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主任研究員研究室佐甲細胞情報研究室

主任研究員佐甲靖志（D.Sc.）

English Page

研究概要

細胞の示す複雑で柔軟な活動は、細胞内情報処理分子システムの働きに依っています。細胞は外界の情報を関知して適応的に振る舞いますが、個々の分子反応は熱ゆらぎ程度の低エネルギーで確率的に起こり、数のゆらぎが無視できない数十から数百分子の反応で細胞が応答するなど、分子システムは大きなゆらぎに曝（さら）されています。個々の分子反応と細胞の活動は、どのように関係しているのでしょうか。細胞は分子反応のゆらぎを補正する仕組みを持っているようですが、一方でゆらぎを積極的に利用するように進化して来たのかもしれません。私たちは、細胞内で個々の分子反応を計測する方法を開発して、分子反応と細胞行動の関係を「腑に落ちる」ように説明したいと努力しています。

研究主分野

生物学

研究関連分野

複合領域
総合生物
生物物理学

キーワード

細胞内情報伝達
バイオイメージング

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。

1. Okamoto, K., Hibino, K., and Sako, Y.:
"In-cell single-molecule FRET measurements reveal three conformational state changes in RAF protein"
Biochim. Biophys. Acta. Gen. Subj. 1864(2), 129358 (2020).
2. Yanagawa, M., Hiroshima, M., Togashi, Y., Abe, M., Yamashita, T., Shichida, Y., Murata, M., Ueda, M., and Sako, Y.:
"Single-molecule diffusion-based estimation of ligand effects on G protein-coupled receptors"
Sci. Signal. 11(548), eaao1917 (2018).
3. Hiroshima, M., Pack, C.-G., Kaizu, K., Takahashi, K., Ueda, M., and Sako, Y.:
"Transient acceleration of epidermal growth factor receptor dynamics produces higher-order signaling clusters"
J. Mol. Biol. 430(9), 1386-1401 (2018).
4. Maeda, R., Sato, T., Okamoto, K., Yanagawa, M., and Sako, Y.:
"Lipid-protein interplay in dimerization of juxtamembrane domains of epidermal growth factor receptor"
Biophys. J. 114(4), 893-903 (2018).
5. Nakamura, Y., Umeki, N., Abe, M., and Sako, Y.:
"Mutation-specific mechanisms of hyperactivation of Noonan syndrome SOS molecules detected with single-molecule imaging in living cells"
Sci. Rep. 7(1), 14153 (2017).
6. Arata, Y., Hiroshima, M., Pack, C.-G., Ramanujam, R., Motegi, F., Nakazato, K., Wiseman, P. W., Sawa, H., Kobayashi, T. J., Brandão, H. B., Shibata, T., and Sako, Y.:
"Cortical polarity of the RING protein PAR-2 is maintained by exchange rate kinetics at the cortical-cytoplasm boundary"
Cell Rep. 16(8), 2156-2168 (2016).
7. Takanezawa, S., Morita, S.-i., Ozaki, Y., and Sako, Y.:
"Raman spectral dynamics of single cells in the early stages of growth factor stimulation"
Biophys. J. 108(9), 2148-2157 (2015).
8. Mouri, K., and Sako, Y.:
"Optimality conditions for cell-fate heterogeneity that maximize the effects of growth factors in PC12 cells"
PLoS Comp. Biol. 9(11), e1003320 (2013).
9. Hiroshima, M., Saeki, Y., Okada-Hatakeyama, M., and Sako, Y.:
"Dynamically varying interactions between heregulin and ErbB proteins detected by single-molecule analysis in living cells"
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 109(35), 13984-13989 (2012).
10. Okamoto, K., and Sako, Y.:
"Variational Bayes analysis of a photon-based hidden Markov model for single-molecule FRET trajectories"
Biophys. J. 103(6), 1315-1324 (2012).