基盤生物研究部では、生体反応の素過程を、分子生物学・生化学（酵素学）・細胞生物学の手法を駆使して解明することを目的とする。その中から生まれる創薬研究を自ら推進するとともに、新規化合物の作用機序検証系の構築などを行い、微化研全体の創薬研究を技術面から支える。具体的には、真核細胞系における遺伝子発現機構の素過程解明を、RNAウイルスを含む情報発現系を駆使し、解明する。
1. 翻訳制御機構の解明
分化・発生等の高次な細胞機能においては、細胞内で時間的にも、空間的にも制御されてタンパク質が合成されることすなわち、局所翻訳が、各細胞の運命決定・特異的な機能発現に重要であり、mRNA上の制御信号、microRNAとともにRNA結合タンパク質の働きが鍵を握る。これまでに、様々なRNA結合タンパク質がこのような局所翻訳に関与することが報告されているが、翻訳マシナリーと直接相互作用してタンパク質合成を制御する例は少ない。我々はこれまでに、厳密にcap依存的翻訳を検証できる独自のin vitro翻訳系およびmRNA-タンパク質複合体解析系を用いて、神経特異的RNA結合タンパク質であるHuDによる翻訳制御機構の解明を試みてきた。今後、これまで構築した生化学実験系および細胞生物学実験系を拡張し、HuDの翻訳活性化機能とシグナル伝達機構との協調による局所翻訳機構の解明、およびmicroRNAによる翻訳抑制との関係について解析していく。そして、Huタンパク質が中心となる翻訳調節ネットワークの解明を足がかりに、神経細胞が「極性」を獲得する素過程解明を目指す。一方、核酸を高分子マテリアルと捉え、多目的バイオセンサーとしての人工核酸の創製を試みている。
2. ポリオウイルス研究
我々は、神経性RNAウイルスである、ポリオウイルスの病原性発現機構の研究を行っている。このウイルスは、ヒトに経口で感染し、消化管で増殖した後、血流中に入り、最終的に中枢神経系に侵入し、そこで主に運動神経細胞の機能を破壊し、感染者の四肢にマヒ（小児マヒ；急性灰白髄炎）を生じさせる。ポリオウイルス研究グループは、ウイルスの中枢神経系への侵入過程と神経細胞内での動態に注目し、その分子メカニズムを追究している。
3. インフルエンザウイルス研究
インフルエンザウイルスの増殖の過程は、①ウイルス粒子の宿主細胞への吸着、②エンドサイトーシスによる細胞内侵入、③膜融合によるウイルスゲノムの細胞質への放出、④核内におけるゲノムの転写・複製、⑤新生したウイルスタンパク質およびゲノムの集合、そして⑥子孫ウイルス粒子の出芽と放出から成り立つ（図）。従って、これらの過程のいずれかを遮断することによりウイルスの増殖を抑制することが可能となる。実際、既存の抗インフルエンザウイルス薬であるアマンタジンは膜融合（③）を、また同タミフルやリレンザは子孫ウイルスの放出（⑥）を阻害することにより治療効果を示すとされる。しかしながら、これらに耐性をもつウイルスが高率に出現してきたことから、新たな治療薬の開発が急務となっている。このような背景から、我々はゲノムの転写・複製（④）およびウイルス粒子形成（⑤）に着目し、これら過程の分子機構を酵素化学的および分子遺伝学的に明らかにするとともに、得られた成果から新たな発想に基づいた抗インフルエンザウイルス薬の開発を目指す。
