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研究成果

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今までの研究成果

不均一ながん細胞群の形態を指標として分離
- 新たながん検査法の開発へ期待 -

当部門 医薬品アッセイデバイス研究グループと筑波大学は共同で、マウス乳がん由来細胞4T1Eを、ハイドロゲルに包埋した三次元培養下での形態を指標として複数のサブポピュレーションに分離したところ、形態ごとに異なる性質を示すサブポピュレーションが得られ、得られたサブポピュレーションが異なる薬剤感受性を示すことを確認した。
発表・掲載日: 2017/10/23
三次元培養細胞分離装置を用いたマウス乳がん由来細胞株4T1Eの分離の実例
関連グループ: 医薬品アッセイデバイス研究グループ
掲載論文: Morphology-based optical separation of subpopulations from a heterogeneous murine breast cancer cell line
PLoS One. 2017 Jun 30;12(6):e0179372
膵がん細胞表面の糖鎖をレクチン融合薬で狙い撃ち
- ポスト抗体医薬としての新規抗がん治療法開発へ -

難治がんの代表である膵がん細胞表面に強く発現している糖鎖と、それを特異的に認識するレクチン(糖鎖結合能力を持つタンパク質)を発見
レクチンに抗がん薬を融合させた LDC (Lectin Drug Conjugate) は、血液凝集などの副作用がなく、安全に生体に投与できることをマウスで確認
細胞最外層を覆っている糖鎖を、レクチンにより標的するという新規アプローチにより、様々なマウス膵がんモデルの治療に成功
高価な抗体治療薬に取って代わる、安価なポスト抗体医薬としてレクチンが有力な薬剤キャリアーになる可能性を示した

発表・掲載日: 2017/9/26
細胞表面の模式図とLDCの作用
関連グループ: 細胞グライコーム標的技術グループ
掲載論文: A novel therapeutic strategy for pancreatic cancer: targeting cell surface glycan using rBC2LC-N lectin-drug conjugate (LDC)
Mol Cancer Ther. 2017 Sep 22. [Epub ahead of print]
細胞内における硫黄修飾の新たな反応機構を解明
- ミトコンドリア機能制御の研究に手がかり -

ミトコンドリアの機能に関与する硫黄修飾酵素が、酸素に接すると崩壊する不安定な鉄硫黄クラスターを用いて機能することを初めて同定
鉄硫黄クラスターが関与する転移RNAの硫黄転移反応のメカニズムを提唱
ミトコンドリアによるエネルギー生産を制御する機構を解明するための重要な発見

発表・掲載日: 2017/4/25
鉄硫黄クラスター
関連グループ: 最先端バイオ技術探求グループ
掲載論文: Biochemical and structural characterization of oxygen-sensitive 2-thiouridine synthesis catalyzed by an iron-sulfur protein TtuA
Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 May 9;114(19):4954-9
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アフリカツメガエルの複雑なゲノムを解読
- 脊椎動物への進化の原動力「全ゲノム重複」の謎に迫る -

2種類の祖先種が異種交配して「全ゲノムが重複」したとされるアフリカツメガエル。その複雑なゲノムの全構造を明らかにした。これにより、ついに全ての主要モデル生物のゲノム情報が出揃った
祖先種から受け継いだ2種類のゲノム(サブゲノム)を特定することに成功し、約1800万年前の「全ゲノム重複」の後に、ゲノムがどのように進化したかを初めて明らかにした
本ゲノム情報は、生命科学の発展に多大な貢献をするだけではなく、約5億年前に脊椎動物が誕生する過程で起きたとされる「全ゲノム重複」の謎を解く鍵、ロゼッタストーンとなる

発表・掲載日: 2016/10/20
アフリカツメガエルとネッタイツメガエル
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ
掲載論文: Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis
Nature. 2016 Oct 19;538(7625):336-43
ヒト間葉系幹細胞の分化する能力を評価できる技術を開発
- 簡便・迅速な評価で再生医療への実用化に貢献 -
  • ・ 分化する能力の高いヒト間葉系幹細胞に対して4種類のレクチンが高い反応性を示した
  • ・ これらレクチンの反応性でヒト間葉系幹細胞の分化する能力を評価できることを確認
  • ・ ヒト間葉系幹細胞の製造過程における品質管理への応用に期待
発表・掲載日: 2016/4/4
継代初期・継代後期のヒト脂肪由来間葉系幹細胞の骨・脂肪分化
関連グループ: 糖鎖レクチン工学グループ幹細胞工学研究グループ
掲載論文: α2-6sialylation is a marker of the differentiation potential of human mesenchymal stem cells
Glycobiology. 2016 Dec;26(12):1328-37
染色体の大規模構造変異を高精度に検出できるアルゴリズムを開発
- 細胞のがん化の原因究明とがんの早期発見につながることへ期待 -

超並列DNAシーケンサーで得られる正常およびがん細胞ゲノム配列のビッグデータを高速・高精度に比較
がん化した組織中のがん細胞の比率が低くても、がん細胞中の構造変異を高精度に検出可能
がん細胞に特有のDNA変化を早期に検出し、的確な治療法を選択することが可能になることを期待

発表・掲載日: 2016/2/2
構造変異検出ソフトウエアCOSMOSの概要
関連グループ: ゲノム機能情報研究グループ
掲載論文: COSMOS: accurate detection of somatic structural variations through asymmetric comparison between tumor and normal samples
Nucleic Acids Res. 2016 May 5;44(8):e78
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(株)DNAチップ研究所、ゼノアックリソース(株)、大陽日酸(株)各社が、再生医療関連製品を開発

発表・掲載日: 2015/10/8
(株)DNAチップ研究所、ゼノアックリソース(株)、大陽日酸(株)各社が、再生医療関連製品を開発
幹細胞評価基盤技術研究組合が受託するNEDO/AMEDプロジェクトの中で、間葉系幹細胞研究グループが、再生医療用細胞の評価、保存・管理、移送技術システムの開発に成功。
当製品開発には、幹細胞工学研究グループ(伊藤弓弦研究グループ長、小沼泰子主任研究員)が参画しました。

関連グループ: 幹細胞工学研究グループ
ミトコンドリアの膜透過装置TOM複合体の相互作用地図の作成により、タンパク質搬入口として働く仕組みを解明

発表・掲載日: 2015/9/25
ミトコンドリアへのタンパク質配送経路と搬入口TOM複合体
関連グループ: ゲノム機能情報研究グループ
掲載論文: Molecular architecture of the active mitochondrial protein gate
Science Magazine. 2015 Sep 25;349(6255):1544-48
マウスES細胞から胃の組織細胞の分化に成功
- 幹細胞から胃を丸ごと作製 -
  • ・ マウスES細胞を分化させることで胃の組織細胞を作製する技術を開発
  • ・ ヒスタミン刺激に応答して胃酸を分泌し、消化酵素などを分泌する胃の組織細胞を作製
  • ・ 創薬、安全性試験、病態モデル研究への応用に期待
発表・掲載日: 2015/8/4
作製した胃組織
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ
掲載論文: Generation of stomach tissue from mouse embryonic stem cells
Nat Cell Biol. 2015 Aug;17(8):984-93
移植用細胞から腫瘍を引き起こすヒトiPS/ES細胞を除く技術を開発
- 再生医療で腫瘍が発生するリスクを低減させることが可能に -
  • ・ ヒトiPS細胞とヒトES細胞に特異的に反応するレクチンと薬剤を融合
  • ・ 培地に添加するだけでヒトiPS細胞とヒトES細胞を選択的に除去することが可能
  • ・ ヒトiPS細胞とヒトES細胞を用いた再生医療の安全性向上に期待
発表・掲載日: 2015/4/10
薬剤融合型レクチンのヒトiPS細胞への効果
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ糖鎖レクチン工学グループ
掲載論文: Elimination of tumorigenic human pluripotent stem cells by a recombinant lectin-toxin fusion protein
Stem Cell Reports. 2015 May 12;4(5):811-20
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移植用細胞の安全性を培養液で検査  [PDF:944KB]
- 再生医療の安全性向上へ貢献 -

発表・掲載日: 2014/8/1
移植用細胞に残存するヒトiPS/ES細胞を培養液で検出
関連グループ: 糖鎖レクチン工学グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
掲載論文: A medium hyperglycosylated podocalyxin enables noninvasive and quantitative detection of tumorigenic human pluripotent stem cells
Sci Rep. 2014 Feb 12;4:4069
精子無力症の原因となる遺伝子を発見  [PDF:848KB]
- 男性不妊症の適切な治療へ期待 -

発表・掲載日: 2014/7/1
遺伝子改変マウスの精子で観察されるさまざまなタンパク質の異常
関連グループ: 糖鎖技術研究グループ  (旧糖鎖創薬技術研究センター)
掲載論文: A heterozygous mutation of GALNTL5 affects male infertility with impairment of sperm motility
Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Jan 21;111(3):1120-5
糖鎖マーカーを用いた肝線維化検査技術  [PDF:892KB]
- 肝炎から肝硬変に至る肝臓の線維化の進行度を迅速に判定 -

発表・掲載日: 2014/6/2
疾患の進行に伴って糖鎖構造の変化する糖タンパク質のモデル図
関連グループ: 糖鎖技術研究グループ  (旧糖鎖創薬技術研究センター)
掲載論文: Glycoproteomic Discovery of Serological Biomarker Candidates for HCV/HBV Infection-Associated Liver Fibrosis and Hepatocellular Carcinoma., J Proteome Res. 2013 Jun 7;12(6):2630-40
A serum "sweet-doughnut" protein facilitates fibrosis evaluation and therapy assessment in patients with viral hepatitis., Sci Rep. 2013;3:1065
Reconstruction of a robust glycodiagnostic agent supported by multiple lectin-assisted glycan profiling., Proteomics Clin Appl. 2013 Oct;7(9-10):642-7
再生医療に用いる細胞の安全性を培養液で検査することが可能に
- 移植用細胞に残存するヒトiPS細胞やヒトES細胞を検出する技術 -

発表・掲載日: 2014/2/17
移植用細胞に残存するヒトiPS/ES細胞を培養液で検出
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ糖鎖レクチン工学グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
掲載論文: A medium hyperglycosylated podocalyxin enables noninvasive and quantitative detection of tumorigenic human pluripotent stem cells
Sci Rep. 2014 Feb 12;4:4069
精子無力症の原因となる糖転移酵素様遺伝子を発見
- 精子形成に関わる重要な遺伝子 -

発表・掲載日: 2014/1/9
精子無力症におけるヒトGALNTL5遺伝子変異発症例
関連グループ: 糖鎖技術研究グループ  (旧糖鎖医工学研究センター)
掲載論文: A heterozygous mutation of GALNTL5 affects male infertility with impairment of sperm motility
Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Jan 21;111(3):1120-5
ビッグデータから科学的発見を導く統計手法  [PDF:740KB]
- 実験科学における幅広い利用が期待 -

発表・掲載日: 2014/1/6
精子無力症におけるヒトGALNTL5遺伝子変異発症例
関連グループ: ゲノム機能情報研究グループ  (旧生命情報工学研究センター)
掲載論文: Statistical significance of combinatorial regulations
Proc Natl Acad Sci USA. 2013 Aug 6;110(32):12996-3001
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世界初となる糖鎖マーカーを用いた肝線維化検査技術の実用化に成功
- 肝炎から肝硬変に至る肝臓の線維化の進行度を迅速に判定 -

発表・掲載日: 2013/12/26
疾患の進行に伴って糖鎖構造の変化する糖タンパク質のモデル図
関連グループ: 糖鎖技術研究グループ  (旧糖鎖医工学研究センター)
掲載論文: A serum "sweet-doughnut" protein facilitates fibrosis evaluation and therapy assessment in patients with viral hepatitis
Nature Scientific Reports. 2013 Jan;1065(3)
ヒトiPS細胞を生きたまま可視化  [PDF:899KB]
- 細胞の状態を確認しながらの効率的な培養が可能に -

発表・掲載日: 2013/9/2
rBC2LCNを用いたiPS細胞の分離実験
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ糖鎖レクチン工学グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
掲載論文: Podocalyxin Is a Glycoprotein Ligand of the Human Pluripotent Stem Cell-Specific Probe rBC2LCN, Stem Cells Transl Med. 2013 Apr;2(4):265-73
rBC2LCN, a new probe for live cell imaging of human pluripotent stem cells, Biochem Biophys Res Commun. 2013 Feb 15;431(3):524-9
ビッグデータから新たな科学的発見をもたらす統計手法を開発

発表・掲載日: 2013/7/23
LAMPによる組み合わせ因子発見
関連グループ: ゲノム機能情報研究グループ  (旧生命情報工学研究センター)
掲載論文: Statistical significance of combinatorial regulations
Proc Natl Acad Sci USA. 2013 Aug 6;110(32):12996-3001
ヒトiPS細胞を生きたまま可視化できるプローブを開発
- 細胞の状態を確認しながらの効率的な培養が可能に -

発表・掲載日: 2013/3/19
生きたまま染色したiPS細胞の光学顕微鏡像
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ糖鎖レクチン工学グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
掲載論文: Podocalyxin Is a Glycoprotein Ligand of the Human Pluripotent Stem Cell-Specific Probe rBC2LCN
Stem Cells Transl Med. 2013 Apr;2(4):265-73
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脳の「老化」と「若返り」を調節する因子  [PDF:1.1MB]
- 老化した神経幹細胞を活性化する環境因子の発見 -

発表・掲載日: 2012/2/1
個体の情報を神経幹細胞へ伝える因子
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
掲載論文: Reduction in paracrine Wnt3 factors during aging causes impaired adult neurogenesis
FASEB J. 2011 Oct;25(10):3570-82
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糖鎖プロファイリング技術でiPS細胞を精密診断  [PDF:1.3MB]
- 転高密度レクチンアレイで新規未分化マーカーを発見 -

発表・掲載日: 2011/12/1
rBC2LCNは未分化細胞を検出する新規プローブである
関連グループ: 糖鎖レクチン工学グループ  (旧糖鎖医工学研究センター)
掲載論文: Glycome Diagnosis of Human Induced Pluripotent Stem Cells Using Lectin Microarray
J Biol Chem. 2011 Jun 10;286(23):20345-53
秘密計算による化合物データベースの検索技術
- データベースや検索条件の情報を暗号化したまま類似化合物を検索できる -

発表・掲載日: 2011/11/1
暗号化
関連グループ: ゲノム機能情報研究グループ  (旧生命情報工学研究センター)
掲載論文: Privacy-preserving search for chemical compound databases
BMC Bioinformatics. 2015;16 Suppl 18:S6

(Privacy preserving search for chemical compoundlibraries
The 2011 Joint Conference of CBI & JSBi Poster Session, Kobe International Conference Center, Nov 9th, 2011)
成体の神経幹細胞を用いた、糖尿病の再生医療技術の開発
- 患者自身の幹細胞を疾患部位へ移植する再生医療を目指す -

発表・掲載日: 2011/10/7
移植された鼻嗅球由来の神経幹細胞
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
掲載論文: Insulin biosynthesis in neuronal progenitors derived from adult hippocampus and the olfactory bulb
EMBO Mol Med. 2011 Dec;3(12):742-54
脳の「老化」と「若返り」を調節する因子
- 老化した神経幹細胞を活性化する環境因子の発見 -

発表・掲載日: 2011/8/8
海馬における神経新生
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
掲載論文: Reduction in paracrine Wnt3 factors during aging causes impaired adult neurogenesis
FASEB J. 2011 Oct;25(10):3570-82
糖鎖の迅速プロファイリング技術でiPS細胞を精密評価
- 高密度レクチンアレイにより幹細胞に共通した糖鎖構造を確認 -

発表・掲載日: 2011/6/22
各種細胞の糖鎖プロファイル(クラスター解析)
関連グループ: 糖鎖レクチン工学グループ  (旧糖鎖医工学研究センター)
掲載論文: Glycome Diagnosis of Human Induced Pluripotent Stem Cells Using Lectin Microarray
J Biol Chem. 2011 Jun 10;286(23):20345-53
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世界で初めてヒトiPS細胞の自動培養に成功

発表・掲載日: 2010/6/28
世界で初めてヒトiPS細胞の自動培養に成功
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
糖鎖の付加により抗体分子IgA1の分子構造が均一化することを発見

発表・掲載日: 2010/6/7
糖とペプチド鎖の間の水素結合
関連グループ: バイオメディカル研究部門糖鎖技術研究グループ(旧糖鎖医工学研究センター)
掲載論文: Effect of Glycosylation on Cis/Trans Isomerization of Prolines in IgA1-Hinge Peptide
J Am Chem Soc. 2010 Apr 28;132(16):5548-9
成体の脳内で新しい神経をつくり出す力  [PDF:1.2MB]
- ゲノムの翻訳領域と非翻訳領域を制御する機能の解明 -

発表・掲載日: 2010/5/6
Wnt3a因子の作用するβカテニン遺伝子を発現できなくしたマウスの海馬の様子
関連グループ: 幹細胞工学研究グループ  (旧幹細胞工学研究センター)
掲載論文: Wnt-mediated activation of NeuroD1 and retro-elements during adult neurogenesis
Nat Neurosci. 2009 Sep;12(9):1097-105
血液検査で肝炎の進行度がわかる  [PDF:1.5MB]
- 疾患糖鎖マーカーによる診断治療の革新 -

発表・掲載日: 2010/3/1
がんに向かう肝炎の進行度を、糖鎖解析技術で評価
関連グループ: 糖鎖技術研究グループ  (旧糖鎖医工学研究センター)
掲載論文: A strategy for discovery of cancer glyco-biomarkers in serum using newly developed technologies for glycoproteomics
FEBS J. 2010 Jan;277(1):95-105
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血液検査で、がんに向かう肝炎の進行度がわかる 〜糖鎖解析技術を用いて〜
- 疾患糖鎖マーカーの開発による次世代の検査診断体系の構築に向けて -

発表・掲載日: 2009/10/2
肝硬変患者の糖タンパク質
関連グループ: 糖鎖技術研究グループ  (旧糖鎖医工学研究センター)
RNA二次構造を予測するソフトウエアを開発  [PDF:450KB]
- RNA医薬品開発、新機能性RNA発見へのツール -

発表・掲載日: 2009/3/2
RNA二次構造を予測するソフトウエアを開発
関連グループ: ゲノム制御情報研究グループ  (旧生命情報工学研究センター)
掲載論文: Prediction of RNA secondary structure using generalized centroid estimators
Bioinformatics. 2009 Feb 15;25(4):465-73
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