1. ライブセルイメージングに基づく「分子動態生理学」
日常生活に欠かせないシステムの一つに、物流輸送（必要なものを必要なとき必要なところへ送り届ける仕組み）があります。生命活動においても同様で、ある機能が適正に示されるためには、それに必要なものが働くべき時に働くべき場所に存在しなければなりません。
私たちはこのような輸送システムを高精度に計測するために、生きた細胞の内部で起こる分子の「動き」を1分子レベルで観察し、その動態を定量評価できる新たな実験系を確立してきました。そして、この手法をインスリンや運動によって示される血糖降下作用を担う糖輸送体GLUT4というタンパク質に適用してきました。
GLUT4は、インスリンや運動によって細胞内貯蔵部位から細胞膜へと移行して血糖降下作用を示します（GLUT4トランスロケーション）。2型糖尿病に特徴的なインスリン抵抗性下では、この過程が障害されているために血糖降下作用が示されません。現在までにGLUT4トランスロケーションを調節する分子は数多く示されてきましたが、GLUT4自体の動きやその調節を調べる手段が全くありませんでした。そこで私たちは、上記の新しい手法を用いて細胞内におけるGLUT4の動きを直接調べることで、これまでの研究では全く調べられなかった細胞内部におけるGLUT4輸送システムを明確に解明することに成功してきました。
このように、私たちの手法は輸送システム研究にきわめて強力であり、この手法で得られる結果はこれまで調べることすらできなかったものばかりです。今後、この計測系を様々な分子に適用することによって、分子動態に基づく細胞機能の理解、すなわち「分子動態生理学」の確立を目指します。
2. 新しいタイプの細胞工学技術開発と高次機能細胞の創生
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＜この研究テーマに関する発表論文＞
3. 生活習慣病や脳機能疾患における「生体ナノシステム障害」の究明
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＜この研究テーマに関する発表論文＞
4. バイオメディカルナノサイエンス
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＜この研究テーマに関する発表論文＞