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生命医科学研究センター構成的細胞生物学研究チーム

チームディレクター宮﨑牧人（Ph.D.）

English Page

研究概要

細胞は、分子から秩序構造を自己組織化する動的システムと捉えることが出来ます。小さな分子はどのような仕組みで「細胞」という広大な空間を認識し、適時適所で集合・離散しながら、細胞スケールの動的秩序や生命機能を生み出しているのでしょうか？私たちの研究チームは、主に細胞骨格をモデル系として用い、生細胞で観察される動的構造や機能が人工細胞で再現される条件を探るという構成論的手法で、この謎の解明に挑んでいます。分子の局所的な相互作用から、生命が成立する仕組みを紐解くことを目指します。

研究主分野

総合生物

研究関連分野

工学
化学
数物系科学
生物学
生物物理学
分子生物学
合成生物学

キーワード

人工細胞
細胞骨格
細胞運動
細胞分裂
構成論的手法

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。

1. Miyazaki, M., Laboni, F. S., and Kim, T.
"Reconstitution of actomyosin networks in cell-sized liposomes dissects distinct mechanisms of membrane blebbing and symmetry breaking"
Science Advances 12, eaed8818 (2026).
doi: 10.1126/sciadv.aed8818
2. Tran, L. T., Ali, S., Matsumoto, T., Yamazaki, Y., Narita, A., Miyazaki, M., and Robinson, R. C.
"Structure and dynamics of a four-protofilament microtubule from Heimdallarchaeales α/β-tubulin"
Science Advances 12, eaeh4305 (2026).
doi: 10.1126/sciadv.aeh4305
3. Sakata, H., Matsubara, H., Gomi, K., and Miyazaki, M.
"Lipid composition effects on the number and size of liposomes formed by the inverted emulsion method"
Biophysical Journal 125, 731–744 (2026).
doi: 10.1016/j.bpj.2025.12.013
4. Yamaguchi, M., Nakagawa, R., Tran, L. T., Shimizu, Y., and Miyazaki, M.
"Kinetic scheme of myosin phosphorylation by ZIP kinase"
Biochemistry 64, 4805–4817 (2025).
doi: 10.1021/acs.biochem.5c00495
5. Yamamoto, K. and Miyazaki, M.
"Optogenetic actin network assembly on lipid bilayer uncovers the network density-dependent functions of actin-binding proteins"
Nature Communications 16, 7583 (2025).
doi: 10.1038/s41467-025-62653-6
6. Yamazaki, Y., Miyata, Y., Morigaki, K., and Miyazaki, M.
"Controlling physical and biochemical parameters of actin nucleation using a patterned model lipid membrane"
Nano Letters 24, 1825–1834 (2024).
doi: 10.1021/acs.nanolett.3c02742
7. *Sakamoto, R., Izri, Z., Shimamoto, Y., Miyazaki, M., and Maeda, Y. T.
"Geometric trade-off between contractile force and viscous drag determines the actomyosin-based motility of a cell-sized droplet"
PNAS 119, e2121147119 (2022).
doi: 10.1073/pnas.2121147119
8. *Sakamoto, R., Tanabe, M., Hiraiwa, T., Suzuki, K., Ishiwata, S., Maeda, Y. T., and Miyazaki, M.
"Tug-of-war between actomyosin-driven antagonistic forces determines the positioning symmetry in cell-sized confinement"
Nat. Commun. 11, 3063 (2020).
doi: 10.1038/s41467-020-16677-9
9. *Suzuki, K., Miyazaki, M., Takagi, J., Itabashi, T., and Ishiwata, S.
"Spatial confinement of active microtubule networks induces large-scale rotational cytoplasmic flow"
PNAS 114, 2922-2927 (2017).
doi: 10.1073/pnas.1616001114
10. *Miyazaki, M., Chiba, M., Eguchi, H., Ohki, T., and Ishiwata, S.
"Cell-sized spherical confinement induces the spontaneous formation of contractile actomyosin rings in vitro"
Nat. Cell Biol. 17, 480-489 (2015).
doi: 10.1038/ncb3142