シンギュラリティ生物学

2023 年度 実績報告書

• 研究領域: シンギュラリティ生物学
• 研究課題/領域番号: 23H05421
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 永井 健治 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20311350)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: シンギュラリティ / 特異点 / 生物現象 / AMATERAS

研究実績の概要

新学術領域研究「シンギュラリティ生物学」（平成３０年度～令和４年度）では、計画班においてバイオイメージング・タンパク質工学・生物物理学・システム生物学・細胞生物学・神経科学・免疫学・薬理学・数理科学など、多分野にわたる研究者を集結し、稀な細胞 (シンギュラリティ細胞) がシステム全体に爆発的で不連続な現象（シンギュラリティ現象）を如何にして引き起こすのかを解明する方法論を確立してきた。一方、公募班においては様々な生物種や生命現象におけるシンギュラリティ細胞やシンギュラリティ現象の可能性を提案し研究してもらうことで、結果、当初想像もしなかった発見を含め非常に質の高い成果を数多く発信してきた。さらに、その過程で分野をまたいだ研究者間の共同研究を通じた人的ネットワークが形成された。
この極めて質の高い学術成果を国内外に力強く発信するために、総括班、各計画班および公募班の研究成果をそれぞれ論文としてまとめ、領域の５年間の成果の形で、日本生物物理学会が出版する英文誌Biophysics and Phosicobiology (BPPB)誌の特集号として出版した。さらに各学会において共催、協賛の形で本領域が関与することで、既存の学術領域へとの連携を深め、本領域が新しい学術として確立されていることを広く内外に示した。
また本領域では、若手研究者を中心に分野を超えた新しい先端的学際研究を数多く行ってきた。その中でも今後の発展性が高いと期待される研究分野に関し、その将来展望を議論するための研究交流会・企画研究会を複数開催した。
これらの取り組みを通じて、本新学術領域「シンギュラリティ生物学」 を発展的に解散した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of the singularity cells controlling the pattern formation in multi-cellular systems (2024)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Horikawa, Tatsuya Takemoto
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211001
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of long-term memory by a few clock neurons in Drosophila (2024)
  • 著者名/発表者名: Rei Shirakawa, Yuto Kurata, Takaomi Sakai
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211002
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Search for singularity cells at the onset of brain disorders using whole-brain imaging (2024)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Hashimoto, Takanobu Nakazawa
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211003
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Current advances in the development of bioluminescent probes toward spatiotemporal trans-scale imaging (2024)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Sakama, Mariko Orioka, Yuki Hiruta
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211004
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Integration of single-cell manipulation, whole transcriptome analysis, and image-based deep learning for studying “Singularity Biology” (2024)
  • 著者名/発表者名: Katsuyuki Shiroguchi
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211005
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A battle between two biological singularities: Immune response vs. cancer (2024)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Katakai, Taku Okazaki
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211006
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elucidating molecular and cellular mechanisms of singularity phenomena in immunology (2024)
  • 著者名/発表者名: Taku Okazaki, Tomoya Katakai
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211007
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Research on the molecular mechanism of singularity phenomenon in neurological disorders (2024)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Bannai, Akihiko Takashima, Yoshiyuki Soeda, Hideaki Yoshimura, Gen Matsumoto, Naruhiko Sahara, Michio Hiroshima, Mitsuru Hattori, Takeharu Nagai
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211008
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chromophore-assisted light inactivation of target proteins for singularity biology (2024)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Shidara,Susumu Jitsuki,Kiwamu Takemoto
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211009
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Unraveling T-cell dynamics using fluorescent timer: Insights from the Tocky system (2024)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ono
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211010
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Visualizing Singularity Phenomenon (2024)
  • 著者名/発表者名: Tomonobu M Watanabe, Tsuyoshi Shiina
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211011
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Model systems for discovering evolutionary singularity of bilaterian physiological regulation: lessons from studies on simple/primitive flatworms (2024)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Mor, Aoshi Kobayashi, Hirotaka Sakamoto, Mayuko Hamada, Tatsuya Sakamoto, Ryo Nakamura
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211012
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s012
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Editorial: Singularity Biology and Beyond (2024)
  • 著者名/発表者名: Takeharu Nagai
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211013
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inferring the roles of individuals in collective systems using information-theoretic measures of influence (2024)
  • 著者名/発表者名: Sulimon Sattari, Udoy S. Basak, M. Mohiuddin, Mikito Toda, Tamiki Komatsuzaki
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211014
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Real-time imaging of human endothelial-to-hematopoietic transition in vitro using pluripotent stem cell derived hemogenic endothelium (2024)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Yoneda, Hisaya Kato, Yoshiro Maezawa, Koutaro Yokote, Mio Nakanishi
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211015
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Yuragi biomarker concept for evaluating human induced pluripotent stem cells using heterogeneity-based Raman finger-printing (2024)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Fujita, Takayuki Haruki, Kazuhiro Sudo, Yumiko Koga, Yukio Nakamura, Kuniya Abe, Yasuhiko Yoshida, Keiichi Koizumi, Tomonobu M Watanabe
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211016
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Strength in numbers: Unleashing the potential of trans-scale scope AMATERAS for massive cell quantification (2024)
  • 著者名/発表者名: Taro Ichimura, Taishi Kakizuka, Yuki Sato, Yoichiro Fujioka, Yusuke Ohba, Kazuki Horikawa, Takeharu Nagai
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 21 ページ: e211017
  • DOI: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] トランススケールスコープが拓く生命科学研究の新たな潮流 (2024)
  • 著者名/発表者名: 永井 健治
  • 学会等名: ABiSシンポジウム -バイオイメージングの未来：モダリティを超えて-
• [学会発表] 外れ値を科学するためのトランススケールスコープ (2023)
  • 著者名/発表者名: 永井健治
  • 学会等名: 第18回 大阪大学・ニコンイメージングセンター シリーズセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] Automated Trans-scale Scope Opens up a New Horizon in Life Science Research (2023)
  • 著者名/発表者名: 永井健治
  • 学会等名: 上原国際シンポジウム2023
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development and Advance of New Microscopy for Biological System (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeharu Nagai
  • 学会等名: The 20th International Microscopy Congress (IMC20)
  • 国際学会
• [学会発表] 自動化トランススケールスコープが拓く生命科学の新たな地平 (2023)
  • 著者名/発表者名: 永井健治
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] シンギュラリティ生物学とは何か？ (2023)
  • 著者名/発表者名: 永井 健治
  • 学会等名: シンギュラリティ生物学×放射線医科学研究会
• [学会発表] Automated trans-scale scope opens up a new concept in life science research (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeharu Nagai
  • 学会等名: Advances in Optical Interrogation of Living Cells and Organisms: Focus on the Brain
  • 国際学会
• [学会発表] Singularity created by fluorescent protein technologies (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeharu Nagai
  • 学会等名: 5+2レクチャーシリーズ
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Singularity created by bioluminescent protein technologies (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeharu Nagai
  • 学会等名: 5+2レクチャーシリーズ
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] トランススケールスコープが拓く生命科学研究の新たな潮流 (2023)
  • 著者名/発表者名: 永井 健治
  • 学会等名: UVSOR シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 自動化トランススケールスコープが拓く生命科学研究の新たな地平 (2023)
  • 著者名/発表者名: 永井 健治
  • 学会等名: 第6回医薬品毒性機序研究会
  • 招待講演