iBMath
文部科学省 研究開発施設共用等促進費補助金および国立研究開発法人 日本医療研究開発機構
創薬等ライフサイエンス研究支援基盤事業
生命動態システム科学推進拠点事業
転写の機構解明のための動態システム生物医学数理解析拠点
Institute for Biology and Mathematics of Dynamic Cellular Processes
東京大学 生物医学と数学の融合拠点

研究内容

転写とは生命の基本過程で生物医学の中心課題である。DNA配列から、蛋白質のもととなるmRNAを産生する細胞の過程で、細胞の活性を意味する。 転写過程を利用した論理演算子や記憶装置の可能性も有ると考えられている。

ポリメレース蛋白質が様々な蛋白質と協調してpre-mRNA(RNA)を産生する。生命現象の本質だが、いまだに生きた細胞におけるその機構は未知である。 本プロジェクトでは新しい高時間分解能計測方法と数理モデルから、生体内での統計集団としての描像を追求し、転写機構を明らかにする。

転写の未踏の領域での動的機構解明

すでに数理科学との融合手法を展開し、実用化が間近で世界的にも優位な基盤となると期待される独創的かつユニークなアプローチをもとに以下を展開する。

テーマの連携

具体的な研究計画

新規装置開発で一分の分解能を達成し、転写過程の高分解能時系列実験と数理モデリングとシミュレーションを行う。
精密な転写モデルで実験結果を再現、転写の初期の動的機構を明らかにする。

 → 以上によって、高時間分解能分子生物学/生体分子離散数理科学を確立する。

実験−理論−実験の検証サイクルから新規転写制御の転写因子を特定し、蛋白質改変の新解析手法を応用し転写因子の創薬ターゲット候補を特定する。

 → 以上によって、量子モジュラー構造生物学を確立する。

以上のように、野心的ではあるが達成可能な目標をかかげ、創薬開発、新規計測機器の新たな発展をめざす。