国際交流
教室紹介
薬科学 - 生物薬科学
| 研究科長・学部長 | 浦野 泰照 |
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| 副研究科長 | 後藤 由季子 |
| 副研究科長 | 富田 泰輔 |
| 教育研究評議員 | 後藤 由季子 |
（2025.5.1現在）
◎：薬科学専攻長★：薬学専攻長
各教室のホームページは各教室の責任で運営されています。
衛生化学
https://sites.google.com/view/eiseikagaku-jp/教授：青木 淳賢
准教授：河野 望
助教：可野 邦行・嶋中 雄太
特任助教：近江 純平
生体膜とその構成脂質の新しい機能を科学する
研究課題- GPCRを介して機能する“リゾリン脂質”生理・病態機能の解明
- 新規GPCR脂質リガンドの発見と機能解明
- リン脂質の生合成や恒常性維持に関わる分子の同定を通じた新規リン脂質の機能 解明
- 線虫（C. elegans）を用いた生体膜機能の遺伝学的解析
生体膜は1,000種類以上の「脂質」分子から構成され、それぞれに特異的な機能があると考えられています。近年、その一部が解明され、脂質分子が生殖・発生・血管形成・細胞増殖などの生理現象からがんや線維症など難治性疾患にも関与することが明らかにされつつあります。また、質量分析計の進歩から、生体内には機能未知の脂質分子がさらに多く存在することもわかってきました。タンパク質とは異なり、脂質分子は遺伝子により直接コードされず、通常、その合成には複数の遺伝子産物が複雑に関与しています。したがって、ある脂質の機能を調べることはタンパク質の機能を調べるよりはるかに難題です。また、このような理由で、脂質の機能・働きを調べるという課題の多くは未解決なまま残されています。衛生化学では、質量顕微鏡や質量分析計などを含む最新のテクノロジーで、“多種多様なリン脂質の機能解明”という難題に取り組んでいます。具体的には、(1) GPCRを介して機能する１本脚のリン脂質“リゾリン脂質”生理・病態機能の解明、(2)新規GPCR脂質リガンドの発見と機能解明、(3)リン脂質の生合成や恒常性維持に関わる分子の同定を通じた新規リン脂質の機能解明、を行なっています。脂質代謝の異常が多くの疾患に深く関わることも明らかになりつつあり、研究成果の創薬やバイオマーカー探索への応用も期待されます。
 図1 生体膜脂質の機能 |
 図2 脂質関連疾患 |
生理化学
https://seirikagaku.f.u-tokyo.ac.jp教授：北川 大樹
講師：福山 征光
特任講師：畠 星治
助教：知念 拓実・山本 昌平
細胞分裂を制御する基本原理を解明し、創薬に応用する
研究課題- 中心体複製の分子機構の解明とその理論化
- 多様なマシナリーにより駆動される細胞分裂の分子基盤
- 非コードRNAが制御する細胞分裂の分子機構
- 比較がん細胞生物学と次世代型細胞分裂阻害剤の開発
- 細胞遺伝学的手法による細胞間コミュニケーションの解析
生理化学教室では、多段階のプロセスにより達成される細胞分裂の分子機構を理解し、新規抗がん剤開発などの創薬応用に発展させることを目指しています。細胞分裂は発生過程や生体の恒常性維持を考える上で重要であり、多様な分子マシナリーの協調的な働きにより駆動されています。特に、中心体の複製や分裂期紡錘体形成を介する染色体分配が適切に行われることは、ゲノム安定性維持に必要です。これら素過程の基本原理をタンパク質と非コードRNAの関与を中心に、細胞生物学、生化学、分子生物学、生物物理学、構造生物学、シミュレーションなど幅広い手法を融合することにより解き明かします。
また、当研究室では、生体におけるより広範囲な生理応答を細胞レベルで捉え、in vitroで再構築し、その分子基盤を解明することを目指しています。生命現象は生体を構成する個々の細胞の自発的な細胞機能、そして連続的かつダイナミックな細胞間相互作用をもって達成されます。生体内で起こる様々な生理応答を細胞レベルで再現し、最新の細胞遺伝学的手法により素過程を分子レベルで明らかにし、ここで得られた知見を個体レベルでの理解に還元するアプローチを試みています。
 図1 ヒトHeLa細胞の分裂期において染色体を引っ張る紡錘体微小管（コントロール, 左）, 紡錘体形成と染色体分配の異常（右）. |
 図2 中心小体の複製と構造. 超解像顕微鏡画像: 緑は中心小体の輪郭, 赤はカートホイール構造を示している. |
分子生物学
https://molbio.f.u-tokyo.ac.jp教授：後藤 由季子
准教授：川口 大地
特任准教授：大石 康二
助教：國屋 敬章
特任助教：椙下 紘貴
細胞運命が決定する仕組みを分子レベルで理解する。
研究課題- 脳発生および成体における神経幹細胞の運命制御
- エピゲノム／クロマチンによる細胞運命制御
- 脳発生異常と精神疾患の関連
“細胞の運命決定”という生命の根幹をなす現象はどのようにして起きるのか？ 当研究室では脳が構築されるプロセスを中心に、生命現象を“細胞の運命決定”という観点から分子レベルで理解することを目指している。
我々の思考や行動を司る脳は、非常に複雑な神経回路により高度な情報処理を行っている。哺乳類の脳は、発生の過程において、神経幹細胞が増殖と分化を繰り返し、神経回路の「素子」となる様々なタイプのニューロンやグリア細胞を産み出しながら、それらが正しく配置され成熟することで形成される。脳には担当機能の異なる多数の領域があり、それぞれの領域に特異的な機能素子を神経幹細胞が生み出し構築する。さらに神経幹細胞は成体の脳でもニューロンを産み出しており、学習や記憶、ストレスからの回復、また本能的な行動において必須の役割を果たしていると考えられている。したがって「神経幹細胞の運命制御メカニズム」を明らかにすることは、脳の発生や働きを理解する上で非常に重要である。我々は、脳発生における時間的空間的な情報がいかにして幹細胞運命に反映するかを多角的に検討している。特にエピジェネティックな遺伝子発現制御や核内クロマチン構築に注目しつつ、分子生物学的手法を駆使して脳発生原理を明らかにすることを目指している。さらに、神経活動の履歴に依存した神経回路の可塑性におけるクロマチン／エピゲノム制御の貢献についても検討している。
脳発生の異常は種々の発達障害につながる。これまでに様々な遺伝的および環境的要因（ストレスなど）が脳発生・発達に影響し、行動の変容に至ることが報告されている。当研究室では、正常な脳発生の原理を調べるとともに、その異常による疾患発症メカニズムにも迫っている。これらの研究は、細胞／組織／生体が環境に応じてさまざまな応答を起こす仕組みの理解と、新たな製薬標的の発見に貢献することが期待される。
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遺伝学
https://idenut.f.u-tokyo.ac.jp准教授：中嶋 悠一朗
助教：篠田 夏樹
個体の発生・成長・老化・可塑性を細胞社会という視点から捉える研究
研究課題- 非細胞死性のカスパーゼ活性の分子機構と生体制御機構
- 発生・再生・成長・老化における代謝スイッチ機構
- 表現度発現の分子機構
- 発生における器官サイズ制動機構
- 細胞運命の可塑性から解く組織恒常性と環境応答
プログラム細胞死は、ダイナミックな組織形成や組織リモデリングにおいて積極的な役割を果たしています。細胞死研究の過程から、アポトーシス実行の仕組みが、非アポトーシスの生体機能を持ち組織サイズの制御や発生の頑強性を担うことが明らかになりました。遺伝学教室では細胞死を軸とした研究から、魅力的な生命現象や、健康と病態を新しい視点で捉えるべく研究を進めています。具体的には細胞死機構の新たな役割を発生、再生や老化、個体差の形成といった局面で解明すること、組織や個体の健康を保つ代謝スイッチ機構、器官サイズ決定機構、細胞運命の可塑性制御の解明を目指しています。様々な生物を研究に活用して、面白い生命現象を新しい視点、最新の解析手法で解明していきます。魅力的な生命現象・生物種を扱うことにより、幅広い視野から対象を掘り下げて探求し、適切な問題の設定ができる力を持った学生を育成します。
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細胞情報学
https://saijyou.f.u-tokyo.ac.jp/教授（兼）：浦野 泰照
助教：藤澤 貴央
シグナル伝達研究から創薬へ
研究課題- ASKファミリー分子群のシグナル伝達制御機構と生理機能
- 細胞死ならびにストレス応答に関与する新たなシグナル伝達分子の探索
- ストレスシグナルの破綻による疾患発症の分子機構
細胞情報学教室では、細胞内シグナル伝達機構の解析をメインテーマとし、新しい創薬ターゲットの発見ならびに各種疾患の分子基盤の解明を通じて、シグナル伝達研究を創薬的応用に発展させることを大きな研究目標としている。
特に、癌、免疫疾患、循環器疾患、代謝性疾患、神経変性疾患など、多種多様な疾患の鍵を握る分子機構としてのストレス応答シグナルの生理と病理に焦点を当てて研究を行っている。
研究手法としては、遺伝子クローニングから蛋白化学に至るまでの分子細胞生物学的手法や、遺伝子改変マウス等を用いた分子遺伝学的手法を基本としながら、質量分析計によるプロテオーム解析や自動イメージアナライザーによるハイコンテント解析、ゲノムワイドRNAiライブラリー・化合物ライブラリーを用いた大規模スクリーニング系の構築など、随時新しい解析技術のストレスシグナル研究への応用を試みている。
これらの手法を駆使して｢標的分子と分子機構｣を解析する中で、常に｢個体と疾患と創薬｣ を意識しながら新しい薬学分野の開拓を目指している。
 図１ 哺乳類のMAPキナーゼ経路 |
 図２ 分子・細胞・個体レベルでのストレスシグナル解析 |
蛋白質代謝学
https://tanpaku.f.u-tokyo.ac.jp/教授：村田 茂穂
講師：濱崎 純
助教：柴田 佑里
タンパク質分解が制御する多様な生命現象を解き明かす
研究課題- プロテアソームの動作機構の解明
- プロテアソーム機能異常による疾患（老化、がん、炎症、神経変性）への介入方法の創出
- ユビキチン・プロテアソーム系によるタンパク質恒常性維持機構の解明
プロテアソームはすべての真核細胞に存在する生存に必須の超分子複合体型タンパク質分解装置であり、ユビキチン化されたタンパク質の選択的分解により様々な細胞機能を制御するとともに、タンパク質恒常性維持において中心的な役割を担っています。近年、タンパク質恒常性の破綻が個体老化において普遍的に観察される現象であることが明らかになってきており、その主要因としてプロテアソーム機能の低下が注目されています。実際、プロテアソーム機能が加齢に伴って低下することが個体老化および加齢随伴疾患発症の大きな要因であり、人為的にプロテアソーム機能を亢進させることにより個体の健康寿命が延長することが、線虫やショウジョウバエにおいて示されています。しかし、哺乳類においてはプロテアソーム機能を増強させる手段は現時点では見つかっていません。これは、哺乳類においてはプロテアソームがより複雑に幾重にも制御されていること、加齢に伴いプロテアソーム機能が低下するメカニズム、プロテアソーム機能低下が個体機能低下を引き起こすメカニズムの理解が不十分であることに起因します。一方、プロテアソーム機能亢進が観察されるがんにおいて、プロテアソーム機能阻害が重要な治療戦略であることも明らかになってきました。
蛋白質代謝学教室では、プロテアソームの動作機構の詳細な理解を通じて、プロテアソーム機能異常が関わる病態への介入方法の創出を最終的達成目標において、分子細胞生物学、網羅的遺伝子スクリーニング、プロテオミクス、マウス発生工学などの手法を用いて、分子レベルから個体レベルの理解を目指して研究を行っています。
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高次生命情報学
准教授：河口 理紗情報生命科学により生命とその振る舞いを新たな視点から理解し未来の予測を実現する
研究課題- 離散的な遺伝情報から生み出される多彩な細胞状態とそのゆらぎを理解する
- 細胞内マルチオミクス間制御ネットワークの進化的変遷と全体像を解明する.
- 最新の情報科学の力で生命のビッグデータと数理モデルの間の橋渡しをする
高次生命情報科学教室では、生命がどのように情報を保持し、受け取り、送り出すのか、という視点で生命薬科学の研究を進めていきます。我々の目標は、情報科学や統計、数理科学に基づく新たな解析方法を開発することで、生体に存在する様々なシステムを解き明かし、新たな創薬へとつなげていくことです。
研究の柱として、ゲノムから生み出される細胞や個体レベルでの形質の多様性の理解、特に遺伝子多型が遺伝子の転写や翻訳に与える影響を推定する情報解析技術の開発に取り組みます。さらに、細胞内のマルチオミクス情報から遺伝子・分子間ネットワークを構築し、薬剤への応答や外的ストレスなど新たな環境下での状態の予測と、in silicoでの細胞運命操作のための計算機手法を開発します。人間が理解しやすい統計・機械学習モデルや、可視化法の開発も並行して進めていきます。
（定量研）発生病態学
教授：岡田 由紀生殖細胞のクロマチンダイナミクスを研究し、 新たな遺伝様式の解明に迫る
研究課題- 精子残存ヒストンのプロファイリングとクロマチン構造の解明
- 精子核凝集におけるヒストン残存機構の解明
“Neuronal cells are who you are, while germ cells are where you came from.” これは生殖細胞研究分野で活躍する、米国人の知人から聞いた言葉です。神経細胞を含む体細胞は、我々自身を構成する細胞であるのに対し、生殖細胞は自身の先祖・子孫を含めた、世代を跨ぐ役割を担います。さらに最近、生殖細胞によって受け継ぎ・受け継がれるのは親のDNAだけではないことが明らかになってきました。この非DNA遺伝物質は、クロマチンや小分子RNA等の「エピゲノム情報」ですが、その本体は未だ確定していません。現在のところ、親個体が受ける様々なストレスに対する応答として、生殖細胞内のエピゲノム情報が変化し、次世代に伝わると考えられています。
当研究室では、この非DNA遺伝物質＝エピゲノム情報が生殖細胞、特に精子細胞内でどのように確立され、様々な環境ストレスでどのように変化するのか、さらに次世代でどのように消去・残存するのかについて、生化学・分子生物学・ゲノム科学的アプローチをもってその分子機構の解明に取り組んでいます。またこれらのエピゲノム情報を、生殖補助医療（男性不妊）に活用する可能性についても探索しています。
（アイソトープ総合センター）核酸制御学
https://akimitsu.ric.u-tokyo.ac.jp/教授：秋光 信佳
核酸の分子機能を解明し、創薬に役立てる
研究課題- 熱、低酸素、DNA障害などの多様なストレスへの応答をノンコーディングRNAと非膜オルガネラの働きから解明する
- 癌などの疾患形成におけるノンコーディングRNA・非膜オルガネラの機能の解明
- RNAなどの核酸分子とRNA結合タンパク質の働きを利用した新しい核酸医薬プラットフォーム（デザイナーRNA）の構築
- 放射線創薬と核酸創薬の融合
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（定量研）分子神経生物学
https://www.kishilab.iqb.u-tokyo.ac.jp准教授：岸 雄介
エピジェネティクス解析から脳の作用原理を理解する
研究課題- 脳細胞のエピジェネティクス解析により、加齢やストレス、精神疾患などによる脳機能の変化を理解する
- 脳細胞のエピゲノム編集により、脳機能の操作を目指す
私たちの遺伝情報はゲノムDNAに書き込まれています。哺乳類では30億塩基対もあるDNAの中から必要な遺伝情報を適切に読み取るために、私たちの細胞の中では特別な仕組みが働いており、この1つがエピジェネティクスによる制御です。このエピジェネティクス制御では、DNAやDNAがまきつくヒストンなどに施されるメチル化やアセチル化といった化学修飾がいわば「しおり」として機能し、その細胞で必要な遺伝子のみが読み取られ発現する基盤のメカニズムとなっています。
このエピジェネティクスによる「しおり」は、細胞が過去に受けた刺激や経験に応じて付与されます。すなわち、エピジェネティクスは細胞の記憶装置として機能します。では、細胞の記憶装置であるエピジェネティクスは、個体の記憶装置である脳においてどのような役割を果たしているのでしょうか？
私たちの研究室では、最新のゲノム解析に必要な生化学、分子生物学、バイオインフォマティクス技術と、脳機能の解析に必要な遺伝学、神経科学技術を組み合わせることにより、エピジェネティクス解析から脳の不思議を理解することに取り組んでいます。そしてこの研究の将来には、加齢やストレス、精神疾患などによる脳機能の変化が理解できる世界を目指しています。
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（医科研）タンパク質動態学
https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/prometa/教授：佐伯 泰
准教授：小林 妙子
タンパク質のダイナミクスから多様な生命現象を理解する
研究課題- ユビキチンコードによる細胞機能制御
- 液－液相分離によるストレス適応機構
- 成体神経幹細胞のプロテオスタシス維持と破綻
このように、私たちの研究室では、時間軸を伴った精緻なプロテオーム形成やプロテオスタシスに関する研究を進めており、神経変性疾患や自閉症などの疾患発症機構の解明を目指すとともに、近年発展が著しいユビキチン創薬に貢献することを目指しています。
 図1 ユビキチンコードによる細胞機能の制御 |
 図2 成体神経幹細胞のプロテオスタシス解析 |
（定量研）RNP生命工学
https://www.iqb.u-tokyo.ac.jp/hirohidesaito-tokyo/教授：齊藤 博英
講師：吉井 達之
合成生物学・生命工学を駆使し、 生命現象を理解し新たな生命システムを創成する
研究課題1. RNA・RNP を基盤とする生物学および創薬応用
2. 合成生物学・生命工学を活用した遺伝子発現・細胞の制御
3. RNAに着目した生命システム構築原理の探究と人工生体分子・生命システムの創成
当教室では、RNAやRNAとタンパク質の相互作用からなるRNP (RNA-Protein complex)を研究しています。RNAやRNPは様々な生命現象において重要な役割を果たしています。私たちは、RNA やRNPに関する研究を通じて生命システムの理解を深め、新たな生命現象の発見や新技術の開発を目指します。
タンパク質がRNAの配列と構造を認識して形成するRNP複合体は、遺伝子発現や細胞内局在などを制御する細胞内分子機構の中核を担っています。さらに、RNP相互作用に関わる配列や構造、およびそれらの分子機構を解明することで、RNAやRNP複合体の機能や形成を人工的に改変することができ、細胞の機能を自在に操作できる可能性があります。新たな機能を獲得した人工RNAやRNP を作り出すとともに、タンパク質以外のRNA相互作用分子も視野に入れた、RNAと分子Xの相互作用(RNX)を基盤とする生体分子や生命システムの理解と創成 (RNX Synthetic Biology)に挑戦します。
私たちは、異分野技術の融合 と新技術の開発が新たな研究分野の開拓に重要と考えます。 そのため、合成生物学、進化工学、情報科学、生物物理化学等の異分野の技術と知識を融合することで、生命システムを理解・制御するための新たな技術開発を行います。その独自技術をもとに、RNAを基盤とする生命システムの形成機構を明らかにし、生命科学分野に貢献するとともに、新たな医薬品の開 発へと繋げます。
（社会連携講座）タンパク質分解創薬
https://tpd.f.u-tokyo.ac.jp教授（兼）：村田 茂穂
悪いタンパク質を分解する新しい薬を創る
研究課題1. タンパク質分解を誘導する新しい技術の開発
2. 病気の原因となっているタンパク質を分解するSNIPER化合物の開発
さまざまな病気のメカニズムを分子レベルで理解できるようになり、病気の原因タンパク質を特異的に阻害する分子標的薬を合理的に開発する時代になってきました。このようにして開発された分子標的薬は、病気の治療に大きな成果を挙げています。しかしすべてのタンパク質に対して優れた分子標的薬が開発できるわけではありません。特に酵素活性のない細胞内のタンパク質の多くは、これまでは創薬が難しい標的タンパク質（Undruggable Targets）と考えられてきました。これらUndruggable Targetsに対する新しい創薬技術として、標的タンパク質を特異的に分解するプロテインノックダウン技術が有望であると考えられています。特にPROTAC、SNIPER等のキメラ型化合物は、任意の標的タンパク質を狙ってこれを分解する化合物を合理的に開発できるため、次世代の創薬プラットフォーム技術として大きな注目を集めています。
当研究室では、細胞死阻害タンパク質（IAP）のユビキチンリガーゼ活性を利用して標的タンパク質を分解するSNIPER等のキメラ化合物を独自に開発してきました。このSNIPER技術を基盤として、がん特異的あるいは組織特異的に標的タンパク質を分解する技術など、タンパク質分解を誘導する新しい技術の開発に取り組んでいます。またこれらの技術を利用して、がん細胞の増殖に必要なタンパク質を分解する新しい化合物を開発する等、革新的な分子標的薬の開発を目指して創薬研究を進めています。
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