丹羽准教授からのメッセージ
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私たちの研究の出発点でありゴールは「神経細胞の形」です。その解析のためには3つの柱があります。
分子モータータンパク質、線虫の分子遺伝学、哺乳類やヒトの細胞を使った神経細胞生物学です。
まだ小さいグループですが、「良い研究をして良い論文を書く」のが私たちの目標であり使命です。
所属方法と教育方針
従来、学部教育は東北大学理学部生物学科発生ダイナミクス分野と共同で行ってきました。2025年度からは独立分野となっており、理学部生物学科の学部生は希望すれば卒研から一緒に研究することが可能です。
大学院は生命科学研究科の大学院入学試験を受ける必要があります。
はじめに
ラボページの研究紹介、講義、論文などがきっかけで「神経細胞のきれいな写真を自分でも撮ってみたい」「ALSなどの遺伝病の基礎研究をやってみたい」 「モータータンパク質が動いているところを自分で見てみたい」と感じた学生さんはぜひ一度話を聞きに来て下さい。 研究室からでているほとんどの論文が卒研生や大学院生がファーストオーサーで出版したものです。自分のアイデアで主体的に進めた仕事については学生にも責任著者として論文を出版してもらっています。
「ただ単位を取って卒業したいだけ」「待っていればやることを指示してもらえると思っている」という方にはオススメしません。コアタイムはありませんし自主性にまかせる方針なので、何もしないで学生生活を終えることになりかねません。
「せっかくやるからには何か意味のあるものを残したい」と考える方を歓迎します。
<東北大学理学部生物学科の学生の場合>
卒研から来ることができます。博士課程に進学志望の場合は修士1年の間に論文をまとめて学術振興会DC1を目指してもらいます。査読付き論文を出版した上で申請できるよう全力でサポートします。
学部卒、修士卒、博士卒で民間企業への就職志望の場合には、志望先の業種にアピールできそうなテーマを考えます。
アメリカの大学院への進学を考えている学生さんの相談も受けてます。
また将来のことは別ページの「修士卒で十分か、博士号をとるか」を読んで考えてみてください。
<他学部、他大学を卒業して大学院に来る場合>
博士号を取得することを強く勧めます。修士課程で就活をすると入学直後には就活が始まってしまうので、ほぼ何もしないまま就活に突入します。 また、企業への就職を志望する場合でも別ページに書いたように博士号取得までやるメリットが格段に大きいからです。理学部生物学科以外出身で修士課程から移ってくる学生もいますし、活躍しています。
東北大学の博士課程はサポートが充実しており、真剣に学業に取り組む限りは、生活費と学費をまかなえる程度の経済的支援を受けられるケースが多くなっています。
可能な研究
(1)遺伝学スクリーニングを用いた神経細胞の形態形成に関与する分子の探索例えば、「シナプスがどうやって正しい位置にできるのか」について知りたければ、「シナプスがヘンな場所にできた変異体」を単離してその原因遺伝子を決めることで関与する遺伝子を知ることができます。 このような変異体を解析するとキネシン、ダイニンやその制御因子の遺伝子が多数取れます。シナプスやミトコンドリアに力を入れていますが、他にも研究してみたいオルガネラや細胞構造、遺伝学スクリーニングのよいアイデアがあったら相談して下さい。
相談してみて実施可能そうな実験であれば、試してもらうことができます。
(2)微小管、モータータンパク質、微小管結合タンパク質の生物学、生化学、生物物理学
微小管やモーターは世界の細胞生物学分野の主流の一つです。
丹羽が得意とする分野でもあり、1分子から個体までを統合的に扱うユニークな研究を行うことができます。最近ではコンピュータサイエンス、タンパク質デザイン、生物工学も 取り入れた研究もはじめています。微小管、モーター、微小管結合タンパク質の異常が引き起こす神経疾患、ガンなどの分子メカニズムの解析も行っています。
線虫やcell lineを用いた疾患モデルを使うこともできますし、神経内科と共同でiPS由来神経の解析も立ち上げました。
(3)「ヘンな生物(原生動物、寄生性原虫・・・など)」を使ったヘンなモータータンパク質の探索、軸索輸送や微小管の進化的起源の探索
何が出てくるかわからない完全に新しいチャレンジです。細胞の形は微小管と分子モーターで規定されています。
微小管の走行は分子モーターの活性と微小管結合タンパク質で規定されます。自然界では様々な生物で動植物では見られない複雑な微小管構造や運動が観察されています(「本当はヒトの体内にもある」のに気づかれてないだけかもしれません)。
それらはどうやって規定されるのでしょう？
また、これはまだ未発表の研究ですが、単細胞生物において軸索輸送の進化的起源の「アタリ」がついてきています。
見学やzoom meetingはいつでも歓迎します。興味がある場合は丹羽(shinsuke.niwa.c8あっとまーくtohoku.ac.jp)まで問い合わせして下さい。（あっとまーくを@に置換して下さい）
