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〒649-6433 和歌山県紀の川市西三谷930

TEL. 0736-77-3888

研究室紹介

発生遺伝子工学研究室

〜生物発生の不思議を遺伝子操作で探る〜

 発生遺伝子工学研室では、産業動物(産業活動に利用するため、飼育されている動物)の生理機能を正しく理解し、その機能を最大限に活用する方法の研究が行われ、これらの研究を基礎とした、分子生物学、ならびに遺伝子工学的手法による、新しい産業動物の作出も試みています。
また、自然と人間の関係についても考慮しており、絶滅寸前の希少動物の保護などに、バイオテクノロジー技術を応用する研究なども進めています。
 具体的な内容としては、最新の発生工学技術(具体的には、体外受精技術や、精子を直接卵子の中に注入する顕微受精技術、凍結保存技術など)による種の保存、および改良。これには、実験動物や動物園の動物を使います。
 又、外来遺伝子(その生物が本来持っていない遺伝子)を導入することによる、遺伝子導入動物の作製や、これらの遺伝的改良の基礎となる、動物の生殖および生理機能に関わる遺伝子群の探索。
 さらには、精子や卵子などの生殖細胞の、分子発生学的解析を行っています。
 このような研究を通じて、発生遺伝子工学研究室は、基礎研究の一層の充実と、応用開発研究への発展を試みています。
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応用遺伝子工学研究室


 動物の有用形質やヒトの疾病に関わる遺伝子・タンパク質の機能の解析

 分子生物学、細胞生物学等の実験手法を用いて、様々な遺伝子とそれにコードされているタンパク質の機能を明らかにし、その知見を、ウシをはじめとする食資源動物の改良・育種や、ヒトの疾病の克服に応用し役立てたいと考えています。その一環として、ガン細胞の抗ガン剤に対する耐性化において中心的な役割を担っており、ポンプのような機能をもつMRP1(Multidrug Resistance-associated Protein 1/ABCC1)というタンパク質の研究を行っています。MRP1は、細胞膜に存在し、様々な種類の抗ガン剤を細胞内から外へ排出することにより、細胞を同時に複数の抗ガン剤に対して耐性化します。MRP1の抗ガン剤などの基質輸送に関わるドメインの解析を通じて、その基質認識・輸送機構の解明し、ガンの抗ガン剤耐性を克服する手がかりを得ることを目指しています。
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分子発生工学研究室

〜発生と生殖の不思議を遺伝子によって解き明かす〜

 生物がその形を整えて生まれてくる”発生”は、どのような仕組みによっているのでしょうか?この生物学の重要なテーマは、多くの研究者によって検討されてきましたが、いまだに完全な答えには至っていません。そのひとつの理由は、このメカニズムが遺伝子の複雑な働きによって制御されているからです。私たちの研究室では、主に精子や卵子が受精して初期胚となり、新しい個体へと発生する機序に関わる遺伝子の制御や、精子や卵子を育て、胚になる能力を授ける精巣や卵巣の生理について、遺伝子の働きという観点から研究を行っています。私たちの研究から得られる知見は、生物学の重要なテーマである発生のメカニズムについて新しい知見を付け加えるだけでなく、体外受精や体外胚操作の技術を向上させて、絶滅が危ぶまれる動物を増やしたり、精子や卵子に問題があるために子どもを持つことが難しい人を助けることが期待されます。さらに、発生のメカニズムについての新しい知見は、近年注目されている再生医療の発展に役立つ可能性もあります。このように私たちの研究室では、基礎研究の一層の充実と、応用開発研究への発展を目指します。
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分子遺伝学研究室

〜真珠の分子遺伝学〜

 生命の「設計図」は、遺伝子に描かれています。そして、あらゆる生命の展開は、この「設計図」に従って行われます。以下が分子遺伝学研究室の中心的研究課題です。

(1)バイオミネラリゼーション(Biomineralization/生物的鉱物化)のモデルの一つである真珠層構築、つまり真珠の生成に関する分子生物学的研究です。バイオミネラリゼーションとは、生物が鉱物を創り出す現象のことで、脊椎動物の骨や、軟体動物の貝殻形成などに関わる重要な課題です。本研究室では、炭酸カルシウムのアラレ石結晶を主成分とする真珠層の形成には、その基板となるタンパク質が鍵を握っているためと考え、その分子機構の解明につとめています。現在までに、いくつかのタンパク質の遺伝子をクローニングし、タンパク質の性状を明らかにしました。

(2)(I)に関連する動物細胞の遺伝子の発現調節機構。
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分子情報解析学研究室

(1)コラーゲン分子の自己会合機構の解明とプロテアーゼ分解生成物の新規機能の解析

 生命を健常に維持するには、生体内の環境(温度やpHなど)が整っていてタンパク質が十分に機能発揮できる必要があります。当研究室では、コラーゲン分子がどのようにして自発的に規則正しく集まるかをアミノ酸配列から解析してます。その他に、皮膚や骨組織などの細胞外マトリックスのタンパク質を分解する特殊な酵素(プロテアーゼ)に焦点を絞って反応機構などを調べています。この機構は癌細胞の浸潤・転移や微生物侵入による炎症反応にも関係していますので、細胞外マトリックスを限定分解した生成物が組織周辺の細胞に与える影響を明らかにしたいと考えています。また、これまでに見いだされていない生成物を用いて、再生医療研究でも使われる新しいバイオマテリアルの創製を目指しています。

(2) 海産無脊椎動物の多様性と進化

 多細胞動物は30以上のグループに分けられていますが、共通の祖先から枝分かれして現在に至ったと考えられています。したがって、グループは違っても似ている部分があり、類似性の度合いから種間の近縁関係を類推することができます。類似性としては、形態的な特徴だけではなく遺伝子の塩基配列やタンパク質のアミノ酸配列なども利用でき、これらの分子情報を頼りに海産無脊椎動物の多様性が進化の過程でどのように成立したのか、明らかにしたいと考えています。

(3)人の免疫活動の研究

 生物の免疫活動は複雑であり、その全容は現在に至るも明らかとなっていません。分子情報解析学研究室では、このような複雑な免疫活動の一端を、分子生物学、プロテオミクス、バイオインフォマティクスの手法を駆使して明らかにします。また、関節リウマチを始めとした自己免疫疾患の病因の解明や、免疫反応に影響を与える食品成分の開発など、社会に役立つ研究成果を追及します。
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近畿大学 生物理工学部
遺伝子工学科

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