合成生物学研究グループ

分子生物学やゲノム科学の急速な進展により、生体分子の種類や分子間のネットワークに関する情報が飛躍的に増加し、生命科学研究は還元論的アプローチから、生命の部品を組み合わせて生命現象を再現・設計する構成論的アプローチへのパラダイムシフトが起こりつつあります。合成生物学（構成生物学）が新しい生命科学研究の領域として認識されつつある一方で、遺伝子やタンパク質などの生命の部品を調整・設計・制御し、生命を創るための技術は十分確立されていません。細胞デザインコア・合成生物学研究グループでは、このような状況を鑑み、概日時計をモデル系として生命システムの制御および設計の先見的な実現例を示すとともに、センター内外での密な共同研究を通して合成生物学の基盤テクノロジーを開発することを目指します。

研究テーマ

• 蛋白質動態の解析に基づいた蛋白質活性制御化合物および新規機能蛋白質の設計
• 概日時計をモデルとした蛋白質複合体の設計
• 遺伝子ネットワーク改変技術の開発
• 生命機能のデザインと構築に向けた新規遺伝子合成システムの開発
• 1細胞レベルでの蛋白質ネットワークの構築および動態測定

主要論文

1. Jolley CC, Ode KL, Ueda HR.:
   "A design principle for a posttranslational biochemical oscillator "
   Cell Reports 2012 Oct 25;2(4):938-50 (2012)
2. Kasukawa T, Sugimoto M, Hida A, Minami Y, Mori M, Honma S, Honma K, Mishima K, Soga T, Ueda HR.:
   "Human blood metabolite timetable indicates internal body time "
   PNAS 109(37):15036-41 (2012)
3. Takeya Kasukawa, Koh-hei Masumoto, Itoshi Nikaido, Mamoru Nagano, Kenichiro D. Uno, Kaori Tsujino, Carina Hanashima, Yasufumi Shigeyoshi, Hiroki R. Ueda.:
   "Quantitative expression profile of distinct functional regions in the adult mouse brain "
   PLoS ONE 6(8), e23228 (2011)
4. Koyama, Y.M., Kobayashi, T.J., Ueda, H.R.:
   "Perturbation analyses of intermolecular interactions"
   Phys. Rev. E 84, 026704 (2011)
5. Ukai-Tadenuma, M., Yamada, R.G., Xu, H., Ripperger, J.A., Liu, A.C., Ueda, H.R.:
   "Delay in Feedback Repression by Cryptochrome 1 Is Required for Circadian Clock Function."
   Cell,144, 268-281 (2011)
6. Isojima, Y., Nakajima, M., Ukai, H., Fujishima, H., Yamada, R.G., Masumoto, K., Kiuchi, R., Ishida, M., Ukai-Tadenuma, M., Minami, Y., Kito, R., Nakao, K., Kishimoto, W., Yoo, S.H., Shimomura, K., Takao, T., Takano, A., Kojima, T., Nagai, K., Sakaki, Y.,, Takahashi JS, Ueda, HR.:
   "CKI ε/δ-dependent phosphorylation is a temperature-insensitive, period-determining process in the mammalian circadian clock."
   Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106 (37), 15744-15749 (2009)
7. Koyama, Y.M., Kobayashi, T.J., Tomoda, S., Ueda, H.R.:
   "Perturbational formulation of principal component analysis in molecular dynamics simulation."
   Phys. Rev. E 78, 046702 (2008).
8. Ukai-Tadenuma, M., Kasukawa, T., Ueda, H.R.:
   "Proof-by-synthesis of the transcriptional logic of mammalian circadian clocks."
   Nat. Cell Biol. 10, 1154-1163 (2008)
9. Kumaki, Y., Ukai-Tadenuma, M., Uno, K.D., Nishio, J., Masumoto, K., Nagano, M., Komori, T., Shigeyoshi, Y., Hogenesch, J.B., Ueda, H.R.:
   "Analysis and synthesis of high-amplitude Cis-elements in the mammalian circadian clock."
   Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (39), 14946-14951 (2008)
10. Ukai, H., Kobayashi, T.J., Nagano, M., Masumoto, K., Sujino, M., Kondo, T., Yagita, K., Shigeyoshi, Y., Ueda, H.R.:
    "Melanopsin-dependent photo-perturbation reveals desynchronization underlying the singularity of mammalian circadian clocks."
    Nat. Cell Biol. 9 (11), 1327-34 (2007)

組織