaFold 時代の生成モデルが身近にするタン
パク質設計, 実験医学 , 2023, 41(16), 2601–2608.
2023.11.20
公募班 蓑島グループ
小西祐輝 , 蓑島維文 , 菊地 和也 , MRI の現在と未来―マルチカラー 19F
MRI がもたらすもの, 化学 , 2023, 78(12), 62–63.
2023.12.18
A01班 築地グループ
築 地 真 也 , 細 胞 内 シ グ ナル 分 子 を 特 異 的 に 活 性 化 する 新 ツール“SLIPT” , 生体の科学 , 2023, 74, 595–601.
2024.01.19
公募班 小林グループ

小林直也 , タンパク質と他分子の複合体構造を予測する AI・生成する
AI, 実験医学 , 2024, 42(3), in press.
Review
公募班 浜田グループ
浜田省吾 「人工」,
代謝系をもつ DNA ゲルロボットの開発 , 生物 物 理 ,2024, 63(7), in press.

書籍

2023.01.01
D01班 油谷グループ
Sachiyo Aburatani, Koji Ishiya, Tomokazu Shirai, Yosuke Shida,
Wataru Ogasawara, Hiroaki Takaku, Tomohiro Tamura, Computational
approaches for smart cell creation in the bioeconomy era, Genomics
a n d t h e G l o b a l B i o e c o n o m y, E d s . C . L o p e z - C o r r e a , A .
Suarez-Gonzalez, Academic Press, ISBN: 9780323916011.
2023.04.20
公募班 市橋グループ
市橋伯一 , 増えるものたちの進化生物学, 筑摩書房（ちくまプリマー文庫）, ISBN: 9784480684462.
2023.05.31
D01班 白井グループ
白井智量 , 森裕太郎 , 第 � 章 化成品原料の生産 , 微生物を活用した有用 物 質 の 製 造 技 術 , 蓮 沼 誠 久 編 , シ ー エ ム シ ー 出 版 , ISBN:
9784781317403.
2023.06.13
D01班 本田グループ
Gladwin Suryatin Alim, Takuma Suzuki, Kohsuke Honda, Cell-free
production and regeneration of cofactors, Cell-free Production,
Eds. Y. Lu, M. C. Jewett, Springer, ISBN: 9783031430244.
2023.11.29
公募班 姫岡グループ
畠山哲央 , 姫岡優介, システム生物学入門 , 講談社サイエンティフィク,ISBN: 9784065334348.
2023.12.27
公募班 早水グループ
早水裕平, 第 �� 章 自己組織化膜形成 , 遷移金属ダイカルコゲナイドの基礎と最新動向 , 宮田耕充 , 吾郷浩樹 , 松田一成 , 長汐晃輔 編 , シーエ
ムシー出版 , ISBN: 9784781317588.

受賞

2023.06.25
堀克敏 , 日本生物工学会 生物工学功績賞受賞タイトル：細菌の接着機構と界面微生物工学プロセスの創出に関する研究
2023.06.26
浜田省吾 , 第 �� 回新化学技術研究推奨賞受賞タイトル：代謝するDNA ハイドロゲルによるインテリジェント人工
ECM 材料の開発
2023.10.15
浜田省吾 , 東工大発ベンチャー大賞受賞タイトル：株式会社ダッシュマテリアルズのご紹介
2023.11.06
阿部博弥 , Rising Stars in Polymer Science 2023, Polymer Journal
2023.11.08
川村出 , 日本核磁気共鳴学会 進歩賞
受 賞 タ イ ト ル：Characterization of retinal protonated Schiff base in
microbial rhodopsin by solid-state NMR
2023.11.10
阿部博弥 , Innovators Under 35 Japan（MITテクノロジーレビュー）
受賞タイトル：生物が持つ優れた構造からヒントを得て、安価で高性能な燃料電池触媒を開発
2023.11.22
蓑島維文 , 令和 � 年度大阪大学賞（若手研究部門）受賞タイトル：生命機能を可視化、操作する化学プローブの開発に関する研究2023.12.21
新津藍 , 日本化学会女性化学者奨励賞受賞タイトル：膜ペプチド理論設計による生体分子材料の開発とその動的機能・構造

アウトリーチ活動

2022.08.05
公募班 菊川グループ
北海道大学オープンキャンパス公開講座 光で働く蛋白質の「仕組み」と「医学的応用」
2023.06.10
公募班 内田グループ
広島大学公開講座 くすりは服 用した後どうなるの？～薬学で重要な
ADMETとは？～2023.07.30
公募班 内田グループ
令和 � 年度ヒロシマ薬剤師研修会
2023.08.08
公募班 菊川グループ
ひらめき☆ときめきサイエンス～ようこそ大学の研究室へ～KAKENHI
世界最小の分子機械：タンパク質分子が機械のように働く様子を観察しよう！

2023.10.07–09
公募班 小宮グループ（参加：公募班 浜田先生）
日本科学振興協会（JAAS）年次大会 ���� ブース出展 DNAでロボットをつくる未来をわたしも一緒に考える
2023.10.20–21
公募班 中田グループ
京都大学宇治キャンパス公開 ���� ふれてみよう！未来をつくるサイエンス
2023.11.01
公募班 内田グループ
広島県立三原高校模擬授業
2023.11.04–05
公募班 浜田グループ
BIOMOD 2023ジャンボリー実行委員長 兼 東工大チームメンター
2023.11.05
B01班 松浦グループ
第 � 回 Kavli IPMU/ELSI/IRCN 合同一般講演会「起源への問い」人類は生命を部品から作れるのか？
2023.12.26
公募班 浜田グループ
生体分子デザイン研究会・準備集会（東京工業大学）

異動・昇任

2023.01.01
若林里衣 , 九州大学大学院工学研究院 助教から准教授へ昇任
2023.04.01
内田康夫 , 広島大学大学院医系科学研究科 教授に着任
2023.04.25
三浦夏子, 大阪市立大学農学研究科 テニュアトラック助教からテニュア
准教授へ昇任2023.07.01
浜田省吾 , 東京工業大学情報理工学院に異動（助教）2023.12.01
寺井健太 , 徳島大学医歯薬研究部教授 教授に着任
2024.01.01
新津藍 , 理化学研究所生命機能科学研究センター チームリーダーに着任

社会実装（実用化・特許など）

2023.09.01
A01班 築地グループ
ゴルジ体蛍光染色試薬「GolgiSeeing」販売開始（フナコシ株式会社）
2023.10.24
B02 班 松浦グループ
松浦友亮「ヌクレオシド三リン酸の製造方法」特願 2023-182220
2023.11.30
公募班 岸村グループ
岸 村 顕 広「Polyion complex particles and method for producing thesame（ポリイオンコンプレックス粒子及びその製造方法）」米国仮出願
US63/604,190
2023.06.29
公募班 浜田グループ㈱ダッシュマテリアルズが東工大発ベンチャー認定
2023.10.21-11.23
公募班 阿部グループ
生物模倣分子を搭載した微生物燃料電池を秋のライトアップイベント（仙台市秋保ナイトミュージアム）で使用。田んぼ土壌を使って発電しライトアップの電源として供給
2024.02
E01班 高井グループ
Gel Coat Biomaterialsを起業

その他のメディア報道

2023.03.25
公募班 阿部グループ
日本経済新聞：飛行機「マンボウ型」で燃費向上 生物に学ぶ技術進化
2023.08.06
D01班 高井グループ
あなたの静岡新聞：病気で苦しむ人の力に気持ち変わらない2023.11.29
公募班 小宮グループ
読売新聞：先端科学 社会への影響は…ＥＬＳＩ研究 活発化
2023.12.12
公募班 浜田グループ
東工大ニュース：東工大最大級の産学連携イベントTTOP���� を東工
大蔵前会館で開催
2024.01.09
公募班 浜田グループ
東工大ニュース：東工大で開催された BIOMOD 2023 で東工大チーム
が銅賞受賞
2024.01.16
公募班 吉川グループ
NHK 番組「世界！オモシロ学者のスゴ動画祭 �」：一瞬で咲く"" 氷の花""の不思議な世界

2023.08.08
公募班 浜田グループ（登壇：公募班 小林先生・新津先生）
De novo タンパク質デザイン入門セミナー（オンライン）

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今後の予定Pre-ISBC���� Workshop on Synthetic Cell Biology（共催）オーガナイザー：築地真也・齊藤博英
日時：���� 年 �月��日

場所：京都大学 iPS 細胞研究所講堂

第 �� 回日本蛋白質科学会（ワークショップ共催）
オーガナイザー：松浦友亮・西山賢一
日時：���� 年 �月��‒��日

場所：札幌コンベンションセンター（北海道）
第 � 回超越分子システム領域会議
日時：���� 年 �月��‒��日

場所：北海道ルスツリゾート（北海道）
第 � 回超越分子システム若手会
日時：���� 年��月��日

場所：名古屋工業大学 � 号館ホール（名古屋）文部科学省 科学研究費助成金
令和 � 年～�年度 学術変革領域研究 A生物を凌駕する無細胞分子システムのボトムアップ構築学
ニュースレター 第 � 号
編集人
発行人

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���� 年 � 月発行

築地 真也（名古屋工業大学）
吉川 優（名古屋工業大学）
松浦 友亮（東京工業大学）

学術変革領域研究 A「超越分子システム」領域事務局
東京工業大学地球生命研究所 松浦研究室〒���-���� 東京都目黒区大岡山 �-��-�-I�E-���
��-����-����

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株式会社トライス

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