Nishizaka Lab

生命科学の不思議を探る

主な研究テーマは「光学顕微鏡による分子や細胞の動態観察」。
研究室で新たに作り上げた最先端の光学顕微鏡で、
生物を形作る蛋白質分子や細胞の動きを高精度で観察しています。
生物物理の世界では、まず“見たいものがある”ことが研究意欲のきっかけです。
電子顕微鏡では死んだ生物しか観察することができませんが、光学顕微鏡であれば
水中で泳ぎ回る微細な生物の姿も大きく捉えることができます。
西坂研究室は世界でここにしかない光学顕微鏡を作り、
ここでしか見られないものを見ようとしています。

バクテリアがスパイダーマン?

バクテリアが糸を出して、コミックヒーローのように自在に動き回る…そんなことってあるのでしょうか?
学習院大学の2人の研究者が、最先端の顕微鏡を使って、その不思議な姿を捉えることに成功しました。
大きさがわずか1000分の1ミリの生き物が、さらに細い10万分の1ミリの糸をたぐり寄せて、水の中を自在に動くのです。顕微鏡の中でしか見ることのできない、ミクロの世界での生命の神秘が、また1つ、明らかになりました。
この新しい発見は、アメリカの有名な科学論文である「米科学アカデミー紀要」に、2017年6月に掲載されました。自然科学の研究において最高峰の論文誌の1つとされています。中根さんはこれまでに、3つの研究をここで発表しており、今回は4回目の快挙となりました。学習院大学の研究のレベルの高さは広く知られていますが、またそこに新しい歴史が加わったのです。


このバクテリアは光を感じて、糸を自由自在に制御します。画像の左側から強い青色光をあてると、細胞の右側からたくさんの糸が生えてきます。

このバクテリアは「目」がなくても、光の向きを認識することができます。画像の左側から強い青色光をあてると、バクテリアは光から逃げるように右側へと動きます。

中根助教のコメント

「なぜ、この小さな生命体は、スパイダーマンのように「糸」を伸縮する仕組みを発達させたのでしょうか。もしかすると、「糸」には単に運動の装置という役割だけでなく、それ以外の機能があるのかもしれません」

西坂Labの研究テーマ

  • 蛋白質1分子の構造や機能をリアルタイムで画像化できる光学顕微鏡を開発する
  • バクテリアやアーキアといった微小生物における未知の運動機構を解明する
  • ポンプやトランスポーターといった膜蛋白質を精密な装置「膜デバイス」と捉え、それらの機構を分子解剖する
  • 人工生命反応器において膜デバイスのダイナミクスを可視化するための方法論を検討する

これまでの功績

西坂研究室からは数々の世界的な業績が生み出されています。

例えば2007年の所属学生の研究では、二次元の画像から三次元の情報が得られる新しい原理の光学顕微鏡の開発に成功し、日本国内はもとより世界6カ国で特許を取得しました。
2008年の助手の研究では、タンパク質回転モーターのエンジンの動きを世界で初めて分子レベルで観察し、報道でも大きく取り上げられました。
また2014年には、西坂研究室に所属する博士後期課程の学生が、研究室で開発した高精度の光学顕微鏡を使って、マイコプラズマ・モービレというバクテリアの滑走運動の詳細な観察に成功しました。その結果、このバクテリアが人間が歩くように決まった距離を一歩一歩刻みながら前進するという事実を世界で初めて明らかにし、その研究内容は米国の著名な雑誌「米科学アカデミー紀要(PNAS)」にも掲載されました。

西坂教授とそのグループは、生物物理学や細菌学を中心に研究を発展させ、ネイチャーやその姉妹紙にこれまで7報の論文を発表しています。特に2016年に「ネイチャー・マイクロバイオロジー」に発表したアーキアという微生物の研究では、学生が第1著者になっており、これは学習院大学はじまって以来のことだったのです。

2017.12.26 産業総合技術研究所との共同研究がNHKのニュースで紹介されました.
2017.12.21 共生細菌が示す新しい形態のべん毛運動を発見し、その成果を原著論文として発表しました。詳しくはこちら
2017.09.20 第55回日本生物物理学会年会において、中根大介助教が若手奨励賞を受賞しました。 詳しくはこちら
2017.07.06 中根大介助教と西坂崇之教授の研究が、朝日新聞の紙面で大きく取り上げられました。 詳しくはこちら
2017.06.06 中根大介助教が、シネコシスティスという細菌が光から逃げる仕組みを解明し、その成果を原著論文として米科学アカデミー紀要に発表しました。 詳しくはこちら
2017.03.08 博士課程3年の木下佳昭さんが第7回日本学術振興会育志賞を受賞しました。 詳しくはこちら
これまでの学長表彰これまでの学長表彰
2016.12.01自然科学研究科生命科学専攻博士後期課程3年 木下 佳昭さん
2014.07.09自然科学研究科生命科学専攻博士後期課程1年 木下 佳昭さん
2006.11.24自然科学研究科物理学専攻博士前期課程2年 水谷 佳奈さん
これまでの卒業式総代これまでの卒業式総代
2017.3.20伊藤 竜朗
2014.3.20加藤 孝信
2010.3.20西口 能広
2007.3.20小林 大
2005.3.20大川 潤也
これまでの理学部同窓会賞受賞者これまでの理学部同窓会賞受賞者
2016.3.20葛生 祥平
2016.3.20木下 佳昭(特別賞)
2015.3.20伊藤 竜朗
2014.3.20加藤 孝信
 

君たちも研究をしないか?

これから学習院を目指す皆さんは、私にもこんな研究ができるの?と不安に感じるかもしれません。でも大丈夫です。
目白キャンパスの一角には、世界に誇る研究環境が整っています。
例えば西坂研究室には、毎年5人くらいの大学4年生が新メンバーとして入ってきます。卒業研究を始めて、助教と教授の丁寧な指導を受けながら、実験に熱中するうち、気がつけば世界の最先端の研究に加わっている・・・そんな奇跡が、当たり前のように起こっています。
生物、化学、そして物理。科学の世界に憧れている高校生の皆さん、ぜひ、学習院の扉をたたいてください。
伝統を忘れず、しかし時代のトップを目指す大学の気風が、皆さんを次のステージへと必ず高めてくれるはずです。

メンバー&卒業生インタビュー

学部生の自分がやっている研究が、世界に向けて発信されることに感動/Member学部生の自分がやっている研究が、世界に向けて発信されることに感動/member

小さい頃からSF映画が好きだったことがきっかけで、自然と物理学に興味を持ち始めました。
実際に大学で専門的に学んでみると、身のりに起こる一つ一つの物事について、考え方が変わっていきました。
3年生までは力学、光学、電磁気学、量子力学等の物理の基礎を学び、4年生からは一人一つの研究室に配属されます。研究のテーマも絞られ、より深く掘り下げる活動となります。
そんな専門的な研究を行う中で、今後は、生物物理学という今まで自分では研究してこなかった、生命に関することについてもっと深く学んでいきたいと思っています。 研究する中で、やはり先生方のアドバイスはとても貴重で、いつも感謝しています。
学習院大学の先生方は、世界でも注目される一流の方が多く、実は他校からも羨ましがられるほどの環境です。
そんな恵まれた環境の中で、国際学会に参加する機会もありました。学部生の自分がやっている研究が、世界に向けて発信されることに感動し、ますます深く研究を掘り下げたいという気持ちになりました。


演習や実験の発表を重ねることで、プレゼンテーション能力の向上につながった/Alumnus演習や実験の発表を重ねることで、プレゼンテーション能力の向上につながった/member

私が富士通を志望した動機は二つあります。一つは人工知能の分野に興味を持ったことです。自動車やスポーツの審判等、これまで人間にしかできないと思われていたことがロボット等の機械に変わる時代が近づいており、世の中に貢献できる分野だと感じました。もう一つは将棋部の先輩が富士通で働いており、仕事も趣味の将棋も生き生きと両立されている姿が印象に残ったからです。
就職活動ではメリハリをつけることを心掛けました。朝7時には研究室に行き、夕方17時までは帰らないという「自分ルール」を課すことで、就職活動と研究活動に区別をつけました。また本番の面接では自分の研究内容を専門外の人にもわかりやすく伝えることができたことや、大学から始めた将棋など色々なことにチャレンジする精神が評価され、内定につながったと感じています。理学部は演習の授業や実験発表等でプレゼンテーションの機会に恵まれており、自然と伝える力が鍛えられたことに感謝しています。

富士通株式会社
大学院自然科学研究科 物理学専攻博士課程前期2年
東京都 私立聖学院高等学校 出身


私は現在、コニカミノルタ株式会社で医療機器の研究開発の仕事をしています。現職を志望した理由は、化学系から情報系、機械系まで様々な専門分野の技術者がいる環境での仕事を通し、自身も技術者として成長しながら、世の中に役立つ医療機器を開発したいと考えたからです。そんな私を、基礎から鍛えてくれたのが、理学部物理学科の教育、そして西坂研究室です。西坂研究室では独自の光学顕微鏡を使って、私たちの身体にある重要なタンパク質「ATP合成酵素」の研究をしていました。研究のレベルは世界的にも先端であり、私も国内外のたくさんの学会で成果を発表しました。修士2年のとき、国際学会でポスター優秀賞を受賞したこと、そこでノーベル賞受賞者のクルト・ヴュートリッヒ教授とお会いできたことは今でも最高の思い出です。卒業後も、そのときの成果を海外の論文に投稿できるよう、時間を見つけては大学に通っています。理学部には、大きな装置も多数あり実験環境が充実しているのはもちろんですが、何より熱意を持った先生や学生が数多くいます。私自身、この研究環境で大きく成長することができました。西坂研究室で教わった、実験に対する姿勢および考え方は、現在でも仕事を行う上で大きな武器になっています。


主な就職先主な就職先
  • ニコン
  • 富士フィルム
  • 科研費研究員
  • オリンパス
  • 浜松ホトニクス
  • 日本学術振興会特別研究員
  • 大日本印刷(2名)
  • JR東日本
  • ブリジストン(2名)
  • コニカミノルタ
  • コンチネンタル・オートモーティブ(外資系)

研究室紹介

研究を前に進めるための日々の過ごし方までを学んでほしい

生命にとって「動き」は本質的です

MEDIA

サイエンスチャンネル
「夢を語る研究者たち」

「生命の源、タンパク質の謎に挑む」

『AQUA LIFE No.449 2016年12月号』
「いいね! 水槽のある生活!!」

西坂教授の趣味である、
水槽(水草)が紹介されました。

朝日新聞 2009年3月9日
「探究人」

学習院大理学部助教 政池知子さん
「回転する酵素」の構造追う

産経新聞 2014年8月4日

大学院生 木下佳昭さん 
マイコプラズマは歩く

科学新聞 2016年9月2日

大学院生 木下佳昭さん 
アーキア鞭毛撮影成功

子供の科学 2017年8月10日

助教中根大介さんの研究が紹介されました

朝日新聞 2017年7月5日(夕刊)

助教 中根大介さん 
ミクロのスパイダーマン

NHK北海道 2017年12月26日

卒業生 木下佳昭さんの研究がお昼のニュースで紹介されました

科学新聞 2018年1月26日

卒業生 木下佳昭さん 共生細菌「第三の移動法」

生命科学DOKIDOKI研究室 2018年2月

西坂研究室が特集されました

photoギャラリー

関連リンク