2022 Fiscal Year Annual Research Report

Cross-scale biology

Administrative Group

Project Area	New cross-scale biology
Project/Area Number	21H05247
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)	稲葉謙次東北大学, 多元物質科学研究所, 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
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
Outline of Annual Research Achievements	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することを目指している。この目的のために、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っている。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, 吉川班)を中心に、超解像イメージング(水上班)、In-cell NMR(西田班)、In-cell AFM(福間班)を有機的に組み合わせ、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(杉田班)を用いている。本年度は、公募班も加わり、バーチャルな「クロススケール細胞計測センター」の活用、つまり領域内での共同研究が非常に活発に行われている。この目的の為に、また、メゾ複雑体を研究対象とする重要な生物学的課題を持つ研究グループが集まり、を通して緊密に連携する体制を整えている。本研究領域のホームページを開設し、研究の目的、先端技術紹介、研究内容、成果等について広く一般に公開を行っており、SNSでの情報発信なども行っている。緊密な共同研究を推進するため、計画班代表による領域会議を開催し、また、本領域所属の研究者による班会議をハイブリッドで開催し、動画配信なども行った。
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が順調に進展している。総括班会議や、その後、技術講習会などを行い、また、領域ホームページも立ち上げた。このホームページには、若手研究者のインタビュー動画なども掲載している。若手の会も活動しており、内部では、slackを用いて、領域用の情報共有を行っている。また、共同研究の成果としての論文も出版され始めている。
Strategy for Future Research Activity	2023年度は第1期の公募班の最後の年となる。そこで、国際会議を通じて積極的にその成果を発信する。また、引き続き緊密に研究を進めるために、積極的に技術講習会や、若手の会を行って、共同研究プロジェクトを加速していく予定である。