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生命工学領域のタイトル画像

健康で活力のある長寿社会の実現を目指して

生命工学領域は、新たな健康評価技術や創薬推進技術の開発、 あるいは個人の状態に合わせて健康維持・増進・回復を推進する技術の開発により、ライフ・イノベーションに貢献します。また、バイオプロセスを用いた環境負荷低減技術の開発により、グリーン・イノベーションに貢献します。これらの活動により、健康で安心して暮らせる健康長寿社会や環境負荷を抑えた持続可能な社会の実現を目指します。

生命工学領域の体制図1


重要戦略詳細

創薬基盤技術の開発

創薬のリードタイムを短縮するために、これまで絨毯爆撃的に行われてきた古典的な新薬の探索から脱却し、短時間に低コストで成功率の高いスマートな創薬プロセスを実現することを目指します。そのために、ロボットやナノテクノロジー、数理解析技術を駆使した創薬最適化技術、ゲノムデータから疾病因子を推定したりゲノム情報の秘匿検索を行ったりするゲノム情報解析技術、糖鎖などのバイオマーカーによる疾病の定量評価技術など、新しい創薬の基盤となる技術を開発します。そのため、以下の研究開発に取り組みます。

  • 産総研が優位性をもつバイオとITを統合した医薬リード化合物最適化技術の高度化・高速化を進め、新薬開発速度の加速および開発コストの低減に資する創薬基盤技術の開発を行います。
  • 産総研がもつ優れた糖鎖解析技術やライブラリー解析技術を応用して、疾患に特異的に反応する分子標的薬の開発に資する基盤技術の開発を行います。
  • 生体分子の構造や機能を理解するとともに、得られた知見を活用し、新しい創薬技術基盤、医療技術基盤の開発を行います。

医療基盤・ヘルスケア技術の開発

豊かで健康的なライフスタイル実現のために、医療基盤・ヘルスケア技術の開発を行います。そのために、損傷を受けた生体機能を幹細胞などを用いて復元させる再生医療などの基盤となる幹細胞の標準化と細胞操作技術の開発、健康状態を簡便に評価できる技術や感染症などの検知デバイスの開発、さらに、生体適合性や安全性の高い医療材料や医療機器の開発を行います。そのため、以下の研究開発に取り組みます。

  • 先進医療技術を確立するための基盤となる細胞操作技術と医療機器・システムの技術開発を行います。さらにガイドライン策定と標準化による幹細胞ならびに医療機器などの実用化支援を行います。
  • 健康状態を簡便に評価する技術や感染症などの検知デバイスの開発を目指して、健康にかかわる分子マーカーや細胞の計測技術、生理状態の計測技術、そのデバイス化技術の開発を行います。

生物機能活用による医薬原材料などの物質生産技術の開発

化石燃料代替物質、化成品原料、医薬品原料、有用タンパク質、生物資材など、物質循環型社会の実現のために、遺伝子組み換え技術を用いて微生物や植物の物質生産機能を高度化し、バイオプロセスを用いた医薬原材料などの有用物質を効率的に生産する技術の開発を行います。そのため、以下の研究開発に取り組みます。

  • バイオプロセスによる高効率な物質生産技術の開発を進め、医薬原材料、有用タンパク質、生物資材、新機能植物品種、化石燃料代替物質、化成品原料などの有用物質を高効率に生産する技術の開発を行います。
  生命工学領域の体制図2

最近の研究成果

共生細菌が宿主昆虫の幼虫と成虫で異なる機能を担う

湿地に生息し、幼虫は水中で植物の根から汁を吸い、成虫は陸上で葉を食べるという特異な生態をもつネクイハムシ類の消化管やマルピーギ管にいる共生細菌マクロプレイコーラのゲノム解読と機能解析を行った。その結果、多くの遺伝子を失って著しく小さくなった共生細菌ゲノムの機能は、植物の汁に不足しているタンパク質の合成に必要な必須アミノ酸などの栄養素供給と、ハムシ自身は持っておらず植物の細胞壁の消化に必要なペクチン分解酵素の生産に特殊化していることを解明した。今回、1種類の共生細菌が同じ宿主昆虫の幼虫と成虫で全く異なる機能を果たしうることを初めて明らかにした。共生進化の過程を理解するうえで興味深い新知見であるとともに、ネクイハムシ類の中には、稲やレンコンを加害するイネネクイハムシのような害虫が含まれることから、共生細菌を標的とした新たな害虫防除法の開発につながる可能性も期待される。

生命工学領域の最近の研究成果の概要図

キアシネクイハムシの成虫(左)と幼虫(右)

完全に非破壊的に抗体の高次構造を解析

抗体の高次構造(HOS)情報を、製剤条件・低温保存温度で、非破壊的に取得できる、独自のNMR測定技術を開発した。バイオ医薬の躍進に伴い、その薬効や安全性をHOSに基づいて評価することが求められている。しかしながら、溶液組成や測定温度の制約を受けずに、抗体などの高分子量バイオ医薬のHOS情報を非破壊的に取得する技術は確立されていなかった。今回、新たに開発した窒素核観測CRINEPT法(N-CRINEPT法)には、産総研のNMR測定技術をさらに高度化し、高分子量条件でNMR信号の生成効率を最大化する全く新たな実験スキームを導入した。これにより、大幅な感度とHOS情報の網羅性の改善、完全な非破壊性を実現した。今回開発した技術により、抗体分子のHOS情報を、製剤保存条件で、ありのまま取得できるようになり、抗体医薬の研究開発への貢献が期待される。また、本手法を用いることでNMR法により解析可能なタンパク質の数を飛躍的に向上させることが可能である。

生命工学領域の最近の研究成果の概要図

バイオ医薬のHOSを完全非破壊で観測できるN-CRINEPT法

研究ユニット

バイオメディカル研究部門

生体機能を解明、計測、応用することによるバイオ産業への展開

バイオメディカル研究部門では研究開発による社会課題解決、特に健康医療に関する社会ニーズに応えるのみならず、研究開発を通じた人材育成を進めることにより健康長寿社会実現に永続的に貢献することを目的としています。

研究戦略
研究者自身の研究の位置づけ(「生物機能解明」、「生物機能計測」、「生物機能応用」)、研究目的を明確にし、効率よく研究目標に達成し、広く成果発信に努めます。生命工学領域研究の特色である個人の興味から湧き出るアイディアに基づく個々のシーズを芽吹かせます。部門経営として夫々の課題を有機的に融合し、より付加価値の高い研究成果として発信をするとともに、シーズを上手く発展させるための体制を積極的に構築し、速やかな研究展開を図り、技術を確立ならびに成果発表に結び付けます。また、外部連携を促進させるためのイベントを積極的に開催し、企業ニーズをサーチするとともに橋渡し連携の緒とします。バイオメディカル研究を社会実装するためには医学連携が重要となるため、外部大学医学部や医療研究機関との連携強化に努めます。

人材育成
研究戦略実施のために必要なスキルを研究者の適正や年齢に合わせて獲得・向上させ、部門研究戦略実施に貢献させます。ユニークな研究技術は、バイオメディカル研究部門のレジェンドとして世代を超えて継承し、次世代が発展、展開させ、永続的な骨太の研究開発力を維持します。さらに研究開発力のみならず、纏まりを持った体制で研究推進をするうえで必要なマネージメント能力、調整能力、危機管理能力といったスキルを磨かせ、人間総合力の高い魅力ある人格完成に努め、金蘭の連携をもって技術の社会実装にバイオメディカル研究部門総合力で実現加速させます。

バイオメディカル研究部門の研究イメージ画像

バイオメディカル研究部門のプレゼンス

研究拠点

つくばセンター(中央)、関西センター

参画する技術研究組合

  • 次世代バイオ医薬品製造技術研究組合(MAB)

所在地

〒305-8566 茨城県つくば市東1-1-1 中央第6
電話:029-861-6022  FAX:029-858-3282
バイオメディカル研究部門WEBサイト

生物プロセス研究部門

バイオテクノロジーによるものづくりのための基盤研究から実用化へ

生物プロセス研究部門は、生物プロセスによる高効率な物質生産を目指した基礎的・基盤的研究から実用化研究に至るまでの一貫した研究を行い、化石燃料代替物質、化成品原料、医薬原材料、有用タンパク質、生物資材、新機能植物品種など、物質循環型社会の実現ならびに高品位な物質生産技術の開発に貢献します。

これらの目的を達成するために

  1. 微生物をはじめとする各種生物遺伝子資源の探索技術の開発
  2. 遺伝子組換え植物・微生物・動物などによる有用物質生産技術の開発
  3. タンパク質・核酸・生体関連化学物質材料などの開発

に取り組みます。

生物プロセス研究部門の研究イメージ画像

当研究部門の概要

研究拠点

北海道センター、つくばセンター(中央)

所在地

〒062‑8517札幌市豊平区月寒東2条17‑2‑1
電話:011‑857‑8537 FAX:011‑857‑8915
生物プロセス研究部門WEBサイト

健康医工学研究部門

医療機器基盤・ヘルスケア技術の開発により健康な社会づくりへ貢献

健康医工学研究部門では、持続可能な社会の中で健康かつ安全・安心で質の高い生活の実現を目指し、生体工学、生物学、材料化学、物理学などの知識や知見を結集・融合することによって人間や生活環境についての科学的理解を深め、それに基づいて、人と適合性の高い製品や生活環境を創出するための研究開発を行います。

大学や産業界とも連携し、基礎研究から橋渡し研究を進め、健康工学研究領域の確立、並びに21世紀における新たな健康関連産業創出に貢献することを目指します。

また、地域の健康関連産業の活性化への貢献も任務とします。

健康医工学研究部門の研究イメージ画像

分野横断的な知識・知見の結集・融合による健康工学研究の推進

研究拠点

四国センター、つくばセンター(中央、東)

所在地

〒761‑0395香川県高松市林町2217‑14
電話:087‑869‑3526 FAX:087‑869‑4178
健康医工学研究部門WEBサイト

細胞分子工学研究部門

健康長寿に貢献する先端基盤技術の開発

全ての生物体を構成する最小単位の細胞の中には未だ未知の仕組みが数多くそなわり、生命をつくりあげています。私たちは、その細胞の中の分子的機序を解明しそれを技術基盤としながら、医療・創薬からヘルスケア領域まで、最先端の技術を社会へ提供していきたいと考えています。特に、これまでの実績をもつ糖鎖解析・幹細胞操作・天然化合物生産・バイオ計測・バイオITの最先端技術を融合させながら、今後期待される再生医療や個別化医療、健康長寿に貢献する技術開発を推進します。

細胞分子工学研究部門の研究イメージ画像

細胞分子工学研究部門の基盤技術

研究拠点

つくばセンター(中央)、臨海副都心センター

参画する技術研究組合

  • 幹細胞評価基盤技術研究組合(SCETRA)
  • 次世代天然物化学技術研究組合

所在地

〒305-8568 茨城県つくば市東1-1-1 つくば中央第5、第6
Eメールアドレス:M-cmb5-info-ml*aist.go.jp(*を@に変更して使用してください。)
細胞分子工学研究部門WEBサイト

その他の研究推進組織

研究ラボ

  • 次世代治療・診断技術研究ラボ
  • AIST-INDIA機能性資源連携研究ラボ

生命工学領域研究戦略部

連絡先:生命工学領域研究戦略部 研究企画室

メール:life-liaison-ml*aist.go.jp(*を@に変更して送信下さい。)
話:029-862-6032


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国立研究開発法人産業技術総合研究所