第1期フェロー

倉持 昌弘
KURAMOCHI, Masahiro

茨城大学
応用理工学野
助教
Assistant Professor
Faculty of Applied Science and Engineering
Ibaraki University

専門分野
Research fields
生物物理
Biophysics
研究テーマ
Research project
凍結低温制御分子の機能解析および生物保存技術への展開
Functional analysis of the ice-binding proteins and their application to bio-preservation technology
キーワード
Keywords
氷結合タンパク質、線虫、X線、構造ダイナミクス
Ice-binding Protein, C. elegans, X-ray, Structural Dynamics
研究者情報
Researchers Information
https://researchers.ibaraki.ac.jp/search/detail.html?systemId=50d05e6b599e90c9520e17560c007669&lang=ja&st=researcher
researchmap
https://researchmap.jp/masahiro_kuramochi

経歴
Biography

2005年4月-2009年3月 茨城大学工学部 卒業

2009年4月–2011年3月 茨城大学大学院 理工学研究科 修士課程 修了

2011年4月–2013年8月 株式会社ハーディ

2013年9月-2014年3月 産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 協力研究員(招聘型)

2014年4月-2017年3月 筑波大学大学院 生命環境科学 博士課程 修了(博士(学術))

2016年4月-2017年3月 日本学術振興会 特別研究員DC2

2017年4月-2021年4月 東京大学 大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻 助教

2021年5月-現在        茨城大学大学院 理工学研究科(工学野) 助教

04/2005 – 03/2009 College of Engineering, Ibaraki University
04/2009 – 03/2011 Graduate School of Science and Engineering, Ibaraki University
04/2011 – 08/2013 Hardy Co., Ltd.
09/2013 – 03/2014 Biomedical R.I., AIST
04/2014 – 03/2017 Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba
04/2016 – 03/2017 JSPS Research Fellowships for Young Scientists DC2
04/2017 – 04/2021 Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo
05/2021 – present Graduate School of Science and Engineering (Engineering), Ibaraki University

研究概要
Research Outline

 

氷結合タンパク質(Ice-binding Protein: IBP)は、氷に結合するユニークなタンパク質です。このユニークな特徴は、凍結損傷の回避や長期低温保存など食品業界だけでなく、工業、医療・創薬分野でも注目を浴びています。特に、生体組織や臓器保存が課題となる医療関連分野では、最適なIBP分子選定や性能指標の提案・検討が重要であり、細胞や組織を利用した検証に加え、個体生物を使った基礎科学知見が有益な情報となります。

私はこれまで、モデル生物の一種である線虫を用いて、 IBP分子の効果を調べてきました。魚、菌類など様々な生物由来のIBP分子を、線虫に遺伝子導入し、凍結環境曝露後の線虫生存率を調べた所、線虫の凍結温度で生育したときの生存率が劇的に改善されることを発見しました。また、私たちが開発したX線ブリンキング法(Diffracted X-ray Blinking, DXB)を用いることで、線虫体内のIBP分子が氷に作用する様子を世界ではじめて捉えることにも成功しました。さらに最新の知見では、この凍結効果だけでなく、氷のない低温時にもIBP が線虫の生存率を改善することも見出しています。

中性子回折実験による構造特異的な分子機構解明、X線ブリンキング法による氷晶成長評価、蛍光観察による細胞保護作用メカニズムの理解を目指しています。

Ice-binding proteins (IBPs) are capable of binding ice crystals and inhibiting their growth. This unique function is useful for protecting freeze damage and long-term cryopreservation. Hence, IBPs have attracted attention not only in the food industry but also in the industrial, medical and drug discovery fields. In particular, the application of cell and tissue preservation techniques using IBPs is expected in the medical-related field. To this end, it is important to seek for the most suitable IBP molecules and analyse their performance. Experimental validation at the level of individual organisms would provide useful information.
Here, I characterized the relationship between the IBP effects and the physiological role by using the nematode Caenorhabditis elegans. The expression of fish- and fungus-derived IBPs in C. elegans improved its survival rate during exposure to freezing temperature. In addition, dynamic motions of IBPs were analysed in living C. elegans using the diffracted X-ray blinking (DXB) technique. I succeeded to monitor the dynamical behaviour of IBPs at freezing temperature. Recently, I also found that IBPs improve the survival rate at unfrozen low temperatures.
Currently, by using the cutting-edge techniques such as neutron diffraction, DXB and fluorescence observation, I aim to understand the structure-specific function and the cytoprotective mechanisms in IBPs.

私が目指すトランスボーダー研究者とは
What is my goal as a transborder researcher?

急速な社会情勢の変化、顕在化された様々な課題に直面し、科学技術に求められる役割も大きく変わりつつあります。時代のニーズにフィットしつつ、「研究」に主軸をおいた研究体制を構築する必要があります。TRiSTARフェローとして、専門力深化、俯瞰力、マネジメント力を深化させ、世界を牽引するサイエンスを展開し、異分野融合による学理創生、産業界も巻き込んだ社会実装を目指します。

Faced with rapidly changing social conditions and a variety of emerging challenges, the role required of science and technology is dramatically changing. It is necessary to build a research system that fits the needs of the times, while at the same time focusing on "research". As the TRiSTAR fellow, I improve my advanced expertise, overlooking and management skills. I also aim to become world-leading researcher by conducting multidisciplinary and social implementation research involving industry.

関連ページへのリンク
links

研究室HP:http://kuramochi-lab.msae.ibaraki.ac.jp/

Lab HP:http://kuramochi-lab.msae.ibaraki.ac.jp/

ピックアップムービー

  • TRiSTARフェロー紹介 第1期フェロー 倉持 昌弘 KURAMOCHI, Masahiro