Cross-scale biology

Administrative Group

Project Area	New cross-scale biology
Project/Area Number	21H05247
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (III)
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	吉川雅英東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (80272425)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	稲葉謙次九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (10423039) 水上進東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30420433) 田中元雅国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (40321781) 仁田亮神戸大学, 医学研究科, 教授 (40345038) 西田紀貴千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (50456183) 杉田有治国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (80311190) 山本林日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (80551283) 倉永英里奈東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90376591) 福間剛士金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (90452094)
Project Period (FY)	2021-09-10 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥96,980,000 (Direct Cost: ¥74,600,000、Indirect Cost: ¥22,380,000) Fiscal Year 2025: ¥22,490,000 (Direct Cost: ¥17,300,000、Indirect Cost: ¥5,190,000) Fiscal Year 2024: ¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000) Fiscal Year 2023: ¥22,230,000 (Direct Cost: ¥17,100,000、Indirect Cost: ¥5,130,000) Fiscal Year 2022: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000) Fiscal Year 2021: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Keywords	クロススケール / クライオ電子線トモグラフィー / 超解像イメージング / In-cell NMR / In-cell AFM / in-cell AFM / クライオ電電子線トモグラフィー
Outline of Research at the Start	本研究領域では、分子レベルからオルガネラ・細胞レベルまでの定量的クロススケール計測、特に細胞内における20~500 nm程度の大きさの「メゾ複雑体」の計測も可能にすることにより、どのように生命現象や病気の起源を決定するのか？を分子レベルからオルガネラ・細胞レベルまでシームレスに解明しようとするものである。
Outline of Annual Research Achievements	本領域では、分子レベルからメゾ複雑体を定量的に計測できるバーチャルな「クロススケール細胞計測センター」を創設し、総括班がその運営を担う。このクロススケール観察には、最近急速に発展しつつあるクライオ電子線トモグラフィー(Cryo-ET,吉川)を中心に、超解像イメージング(水上)、In-cell NMR(西田)、In-cell AFM(福間)を有機的に組み合わせる。また、複数の手法に使える標識の開発、実験データの統合と解釈の為に大規模計算科学(杉田)を用いる。 2023年度は、第1期の公募班の最終年度に当たる。従って、本年度は、これらの成果を発表し、国際的にアピールをするために、国際会議を行い、更なる共同研究の活性化を行った。その他の学会でも成果を積極的に学会で発表した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason バーチャルなクロススケール細胞計測センターの立ち上げは順調に進展し、共同研究による成果も多数出てきている。その成果は、タンパク質科学会、生物物理学会、分子細胞生物学会での領域のセッションで発表されている。月1回の総括班のミーティングが行われており、情報共有が十分なされている。その他、昨年に引き続き、若手研究者のインタビュー動画の掲載、若手の会も活動も行っている。
Strategy for Future Research Activity	2024年度は第2期の公募班が4月より加わり、第1期（7月研究開始）に比べると早期に開始となる。従って、クロススケール細胞計測センターにできるだけ早く加わって貰う為に、5月末に領域会議を行い、共同研究を開始して貰う予定である。また、蛋白質科学会、細胞生物学会、生物物理学会、分子細胞生物学会などで、領域セッションを立ててできるだけオープンに領域研究を推進する予定である。