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研究概要

今、生体分子が生きた細胞の中でどのように振舞うかを可視化することが求められています。生体分子の示す動的な振る舞いは、細胞の増殖、分化、ガン化の機序を知る上で重要です。より実際的な意味において、細胞内シグナル伝達系を記述するための同時観測可能なパラメータをどんどん増やす試みが重要です。いろいろな場面において細胞の心をつかむためのスパイ分子を我々は開発しています。我々はまた、新しい‘光るタンパク質’ を求めて、様々な生き物からのクローニングを行っています。狙いのひとつは、蛍光などの様々な物理特性を引き出して、新しいスタイルのバイオイメージング技術を開発することです。光るタンパク質の発色団を彷徨う電子の心をつかむための研究を推し進めます。さらに、光や色に関する、生物に優しい技術を材料科学に応用していきます。

研究分野

医歯薬学、工学、総合生物、生物学／生化学

キーワード

バイオイメージング、蛍光タンパク質、発色団

研究テーマ

1. 蛍光タンパク質の発色団の構造と機能
2. 生命と光との相互作用
3. 微小生物の水中運動の高速ビデオ撮影

主要論文

1. Hirano M., Yonemaru Y., Shimozono S., Sugiyama M, Ando R, Okada Y, Fujiwara T, and Miyawaki A.“StayGold photostability under different illumination modes.”Sci. Rep. 14, 5541 (2024).
2. Ando R, Shimozono S, Ago H, Takagi M, Sugiyama M, Kurokawa H, Hirano M, Niino Y, Ueno G, Ishidate F, Fujiwara T, Okada Y, Yamamoto M, and Miyawaki A.: “StayGold variants for molecular fusion and membrane-targeting applications”, Nat. Methods 21, 648-656 (2024).
3. Hirano, M., Ando, R., Shimozono, S., Sugiyama, M., Takeda, N., Kurokawa, H., Deguchi, R., Endo, K., Haga, K., Takai-Todaka, R., Inaura, S., Matsumura, Y., Hama, H., Okada, Y., Fujiwara, T., Morimoto, T., Katayama,K., Miyawaki, A.: “A highly photostable and bright green fluorescent protein” , Nat Biotechnol. 40, 1132–1142 (2022).
4. Michikawa, T., Yoshida, T., Kuroki, S., Ishikawa, T., Kakei, S., Kimizuka, R., Saito, A., Yokota, H., Shimizu, A., Itohara, S., and Miyawaki, A.: “Distributed sensory coding by cerebellar complex spikes in units of cortical segments” , Cell Rep.37(6), 109966 (2021).
5. Katayama, H., Hama, H., Nagasawa, K., Kurokawa, H., Sugiyama, M., Ando, R., Funata, M., Yoshida, N., Homma, M., Nishimura, T., Takahashi, M., Ishida, Y., Hioki, H., Tsujihata, Y., Miyawaki A.: “Visualizing and Modulating Mitophagy for Therapeutic Studies of Neurodegeneration”, Cell 181(5), 1176-1187 (2020).

主要メンバー