細胞制御システム工学

教授 齊藤 博英
Hirohide Saito, Ph.D. Professor btn

タンパク質がRNAの配列と構造を認識して形成する「RNA-タンパク質複合体(RNP)」は遺伝子発現、細胞内局在などを制御し、細胞内分子機構の中核を担う。では、配列と構造など必要なメカニズムを解明できれば、逆にそれらを人工的に改変することで、RNAやRNP複合体の機能や形成を制御し、細胞を自在に操作できるのではないか。本研究分野ではこのような合成生物学的着想に基づき、生命システムを理解・制御するための新たな技術開発を通して、細胞のプログラミング機構を解明するとともに、その運命決定を精密に制御することを目指す取り組みを行っている。

研究・教育について

本分野ではRNAとRNPを基盤とする合成生物学やナノテクノロジーのアプローチを根幹とした研究を実施している。
具体的には、細胞種特異的なRNAやタンパク質を分子マーカーとして利用することで、標的細胞特異的に遺伝子の発現や機能を制御する技術の開発とその医学研究への応用を目指し、以下のテーマに取り組んでいる。
1.細胞内状態を識別し,その運命決定を制御する人工RNAシステムの開発
2.目的細胞を安全かつ精密に同定・選別するRNAスイッチ技術の確立
3.細胞内で機能するナノサイズのRNP分子デバイスの設計と構築

また、独自に開発した技術を以って、新しい視点からRNA, RNPが司る細胞内の現象を解明する目的で、以下のテーマに取り組んでいる。
1.RNA転写後制御が細胞プログラミングに及ぼす分子メカニズムの理解
2.RNA-タンパク質相互作用を包括的に解析するための新技術開発

修士、博士課程では、大学院生一人一人に独自の研究課題の実践と共に、合成生物学、分子生物学、細胞工学的手法を習得する研究指導を行う。加えて、研究に関する密な議論と、内外での研究発表を通じた教育を行い、医学、生命科学、理工学の境界領域の第一線で活躍できる研究者を養成する。

 


 

研究業績

  1. MicroRNA-302 switch to identify and eliminate undifferentiatedls  human pluripotent stem cells  Scientific Reports, 6:32532, (2016) Callum J.C Parr, Shota Katayama, Kenji Miki, Yi Kuang, Yoshinori Yoshida, Asuka Morizane, Jun Takahashi, Shinya Yamanaka, and *Hirohide Saito
  2. High-resolution Identification and Separation of Living Cell Types by Multiple microRNA-responsive Synthetic mRNAs. Scientific Reports, 6:21991 (2016)Kei Endo, Karin Hayashi, & *Hirohide Saito
  3. Mammalian synthetic circuits with RNA binding proteins for RNA-only delivery Nature Biotechnology 33:839-841 (2015)Wroblewska L, Kitada T, Endo K, Siciliano V, Stillo B, *Saito H, *Weiss R
  4. Efficient Detection and Purification of Cell Populations Using Synthetic MicroRNA Switches Cell Stem Cell. 4;16(6):699-711 (2015) Kenji Miki, Kei Endo,Seiya Takahashi, Shunsuke Funakoshi, Ikue Takei, Shota Katayama, Taro Toyoda, Maki Kotaka, Tadashi Takaki, Masayuki Umeda, Chikako Okubo, Misato Nishikawa, Akiko Oishi, Megumi Narita, Ito Miyashita, Kanako Asano, Karin Hayashi, Kenji Osafune, Shinya Yamanaka, *Hirohide Saito, and *Yoshinori Yoshida
  5. Synthetic RNA-protein complex shaped like an equilateral triangl Nature Nanotechnology, 6: 116-120 (2011) Hirohisa Ohno, Tetsuhiro Kobayashi, Rinko Kabata, Kei Endo, Takuma Iwasa, Shige Yoshimura, Kunio Takeyasu, Tan Inoue*, and Hirohide Saito*

研究室

教授:齊藤 博英
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