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研究室とスタッフ

生態科学研究室

  • 矢原 徹一I 教授
  • 粕谷 英一II 准教授
  • 佐竹 暁子I 准教授
  • 濱村 奈津子III 准教授
  • 細川 貴弘I 助教
現代生物学が一方で、個体内部で起きる生命現象の解明を進めているのに対し、生態学は個体の繁殖・社会生態等にみられるさまざまな適応戦略を研究し、生物 進化の解明を進めています。また希少生物の保全に役立つ基礎研究を行い、社会から要請されている課題にも取り組んでいます。

I. 多種多様な生物がどのようにして進化したかという問題に興味を持ち、とくに以下の問題に取り組んでいる。
  1. 異なる昆虫に適応する過程で、植物は花色・花香の協調系をどのようにして切り替えたか?
  2. 有性生殖と無性生殖はそれぞれどんな環境で有利か?
  3. 同じ森の中で多様な植物が見られるのはなぜか?
  4. 昆虫の多様化に共生微生物がどのような影響を与えているか?
このような基礎的な問題に加えて、伊都キャンパスの里山、世界自然遺産の島である屋久島などで、生物多様性・生態系の保全のための研究をしている。

II. 動物の行動の適応的進化を研究しています。行動が生物間の相互作用を通じて動物の繁殖や生存にもたらす影響や行動が生態的な条件により受ける影響を扱って います。野外での調査と室内・野外での実験を併用して、おもに、交尾行動と社会行動の研究を行っています。また、生態的データの解析方法の研究もしています。

III. 微生物は自然界のあらゆる所に存在しており、生態系を維持していく上で重要な役割を果たしています。本研究室では、環境中の微生物資源やゲノム情報を基に、自然界の生態系を駆動する微生物機能の解明に取り組んでいます。とくに、環境撹乱が生態系へ及ぼす影響の評価や、有害重金属の環境挙動に関与する微生物代謝や多様性進化に関する研究、野生動物の共生細菌群集の解析を進めています。
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数理生物学研究室

  • 巌佐 庸 教授
  • 岩見 真吾 准教授
  • 波江野 洋 助教
数理的手法を用いて生命の謎に迫ります。発生において形がつくられてくるプロセス、病原体と免疫系との戦い、動物の行動、有性生殖の進化、熱帯林で多数の生物が共存できる理由、などさまざまな問題を、数学モデルやコンピュータシミュレーションによって調べています。
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分子遺伝学研究室

  • 石原 健 教授
  • 古賀 誠人 准教授
  • 寺本 孝行 准教授
  • 藤原 学 助教
  • 広津 崇亮 助教
線虫C.elegansは302個の細胞からなる極めて単純な神経系をもつモデル生物です。線虫はこの回路を使って、好きなものに寄っていったり、好きなものと嫌いなものが同時にあるときに近づくか逃げるかを決めたり、匂いと餌の関連を新しく学習したり、体内の状況や成長に応じて行動を変化させたりすることが分かっています。このような行動を可能にする神経回路での情報処理機構は線虫に限らずすべての生物において未知の部分が多く、現代生物学の大きな課題です。当研究室では、線虫の行動異常の変異体などを用いた分子遺伝学的解析から、神経細胞でどのような分子が働き神経回路での情報処理がどのように行われているのかを明らかにしようとしています。その解析のために、生きた線虫で個々の神経細胞の活動を可視化するイメージング技術の開発も重点的に行っています。
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発生生物学研究室

  • 野村 一也 准教授
  • 中條 信成 講師
動物の卵は体内でゆっくり成長し、受精されると急速に分裂をはじめ、やがて様々な細胞への分化や形態形成をおこします。私達の研究室では、アフリカツメガエルを主な実験材料として、卵の成熟分裂や胚細胞分裂の機構を分子レベルで調べています。また、ゲノムの時代、ポストゲノムの時代を牽引しているモデル生物C. elegansを用いて細胞膜に存在する分子や、糖鎖の隠された機能を解明する研究も行っています。これらの研究は、遺伝子組換えを主体とした分子細胞生物学的な手法や顕微鏡注入法などを駆使して行われています。

植物生理学研究室

  • 射場 厚 教授
  • 祢冝 淳太郎 准教授
  • 楠見 健介 助教
  • 松田 修 助教
植物生理学研究室では、植物の細胞オルガネラ機能や環境適応機構に関して、遺伝子工学的な手法を積極的に取り入れて研究しています。具体的には、モデル植物であるアラビドプシスやイネなどを実験材料に用い、CO2、 温度、湿度、窒素栄養などの環境要因や、病原菌感染などの生物ストレスに関係した鍵因子の探索を行っています。また、葉緑体機能やその形成機構の解析に取 り組んでいます。植物細胞の基幹的機能については未解明の部分が多く残されており、そのような研究の端緒となるような発見をめざしています。
当講座では以下のような研究プロジェクトを推進しています。
  1. 植物のCO2センシングの分子機構
  2. 葉緑体の分化と機能発現の分子機構
  3. 脂質合成を介した環境応答の分子機構

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代謝生理学研究室

  • 池ノ内 順一 教授
  • 奥本 寛治 助教
  • 松沢 健司 助教
教科書に描かれているシグナル伝達や細胞接着などの模式図を見ると、細胞膜はどれも灰色の棒線2本で表現されています。しかしながら実際には細胞膜には数 千種類にも及ぶ脂質分子が存在しています。細胞は何故これほどまでの種類の脂質分子を作り出して利用しているのでしょうか? 当研究室では、細胞膜を構成する主成分でありながら、未解明な点が多い脂質の観点から細胞を見つめて、独創的な知見を得ようと模索しています。具体的に は、上皮細胞の細胞接着や極性形成を研究の対象として、脂質の機能を解明していきます。さらに上皮細胞の異常によっておこる癌や線維症などの病態と脂質の関連についても研究対象としています。
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生体物理化学研究室

  • 伊藤 功 教授
  • 有働 洋 助教
  • 古賀 恒行 助教
学習や記憶など、脳の高次機能は神経細胞のネットワークで行われています。このネットワークの特性を決める重要な基本素子が、神経細胞間の接点であるシナプスです。シナプスはどのように情報伝達をし、また機能調節しているのか、その分子機構の研究を行っています。その中で特に主要な役割を担っているレセプターやイオンチャネルとその関連分子の研究に重点をおいて、生物物理学・生理学・遺伝子工学等の方法を取り入れた研究を行っています。脳の高次機能を分子レベルで理解するのが目標です。
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染色体機能学研究室

  • 釣本 敏樹I 教授
  • 高橋 達郎II 准教授
  • 仁田坂 英二III 講師
  • 大橋 英治I 助教
I. 真核生物では、細胞分裂時に正確なDNA複製が行なわれることがゲノムの恒常性の維持に必須です。また同時に、染色体構造に組み込まれた情報の伝達、DNA損傷に対する応答、染色体を分配する反応等が、複製と連動して進行し、増殖する細胞にとって、その次世代の機能特性を決定する極めて重要な過程でもあります。我々はヒト細胞を材料として、分子生物学や生化学を中心にした手法によって染色体のDNA複製時の分子動態を理解し、それよって次世代の細胞の機能を決める反応過程を明らかにすることをめざしています。

II. DNAは生命の設計図であり、遺伝情報は塩基の並びとしてDNAに保存されています。塩基は特定のペアで対合し、この対合が遺伝情報の複製や修復を可能にしています。我々は遺伝情報の維持、継承のメカニズムに興味を持って研究しており、最近では特に、塩基の誤対合に応答するDNA修復機構である、DNAミスマッチ修復の研究を進めています。塩基の誤った対合は、DNA複製の誤り、同一でない配列間の遺伝的組換え、塩基の化学的な損傷などによって生じます。ミスマッチ修復システムは、DNA複製の誤りを訂正し、正しくない組換えを中止させ、重大な塩基損傷に対応してアポトーシスを誘導します。ミスマッチ修復経路はどのようにしてこのような多様な応答を統御するのでしょう? 我々はこの興味深い反応を分子レベルで理解しようとしています。

III. アサガオは日本で独自に発達した園芸植物として知られていますが、100年以上に及ぶ学術研究の歴史があり、ナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP)の一環として、系統、DNAクローン、ゲノム情報等の研究環境の整備を進めています。保存されている多様な変異体を利用して、植物の形態形成に関わる遺伝子の解析、変異を誘発しているトランスポゾンの解析を行っています。
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生体高分子学研究室

  • 川畑 俊一郎 教授
  • 小柴 琢己 准教授
  • 今福 泰浩 助教
  • 柴田 俊生 助教
川畑教授と柴田助教の研究グループは、自然免疫の情報伝達と制御機構、ならびに異物認識に関わるプロテアーゼや情報伝達分子の構造と機能について研究しています。たとえば、多細胞動物が自然免疫を介して感染微生物からどのように身を守っているのかを知るために、カブトガニとショウジョウバエを用いて分子レベル、細胞レベルでの解明を進めています。また、ショウジョウバエについては腸内常在細菌と宿主との共生関係に関わる応答制御機構について研究しています。小柴准教授の研究グループは、哺乳類のミトコンドリアの形態調節に関わるタンパク質や、ミトコンドリアタンパク質のウイルス感染に対する自然免疫機構を主に分子レベルや細胞レベルで明らかにすることを目指しています。このような研究テーマを通じて、対象とするそれぞれの情報伝達因子や制御タンパク質の微視的な構造と機能解明から、最終的には個体レベルでの役割解明を視野に入れています。
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進化遺伝学研究室

  • 舘田 英典 教授
  • Alfred E. Szmidt 准教授
  • 手島 康介 助教
  • 多田内 修 特任教授
集団遺伝学的手法を用いて遺伝子レベルでの進化や多様性維持機構についての研究を行っています。
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海洋生物学研究室 (天草臨海実験所)

  • 渡慶次 睦範 教授
  • 新垣 誠司 助教
  • Ni Ni Win 助教
天草臨海実験所は、雲仙天草国立公園の一部を成す熊本県天草下島(苓北町)にあり、温帯環境と亜熱帯環境の間にある地の利を生かして、水域(海洋および陸水)の生態学、特に多数種からなる生物群集の構造・機能を研究しています。生物は色々な環境で多くの種類が共に関連し合いながら生きているわけで、そうした種間の関係や共存の実態を調べています。特に重点的に研究を行っているのが、(1)潮間帯の群集構造と種間関係、(2)サンゴ礁生態系における種間関係と群集構造で、棘皮動物、軟体動物、甲殻類、サンゴ類、魚類、海藻類など、広範囲の海洋生物を対象にしています。野外におけるデータ収集と室内実験、データ・理論解析を組み合わせるような研究を行っています。また、生物多様性の特に高い東アジア亜熱帯から熱帯にかけての水域の比較研究を進めており、インドネシアなど東南アジアでの調査を継続して行っています。沿岸生態系の一環としてのマングローブなどの海浜林も我々の興味の対象です。近年、海洋生態系では大きな変化が起こりつつあり、温帯においては海藻類の減少、熱帯亜熱帯ではサンゴの白化やオニヒトデの大発生などが恒常的に見られ、生態系の現状を把握することが喫緊の課題になっており、天草臨海実験所では様々な形で東アジア熱帯亜熱帯水域の生態系保全に関わる基礎研究に従事しています。
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