研究助成
2023年度 生命科学研究助成
生細胞イメージングと光遺伝学を駆使した細胞周期の定量的理解
| 研究題目 | 生細胞イメージングと光遺伝学を駆使した細胞周期の定量的理解 |
|---|---|
| 年度/助成プログラム | 2023年度 生命科学研究助成 |
| 所属 | 自然科学研究機構 基礎生物学研究所 定量生物学研究部門 |
| 氏名 | 青木 一洋 |
| キーワード | 細胞周期 / CDK / RB / 生細胞イメージング |
| 研究結果概要 | 本研究では、細胞が分裂し増殖するプロセスである細胞周期の動的な制御機構を、生細胞イメージングと光遺伝学を用いて解明することを目指しています。まず、分裂酵母をモデルとした研究では、細胞周期の進行を司る主要な酵素であるCDKの活性を可視化しました。その結果、G2期からM期へと移行する際、CDK活性が特定の「閾値」を超えることが分裂開始の決定打となることを突き止め、細胞分裂のタイミングが厳密に制御されていることを明らかにしました（Sugiyama et al., Dev Cell 2024）。また、哺乳類細胞における細胞周期開始の重要因子であるRBタンパク質に着目し、そのリン酸化状態をリアルタイムで観察可能なFRETバイオセンサーの開発を進めています 。これにより、細胞が休止状態から増殖へと転換する瞬間のシグナル変化の解明を試みています。 さらに、光を用いて細胞内シグナルを操作する光遺伝学技術を応用し、細胞周期のチェックポイントを任意に制御する手法の開発にも取り組んでいます。これらのアプローチにより、細胞周期の精緻な制御システムの理解と、その人為的な操作の実現を目指します。 |
| 公表論文 |
Quantification of Cyclin-CDK dissociation constants using FCCS with green and near-infrared fluorescent proteins. Journal of Cell Science. Toyama A, Goto Y, Yamauchi Y, Sugiyama H, Kondo Y, Mochizuki A, Aoki K. 2025, 138, jcs263921 Opto-p53: A Light-Controllable Activation of p53 Signaling Pathway. Cell Structure and Function. Tsuruoka T, Goto Y, Aoki K. 2025, 50, 145-156, Capturing CDKs in Action: Live-Cell Biosensors Pioneer the New Frontiers in Cell Cycle Research. Cell Structure and Function. Nakashima S, Toyama A, Sugiyama H, Aoki K, Goto Y. 2025, 50, 77-90 Possible roles of CAHS proteins from Tardigrade in osmotic stress tolerance in mammalian cells. Cell Structure and Function. Bino T, Goto Y, Maryu G, Arakawa K, Aoki K. 2024, 49, 123-133 Live-cell imaging defines a threshold in CDK activity at the G2/M transition. Developmental Cell, Sugiyama H, Goto Y, Kondo Y, Coudreuse D, Aoki K. 2024, 59, 545-557.e4. |