チームリーダー

渡邉 朋信 (Ph.D.)

近年の生物研究界では、必須遺伝子の探索だけでは、生命現象を理解できないと言う見解が、広がりつつあります。本チームは、生命現象を複雑な遺伝子発現や蛋白質間相互作用の複雑系の状態遷移として記述し理解することを目的とします。ある複雑系の数理モデルを構築するためには、系を構成する要素を出来る限り全て動的に定量的に計測する必要があるため、本チームは、顕微鏡技術、培養技術、生化合成技術、無機材料技術等を駆使し、蛋白質/細胞の「局在・機能・状態の網羅的観察」技術の開発、及び、計測を行います。生命の複雑系システムを計測する技術は、再生医学、免疫学・脳神経科学の発展、創薬などのメディカルデザイン、病態化の予測・予防など多方面に大きな貢献を期待されます。

研究テーマ

• 線形光学、非線形光学を用いた新規計測技術の開発
• 網羅的観察を目的としたハイスループット顕微鏡システムの開発
• iPSリプログラミング・分化における計測技術の開発、および、計測
• 新規近赤外顕微鏡による非侵襲深部イメージング
• 新規環境感受性蛍光蛋白質の開発

主要論文

• Germond, A., Kumar, V., Ichimura, T., Moreau, J., Furusawa, C., Fujita, H., et al.
  "Raman spectroscopy as a tool for ecology and evolution"
  Journal of the Royal Society Interface 14, 20170174 (2017) doi:10.1098/rsif.2017.0174
• Ichimura, T., Chiu, L., Fujita, K., Machiyama, H., Yamaguchi, T., Watanabe, T. M., et al.
  "Non-label immune cell state prediction using Raman spectroscopy"
  Sci. Rep. 6, 37562 (2016) doi:10.1038/srep37562
• Germond, A., Fujita, H., Ichimura, T. & Watanabe, T.M.
  "Design and development of genetically encoded fluorescent sensors to monitor intracellular chemical and physical parameters"
  Biophys. Rev. 8, 121-138 (2016) doi:10.1007/s12551-016-0195-9
• Morikawa, T. J., Fujita, H., Kitamura, A., Horio, T., Yamamoto, J., Kinjo, M., et al.
  "Dependence of fluorescent protein brightness on protein concentration in solution and enhancement of it"
  Sci. Rep. 6, 22342 (2016) doi:10.1038/srep22342
• Kaneshiro, J., Watanabe, T. M., Fujita, H. & Ichimura, T.
  "Full control of polarization state with a pair of electro-optic modulators for polarization-resolved optical microscopy"
  Appl. Opt. 55, 1082-1089 (2016) doi:10.1364/ao.55.001082
• Ichimura, T., Chiu, L., Fujita, K., Machiyama, H., Kawata, S., Watanabe, T. M., et al.
  "Visualizing the appearance and disappearance of the attractor of differentiation using Raman spectral imaging"
  Sci. Rep. 5, 11358 (2015) doi:10.1038/srep11358
• Fujita, H., Esaki, T., Masujima, T., Hotta, A., Kim, S. H., Noji, H., et al.
  "Comprehensive chemical secretory measurement of single cells trapped in a micro-droplet array with mass spectrometry"
  RSC Adv. 5, 16968-16971 (2015) doi:10.1039/c4ra12021c
• Higuchi, S., Watanabe, T. M., Kawauchi, K., Ichimura, T. & Fujita, H.
  "Culturing of mouse and human cells on soft substrates promote the expression of stem cell markers"
  J. Biosci. Bioeng. 117, 749-755 (2014) doi:10.1016/j.jbiosc.2013.11.011
• Ichimura, T., Chiu, L., Fujita, K., Kawata, S., Watanabe, T. M., Yanagida, T., et al.
  "Visualizing Cell State Transition Using Raman Spectroscopy"
  PLoS One 9, e84478 (2014) doi:10.1371/journal.pone.0084478
• Watanabe, T. M., Fujii, F., Jin, T., Umemoto, E., Miyasaka, M., Fujita, H., et al.
  "Four-Dimensional Spatial Nanometry of Single Particles in Living Cells Using Polarized Quantum Rods"
  Biophys. J. 105, 555-564 (2013) doi:10.1016/j.bpj.2013.07.001