細胞長期ダイナミクス計測技術

研究内容

同じ遺伝情報をもつ細胞集団を、同じ環境下に置いたとして個々の細胞の状態（表現型）には大きなばらつきが見られる。生物はこのような「表現型ノイズ」を積極的に利用しながら柔軟に状態を変化させ、適応や分化などを達成している可能性がある。また、この表現型ノイズの統計的性質は、それ自体がひとつの「表現型」として細胞の状態を特徴づける量となりうるものであり、近年急速に関心が高まっている。
われわれの研究室では表現型ノイズの性質やその生物学的意義を明らかにするため、独自の「1細胞計測技術」を開発している。また、開発した技術を用いて細胞分裂や遺伝子発現のゆらぎの性質を調べている。
　表現型ノイズの生物学的意義を探る研究も精力的におこなっている。最近の例では、バクテリアやがん細胞が抗生物質に対して遺伝子変異なしに耐性を示す「パーシスタンス」と呼ばれる現象の背景機構の解析や細胞の老化現象の解析を行なっている。

1細胞計測の例
図中の写真はこの計測装置内で観察される大腸菌の様子を示している。またグラフは、それぞれ細胞内の遺伝子発現量および細胞サイズの変化を数十世代以上にわたって連続計測した結果を表している。
© 若本　祐一

想定される応用

1細胞計測技術は真核細胞にも応用可能であり、現在ES細胞や白血球細胞への応用も展開している。この技術を用いれば、集団内で状態の異なる個々の細胞が示す、抗生物質や抗がん剤などへの薬剤応答の差を直接計測することも可能であり、創薬開発・評価への応用も検討している。

連携への希望

このような研究に興味を持つ企業との共同研究が可能である。

東京大学産学連携プロポーザル