木原 隆典／キハラ タカノリ／Takanori Kihara
| 所属 | 【学部】 環境生命工学科 【大学院】 環境システム専攻バイオシステムコース |
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| 役職/職名 | 教授 | |
| 学位（授与機関） | 博士（学術）（東京大学） | |
| 担当科目 | 【学部】 分子生物学，遺伝子工学，物理化学有機化学実験, 生命科学分析, 環境生命入門実習 【大学院】 分子細胞生物学，分子細胞生物学特論 |
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| 略歴 |
2000.3. 学士（教養）（東京大学教養学部） |
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| 専門分野 | 細胞生物学、細胞工学、細胞外マトリックス、生物物理学、Deep Learning | |
研究内容
木原研究室では、ヒトなどの細胞を用いて、細胞と細胞外マトリックスが示す生命現象の研究を行っています。
細胞は私たちの体を構成する最も小さな基本単位です。その種類は270とも言われ、それぞれの細胞が様々な機能を持っています。さらにこうした細胞がそれぞれ単独に働くのではなく、お互いに協働して組織?器官?臓器?器官系を作り、最終的に個体としての生存を可能にしています。
細胞は私たちを構成する基本単位ですが、もちろんこの細胞だけでは私たちの体を構築することはできません。細胞の周りには細胞外マトリックスという細胞を支え、細胞を維持するための環境が作られており、この細胞外マトリックスの中に細胞が存在している状態こそが、私たちの基本単位となっています。
私たちは、この細胞と細胞外マトリックスによって構築される私たち高等生物の基本単位がいかに作られるのか、さらにこの基本単位によってどのような生命現象が実現されているのかについて研究を行っています。
特に現在は、骨組織の形成機構、平滑筋細胞の機能制御、白血球表層分子構造、核小体の物理環境、さらには細胞画像を解析するためのDeep Learningシステムについて研究を行っています。
研究助成 （2012-2024）
● 科学研究費補助金 基盤研究（C）
エクソソームによる骨組織形成制御と骨組織によるエクソソーム貯蔵
（2024.4-2027.3） 研究代表者
● 科学研究費補助金 基盤研究（C）
ヒト筋線維芽細胞の平滑筋細胞形質転換にかかる分子機構の解析と形質転換要素の同定
（2021.4-2024.3） 研究代表者
● 科学研究費補助金 基盤研究（C）
エクソソームを基軸とした石灰化形成機構の解明
（2016.4-2019.3） 研究代表者
● リバネス研究費 富士フィルム賞
石灰化に対する各種細胞外基質分子の効
（2016.3-2017.2）研究代表者
● 科学研究費補助金 若手研究（B）
平滑筋細胞分化過程におけるアクチン繊維構造体の物理特性解析
（2012.4-2014.3） 研究代表者
● 科学研究費補助金 新学術領域「超高速バイオアセンブラ」 公募研究
各種石灰化形成における細胞動態の解析とそれを利用した生体外石灰化モデルの構築
（2012.4-2014.3） 研究代表者
研究業績 （2013-2024）
【学術論文】
● Do, T.L., Tachibana, K., Yamamoto, N., Ando, K., Isoda, T., Kihara, T., Interaction of SARS-CoV-2 Spike protein with ACE2 induces cortical actin modulation, including dephosphorylation of ERM proteins and reduction of cortical stiffness, Human Cell, 38, 3 (2025)
● Tachibana, K., Nakamura, Y., Do, T.L., Kihara, T., Kawada, H., Yamamoto, N., Ando, K., Mutations in the SARS-CoV-2 Spike proteins affected the ACE2-binding affinity during the development of Omicron pandemic variants, Biochem Biophys Res Commun, 719, 150120 (2024)
● Phan, T.K.T., Do, T.L., Tachibana, K., Kihara, T., Alpha-mangostin dephosphorylates ERM to induce adhesion and decrease surface stiffness in KG-1 cells, Human Cell, 35, 189-198 (2022)
● Kihara, T., Matsumoto, T., Nakahashi, Y., Tachibana, K., Mechanical stiffness softening and cell adhesion are coordinately regulated by ERM dephosphorylation in KG-1 cells, Human Cell, 34, 1709-1716 (2021)
● Phan, T.K.T., Shahbazzadeh, F., Kihara, T., Alpha-mangostin reduces mechanical stiffness of various cells, Human Cell, 33, 347-355 (2020)
● Tachibana, K., Ohnishi, H., Haghparast, S.M.A., Kihara, T., Miyake, J., Activation of PKC induces leukocyte adhesion by the dephosphorylation of ERM, Biochem Biophys Res Commun, 523 (1), 177-182 (2020)
● Kihara, T., Umezu, C., Sawada, K., Furutani, Y., Osteogenic cells form mineralized particles, a few μm in size, in a 3D collagen gel culture, PeerJ, 7, e7889 (2019)
● Phan, T.K.T., Shahbazzadeh, F., Pham, T.T.H., Kihara, T., Alpha-mangostin inhibits the migration and invasion of A549 lung cancer cells, PeerJ, 6, e5027 (2018)
● Kihara, T., Sugimoto, Y., Shinohara, S., Takaoka, S., Miyake, J., Cysteine-rich protein 2 accelerates actin filament cluster formation, PLoS One, 12 (8), e0183085 (2017)
● Kihara, T., Kashitani, K., Miyake, J., In silico characterization of cell-cell interactions using a cellular automata model of cell culture, BMC Res Notes, 10 (1), 283 (2017)
● Haghparast, S.M.A., Kihara, T., Miyake, J., Distinct mechanical behavior of HEK293 cells in adherent and suspended states, PeerJ, 3, e1131 (2015)
● Han, S.W., Morita, K., Simona, P., Kihara, T., Miyake, J., Banu, M., Adachi, T., Probing Actin Filament and Binding Protein Interaction Using an Atomic Force Microscopy, J. Nanosci. Nanotechnol., 14 (8), 5654-5657 (2014)
● Kihara, T., Ito, J., Miyake, J., Measurement of biomolecular diffusion in extracellular matrix condensed by fibroblasts using fluorescence correlation spectroscopy, PLoS ONE, 8 (11), e82382 (2013)
● Yamaguchi, S., Komiya, S., Matsunuma, E., Yamahira, S., Kihara, T., Miyake, J., Nagamune, T., Transfer printing of transfected cell microarrays from poly(ethylene glycol)-oleyl surfaces onto biological hydrogels, Biotechnol Bioeng., 110 (12), 3269-3274 (2013)
● Haghparast, S.M.A., Kihara, T., Shimizu, Y., Yuba, S., Miyake, J., Actin-based biomechanical features of suspended normal and cancer cells, J. Biosci. Bioeng., 116 (3), 380-385 (2013)
● Shinohara, S., Kihara, T., Sakai, S., Matsusaki, M., Akashi, M., Taya, M., Miyake, J., Fabrication of in vitro three-dimensional multilayered blood vessel model using human endothelial and smooth muscle cells and high-strength PEG hydrogel, J. Biosci. Bioeng., 116 (2), 231-234 (2013)
● Kihara, T., Yoshida, T., Haghparast, S.M.A., Miyake, J., Elasticity mapping analysis of apical cell periphery actin structures of normal fibroblasts and cervical cancer cells, J. Analytical Sciences, Methods and Instrumentation, 3 (2), 124-129 (2013)
● Silberberg, Y.R., Mieda, S., Amemiya, Y., Sato, T., Kihara, T., Nakamura, N., Fukazawa, K., Ishihara, K., Miyake, J., Nakamura, C., Evaluation of the actin cytoskeleton state using an antibody-functionalized nanoneedle and an AFM, Biosensors and Bioelectronics, 40 (1), 3-9 (2013)
【総説?解説】
● 木原隆典, 立花宏一, 「機械的物性から読み取る白血球接着」, Medical Science Digest, 48 (11), 46-47 (2022)
● Kihara, T., Three-dimensional mineralized tissue formation of cultured bone marrow stromal cells, Hyper Bio Assembler for 3D Cellular Systems, Arai, T., Arai, F., Yamato, M. (ed.), Springer, pp.317-326 (2015)
企業メッセージ
細胞と細胞外マトリックスの関係に注目した研究を行っています。その応用範囲は、再生医療と組織工学、動脈硬化、異所性石灰化、ガンなどです。さらに最近は、細胞画像の解析にDeep Learningを利用する試みも行っています。