浦 朋人
URA, Tomoto
筑波大学
数理物質系
助教
Assistant Professor
Institute of Pure and Applied Sciences
University of Tsukuba
専門分野
Research fields
蛋白質科学、生物物理、応用生物化学
Protein Science, Biophysics, Applied Biological Chemistry
研究テーマ
Research project
酵素液滴の「論理素子的」役割の解明と人為的制御法の開拓
Understanding the Logic-Like Roles of Enzyme Condensates and Developing Strategies for Their Synthetic Regulation
キーワード
Keywords
酵素学 情報処理 合成生物学
Enzymology Information Processing Synthetic Biology
研究者総覧
Researchers Information
https://trios.tsukuba.ac.jp/researcher/0000004977
researchmap
https://researchmap.jp/tomotoura
経歴
Biography
2023.03 筑波大学 理工情報生命学術院 数理物質科学研究群 応用理工学学位プログラム 電子・物理工学サブプログラム 博士（工学）取得
2023.04 量子科学技術研究開発機構量子生命科学研究所 量子生命スピングループ 量子超偏極MRIチーム 日本学術振興会 特別研究員PD
2024.07 筑波大学 数理物質系 助教
2023.03 University of Tsukuba Graduate School of Science and Technology Doctoral Program in Engineering Sciences Subprogram in Applied Physics
2023.04 National Institutes for Quantum Science and Technology Institute for Quantum Life Science JSPS Research Fellowship PD
2024.07 University of TsukubaInstitute of Pure and Applied Sciences Assistant Professor
研究概要
Research Outline
細胞内では、生体触媒である酵素が、液滴という動的な集合状態をとることが知られています。本研究では、酵素液滴が細胞内で果たす役割を解明し、その「論理素子的」機能に着目することで、代謝反応の新たな制御原理の発見を目指します。細胞内観察、試験管内実験、数理モデリングという多角的なアプローチにより、液滴の形成条件を「入力」、物理化学的状態を「論理状態」、代謝への影響を「出力」として定義し、液滴を基盤とした情報処理の階層を構築します。本研究は、従来のタンパク質量制御とは異なる、酵素液滴を利用した細胞内代謝の人工的制御技術の開発に道を拓くものです。
In living cells, enzymes—biological catalysts—are known to form dynamic assemblies called droplets. This study aims to elucidate the roles of enzyme droplets and uncover their “logic gate–like” functions, thereby revealing a novel principle for controlling intracellular metabolic reactions. Through a multifaceted approach combining live-cell imaging, in vitro reconstitution, and mathematical modeling, we define the droplet formation conditions as inputs, their physicochemical states as logic states, and their metabolic effects as outputs. Based on this framework, we will construct a hierarchical information-processing system driven by enzyme droplets. Ultimately, this research will pave the way toward artificial control of cellular metabolism through enzyme droplets—an approach distinct from conventional regulation based on protein expression levels.
私が目指すトランスボーダー研究者とは
What is my goal as a transborder researcher?
目的に応じて手法や分野をよく考えて選び、意図的にトランスボーダーすることも大切ですが、ときにはあまり考えすぎず、まずやってみることでしか得られない発見もあります。私はその両方を大切にしながら、分野の枠を越えて新しい問いを見つけ、研究を進めていきたいと考えています。
Sometimes, we need to think carefully and choose the right tools and disciplines for our goals. Other times, we simply need to act without thinking too much. I value both—intentional transborder exploration and open-ended curiosity—as I pursue new questions beyond disciplinary boundaries.