「スーパー酵母2020」プロジェクト

最先端技術を用いた挑戦的研究

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プロジェクト設置責任者

大学院理学系研究科 教授
合田 圭介

今年度寄付総額
1,290,000円
今年度寄付件数
13件
現在の継続寄付会員人数
0人

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東京大学へのご寄付には税法上の優遇措置が適用されます。

このプロジェクトについて

本プロジェクトでは、東京大学の複数の研究室が合同で研究を進めている「スーパー酵母創出プロジェクト」を推進するための寄付を募集します。ディープラーニングなどの人工知能(AI)を用いて特殊な形態を持つ酵母を選抜し培養するAI指向性進化法を開発し、超効率的に酵母の品種改良を行うことにより、食味が非常に良いパン、味噌、醤油、ビール、ワイン、清酒などの発酵食品や未知なお酒をもたらすスーパー酵母の創出を目指します。本プロジェクトではスーパー発酵食品に向けたスーパー酵母の創出がテーマですが、AI指向性進化法は酵母を用いたインシュリンなどの医薬品生産やバイオエタノールなどのバイオ燃料生産にも展開することが可能です。

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挑戦的な研究、広く社会からのご支援で

従来の研究予算では、様々な制約や膨大な事務作業および短期的成果の要求などにより、研究者の自由な発想にもとづくボトムアップ研究が困難となってきました。その結果、長期的な視野に立った挑戦的な研究を行う環境が失われてきました。本プロジェクトでは、広く社会からのご支援で、従来の研究予算では実施が難しい挑戦的な研究テーマに東京大学の複数の研究室から成る最高のチームで取り組みます。研究成果は社会に還元したいと思っています。是非ともご参加ください。

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スーパー酵母とは

「発酵の母」と呼ばれる酵母は菌類に属する微生物として、パン、味噌、醤油、ビール、ワイン、清酒などの発酵食品を作る際に用いられており、人類にとって最も馴染みの深い産業微生物の一つです。酵母はブドウ糖を食べてアルコールを作ります。酵母の形態は様々であり、発酵食品を作る際には異なった形態(大きさや形など)の酵母を用います。発酵に使用する酵母の生理状態を、酵母の形態から発酵前に判定して、その後の発酵への影響を予測することが出来ます。酵母の形態と発酵・醸造の関係性に関する研究を30年以上行ってきた酵母専門家である東京大学大学院新領域創成科学研究科の大矢禎一教授は、2019年に清酒酵母においてゲノム編集と並んで形態解析が育種に重要であることを発見しました。スーパー酵母とは、AI指向性進化法を用いて超効率的に品種改良・育成することで得られる形態が特徴的で、特定の発酵食品を生産するのに突出した能力を持つ酵母の変異体です。例えば、スーパー酵母を用いることで非常に食味が良いパン、味噌、醤油、ビール、ワイン、清酒、さらに未知のお酒を作ることができるようになると期待されます。また、発酵食品の生産効率を劇的に向上させることで、世界の食糧問題を解決することができると期待されます。

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スーパー酵母を創出するAI指向性進化法

東京大学大学院理学系研究科の合田圭介教授らは、2018年に開発に成功し、Cell誌で発表した革新的なAI細胞選抜装置を用いて、2018年にノーベル化学賞を受賞した指向性進化法(自然界の生物の進化の仕組みである自然淘汰を人工的に作り出すことで、特定の生体分子の機能を目的に応じて向上させていく実験的手法)を実施することで、特殊な形態を持つ酵母を超効率的に選抜・培養するAI指向性進化法を確立します。そうすることで、食味が非常に良いパン、味噌、醤油、ビール、ワイン、清酒などの発酵食品をもたらすスーパー酵母の創出を実現することが可能となります。酵母専門家である大矢禎一教授は、これまで多種多様な酵母の細胞集団の中から特定の形態を持つ変異体を顕微鏡下で一つ一つ観察・分析していましたが、これは非常に時間と手間のかかる地道で非効率な作業でした。AI細胞選抜装置は、人間の労力と経験に頼らずに、その作業の精度とスピードを驚異的(1,000倍以上)に向上させることができる最先端技術です。この技術により、膨大な数の細胞集団から形態学的に特殊な細胞を迅速・正確に発見することが可能になります。優れた能力を持つ細胞を効率的に選抜することができ、これまでの手作業では半年かかる作業を半日で終えることも可能となりました。

今後の展開

2020年度~2021年度にかけて、合田教授が東京大学大学院理学系研究科の上村想太郎教授と協力してAI指向性進化法を開発し、それを用いて2021年度~2022年度にかけて合田教授と大矢教授が酵母の形態情報にもとづくAI指向性進化を実施します。2022年度にスーパー酵母の発見と遺伝子機能解析を行います。2023年度には、創出したスーパー酵母株を用いてスーパー酒の開発を計画しています。将来的にはベンチャー企業を立ち上げることで大きな事業を生み出す計画も立てています。様々な食味豊かな食品の誕生と、大手食品企業などとの連携が見込めるため経済的に非常に大きな成果が期待できるものです。本プロジェクトではスーパー発酵食品に向けたスーパー酵母の創出がテーマですが、AI指向性進化法は酵母を用いたインシュリンなどの医薬品生産やバイオエタノールなどのバイオ燃料生産にも展開することが可能であり、将来的には挑戦したいと考えています。

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研究チームについて

本プロジェクトを実施する研究チームは、合田教授、大矢教授、上村教授がそれぞれ率いる東京大学大学院理学系研究科化学専攻の合田研究室、東京大学大学院新領域創成科学研究科先端生命科学専攻の大矢研究室、東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻の上村研究室のメンバー(助教、博士研究員、大学院生、学部生など)によって構成されています。本プロジェクトを通じて学生や若手研究者に挑戦的な研究を体験してもらうことにより、将来的にグローバルに活躍する研究者を育成するという教育的な意義もあります。

集合写真

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お名前 日付 金額 コメント
******** 2019年12月11日 20,000円 応援しています!
<「スーパー酵母2020」プロジェクト>
******** 2019年11月21日 5,000円 毎秒数千個の細胞の形をAIが識別できるというのはすごい技術ですね。
<「スーパー酵母2020」プロジェクト>
工藤 一三 2019年11月19日 5,000円 スーパー酵母を作って日本を世界トップにしてくだだい。
<「スーパー酵母2020」プロジェクト>
******** 2019年11月17日 20,000円 酒が好きで酵母に興味があった。
調べていくうちに酵母が生活に欠くべからざる存在と知った。
今回の研究を通して面白い酵母が見つかったら、生活が豊かになるかもしれない。
動画で凄い研究だと思わせておいて、最後は乾杯しましょう、と来て笑ってしまった。
<「スーパー酵母2020」プロジェクト>
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プロジェクト設置責任者

大学院理学系研究科
教授
合田 圭介

今年度寄付総額
1,290,000円
今年度寄付件数
13件
現在の継続寄付会員人数
0人

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東京大学へのご寄付には税法上の優遇措置が適用されます。

ご寄付の特典

「東京大学基金」の特典が適用されます。

このプロジェクトの特典

【期間限定】2019年11月14日〜2020年3月31日
※期間内の寄付累計額に応じて進呈いたします。
※進呈時期は、各特典の説明欄をご覧ください。

研究報告レポート

5,000円のご寄付をくださった方に、メールにて研究レポート(PDF版)をご送付いたします。

  • 送付時期は、2020年4月以降となります。研究の進行により時期が変更になる場合がございます。
  • レポート送付は、1回となります。

学会発表謝辞

1万円のご寄付をくださった方のお名前を、学会発表資料の謝辞に掲載いたします。

  • メールにて学会発表のご報告を申し上げます。
  • 発表の時期は、追ってご連絡いたします。
  • 学会発表資料への謝辞は、1回となります。

論文発表謝辞

2万円のご寄付をくださった方のお名前を、論文発表の謝辞に掲載いたします。

  • メールにて論文発表のご報告を申し上げます。
  • 発表の時期は追ってご連絡します。
  • 論文発表資料への謝辞は、1回となります。

研究室見学と特別講座

東京大学合田研究室の研究室見学と特別講座にご招待いたします。

  •  5万円の寄付につき1名様をご招待します。
  •  開催日程は2020年4月以降にメールにてご連絡します。
  • 天候不良などにより開催延期の場合がございます。

子ども向けサマースクール

10万円のご寄付をくださった方のお子様(小学生~高校生)向けに参加型実験教室を開催いたします。

  • お子様2名様、同伴者1名様までご参加いただけます。
  • 開催日程は2020年4月以降にメールにてご連絡します。
  • 天候不良などにより開催延期の場合がございます。

スーパー酒の試飲

20万円のご寄付をくださった方を、本プロジェクトで生まれたスーパー酵母と酒造メーカーとのタイアップによるお酒の試飲会にご招待いたします。

  • 試飲会にご参加いただけるのは、20歳以上に限ります。20万円の寄付につき成人2名様をご招待します。
  • 開催日程は、2020年4月以降にメールにてご連絡します。
  • 天候や交通機関の不通などにより開催中止の場合があります。

スーパー酵母株の命名

50万円のご寄付をくださった方は、スーパー酵母株に命名することができます。

  • 一部に自分の名前を入れるなど、一定のルールを設けさせていただきます。
  • 命名の時期は、2022年以降になります。

特典の内容は、研究の都合により内容が変更される場合や、実施ができなくなる場合もあることをご留意ください。

ご住所やメールアドレスが変更の場合には、特典をお知らせできない可能性がございます。ご連絡先に変更がある場合は、東京大学基金のマイページご登録情報の変更のお手続きをお願いいたします。

東京大学へのご寄付には税法上の優遇措置が適用されます。

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