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自己複製型人工細胞の構築による原始細胞の実証研究(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 16KK0161
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 システムゲノム科学
研究機関東京工業大学

研究代表者

車 兪徹  東京工業大学, 地球生命研究所, その他 (40508420)

研究期間 (年度) 2017 – 2019
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワード人工細胞 / 生命の起源 / 脂質膜 / 膜タンパク質 / Cell-Free / 合成生物学 / 脂質合成 / 自己複製 / 生物物理 / ゲノム
研究成果の概要

細胞が自己成長し分裂する機能は増殖に必須な生命の基本的な特徴である。これを人工的に形成した脂質膜小胞の内部で脂質合成を行うことで再現する試みを行っている。本プロジェクトに対し、英ニューカッスル大に滞在し、脂質の過剰生産によりイレギュラーな増殖をするL-formバクテリアの研究に触れ、脂肪酸合成酵素の細胞内局在を可視化した。また、米ハーバード大医学部に滞在し、脂肪酸供給による脂肪膜小胞の形態変化観察を行った。これにより研究背景の基盤を固めて国際的な人脈形成を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自己複製は最も生命らしい特徴であり生命と非生命を隔てる最後の壁である。分子と情報を組み合わせて生命現象を再現する試みは人工細胞研究と呼ばれ、今世紀以降大きく注目されている。自己複製を人工系で再現することは究極的には生命を創造することになり、我々の持つ生命への価値観を大きく変えることになる可能性がある。また、初期地球環境中で生命が如何に誕生したのかを知るための大きなヒントになると考えられる。そのため、学術的社会的なインパクトが大きい。本研究成果により、自己複製の再現化に大きく資する研究結果が得られた。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2017

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 15件)

  • [国際共同研究] ハーバード大学(米国)2017

    • 年月日
      2017-08-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ニューカッスル大学(英国)2017

    • 年月日
      2017-04-10
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A Bifunctional Polyphosphate Kinase Driving the Regeneration of Nucleoside Triphosphate and Reconstituted Cell-Free Protein Synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Po-Hsiang、Fujishima Kosuke、Berhanu Samuel、Kuruma Yutetsu、Jia Tony Z.、Khusnutdinova Anna N.、Yakunin Alexander F.、McGlynn Shawn E.
    • 雑誌名

      ACS Synthetic Biology

      巻: 9 号: 1 ページ: 36-42

    • DOI

      10.1021/acssynbio.9b00456

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The bacterial protein YidC accelerates MPIase-dependent integration of membrane proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Masaru、Nishikawa Hanako、Suzuki Sonomi、Moser Michael、Huber Maria、Sawasato Katsuhiro、Matsubayashi Hideaki T.、Kumazaki Kaoru、Tsukazaki Tomoya、Kuruma Yutetsu、Nureki Osamu、Ueda Takuya、Nishiyama Ken-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 49 ページ: 18898-18908

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.011248

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Advances in Origins of Life Research by Biophysicists in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Jia Tony Z.、Kuruma Yutetsu
    • 雑誌名

      Challenges

      巻: 10 号: 1 ページ: 28-28

    • DOI

      10.3390/challe10010028

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 「分子から生き物を創って挑む生命誕生の謎」2020

    • 著者名/発表者名
      車 兪澈
    • 学会等名
      自然科学カフェ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Artificial cell2019

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      State of the art methods for detection and interrogation of spread of AMR in environmental microbial communities
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Study of the Origin of Life and Artificial Cell2019

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      Connecting Fundamental Physics, Chemistry and the Origins of Biomolecular Homochirality
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞を創って考える生命の起源2019

    • 著者名/発表者名
      車 兪澈
    • 学会等名
      生命の起源および進化・アストロバイオロジー夏の学校2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “Artificial Photosynthetic Cell”,2019

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      Formal methods for the synthesis of biomolecular circuits
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「光からエネルギーを合成しタンパク質を合成する人工細胞の構築」2019

    • 著者名/発表者名
      Samuel Berhanu, Takuya Ueda, Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      第29回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「光からエネルギーを合成しタンパク質を合成する人工細胞の構築」2019

    • 著者名/発表者名
      Samuel Berhanu, Takuya Ueda, Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] “Artificial photosynthetic cell producing energy for protein synthesis”2019

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia - Synthetic Biology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “Artificial photosynthetic cell producing energy for protein synthesis”2019

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      Asian Synthetic Biology Association (ASBA) Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「光依存的にエネルギーを生産する人工細胞の構築」2019

    • 著者名/発表者名
      車兪澈,サミュエル・ベルハヌ,上田卓也
    • 学会等名
      日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「(原理的には)100%定量解析を可能にする人工細胞研究」2019

    • 著者名/発表者名
      車兪澈,サミュエル・ベルハヌ,上田卓也
    • 学会等名
      定量生物学の会北海道キャラバン2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] “Session Topic: Synthetic Biology Challenges Toward Creating Man-Made Cells”2019

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      3rd UK-Japan Frontiers of Science Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “Reconstruction of cellular functions in compartment”2019

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      ELSI-Mini Symposium on primitive compartmentalization
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 「人工細胞研究から考える初期生命の様相」2019

    • 著者名/発表者名
      車 兪澈, 江藤 澄恵, 藤見 麻衣, Samuel Berhanu, 上田 卓也, 大島 拓,
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「(もう後には引けない)人工細胞研究」2019

    • 著者名/発表者名
      車 兪澈
    • 学会等名
      第8回Yet Another Artificial Cell (YAC) 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-03-15   更新日: 2021-02-19  

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