シーケンス技術研究チーム

私たち生命体はたった1個の受精卵細胞が分化することで様々なタイプの無数の細胞により維持され、その細胞集団がお互いに機能することで生命活動が成り立っています。従って様々な分化過程、 病変細胞や薬剤応答などを詳しく調べるためには様々な細胞が混じり合った集団を計測するのではなく、1細胞単位での計測によるデータの蓄積によってのみ可能な真の１細胞生物学の構築が必要です。しかし従来法の技術では細胞を処理する過程で避けられない問題がありました。それは強い定量バイアスを生み出してしまう増幅過程やサンプルの消失です。これらを解決しなければ正確な計測ができません。そのために我々は、測定バイアスを生み出すPCR増幅なしに１細胞中のほとんどの分子(DNA, RNA, 修飾核酸)を非常に高い捕捉率で捉えることができる、１細胞を１分子単位で高効率に解析する核酸シーケンサーの開発を行います。

研究分野

物理学 / 工学 / 化学 / 材料科学 / 生物学 & 生化学 / 分子生物 & 遺伝学 / 薬学 & 毒物学 / 臨床医学

研究テーマ

• 一細胞シークエンサー開発
• 一細胞処理法の開発
• 一細胞データ処理法の開発

主要論文

1. *Tsai, A., Petrov, A., Marshall, R. A., Korlach, J., Uemura, S*., and Puglisi, J. D*.: *corresponding author
   "Heterogeneous pathways and timing of factor departure during translation initiation"
   Nature 487, 390-393 (2012)
2. *Masuda, T., Petrov, A., Iizuka, R., Funatsu, T., Puglisi, J. D. and Uemura, S.:
   "Initiation factor 2, tRNA and 50S subunits cooperatively stabilize mRNAs on the ribosome during initiation"
   Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 4881-4885 (2012)
3. *Petrov, A., Kornberg, G., O'Leary, S., Tsai, A., Uemura, S. and Puglisi, J. D.:
   "Dynamics of the translational machinery"
   Curr. Opin. Struct. Biol. 21, 137-145 (2011)
4. *Uemura, S., Aitken, C. E., Korlach, J., Flusberg, B., Turner, S. and Puglisi, J. D.:
   "Real time tRNA transit on single translating ribosomes at codon resolution"
   Nature 464, 1012-1017 (2010)
5. *Uemura, S., Iizuka, R., Ueno, T., Shimizu, Y., Taguchi, H., Ueda, T., Puglisi, J. D. and Funatsu, T.:
   "Single molecule imaging of full protein synthesis by immobilized ribosomes"
   Nucleic Acids Research 36, e70 (2008)
6. *Uemura, S., Dorywalska, M., Lee, T. H., Kim, H. D., Puglisi, J. D. and Chu, S.:
   "Peptide bond formation destabilizes Shine-Dalgarno interaction on the ribosome"
   Nature 446, 454-457 (2007)
7. *Uemura, S., Higuchi, H., Olivares, A. O., De La Cruz, E. M. and Ishiwata, S.:
   "Mechanochemical coupling of two substeps in the single molecule of myosin-V"
   Nature Struct. & Mol. Biol. 11, 877-883 (2004)
8. *Uemura, S. and Ishiwata, S.:
   "Loading direction regulates the affinity of ADP for kinesin"
   Nature Struct. Biol. 10, 308-311 (2003)
9. *Ali, M. Y., Uemura, S., Adachi, K., Itoh, H., Kinosita. K. Jr, and Ishiwata, S.:
   "Myosin-V is a left-handed spiral motor on the right-handed actin helix"
   Nature Struct. Biol. 9, 464-467 (2002)
10. *Uemura, S., Kawaguchi, K., Yajima, J., Edamatsu, M., Toyoshima, Y. Y. and Ishiwata, S.:
    "Kinesin-microtubule binding depends on both nucleotide state and loading direction"
    Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 5977-5981 (2002)