い分野で最先端の研究が活発に展開されています。研究室紹介シリーズでは、ひとつの研究室にスポットを当てて研究テーマや研究成果を紹介。今回は、消化器官(膵臓・肝臓・腸)を試験管内で創り、創薬や医学応用への展開を目指して研究を進める、粂・白木研究室です。図1当研究室では消化器官(膵臓・肝臓・腸)の発生分化に興味を持ち、関与する分子機序の解明、創薬や医学応用への展開を目指して、研究を進めています。iPS細胞)を用いて、発生現象を再構築します。消化器官(膵臓・肝臓・腸)を分化誘導する場合には、内胚葉、そしてそれぞれの前駆細胞を経由して作られると考えられます(図1)。私たちは、試験管内で、生体内と同様に機能できるような細胞を作ることを目指しており(図2A)、これまで、ヒトES細胞から(図2B)、インスリン産生細胞(図2C、D、E)、腸細胞(図2F)や肝細胞(図2G)、などの細胞を作成してきました。それをモデル細胞として、発生分化の機序解明、創薬や再生医療への利用を目指しています。分化細胞を用いた遺伝子発現解析を行うことにより、重要な遺伝子を見いだし、分化細胞についての情報を得るには有効です(図2H)。基本原理を知らなければならない。代謝ネットワークに関わる分子メカニズムを丸ごと理解することを目指します。研究材料としては、マウス・ヒトES細胞、iPS細胞、あるいはマウス胚、成体を使用します。試験管内で作製した細胞は、正常細胞と同程度の機能を持っているかについて、正常発生過程の細胞や成体細胞と比較解析します。試験管内でヒトiPS細胞から創った細胞は、ヒトの発生分化のモデル細胞として、創薬・医学応用ためのモデル細胞として、貴重な細胞ソースとして活用できます。具体的には以下の研究を行っています。我々は、これまでは液性因子および細胞外基質に着目して、膵臓・肝臓・腸といった内胚葉組織の発生分化を研究してきました。近年は、幹細胞とアミノ酸代謝について重点的に研究しています。詳細な分子メカニズムについてはいまで不明です。今後は、下記の1、2および3の研究テーマについてメチオニンを中心にアミノ酸代謝という新たな切り口で幹細胞を用いた内胚葉分化研究を推進していきます。1.未分化ヒトiPS細胞が細胞外メチオニン濃度に依存して、p53発現上昇および細胞死を引き起こすという現象を利用して、メチオニン感知機構の解明を目指す。哺乳類において、単一アミノ酸を選択的に探知するような機構はこれまで報告がなく、感知機構の解明は今後の生物学の発展に貢献できると考えます。2.メチオニン代謝研究を更に発展させ、再生医療およびモデル細胞に利用可能な膵臓・肝臓・腸への分化誘導技術の開発を進めるとともに、iPS細胞分化系を用いてアミノ酸代謝研究を行っていきます。ERATO研究員と一貫して初期形態形成についての研究に従事した。vitro分化誘導系を使った膵臓の発生分化を試験管内で再構築する研究を行なう。メッセージ粂教授より粂・白木研究室では、膵臓、肝臓、腸などの消化器官であるの発生・再生・創薬に関する研究を行っています。細胞からこれらの器官がどのようにしてできるかの分子メカニズムを探求し、それを利用して試験管内で作ることが出来るのです。最近細胞の代謝によって細胞の状態が規定されることが分かってきて、代謝によってどのように細胞の増殖と分化が制御されるかについての研究を進めています。我々の研究分野に興味と熱意を持って参加したい方を歓迎します。shiraki@bio.titech.ac.jp※この内容は掲載日時点の情報です。東工大の教育に関連するWebサイトの構成です。