京都大学 物質-細胞統合システム拠点(iCeMS=アイセムス) iCeMS

上杉志成グループ
ケミカルバイオロジー

メンバー

上杉 志成 教授 上杉 志成
佐藤 慎一 准教授
竹本 靖 特任助教  
浅野 理沙 研究員(JSPS)  
勝田 陽介 研究員  
高嶋 一平 研究員  
竹野谷 美穂子 研究員  
秦 けい 研究支援員  
茅 迪 研究支援員  
中島 光恵 秘書  

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研究概要

 ケミカルバイオロジーとは、化学を起点とした生物学です。生命の営みは、せんじつめれば化学反応でできています。逆に化学を使って生命現象を理解したり、操ることができるはず。上杉グループでは、細胞の基本的な性質を変えてしまう有機化合物を見つける、もしくはデザインし、それらを道具として生命現象を探究・操作しています。このような化合物は、細胞生物学や細胞治療の道具となります。細胞の仕組みは複雑ですが、有機化合物を起爆剤として用いることで、新たな切り口で細胞を研究し、細胞治療の実現化に貢献することができます。私たちの研究目標は生物学研究のための化合物ツールを提供することですが、同時に将来の化合物の利用法に新しいアイデアを与えることができればと思うのです。

 研究プロジェクトの例をいくつか下に挙げます。

  • 小分子フィブロネクチンの発見と利用 人間の細胞は細胞外マトリックスに接着することで組織や臓器を形成しています。そのような細胞接着は、フィブロネクチンと呼ばれる巨大タンパク質によって仲介されています。私たちの研究室では、この440キロダルトンのタンパク質を模倣する小分子化合物をデザインしています。「小分子フィブロネクチン」は、ヒト細胞の安価な培養、増殖、移植を可能にし、基礎細胞生物学研究と細胞治療の両方に役立つでしょう。
     
  • 細胞治療に有用な化合物ツールの発見と利用 細胞治療のひとつの問題点は高コストでしょう。細胞治療のための化合物ツールには低コストの大量生産という利点があります。ゆえに、細胞治療に化合物を利用すれば、世界中で細胞治療がより安価により身近なものとなります。さらに重要なのは、安定で性質が明確な合成化合物は、不安定で不確定な細胞治療を補うでしょう。
     
  • 小分子転写因子による転写の外部制御 転写因子による遺伝子発現の制御は真核生物の生命現象のほとんどに関わっています。私たちの研究室では、この転写因子を有機化合物でつくることが可能だということを以前に示しました。天然の転写因子をさらに精密に模倣する小分子化合物は細胞生物学と幹細胞生物学の道具となるでしょう。
     
上杉グループ研究概要
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主要論文

  • Sato, S.*, Watanabe, M., Katsuda, Y., Murata, A., Wang, D. O., Uesugi M. Live-cell imaging of endogenous mRNAs with a small molecule. Angew. Chem. Int. Ed. 54, 1855-1858 (2015).
  • Frisco-Cabanos, H.L., Watanabe, M., Okumura, N., Kusamori, K., Takemoto, N., Takaya, J., Sato, S., Yamazoe, S., Takakura, Y., Kinoshita, S., Nishikawa, M., Koizumi, M., Uesugi, M. Synthetic molecules that protect cells from anoikis and their use in cell transplantation. Angew. Chem. Int. Ed. 53, 11208-11213 (2014).
  • Kuo, T.F., Mao, D., Hirata, N., Khambu, B., Kimura, Y., Kawase, E., Shimogawa, H., Ojika, M., Nakatsuji, N., Ueda, K., Uesugi, M. Selective elimination of human pluripotent stem cells by a marine natural product derivative. J. Am. Chem. Soc. 136 (28), 9798-9801 (2014).
  • Hirata, N., Nakagawa, M., Fujibayashi, Y., Yamauchi, K., Murata, A., Minami, I., Tomioka, M., Kondo, T., Kuo, T.F., Endo, H., Inoue, H., Sato, S., Ando, S., Kawazoe, Y., Aiba, K., Nagata, K., Kawase, E., Chang, Y.T., Suemori, H., Eto, K., Nakauchi, H., Yamanaka, S., Nakatsuji, N., Ueda, K., Uesugi, M. A chemical probe that labels human pluripotent stem cells. Cell Rep 6, 1165–1174 (2014).
  • Sakano, D., Shiraki, N., Kikawa, K., Yamazoe, T., Kataoka, M., Umeda, K., Araki, K., Mao, D., Matsumoto, S., Nakagata, N., Andersson, O., Stainier, D., Endo, F., Kume, K., Uesugi, M., Kume, S. VMAT2 identified as a regulator of late-stage beta cell differentiation. Nat. Chem. Biol. 10, 141-148 (2014).

連絡先

Eメール uesugi-g@icems.kyoto-u.ac.jp
電話 0774-38-3225
ウェブサイト 外部リンク上杉研究室

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