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大学院生募集(修士課程・博士課程)


東京大学大学院・新井研究室では、
東京大学 / 大学院総合文化研究科 / 広域科学専攻 / 生命環境科学系
東京大学 / 大学院理学系研究科 / 物理学専攻
の2つの専攻から大学院生を受け入れています。

タンパク質のことを究めたい、医療や産業などに役に立つタンパク質を作って社会貢献したい
という意欲的な学生をお待ちしています。

見学や相談等はいつでも受け付けています。新井までメールで、お気軽にご連絡ください。
arai (at) bio.c.u-tokyo.ac.jp

※受験を希望される方は、出願前に必ず一度はご相談ください。

大学院入試情報(修士課程


令和4年4月入学(もしくは令和3年9月入学)
東京大学 大学院総合文化研究科 広域科学専攻 生命環境科学系(修士課程)

入試の詳細は、大学院総合文化研究科へ

修士課程入試説明会
 令和3年4月24日(土)オンライン開催
 (全体説明会、生命系説明会、研究室訪問ありの予定)
 説明会の詳細はこちら

入試に関する日程
 出願期間: 令和3年7月1日(水)〜7月7日(水)午後4時  
 出願書類: 募集要項で確認すること
 課題提出期間: 令和3年7月27日(火)〜7月30日(金)午後4時  
 提出課題: 募集要項で確認すること
 口述試験対象者発表: 令和3年8月18日(水)午後2時
 口述試験: 令和3年8月23日(月)〜8月29日(日)
 合格発表: 令和3年9月3日(金)正午
 入学時期: 令和4年4月〜 または 令和3年4月〜

*出願書類としてTOEFLスコアが必要となるので、早めに準備すること。


令和3年度4月入学
東京大学 大学院理学系研究科 物理学専攻(修士課程)

入試の詳細は、大学院理学系研究科へ


大学院入試情報(博士課程


令和4年4月入学(もしくは令和3年9月入学)
東京大学 大学院総合文化研究科 広域科学専攻 生命環境科学系(博士課程)

入試の詳細は、大学院総合文化研究科へ

令和4年4月入学希望者
 出願期間: 令和3年12月10日(金)〜12月14日(火)午後4時
 選考試験: 令和4年 1月27日(木)〜 2月 4日(金)

令和3年10月入学希望者
 出願期間: 令和3年 6月25日(金)〜 7月 1日(木)午後4時
 選考試験: 令和3年 8月27日(金)〜 8月29日(日)



令和4年4月入学
東京大学 大学院理学系研究科 物理学専攻(博士課程)

入試の詳細は、大学院理学系研究科へ


研究テーマ


当研究室では、
 1.医療や産業に役立つタンパク質をデザインする
 2.タンパク質のフォールディング問題を解く
という2つの研究を行っています。


1.医療や産業に役立つタンパク質をデザインする

私たちは現在、産業や医療に役立つタンパク質を合理的に創製することを目指して研究を進めています。実際に有用タンパク質を設計し作製することによって、デザイン法を発展させ、フォールディング機構の理解を深めることができます。具体的には以下の2つの手法で、次のようなタンパク質の設計を目標にしています。

【目標1 創薬への応用】アレルギー、がん、ウイルス感染などの疾患に関わるタンパク質間相互作用の阻害剤を開発し、創薬への応用を目指す。
【目標2 産業への応用】バイオエネルギー等を効率的に生産できる有用酵素を開発する。
【目標3】オプトジェネティクス(光遺伝学)に利用可能なタンパク質の理論的設計
【目標4】細胞内に存在する物質を定量するためのセンサータンパク質の開発
【目標5】食品タンパク質の物性解析

【手法1 理論的設計】画期的なタンパク質設計用ソフトウェアRosettaや、人工知能(AI)などを駆使して有用タンパク質を理論的に設計後、実験で検証する。また、新たな理論的設計法の開発も行う。
【手法2 進化分子工学実験】大量の変異体をランダムに、もしくは網羅的に構築し、その中から高機能化した変異体をスクリーニングする。これを繰り返して高速人工進化を行い、有用タンパク質を創出する。

計算機を用いて有用な新規タンパク質を理論的に設計し、産業や医療に応用できれば、私たちの生活は一変するでしょう。あと数十年後にはそのような時代が来ると期待されています。現在私たちは、そのような夢の実現に向けて、医薬品の開発などに役立つタンパク質の理論的設計に取り組んでいます。

現在、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)によって世界中の人々が大きな影響を受けています。私たちはSARSコロナウイルス(SARS-CoV-2)の感染を阻止するための阻害剤開発にも取り組み始めています。

また、2011年3月以降、原発やエネルギーは大きな社会問題になっています。震災以降、誰もが、震災復興に向けて、何か自分にできることはないだろうかと考えたことと思います。私たちも、生命科学研究の立場から、何かできることはないか?と真剣に考えました。いろいろと調査し考えた結果、私たちの研究室では現在、バイオエネルギーの効率的生産を目指した研究を始めています。この間の経緯については、次のリンクをご参照ください。
    「バイオエネルギーをつくる 〜私たちの決意表明」
バイオエネルギーとは、生物から作られる軽油、重油、エタノールなどのことであり、化石資源や原子力発電などに代替するエネルギーとして注目を集めています。現状では、その生産効率は悪く、実用化は困難です。私たちは、これまでに培ったタンパク質科学の知識を総動員して、バイオエネルギーを生産しうる酵素タンパク質を高活性化し、バイオエネルギー生産の実用化を目指します。


2.タンパク質のフォールディング問題を解く

さらに私たちは、第二の遺伝情報解読問題とも言われる「タンパク質のフォールディング問題」を解決することを目指した研究も展開しています。主な目標は次の通りです。これらのテーマは、現在の生命科学研究において最も基本的な重要課題です。詳細は 「研究内容」のページ をご覧ください。

【天然変性タンパク質の機能発現機構の解明と創薬への応用】最近発見された「天然変性タンパク質」は、機能発現と同時にフォールディングする新たなタンパク質であり、多くの疾患と関与する。NMR分光法などを駆使してその機能発現機構を解明し、創薬に応用する。

【細胞内での「液-液相分離」のメカニズム解明と制御法の開発】天然変性タンパク質によって引き起こされる「液-液相分離」(膜のないオルガネラ)は、細胞生物学における最もホットな話題のひとつである。この機構解明と制御法の開発を行い、相分離生物学を切り拓く。

【理論的研究】実験で観測されたタンパク質のフォールディング反応を説明できる理論モデルを構築する。特に統計力学を用いた理論を完成させる。また、分子動力学シミュレーションにより、タンパク質のフォールディングや機能発現に伴う構造ダイナミクスを解明する。

【タンパク質の構造・機能予測】機械学習や深層学習によってタンパク質のアミノ酸配列・構造・機能のデータベースを解析し、アミノ酸配列情報のみからタンパク質の立体構造と機能を予測する方法を開発する。



研究室の運営方針


学生の皆さんには、新年度の始めに、一人一つずつ研究テーマを選択してもらいます。各々のバックグラウンドや興味に合わせてテーマを選ぶことができます。

目標設定、研究計画の立て方、実験のやり方、データの解析と考察、次の実験の立案などについて、教員と十分に話し合って研究を進めていきます。また、実験や計算の技術等についても、丁寧に指導します。理論計算の経験がなくても、熱意があるなら大丈夫です。これからは、創薬や生命科学の研究においても、理論が大活躍する時代です。

可能ならば、実験的研究と理論的研究の両方のアプローチを経験してみることが推奨されます。

研究室内でのコミュニケーションを密にし、和やかな雰囲気の中で、アクティブに研究を進められる環境づくりを目指します。また、各学生の強みを活かした、研究室内での共同研究を奨励します。


研究室での一日


朝は10時半から開始。
午後1時ころに皆で一緒に昼食に行きます。12時〜1時の駒場生協はかなり混んでいるので、時間をずらしてます。
新井は基本的にいつも、学生と一緒の居室にいますので、研究打合せや質問はいつでもどうぞ。
帰宅は、あまり遅くならないようにしましょう。安全のために、夜間の実験は控えましょう。


研究室での一週間


毎週火曜日 10:30〜 研究成果発表と英語論文紹介を、隔週で行っています。


研究室での一年間


 1〜2か月に一度は、皆で飲みに行きたいですね。なぜか日本酒好きが多いです。
 データが出てきたら、学会発表に行きます。(今年は北海道の予定。行けるといいな)
 共同研究先に行くこともあります。
 つくばの研究所(高エネ研の放射光実験施設)や横浜の理化学研究所などに実験に行くこともあります。


新井 宗仁

東京大学 大学院総合文化研究科
広域科学専攻 生命環境科学系

東京大学 大学院理学系研究科
物理学専攻

東京大学 教養学部 統合自然科学科
統合生命科学コース


〒153-8902
東京都目黒区駒場3-8-1
駒場Iキャンパス
16号館623B, 624, 625室
arai (at) bio.c.u-tokyo.ac.jp