Yuki Kimura 研究室

木村ユキ研究室では、細胞内の代謝物質の濃度変化を検知し、それに応じて遺伝子の発現を制御するセンサーシステムの開発を行っています。研究の対象としているのは、ヒ素（亜ヒ酸イオン）、フコース、S-アデノシルメチオニン（SAM）、コリンなど、生命活動に重要な役割を持つ様々な物質です。これらの物質が細胞内でどの程度存在するかを正確に感知し、それを遺伝子発現の ON・OFF スイッチとして機能させることを目指しています。 研究では、天然由来の転写因子（タンパク質）に変異を導入する進化工学的手法を活用しています。複数の遺伝子を組み合わせたり、タンパク質同士を融合させたりすることで、目的の物質に対して高感度で応答するセンサーを設計・構築し、さらに指向進化と呼ばれる方法を通じて段階的に性能を向上させています。特に、目的物質の濃度が低い状態でも確実に反応し、不要な誤検知を避けるといった厳密性の確保に注力しています。 主な成果として、開発したセンサーシステムが代謝物質の濃度上昇に対して反応する機構（ON 型）と、低下に対して反応する機構（OFF 型）の両方を実現できることが示されました。さらに、単一の物質に対して複数の出力を制御したり、異なる応答パターンの間を相互に切り替えたりできるセンサーも構築されています。これらの基礎研究は、医療診断や環境汚染物質の検出、微生物を用いた有用物質の生産制御などの応用につながる可能性があります。