生命光学技術研究チーム
Biotechnological Optics Research Team

チームリーダー

宮脇敦史Atsushi Miyawaki

医学博士

miyawaki-lab.ast [at] ml.riken.jp

光量子工学研究センター
生命光学技術研究チーム

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2番1号

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生命光学技術研究チーム

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生命光学技術研究チーム | 理化学研究所

研究概要

今生物学はポストゲノム時代に突入したと言われています。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。ポストゲノムプロジェクトを云々するに、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

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

光色変換蛍光タンパク質Kaedeを発現するヒト由来HeLa細胞群。紫色レーザー光の局所照射の前（左）と後（右）。照射された細胞質あるいは核のみが緑―赤の色変換をします。

主要論文

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).
Yoshioka-Kobayashi, K., Matsumiya, M., Niino, Y., Isomura, A., Kori, H., Miyawaki, A., Kageyama, R.: “Coupling delay controls synchronized oscillation in the segmentation clock” , Nature 580(7801), 119-123 (2020).
Iwano, S., Sugiyama, M., Hama, H., Watakabe, A., Hasegawa, N., Kuchimaru, T., Tanaka, KZ., Takahashi, M., Ishida, Y., Hata, J., Shimozono, S., Namiki, K., Fukano, T., Kiyama, M., Okano, H., Kizaka-Kondoh, S., McHugh, TJ., Yamamori, T., Hioki, H., Maki, S., Miyawaki, A.: “Single-cell bioluminescence imaging of deep tissue in freely moving animals” , Science 359 (6378), 935-939 (2018).
Sakaue-Sawano, A., Yo, M., Komatsu, N., Hiratsuka, T., Kogure, T., Hoshida, T., Goshima, N., Matsuda, M., Miyawaki, A.: “Genetically encoded tools for optical dissection of the mammalian cell cycle”, Mol. Cell 68, 626-640 (2017).
Hama, H., Hioki, H., Namiki, K., Hoshida, T., Kurokawa, H., Ishidate, F., Kaneko, T., Akagi, T., Saito, T., Saido, T., Miyawaki, A.: “ScaleS: an optical clearing palette for biological imaging” , Nat. Neurosci. 18(10), 1518-1529 (2015).