研究概要
私たちの研究室は、「生命とは何か？」という根本的な問いに対する理解を深めることを目指しています。近年の分子生物学と構造生物学の目覚ましい進歩により、生命現象の理解は大きく前進しましたが、この本質的な問いへの答えはまだ見出されていません。
我々のアプローチの特徴は、想像図や静的なモデルではなく、生きた細胞内で起こる生命現象を分子レベルで直接観察することです。これを実現するために、以下の3つの主要な技術開発に取り組んでいます：
1. 高解像度生細胞イメージング技術：生きた細胞内で働く分子を直接観察するための先端顕微鏡技術の開発
2. 細胞状態可視化プローブ：細胞の動的な状態変化を可視化するための革新的な分子プローブの設計と合成
3. 画像解析手法：顕微鏡画像から有用な情報を抽出するための数理・計算科学的手法の開発
これらの技術を統合し、特に神経細胞の観察に応用することで、脳の機能や神経疾患のメカニズムの解明に貢献することを目指しています。 私たちの研究は、生物学、物理学、化学、情報科学の融合領域に位置し、学際的なアプローチを通じて生命科学の新たな地平を切り開くことを目標としています。
主要論文
Kondratiev AY, Inutsuka Y, Okada Y. Continuous cell cycle representation using ordinal regression and siamese network from quantitative phase images. ISBI2024, 2024.
Wu Q, Taki M*, Tanaka Y, Kesherwani M, Phung QM, Enoki S, Okada Y*, Tama F*, Yamaguchi S*. Stereochemistry-Dependent Labeling of Organelles with a Near-Infrared-Emissive Phosphorus-Bridged Rhodamine Dye in Live-Cell Imaging. Angewandte Chemie International Edition, 63: e202400711, 2024.
Ando R, Shimozono S, Ago H, Takagi M, Sugiyama M, Kurokawa H, Hirano M, Niino Y, Ueno G, Ishidate F, Fujiwara T, Okada Y, Yamamoto M, Miyawaki A. StayGold variants for molecular fusion and membrane-targeting applications. Nat Methods. 2023.
Ishikawa S, Iwanaga Y, Ueyama T, Li X, Hojo H, Fujinaga I, Katashima T, Saito T, Okada Y, Chung U, Sakumichi N, Sakai T. Percolation-induced gel–gel phase separation in a dilute polymer network. Nat. Mater. 22: 1564–1570, 2023.
Okamoto K, Fujita H, Okada Y, Shinkai S, Onami S, Abe K, Fujimoto K, Sasaki K, Shioi G, Watanabe TM. Single-molecule tracking of Nanog and Oct4 in living mouse embryonic stem cells uncovers a feedback mechanism of pluripotency maintenance. EMBO J. 42: e112305, 2023.
Fukuda T, Furukawa K, Maruyama T, Yamashita SI, Noshiro D, Song C, Ogasawara Y, Okuyama K, Alam JM, Hayatsu M, Saigusa T, Inoue K, Ikeda K, Takai A, Chen L, Lahiri V, Okada Y, Shibata S, Murata K, Klionsky DJ, Noda NN, Kanki T. The mitochondrial intermembrane space protein mitofissin drives mitochondrial fission required for mitophagy. Mol Cell. 83: 2045-2058.e9, 2023.
Nozaki T, Shinkai S, Ide S, Higashi K, Tamura S, Shimazoe MA, Nakagawa M, Suzuki Y, Okada Y, Sasai M, Onami S, Kurokawa K, Iida S, Maeshima K. Condensed but liquid-like domain organization of active chromatin regions in living human cells. Science Advances. 9: eadf1488, 2023.
Katoh TA, Omori T, Mizuno K, Sai X, Minegishi K, Ikawa Y, Nishimura H, Itabashi T, Kajikawa E, Hiver S, Iwane AH, Ishikawa T, Okada Y, Nishizaka T, Hamada H. Immotile cilia mechanically sense the direction of fluid flow for left-right determination. Science. 379: 66-71, 2023.
Nagao Y, Sakamoto M, Chinen T, Okada Y, Takao D. Robust classification of cell cycle phase and biological feature extraction by image-based deep-learning. Mol Biol Cell 31: 1346-1354, 2020.
Fujioka Y, Alam JM, Noshiro D, Mouri K, Ando T, Okada Y, May AI, Knorr RL, Suzuki K, Ohsumi Y, Noda NN. Phase separation organizes the site of autophagosome formation. Nature 578: 301-305, 2020.
略歴
1993年東京大学医学部医学科卒。医師、医博。同大学院にて学振特別研究員、助手を経て 2011年より理研・生命システム研究センター(2018年の改組により生命機能科学研究センター)チームリーダー。2016年より東京大学大学院理学系研究科物理学専攻教授(理研と兼務)。2020年より東京大学大学院医学系研究科分子細胞生物学専攻教授(理研、理学系と兼務)。
専門は細胞生物学、生物物理学。光学顕微鏡(一分子イメージング、超解像顕微鏡法)を中心に様々なイメージング技術を駆使して研究を行っている。
