大学院生募集

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藤本研究室では研究に参加してくれる大学院生(修士課程、博士課程)および学振特別研究員を広く募集しています。

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藤本研究室(動画)

 

研究室OBのコメント  荻野雅之
           小笠原慎治          

研究について:光でDNAを操作する独自技術が世界を舞台に実用化へ!

本研究室では、有機化学的手法をベースに、「光」を用いて遺伝子をコントロールする独自の技術を追求し、世界の注目を集めています。新技術に関連する特許ライセンスについて海外の複数の企業から申請があり、実用化への期待も高まっています。

遺伝子工学を脱酵素化

ポストゲノム時代を迎えた現在、世界中の企業や研究機関がバイオテクノロジーに関する研究開発を行っています。従来の遺伝子研究を支えてきたのは、DNAを切断する制限酵素や、DNAの切れ目をつなぐリガーゼに代表される「酵素」です。しかし、酵素は、濃度や温度などの条件で使用が制限され、操作も複雑というデメリットがあります。これに対して私たちは、光を用いて遺伝子を操作する全く新しい技術を追求してきました。

私たちはまず、DNAの4種類の塩基のうち、T(チミン)と置き換えが可能で、特定の波長の光に反応する人工塩基を合成し、DNAの構成塩基に組み込みました。その後、A(アデニン)、C(シトシン)、G(グアニン)に対応する同様の人工塩基も作成し、光を当てるだけでDNAを切断・連結できる技術を開発しました。この技術を活かしてRNAの異常を光で修復することにも世界で初めて成功しています。

光を用いた遺伝子操作技術には、酵素を用いた従来の技術に比べて、さまざまな面でメリットがあります。まず、生きものである酵素に比べて、ハンドリングに手間がかからないという点です。このため、機械化、自動化が容易です。狙った場所に狙ったタイミングで反応を起こすことができるのも光ならではの強みです。また、反応にかかる時間はわずか0.2秒と、酵素を用いる場合の6000倍の速さを実現している上に、装置にLED光源を採用すれば半永久的に使用でき、コスト面でのメリットも大きいといえます。

次の可能性を求めて

私たちの技術は、DNAチップを使った手軽な遺伝子診断システムをはじめ、局所的疾患への幅広い応用が期待されている核酸医薬、あるいは分子プログラミングやDNAナノアーキテクチャーなどにも応用できます。研究室では、医療・健康分野に焦点を当てながらも、生命科学の枠を超えてあらゆる分野への貢献をにらんで研究を進めています。

私たちの研究の根本は、精密分子設計とこれに基づく精密有機合成の技術にあります。結果として、応用に近いテーマに取り組んでいますが、それは、純粋化学への探究心の延長線上にあるものです。所属する学生にはまず、基礎的な技術と科学の目をしっかりと養ってもらいたい。その上で大手の医療機器メーカー、医薬品関連企業、バイオチップメーカーなどとの共同研究を体験し、研究者の社会貢献のあり方について肌で感じてほしいと考えています。