東北大学
学際科学フロンティア研究所

東北大学学際科学フロンティア研究所のZhengyi Liu博士、佐藤伸一助教、岡本泰典助教が共同で、タンパク質の化学修飾に使用可能な光触媒の構造とその反応特性に関する包括的な調査を行い、その成果を総説としてまとめました。   タンパク質を化学的に修飾する技術は、新しい創薬モダリティの開発や生体内のタンパク質相互作用の解析において重要です。特に近年では、温和で制御しやすい外部刺激である可視光を駆動力とする反応制御が注目を集めています。この論文では、反応のメカニズムと触媒構造を基にして系統的に分類し、光触媒を用いたタンパク質修飾法について概説し、その応用性と今後の展望について議論しています。     論文情報： タイトル：Photocatalytic Structures for Protein Modifications 著者：Zhengyi Liu, · Yasunori Okamoto, · Shinichi Sato 掲載誌：ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202301424 URL: https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.202301424

オンサイト開催 / On-site Event   FRIS URO 学生交流会を実施します。 参加登録はこちら⇒　https://forms.gle/vxjmHVfDoGe5nHte6   対象者：1月25日までに、参加登録をお願いいたします。   参加者：FRIS URO に興味のある学生、FRIS 教員 ポスター発表者：FRIS URO雇用学生、雇用募集のFRIS教員     FRIS UROは、学際研教員が、研究に興味のある本学学部生を学業に支障のない範囲でアドミニストレーティブ・アシスタント（AA）として雇用する取り組みです。 教員の研究進展を図るとともに、学生が最先端研究の中で活動を経験する雇用機会の創出を目的として始動いたしました。 主催：学際科学フロンティア研究所 お問い合わせ FRIS UROワーキンググループ @   ◆FRIS UROページ

東北大学学際科学フロンティア研究所の才田淳治教授と国立研究開発法人 物質・材料研究機構 構造材料研究センター 譯田真人主任研究員の研究グループは、分子動力学シミュレーションを用いて金属ガラスの緩和状態の決定機構に関する研究を行い、高温側と低温側の2種類の緩和が存在することを示し、その内高温側の緩和は局所構造の決定に重要な役割を果たしており、また塑性変形性は高温および低温緩和の両方に相関することを明らかにしました。この成果は同じエネルギー状態であっても、緩和した温度記憶と連動するガラス構造が発現すること、およびそれによって材料の特性制御が可能になることを示しており、工業的応用に有用な知見を与えるものと考えられます。 本研究は科学研究費補助金 基盤研究A（18H03829および23H00228）の支援を得て行われました。 論文情報： タイトル：Unusual energy–structure–property relation in a metallic glass coupled with temperature-dependent relaxation memories 著者：Masato Wakeda and Junji Saida 掲載誌：Intermetallics 164(2024)108101 DOI: 10.1016/j.intermet.2023.108101

ハイブリッド開催 / Hybrid Event   　FRIS Hub Meetingは、FRISの研究者全員が参加する研究発表セミナーで、月に一度、8月を除く毎月第4木曜日に開催しています。Hub Meetingの趣旨は、発表者が全領域の研究者を対象として、研究のイントロと分かりやすい専門的内容の紹介を行い、新テーマ創成の芽を作ることです。2021年1月からは世界で活躍できる研究者戦略育成事業「学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ（TI-FRIS）」のTI-FRIS Hub Meetingと合同で開催しています。   　Hub Meetingでは英語での発表を強く推奨しています。異分野研究者同士では共通の常識や考え方は望めません。参加者は発表中にどんどん質問し、討論し、理解を深めるようにしています。Hub Meeting参加対象（下記）の方は積極的にご参加ください。   【TI-FRISは、弘前大学、岩手大学、東北大学、秋田大学、山形大学、福島大学、宮城教育大学によるコンソーシアム事業です。】   第50回 FRIS Hub Meeting（TI-FRIS Hub Meetingとの合同開催） 日時：2024年1月25日（木）11：00－12：00 開催方式：ハイブリッド開催（オンライン/Zoom・学際科学フロンティア研究所セミナー室） Language: English 参加ご希望の方は、事前登録が必要になります。 参加申し込みフォームよりご登録ください。 登録締切：1月24日（水）15：00   発表者： 千葉杏子 助教 （東北大学学際科学フロンティア研究所／生命・環境） 発表タイトル： 細胞内輸送を担うモータータンパク質/Motor proteins that drive intracellular transport Summary : Intracellular transport is essential for maintaining our body. Cellular function, survival and development depend on motor proteins that walk on cytoskeletal tracks to transport various cargoes. Kinesin superfamily proteins are important molecular motors that transport various cargos, such as mitochondria, synaptic vesicles, and the nucleus, from the cell center to its periphery. Despite their significance, the mechanisms underlying the recognition of specific cargos, initiation of transport, and determination of the destination remain poorly understood. In this meeting, I will discuss how the activity of the motor proteins is regulated and how their mis-regulation relates to human diseases.       Hub Meeting参加者 趣旨と守秘義務を理解・了解していることを条件に、以下の方が参加できます。 Hub Meetingメンバー 発表のターゲットとする参加者、アーカイブ視聴対象 ・東北大学学際科学フロンティア研究所教員 ・TI-FRISフェロー オブザーバー Hub Meetingに興味のある下記の参加者（質問・議論にも参加することができます） ・東北大学学際高等研究教育院研究教育院生 ・東北大学教職員・学生 ・TI-FRIS参画大学教職員・学生 ・TI-FRIS関係者（委員会委員等） ・「世界で活躍できる研究者戦略育成事業」の育成対象者 ・科学記者 ・学際研所長/TI-FRISプログラムマネージャーが認めたもの   ◆FRIS Hub Meetingについて

東北大学学際科学フロンティア研究所の柿沼薫助教 （現：アブドラ王立科学技術大学 Senior Researcher）、田村光平助教（現：東北大学東北アジア研究センター准教授）らの研究グループは、東京大学大学院人文社会系研究科 瀧川裕貴准教授および九州大学大学院比較社会文化研究院 藤岡悠一郎准教授（いずれも過去に学際科学フロンティア研究所に在籍）らと共同で、極端な気象現象や戦争を含む災害が「経済格差」へ与える影響について、モンゴルでの787世帯を対象にした10年間の所有家畜頭数に関するパネルデータを用いて、干ばつと雪害による格差の拡大と固定化を明らかにしました。 論文情報： タイトル：Economic inequality expanded after an extreme climate event: a long‑term analysis of herders’ household data in Mongolia 著者：Kaoru Kakinuma · Kohei Tamura · Hiroki Takikawa  · Yuichiro Fujioka  · Kazuhiro Kezuka  · Hiroshi Nakamura 掲載誌：Sustainability Science DOI: 10.1007/s11625-023-01429-7 URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11625-023-01429-7

東京大学大学院薬学系研究科の冨士田壮佑特任研究員、三浦正幸教授、中嶋悠一朗講師（研究開始当時 東北大学学際科学フロンティア研究所助教）らによる研究グループは、東北大学と共同で、刺胞動物のエダアシクラゲを用いて、触手再生過程において特異的に出現する未分化細胞が再生芽を形成して、常在する幹細胞と協調することで迅速な器官再生を実現する仕組みを明らかにしました。損傷後の器官や組織の再生において、未分化性の増殖性細胞を含む再生芽の形成は、それぞれの器官や組織が再生可能かどうかを決める最も重要なプロセスの１つです。これまでの再生研究の多くは左右相称動物（脊椎動物や節足動物など）を用いて行われてきたこともあり、それ以外の動物における再生芽形成メカニズムはほとんど不明でした。本研究グループは、再生能力が高いことで知られる刺胞動物のエダアシクラゲを用いて、触手の切断部位近傍に未分化細胞が集積して再生芽を形成することを見出しました。また、再生芽を形成する未分化細胞は増殖能や分化能を含む幹細胞としての特徴を示すものの、常在する幹細胞とは異なる由来と機能を示し、特に新しく形成される触手の上皮細胞に選択的に分化することを明らかにしました。再生特異的に出現する未分化細胞は、左右相称動物のイモリの肢再生などでもその関与が示唆されていることを考えますと、本研究成果は、動物門ごとに複雑な器官や形態を獲得する中で再生芽形成メカニズムが独自に進化した可能性を示唆します。     図：エダアシクラゲ触手再生における常在幹細胞と再生特異的な未分化細胞の概念図 論文情報： タイトル：Distinct stem-like cell populations facilitate functional regeneration of the Cladonema medusa tentacle 著者：Sosuke Fujita, Mako Takahashi, Gaku Kumano, Erina Kuranaga, Masayuki Miura, and Yu-ichiro Nakajima* 掲載誌：PLOS Biology DOI: 10.1371/journal.pbio.3002435 URL: https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3002435 プレスリリース： 東北大学 http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/12/press20231222-01-jellyfish.html 東北大学生命科学研究科 https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/research/results/detail---id-51695.html 東京大学 https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/press/z0111_90045.html

新領域創成研究部の村越ふみ助教が、公益財団法人農学会「第22回日本農学進歩賞」を受賞しました。 本賞は、人類と多様な生態系が永続的に共生するための基盤である農林水産業およびその関連産業の発展に資するために、農学の進歩に顕著な貢献をした者を顕彰する賞です。   受賞対象の研究テーマ： 「子牛下痢症を引き起こす寄生虫の感染地推定法の確立と薬剤探索」     東京大学農学部弥生講堂での授賞式・講演の様子。

東海大学理学部化学科講師の荒井堅太（同大学先進生命科学研究所兼務）および同学科教授の岩岡道夫（同大学先進生命科学研究所長兼務）、東北大学学際科学フロンティア研究所准教授の奥村正樹、多元物質科学研究所教授の稲葉謙次、大阪大学蛋白質研究所教授の北條裕信、韓国基礎科学支援研究院（略称KBSI）バイオ融合研究部教授の李映昊らで構成される国際共同研究グループは、インスリンを構成する2本の異なるポリペプチド鎖（A鎖およびB鎖）の間に形成され分子表面に露出したジスルフィド結合の硫黄原子をセレン原子に置換した人工インスリン（セレノインスリン）の化学合成を高効率化させることに成功しました。   さらに、セレノインスリンが可溶性の分子集合体を形成することでインスリン分解酵素（IDE）による分解を受けにくくなっていることを突き止め、セレノインスリンが通常のインスリンよりも長時間にわたって薬理効果（血糖降下作用）を発揮することを明らかにしました。本研究は、インスリンの分子表面を化学的に修飾して体内での自己組織化を促すことでインスリンに分解酵素耐性を付与するという、新たな持効型製剤の設計指針を提案するものです。   本研究成果は、2023年11月21日（火）付でイギリスの国際化学誌『Communications Chemistry』電子版に掲載されました。なお、本成果は、韓国基礎科学支援研究院と東北大学の機関協定に基づく共同研究によるものです。   図：本研究成果の概要図。 論文情報： タイトル：Diselenide-bond replacement of the external disulfide bond of insulin increases its oligomerization leading to sustained activity 著者：Kenta Arai,# Masaki Okumura,# Young-Ho Lee,# Hidekazu Katayama, Kenji Mizutani, Yuxi Lin, Sam-Yong Park, Kaichiro Sawada, Masao Toyoda, Hironobu Hojo, Kenji Inaba & Michio Iwaoka （#同等貢献） 掲載誌：Communications Chemistry DOI: 10.1038/s42004-023-01056-4 URL: https://www.nature.com/articles/s42004-023-01056-4 プレスリリース： 東北大学 http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/12/press20231205-03-insulin.html 大阪大学蛋白質研究所 http://www.protein.osaka-u.ac.jp/achievements/20231205/

ハイブリッド開催 / Hybrid Event   　FRIS Hub Meetingは、FRISの研究者全員が参加する研究発表セミナーで、月に一度、8月を除く毎月第4木曜日に開催しています。Hub Meetingの趣旨は、発表者が全領域の研究者を対象として、研究のイントロと分かりやすい専門的内容の紹介を行い、新テーマ創成の芽を作ることです。2021年1月からは世界で活躍できる研究者戦略育成事業「学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ（TI-FRIS）」のTI-FRIS Hub Meetingと合同で開催しています。   　Hub Meetingでは英語での発表を強く推奨しています。異分野研究者同士では共通の常識や考え方は望めません。参加者は発表中にどんどん質問し、討論し、理解を深めるようにしています。Hub Meeting参加対象（下記）の方は積極的にご参加ください。   【TI-FRISは、弘前大学、岩手大学、東北大学、秋田大学、山形大学、福島大学、宮城教育大学によるコンソーシアム事業です。】   第49回 FRIS Hub Meeting（TI-FRIS Hub Meetingとの合同開催） 日時：2023年12月28日（木）11：00－12：00 開催方式：ハイブリッド開催（オンライン/Zoom・学際科学フロンティア研究所セミナー室） Language: English 参加ご希望の方は、事前登録が必要になります。 参加申し込みフォームよりご登録ください。 登録締切：12月27日（水）15：00   発表者： 石井琢郎 助教 （東北大学学際科学フロンティア研究所／デバイス・テクノロジー） 発表タイトル： Biological Flow Imaging with Ultrasound Summary : Ultrasound technology is a vital tool in non-invasive organ assessment. Its unique ability to measure and visualize internal body flows, such as blood circulation, is crucial for understanding cardiovascular health and pathology. Recent advancements in medical ultrasonics have improved spatial resolution, enabling imaging of micro-scale flow tracts, and increased temporal resolution to over 1,000 frames per second, capturing complex and transient flow patterns. This presentation will introduce the interdisciplinary efforts behind these ultrasound advancements and how they have provided deeper insights into multi-scale biological flow dynamics.       Hub Meeting参加者 趣旨と守秘義務を理解・了解していることを条件に、以下の方が参加できます。 Hub Meetingメンバー 発表のターゲットとする参加者、アーカイブ視聴対象 ・東北大学学際科学フロンティア研究所教員 ・TI-FRISフェロー オブザーバー Hub Meetingに興味のある下記の参加者（質問・議論にも参加することができます） ・東北大学学際高等研究教育院研究教育院生 ・東北大学教職員・学生 ・TI-FRIS参画大学教職員・学生 ・TI-FRIS関係者（委員会委員等） ・「世界で活躍できる研究者戦略育成事業」の育成対象者 ・科学記者 ・学際研所長/TI-FRISプログラムマネージャーが認めたもの   ◆FRIS Hub Meetingについて

学際科学フロンティア研究所のシニアアドバイザー 末光眞希名誉教授が、サイエンス・デイ オブ ザ イヤー2023にて「ベストプレゼンター賞（賞創設者の部）」を受賞いたしました。   「ベストプレゼンター賞」は、サイエンス・デイAWARD賞創設者による表彰コメントをもとに、知的好奇心がもたらす心豊かな社会の創造に助けとなる者に与えられる賞です。   授賞式は、2023年8月21日に、東北大学「知の館」で行われました。   シニアアドバイザー 末光眞希名誉教授　受賞コメント このたびは素敵な賞をいただき、心から嬉しく思っています。 文理融合と言うと少し構えてしまいますが、私たちの社会はみんな文理融合で動いています。審査員の野家先生がコメントされたように、サイエンスの語源となるラテン語は「知る」と言う意味で、人文科学も含んでいました。それが日本ではいつの間にか、サイエンス＝理系＝自然科学、となってしまいました。もったいないことです。 サイエンスは理系、という考えを脇に置き、文の中の理、理の中の文を探す楽しみを見つければ、私たちの社会はずいぶんゆたかになることでしょう。 今回、受賞された東北大学文学部言語学研究室の皆さんは、言語学という文系学問分野において、スペクトログラム分析という数学を用いることで音声が視覚化され、そのことで言葉の働きを調べられることをお示しくださいました。理科好きのお子さんが、こうした展示を通して文学部に進まれるとしたら、とても素敵なことですね。   左：シニアアドバイザー 末光眞希名誉教授 （Copyright/ 特定非営利活動法人 natural science）   関連リンク： サイエンス・デイ オブ ザ イヤー2023贈賞式 https://science-community.jp/%e3%82%b5%e3%82%a4%e3%82%a8%e3%83%b3%e3%82%b9%e3%83%bb%e3%83%87%e3%82%a4-%e3%82%aa%e3%83%96-%e3%82%b6-%e3%82%a4%e3%83%a4%e3%83%bc2023%e8%b4%88%e8%b3%9e%e5%bc%8f-%ef%bc%88%e6%96%87%e9%83%a8%e7%a7%91/   学都「仙台・宮城」サイエンスコミュニティ https://science-community.jp/