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生命機能科学研究センター細胞システム動態予測研究チーム

チームディレクター城口克之（Ph.D.）

English Page

研究概要

「生物物理学を含めた複合的なアプローチにより新しい視点から生命を理解し、医科学への貢献もめざす」
光学顕微鏡を用いた蛋白質１分子動態観察と次世代シークエンサ関連の手法開発の経験を基に、バイオイメージング・シークエンシング・機械学習を組み合わせた新規１細胞計測法を開発し、三次元空間計測へも展開しています。DNA分子バーコード法の開発により、高精度にRNA 分子を定量できるDigital RNA sequencing (dRNA-seq）を実現し、また、細菌の種類を高精度で区別して１細胞レベルで定量できる、新しい細菌叢解析法も開発しました。これらの技術開発を基盤として、生命システムの理解や、幹細胞・オルガノイドを用いた研究などにより医科学への貢献を目指しています。免疫に関わる細胞などを対象に、たくさんの共同研究も行っています。

研究主分野

総合生物

研究関連分野

工学
情報学
複合領域
総合理工
生物物理学
システム生物学

キーワード

幹細胞・オルガノイド
免疫細胞
空間細胞計測
細菌叢解析
DNA分子バーコード法

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。

1. Jin J, Liu X, Shiroguchi K.:
"Long journey of 16S rRNA-amplicon sequencing toward cell-based functional bacterial microbiota characterization"
iMetaOmics (2024).
2. Nakai-Futatsugi Y., Jin J., Ogawa T., Sakai N., Maeda A., Hironaka K., Fukuda M., Danno H., Tanaka Y., Hori S., Shiroguchi K., Takahashi M.:
"Pigmentation level of human iPSC-derived retinal pigment epithelium cell does not indicate a specific"
eLife 12 RP92510 (2024).
3. Takahashi S., Ochiai S., Jin J., Takahashi N., Toshima S., Ishigame H., Kabashima K., Kubo M., Nakayama M., Shiroguchi K., Okada T.:
"Sensory neuronal STAT3 is critical for IL-31 receptor expression and inflammatory itch"
Cell Reports 42 (12) 113433 (2023).
4. Jin J., Yamamoto R., Shiroguchi K.:
"High-throughput identification and quantification of bacterial cells in the microbiota based on 16S rRNA sequencing with single-base accuracy using BarBIQ"
Nature Protocols 19, 207 (2024).
5. Jin J.§, Ogawa T.§, Hojo N., Kryukov K., Shimizu K., Ikawa T., Imanishi T., Okazaki T., Shiroguchi K.: (§equally contributed)
"Robotic data acquisition with deep learning enables cell image-based prediction of transcriptomic phenotypes"
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 120 (1) e2210283120 (2023).
6. Cui G, Shimba A, Jin J, Ogawa T, Muramoto Y, Miyachi H, Abe S, Asahi T, Tani-Ichi S, Dijkstra JM, Iwamoto Y, Kryukov K, Zhu Y, Takami D, Hara T, Kitano S, Xu Y, Morita H, Zhang M, Zreka L, Miyata K, Kanaya T, Okumura S, Ito T, Hatano E, Takahashi Y, Watarai H, Oike Y, Imanishi T, Ohno H, Ohteki T, Minato N, Kubo M, Hollander GA, Ueno H, Noda T, Shiroguchi K, Ikuta K.:
"A circulating subset of iNKT cells mediates antitumor and antiviral immunity"
Sci. Immunol. 7, eabj8760 (2022).
7. Jin J., Yamamoto R., Takeuchi T., Cui G., Miyauchi E., Hojo N., Ikuta K., Ohno H., Shiroguchi K.:
"High-throughput identification and quantification of single bacterial cells in the microbiota"
Nat. Commun. 13, 863 (2022).
8. Zhang B., Vogelzang A., Miyajima M., Sugiura Y., Wu Y., Chamoto K., Nakano R., Hatae R., Menzies R.J., Sonomura K., Hojo N., Ogawa T., Kobayashi W., Tsutsui Y., Yamamoto S., Maruya M., Narushima S., Suzuki K., Sugiya H., Murakami K., Hashimoto M., Ueno H., Kobayashi T., Ito K., Hirano T., Shiroguchi K., Matsuda F., Suematsu M., Honjo T., Fagarasan S.:
"B cell-derived GABA elicits IL-10+ macrophages to limit anti-tumour immunity"
Nature 599, 471-476 (2021).
9. *Shiroguchi, K.*, Chin, H.F., Hannemann, D.E., Muneyuki, E., De La Cruz, E.M.*, Kinosita Jr. K.:
"Direct observation of the Myosin Va recovery stroke that contributes to unidirectional stepping along actin"
PLoS Biol. 9: e1001031 (2011) *Corresponding author.
10. *Shiroguchi K., Kinosita Jr. K.:
"Myosin V walks by lever action and Brownian motion"
Science, 316, 1208-1212 (2007).