研究者詳細

顔写真

コミヤ　マキ
小宮　麻希
Maki Komiya
所属
電気通信研究所　人間・生体情報システム研究部門　ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
職名
特任助教（研究）
学位

  • 博士（理学）（東京大学）

  • 修士（理学）（東京大学）

経歴 4

  • 2023年11月 ～ 継続中
    東北大学　電気通信研究所　特任助教

  • 2018年11月 ～ 2023年10月
    東北大学　電気通信研究所　助教

  • 2018年4月 ～ 2018年10月
    東北大学　電気通信研究所　学術研究員

  • 2018年3月 ～ 2018年3月
    東京大学　理学系研究科化学専攻　特任研究員

学歴 3

  • 東京大学　理学系研究科　化学専攻博士課程

    2014年4月 ～ 2018年1月

  • 東京大学　理学系研究科　化学専攻修士課程

    2012年4月 ～ 2014年3月

  • 東京大学　理学部　化学科

    2008年4月 ～ 2012年3月

所属学協会 4

  • 公益社団法人 応用物理学会

    2023年6月 ～ 継続中

  • 公益社団法人 日本表面真空学会

    2022年4月 ～ 継続中

  • 日本分析化学会

  • 日本化学会

研究分野 1

  • ナノテク・材料 / 生体化学 / 分析化学

受賞 2

  1. 第4回CSJ化学フェスタ優秀ポスター賞

    2014年11月　公益社団法人日本化学会　二分割蛍光タンパク質の再構成法を用いたSUMO化修飾を受けるタンパク質の 網羅的同定法の開発とSUMO化機能の解析

  2. 第3回CSJ化学フェスタ最優秀ポスター賞

    2013年11月　公益社団法人日本化学会　SUMO化翻訳後修飾を受けるタンパク質の網羅的同定とその機能解析

論文 11

  1. Optical Properties of Ultrathin Biohybrid Membranes: Implications for Optoelectronic Applications

    Teng Ma, Kaito Watabe, Maki Komiya, Kaoru Hiramoto, Xingyao Feng, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata

    ACS Applied Nano Materials　7　(16)　18379-18385　2024年1月23日

    DOI： 10.1021/acsanm.3c04080 　

    eISSN：2574-0970

  2. Model-free idealization: Adaptive integrated approach for idealization of ion-channel currents 査読有り

    Madoka Sato, Masanori Hariyama, Maki Komiya, Kae Suzuki, Yuzuru Tozawa, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata

    Biophysical Journal　122　(19)　3959-3975　2023年10月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.bpj.2023.08.019 　

    ISSN：0006-3495

  3. New Aspects of Bilayer Lipid Membranes for the Analysis of Ion Channel Functions

    Hironori Kageyama, Teng Ma, Madoka Sato, Maki Komiya, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata

    Membranes　12　(9)　863-863　2022年9月6日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/membranes12090863 　

    eISSN：2077-0375

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    The bilayer lipid membrane (BLM) is the main structural component of cell membranes, in which various membrane proteins are embedded. Artificially formed BLMs have been used as a platform in studies of the functions of membrane proteins, including various ion channels. In this review, we summarize recent advances that have been made on artificial BLM systems for the analysis of ion channel functions. We focus on two BLM-based systems, cell-membrane mimicry and four-terminal BLM systems. As a cell-membrane-mimicking system, an efficient screening platform for the evaluation of drug side effects that act on a cell-free synthesized channel has been developed, and its prospects for use in personalized medicine will be discussed. In the four-terminal BLMs, we introduce “lateral voltage” to BLM systems as a novel input to regulate channel activities, in addition to the traditional transmembrane voltages. Such state-of-the-art technologies and new system setups are predicted to pave the way for a variety of applications, in both fundamental physiology and in drug discovery.

  4. Lateral voltage as a new input for artificial lipid bilayer systems 査読有り

    Teng Ma, Madoka Sato, Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Takaya Watanabe, Xingyao Feng, Ryusuke Miyata, Daisuke Tadaki, Fumihiko Hirose, Yuzuru Tozawa, Ayumi Hirano-Iwata

    Faraday Discussions　233　244-256　2022年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d1fd00045d 　

    ISSN：1359-6640

    eISSN：1364-5498

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    We introduced a lateral voltage as a new input for use in artificial lipid bilayer systems in addition to the commonly used transmembrane voltage. The results indicate that the lateral voltage effectively regulates the transmembrane current.

  5. Advances in Artificial Bilayer Lipid Membranes as a Novel Biosensing Platform: From Drug-screening to Self-assembled Devices 査読有り

    Teng Ma, Madoka Sato, Maki Komiya, Xingyao Feng, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata

    Chemistry Letters　50　(3)　418-425　2021年3月5日

    DOI： 10.1246/cl.200764 　

    ISSN：0366-7022

    eISSN：1348-0715

  6. Parallel Recordings of Transmembrane hERG Channel Currents Based on Solvent-Free Lipid Bilayer Microarray 査読有り

    Ryusuke Miyata, Daisuke Tadaki, Daichi Yamaura, Shun Araki, Madoka Sato, Maki Komiya, Teng Ma, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    Micromachines　12　(1)　98-98　2021年1月19日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/mi12010098 　

    eISSN：2072-666X

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    The reconstitution of ion-channel proteins in artificially formed bilayer lipid membranes (BLMs) forms a well-defined system for the functional analysis of ion channels and screening of the effects of drugs that act on these proteins. To improve the efficiency of the BLM reconstitution system, we report on a microarray of stable solvent-free BLMs formed in microfabricated silicon (Si) chips, where micro-apertures with well-defined nano- and micro-tapered edges were fabricated. Sixteen micro-wells were manufactured in a chamber made of Teflon®, and the Si chips were individually embedded in the respective wells as a recording site. Typically, 11 to 16 BLMs were simultaneously formed with an average BLM number of 13.1, which corresponded to a formation probability of 82%. Parallel recordings of ion-channel activities from multiple BLMs were successfully demonstrated using the human ether-a-go-go-related gene (hERG) potassium channel, of which the relation to arrhythmic side effects following drug treatment is well recognized.

  7. Optical transport of sub-micron lipid vesicles along a nanofiber 査読有り

    Takaaki Yoshino, Daichi Yamaura, Maki Komiya, Masakazu Sugawara, Yasuyoshi Mitsumori, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata, Keiichi Edamatsu, Mark Sadgrove

    Optics Express　28　(26)　38527-38527　2020年12月21日

    DOI： 10.1364/oe.411124 　

    ISSN：1094-4087

    eISSN：1094-4087

  8. Advances in Artificial Cell Membrane Systems as a Platform for Reconstituting Ion Channels 招待有り 査読有り

    Maki Komiya, Miki Kato, Daisuke Tadaki, Teng Ma, Hideaki Yamamoto, Ryugo Tero, Yuzuru Tozawa, Michio Niwano, Ayumi Hirano‐Iwata

    The Chemical Record　20　(7)　730-742　2020年7月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/tcr.201900094 　

    ISSN：1527-8999

    eISSN：1528-0691

  9. Modulation of Photoinduced Transmembrane Currents in a Fullerene-Doped Freestanding Lipid Bilayer by a Lateral Bias 査読有り

    Teng Ma, Xingyao Feng, Takeshi Ohori, Ryusuke Miyata, Daisuke Tadaki, Daichi Yamaura, Takafumi Deguchi, Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Fumihiko Hirose, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    ACS Omega　4　(19)　18299-18303　2019年10月

  10. A robust split-luciferase-based cell fusion screening for discovering myogenesis-promoting molecules 査読有り

    Q. Li, H. Yoshimura, M. Komiya, K. Tajiri, M. Uesugi, Y. Hata, T. Ozawa

    Analyst　143　(14)　3472-3480　2018年

  11. A genetic screen to discover SUMOylated proteins in living mammalian cells 査読有り

    Maki Komiya, Akihiro Ito, Mizuki Endo, Daisuke Hiruma, Mitsuru Hattori, Hisato Saitoh, Minoru Yoshida, Takeaki Ozawa

    SCIENTIFIC REPORTS　7　17443　2017年12月

    DOI： 10.1038/s41598-017-17450-7 　

    ISSN：2045-2322

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MISC 5

  1. キャピラリーELISAのための小型蛍光検出システムの開発

    小宮麻希

    日本分析化学会機関誌「ぶんせき」　(10)　404-404　2022年10月5日

  2. A Teflon-based system for applying multidirectional voltages to lipid bilayers as a novel platform for membrane proteins

    Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Ryo Yokota, Yusuke Tsuneta, Madoka Sato, Daichi Yamaura, Daisuke Tadaki, Teng Ma, Hideaki Yamamoto, Yuzuru Tozawa, Albert Marti, Jordi Madrenas, Shigeru Kubota, Fumihiko Hirose, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    2019年7月12日

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    Artificial bilayer lipid membranes (BLMs), along with patch-clamped<br /> membranes, are frequently used for functional analyses of membrane proteins. In<br /> both methods, the electric properties of membranes are characterized by only<br /> one parameter, namely, transmembrane potential. Here the construction of a<br /> novel BLM system was reported, in which membrane voltages can be controlled in<br /> a lateral direction in addition to conventional transmembrane direction. A<br /> microaperture was fabricated in a Teflon film and Ti electrodes were evaporated<br /> around the aperture. BLMs were reproducibly formed in the aperture without<br /> being affected by the presence of the electrodes. The application of a lateral<br /> voltage induced no significant changes in the electric properties of the BLMs,<br /> such as baseline current, transmembrane resistance, and transmembrane<br /> capacitance. In contrast, lateral voltages clearly affected the activities of<br /> biological ion channels, suggesting that the lateral voltage might be a useful<br /> parameter for analyzing channel activities. The present Teflon-based system in<br /> which multidirectional voltages can be applied to BLMs represent a promising<br /> platform for the analysis of underlying functional properties of membrane<br /> proteins.

  3. 人工細胞膜とバイオセンサー hERGチャネルの薬剤副作用応答の解析 招待有り 査読有り

    小宮 麻希, 佐藤まどか, 平野愛弓

    ファルマシア　55　(5)　409-413　2019年5月

  4. A Genetic Screening Method for Mammalian SUMOylated Proteins Using Split Fluorescence Protein Reconstitution 招待有り

    Maki Komiyaa, Mizuki Endoa, Takeaki Ozawaa

    SUMOylation and Ubiquitination: Current and Emerging Concepts　2019年

    出版者・発行元： Caister Academic Press

    DOI： 10.21775/9781912530120.08 　

  5. 人工細胞膜を用いたイオンチャネルタンパク質解析系の開発 ―個別化医療のためのhERGチャネル薬物副作用評価系を目指して― 招待有り 査読有り

    小宮 麻希, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓

    分析化学（和文誌）年間特集「膜」　67　(12)　749-760　2018年12月

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.67.749 　

    ISSN： 0525-1931

講演・口頭発表等 70

  1. Construction of a novel lipid bilayer system that enables the application of a membrane horizontal voltage

    Maki Komiya, Madoka Sato, Kensaku Kanomata, Hironori Kageyama, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Hideaki Yamamoto, Yuzuru Tozawa, Fumihiko Hirose, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    The 6th International Workshop on Symbiosis of Biology and Nanodevices　2025年4月17日

  2. 人工細胞膜実験と分子動力学シミュレーションによる脂質二分子膜の電界応答の評価

    陰山 弘典, 高島 海央, 小宮 麻希, 但木 大介, 山本 詠士, 平野 愛弓

    第72回応用物理学会春季学術講演会　2025年3月17日

  3. Development of a device fabrication process for the application of membrane lateral voltage to artificial cell membrane systems

    野本 達也, 小宮 麻希, 但木 大介, 平野 愛弓

    2024年度 共同プロジェクト研究発表会　2025年2月14日

  4. 高時間分解能を有する人工細胞膜イメージング系の構築

    高島 海央, 島田 佳和, 陰山 弘典, 小宮 麻希, 平野 愛弓

    第85回応用物理学会秋季学術講演会　2024年9月20日

  5. 人工細胞膜を用いた膜張力イメージング系の構築

    辻口 丈, 佐藤 まどか, 陰山 弘典, 小宮 麻希, 平野 愛弓

    第85回応用物理学会秋季学術講演会　2024年9月20日

  6. An efficient process for the fabrication of an artificial cell membrane platform for the application of membrane lateral voltages

    Tatsuya Nomoto, Maki Komiya, Shunsuke Nomura, Daisuke Tadaki, Takaya Watanabe, Yuzuru Tozawa, Ayumi Hirano-Iwata

    The 11th International Conference on Molecular Electronics & Bioelectronics　2024年6月21日

  7. Evaluation System for Structural Changes of Lipid Bilayers under the Application of Vertical and Lateral Membrane Voltages

    Hironori Kageyama, Mio Takashima, Maki Komiya, Madoka Sato, Teng Ma, Ayumi Hirano-Iwata

    The 11th International Conference on Molecular Electronics & Bioelectronics　2024年6月19日

  8. 人工細胞膜系における膜側方電圧印加デバイスの効率的作製プロセスの開発

    野本達也, 小宮麻希, 野村駿介, 馬騰, 但木大介, 山本英明, 戸澤譲, 平野愛弓

    第71回応用物理学会春季学術講演会　2024年3月22日

  9. Lipid bilayers as nm-thick platforms for signal transduction

    A. Hirano-Iwata, M. Sato, T. Ma, M. Komiya, D. Tadaki, H. Yamamoto

    14th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics (IWNN-14)　2024年3月6日

  10. 絶縁ポリマー層を用いた新規膜平行電圧印加チップの作製と評価

    野村駿介, 野本達也, 渡辺恭也, 小宮麻希, 但木大介, 平野愛弓

    CHEMINAS 48 化学とマイクロ・ナノシステム学会 第48回研究会　2023年11月6日

  11. Development of an efficient fabrication process for more stable devices for the application of intramembrane lateral voltage to artificial cell membrane systems

    Tatsuya Nomoto, Maki Komiya, Syunsuke Nomura, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Hideaki Yamamoto, Yuzuru Tozawa, Ayumi Hirano-Iwata

    JVSS 2023　2023年10月31日

  12. 人工細胞膜を用いた膜平行電圧に基づくイオンチャネル機能計測

    小宮麻希, 佐藤まどか, 陰山弘典, 馬騰, 但木大介, 山本英明, 平野愛弓

    第84回応用物理学会秋季学術講演会　2023年9月21日

  13. 膜タンパク質の新制御因子「膜平行電圧」の作用範囲の可視化

    陰山弘典, 安藤大貴, 佐藤まどか, 小宮麻希, 但木大介, 馬騰, 平野愛弓

    第84回応用物理学会秋季学術講演会　2023年9月21日

  14. 人工脂質二分子膜に対する膜平行電圧の作用機構の解明

    佐藤まどか, 陰山弘典, 小宮麻希, 鹿又健作, 馬騰, 但木大介, 廣瀬文彦, 平野愛弓

    第84回応用物理学会秋季学術講演会　2023年9月21日

  15. 膜平行電圧入力を導入した人工細胞膜に基づくイオンチャネル機能計測システムの開発 招待有り

    小宮 麻希, 佐藤 まどか, 陰山 弘典, 馬 騰, 但木 大介, 山本 英明, 平野 愛弓

    第5回 生体膜デザインコンファレンス　2023年8月29日

  16. Construction of a novel evaluation system for specific capacitance of artificial bilayer lipid membranes

    H. Kageyama, M. Sato, M. Komiya, T. Ma, A. Hirano-Iwata

    ACS Fall 2023　2023年8月15日

  17. Localization of Lipid Vesicles Near a Thin Optical Fiber

    R. Matsuyama, K. Nobusue, N. Arai, T. Honda, M. Komiya, A. Hirano-Iwata, M. Sadgrove

    Optica Biophotonics Congress　2023年4月27日

  18. 特性膜容量評価のための人工細胞膜イメージング系の構築

    陰山弘典, 小宮麻希, 馬騰, 平野愛弓

    第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月18日

  19. 単一イオンチャネル電流データに対する適応的自動解析システムの開発

    佐藤 まどか, 張山 昌論, 小宮 麻希, 平野 愛弓

    第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月18日

  20. An adaptive automatic method for idealization of single-channel currents

    A. Hirano-Iwata, M. Sato, M. Hariyama, M. Komiya, H. Yamamoto

    13th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics (IWNN-13)　2023年3月7日

  21. 人工細胞膜系と顕微鏡観察系の融合による特性膜容量評価手法の確立

    陰山弘典, 小宮麻希, 馬騰, 平野愛弓

    2022年度電子部品・材料研究会（CPM）若手ミーティング　2023年2月28日

  22. Kalman filterとGaussian Mixture Model clusteringに基づく単一イオンチャネル電流のための適応的自動解析アルゴリズムの開発

    佐藤 まどか, 張山 昌論, 小宮 麻希, 平野 愛弓

    2022年度電子部品・材料研究会（CPM）若手ミーティング　2023年2月28日

  23. An adaptive automatic system for analyzing single channel currents

    A. Hirano-Iwata, M. Sato, M. Hariyama, M. Komiya, H. Yamamoto

    The 11th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer (BFBC2023)　2023年2月17日

  24. 生物学的な時系列バイナリ信号に対する適応的自動解析システムの開発

    東北大学電気通信研究所 令和4年度共同プロジェクト研究発表会　2023年2月16日

  25. 膜平行電圧測定系の長寿命化とイオンチャネル機能評価への応用

    野村 駿介, 渡辺 恭也, 佐藤 まどか, 小宮 麻希, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓

    第4回生体膜デザインコンファレンス　2022年12月5日

  26. 膜電位感受性色素に基づく人工細胞膜内電界の蛍光観察系の構築

    島田佳和, 陰山弘典, 佐藤まどか, 小宮麻希, 馬騰, 平野愛弓

    第4回生体膜デザインコンファレンス　2022年12月5日

  27. Fabrication of a novel Teflon film that enables the application of the lateral voltage as a new input for the functional analysis of ion channels based on planar lipid bilayers

    Madoka Sato, Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Fumihiko Hirose, Ayumi Hirano-Iwata

    THE 22ND INTERNATIONAL VACUUM CONGRESS IVC-22　2022年9月14日

  28. Development of a novel planar lipid bilayer system that enables application of a lateral voltage as a new input for the functional analysis of ion channels

    Madoka Sato, Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Fumihiko Hirose, Ayumi Hirano-Iwata

    ACS Fall 2022　2022年8月23日

  29. 膜平行電圧制御を導入した人工細胞膜系の構築

    小宮麻希, 佐藤まどか, 鹿又健作, 陰山弘典, 馬騰, 但木大介, 山本英明, 戸澤譲, 廣瀬文彦, 庭野道夫, 平野愛弓

    第三回 生体膜デザインコンファレンス　2022年7月2日

  30. 電位依存性イオンチャネルの動作機構解明を目指した人工細胞膜内電界の蛍光イメージング系の構築

    陰山 弘典, 安藤 大貴, 渡辺 恭也, 小宮 麻希, 馬 騰, 平野 愛弓

    第69回応用物理学会春季学術講演会　2022年3月23日

  31. 脂質二分子膜内における電界測定のための蛍光イメージング系の構築

    小宮 麻希, 安藤 大貴, 陰山 弘典, 渡辺 恭也, 佐藤 まどか, 馬 騰, 鹿又 健作, 廣瀬 文彦, 平野 愛弓

    2021年度電子部品・材料研究会 (CPM)　2022年3月1日

  32. Optical manipulation of low index contrast nanoparticles with a nanofiber

    Akiyoshi Suda, Risa Matsuyama, Maki Komiya, Ayumi Hirano-Iwata, Mark Sadgrove

    Pacifichem 2021　2021年12月18日

  33. Construction of novel ion channel analytical system using artificial lipid bilayer based on intramembrane electric fields

    madoka sato, maki komiya, kensaku kanomata, takaya watanabe, daiki ando, hironori kageyama, teng ma, daisuke tadaki, hideaki yamamoto, fumihiko hirose, Ayumi Hirano-Iwata

    Pacifichem 2021　2021年12月20日

  34. Development of a bio-device for the analysis of ion channel activities based on artificial bilayer lipid membranes

    Maki Komiya, Ryo Yokota, Madoka Sato, Daisuke Tadaki, Hideaki Yamamoto, Yuzuru Tozawa, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    Pacifichem 2021　2021年12月20日

  35. Development of solvent-free lipid bilayer microarray for parallel recordings of transmembrane hERG channel activities

    R. Miyata, D. Tadaki, D. Yamaura, S. Araki, M. Sato, M. Komiya, T. Ma, H. Yamamoto, M. Niwano, A. Hirano-Iwata

    The 9th International Symposium on Surface Science (ISSS9)　2021年12月1日

  36. 「膜貫通電圧」と「膜平行電圧」の制御に基づく人工細胞膜バイオ分析手法の開発 招待有り

    小宮麻希

    令和3年度 東日本分析化学若手交流会　2021年11月26日

  37. 人工細胞膜内電界のイメージングプラットフォームの構築

    陰山 弘典, 安藤 大貴, 佐藤 まどか, 小宮 麻希, 馬 騰, 鹿又 健作, 廣瀬 文彦, 平野 愛弓

    2021年日本表面真空学会　2021年11月4日

  38. 人工脂質二分子膜系の新入力としての膜平行電圧の導入

    渡辺 恭也, 佐藤 まどか, 小宮 麻希, 鹿又 健作, 馬 騰, 但木 大介, 廣瀬 文彦, 平野 愛弓

    2021年日本表面真空学会　2021年11月5日

  39. Development of a novel artificial lipid bilayer system that enables applying a lateral voltage as a new input for ion channel analysis

    Madoka Sato, Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Fumihiko Hirose, Ayumi Hirano-Iwata

    The 4th International Workshop on Symbiosis of Biology and Nanodevices (The 4th IWSBN) (The 174th Committee JSPS)　2021年11月4日

  40. 膜内電圧制御に基づく新たな人工細胞膜イオンチャネル解析系の構築

    小宮麻希, 佐藤まどか, 鹿又健作, 渡辺恭也, 安藤大貴, 陰山弘典, 馬騰, 横田澪央, 但木大介, 山本英明, 戸澤譲, 廣瀬文彦, 庭野道夫, 平野愛弓

    日本分析化学会第70年会　2021年9月24日

  41. 人工脂質二重膜内電界制御に基づく新規イオンチャネル 機能評価システムの構築

    佐藤 まどか, 小宮 麻希, 鹿又 健作, 馬 騰, 但木 大介, 廣瀬 文彦, 平野 愛弓

    第82回応用物理学会秋季学術講演会　2021年9月10日

  42. リポソームの合体・融合現象

    庭野 道夫, 山口 政人, 岩田 一樹, 馬 騰, 小宮 麻希, 但木 大介, 平野 愛弓

    第82回応用物理学会秋季学術講演会　2021年9月10日

  43. Solvent-free lipid bilayer microarray for parallel recordings of transmembrane hERG channel activities

    R. Miyata, D. Tadaki, D. Yamaura, S. Araki, M. Sato, M. Komiya, T. Ma, H. Yamamoto, M. Niwano, A. Hirano-Iwata

    2021 International Conference on Solid State devices and materials (SSDM2021)　2021年9月8日

  44. Liposome manipulation using the evanescent field of an optical nanofiber

    M. Sadgrove, A. Suda, R. Matsuyama, M. Komiya, T. Yoshino, D. Yamaura, M. Sugawara, M. Niwano, Y. Mitsumori, K. Edamatsu, A. Hirano-Iwata

    Biophotonics Congress 2021　2021年4月14日

  45. Solvent-freeな脂質二分子膜マイクロアレイを用いたhERGチャネル電流の並列記録

    但木大介, 宮田隆典, 山浦大地, 荒木駿, 佐藤まどか, 小宮麻希, 馬騰, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓

    第68回応用物理学会春季学術講演会　2021年3月16日

  46. 膜内電界制御を可能とする人工脂質二分子膜に基づく新規イオンチャネル解析系の構築

    佐藤まどか, 小宮麻希, 鹿又健作, 渡辺恭也, 横田澪央, 安藤大貴, 陰山弘典, 馬騰, 但木大介, 山本英明, 廣瀬文彦, 平野愛弓

    電子情報通信学会CPM若手ミーティング　2021年3月3日

  47. 個別化医療のためのhERGチャネルセンサの構築

    渡辺恭也, 横田澪央, 加藤美生, 佐藤まどか, 但木大介, 小宮麻希, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓

    電子情報通信学会CPM若手ミーティング　2021年3月3日

  48. Development of solvent-free lipid bilayer microarray for parallel recordings of transmembrane hERG channel currents

    D. Tadaki, R. Miyata, D. Yamaura, S. Araki, M. Sato, M. Komiya, T. Ma, H. Yamamoto, M. Niwano, A. hirano-Iwata

    11th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics　2021年3月2日

  49. 人工脂質二分子膜に基づくhERGチャネルへの薬物副作用同定のためのスクリーニング系の開発

    東北大学＆理化学研究所 連携シンポジウム 計測科学が拓く生命科学の新展開　2020年12月1日

  50. 薬物副作用評価のためのhERGチャネルセンサの開発

    渡辺恭也, 横田澪央, 加藤美生, 佐藤まどか, 但木大介, 小宮麻希, 山本英明, 井上遥香, 戸澤譲, 庭野道夫, 平野愛弓

    電子情報通信学会CPM若手ミーティング　2020年2月28日

  51. Analysis of ion channel functions using artificial bilayer lipid membranes

    M. Sato, R. Yokota, Y. Tsuneta, M. Kato, D. Yamaura, D. Tadaki, M. Komiya, H. Yamamoto, M. Niwano, A. Hirano-Iwata

    Okinawa Colloids 2019　2019年11月6日

  52. 博士課程卒業から約2年 ～今までを振り返って～ 招待有り

    小宮 麻希

    第9回CSJフェスタ2019　2019年10月16日

  53. 脂質二分子膜を用いたイオンチャネル開口の解析

    横田澪央, 常田悠介, 佐藤まどか, 加藤美生, 山浦大地, 但木大介, 小宮麻希, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓

    第80回応用物理学会秋季学術講演会　2019年9月19日

  54. ナノ光ファイバ近傍のエバネッセント場を用いたサブマイクロ-リポソームの光操作

    吉野峻晶, 山浦大地, 小宮麻希, 菅原大和, 三森康義, 平野愛弓, 枝松圭一, Mark Sadgrove

    第80回応用物理学会秋季学術講演会　2019年9月18日

  55. 人工細胞膜に基づいたイオンチャネルタンパク質の新規解析系の開発

    小宮麻希、横田澪央、常田悠介、佐藤まどか、加藤美生、山浦大地、但木大介、馬騰、山本英明、庭野道夫、平野愛弓

    日本分析化学会 第68年会　2019年9月13日

  56. Development of a system for quantitative evaluation of drug side-effects on hERG channels using artificial bilayer lipid membranes 国際会議

    M. Komiya, M. Kato, D. Yamaura, R. Yokota, Y. Tsuneta, M. Sato, D. Tadaki, H. Yamamoto, H. Inoue, Y. Tozawa, M. Niwano, A. Hirano-Iwata

    10th International Conference on Molecular Electronics & BioElectronics　2019年6月25日

  57. ナノ・マイクロ加工に基づく人工細胞膜デバイスの創成と薬物副作用センサへの応用

    平野愛弓, 但木大介, 山浦大地, 加藤美生, 小宮麻希, 井上遥, 戸澤譲, 馬騰, 山本英明, 庭野道夫

    2019年度電子デバイス研究会(有機デバイス、酸化物デバイス、一般)　2019年4月18日

  58. 人工脂質二分子膜系と無細胞合成系の融合に基づくhERGチャネルに対する薬物副作用の定量

    横田澪央, 加藤美生, 山浦大地, 常田悠介, 佐藤まどか, 但木大介, 小宮麻希, 山本英明, 井上遥香, 戸澤 譲, 庭野道夫, 平野愛弓

    電子情報通信学会CPM研究会　2019年3月1日

  59. 無細胞合成hERGチャネルの人工脂質二分子膜への再構成と薬物副作用の定量

    加藤美生, 井上遥, 山浦大地, 横田澪央, 小宮麻希, 但木大介, 山本英明, 戸澤譲, 庭野道夫, 平野愛弓

    2018年日本表面真空学会学術講演会　2018年11月19日

  60. 微細加工シリコンチップ中に再構成した脂質二分子膜に おける無細胞合成hERGチャネルの薬物副作用の定量

    常田 悠介, 加藤 美生, 山浦 大地, 荒田 航平, 但木 大介, 小宮 麻希, 山本 英明, 井上 遥香, 戸澤 譲, 庭野 道夫, 平野 愛弓

    第79回応用物理学会秋季学術講演会　2018年9月20日

  61. 二分割蛍光タンパク質の再構成に基づいた遺伝的解析によるSUMO化タンパク質の探索

    小宮麻希, 比留間大祐, 服部満, 小澤岳昌

    日本分析化学会第66年会　2017年9月10日

  62. Application of reconstitution of split fluorescent protein fragments to identify mammalian SUMOylated proteins. 国際会議

    M. Komiya, D. Hiruma, M. Hattori, T. Ozawa

    RSC Tokyo International Conference 2017, JASIS Conference　2017年9月7日

  63. Screening of a novel SUMOylated protein using split fluorescence protein fragments. 国際会議

    M. Komiya, D. Hiruma, M. Hattori, T. Ozawa

    International Conference on Single Cell Research 2016　2016年11月16日

  64. The search for novel SUMOylated proteins based on reconstitution of split fluorescence proteins.

    小宮麻希, 比留間大祐, 服部満, 小澤岳昌

    日本化学会第96春季年会　2016年3月26日

  65. Identification of a novel SUMOylated protein and analysis of the SUMOylation function. 国際会議

    M. Komiya, D. Hiruma, M. Hattori, T. Ozawa

    RSC Tokyo International Conference 2015, JASIS Conference　2015年9月3日

  66. 二分割蛍光タンパク質の再構成法を用いたSUMO化修飾を受けるタンパク質の 網羅的同定法の開発とSUMO化機能の解析

    小宮麻希, 比留間大祐, 服部満, 小澤岳昌

    第4回CSJ化学フェスタ2014　2014年10月15日

  67. A high-throughput screening method for SUMOylated proteins in living cells and analysis of SUMOylation functions

    小宮麻希, 比留間大祐, 服部満, 小澤岳昌

    日本化学会第94春季年会　2014年3月30日

  68. SUMO化翻訳後修飾を受けるタンパク質の網羅的同定とその機能解析

    小宮麻希, 比留間大祐, 服部満, 小澤岳昌

    第3回CSJ化学フェスタ2013　2013年10月21日

  69. 蛍光タンパク質再構成法に基づいたSUMO化タンパク質の網羅的解析法

    小宮麻希, 比留間大祐, 服部満, 小澤岳昌

    日本分析化学会第62年会　2013年9月10日

  70. 生細胞内SUMO化タンパク質の網羅的解析法

    小宮麻希, 比留間大祐, 服部満, 小澤岳昌

    第2回CSJ化学フェスタ2012　2012年10月16日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 6

  1. 人工神経細胞回路に基づく医工学ウェットウェアの創成

    平野 愛弓, 小宮 麻希, 但木 大介, 平本 薫

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    研究機関：Tohoku University

    2024年4月1日 ～ 2029年3月31日

  2. 膜平行電界の実証とそれに基づく膜タンパク質機能計測法への展開

    平野 愛弓, 小宮 麻希, 山本 英明, 但木 大介

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

  3. 人工神経細胞回路を基盤とする神経変性疾患モデリング技術の開発

    山本 英明, 平本 薫, 小宮 麻希, 守谷 哲, 佐藤 茂雄, 平野 愛弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    研究種目：Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    研究機関：Tohoku University

    2022年10月7日 ～ 2026年3月31日

  4. 新たな膜内電圧制御に基づくイオンチャネル解析プラットフォームの創生

    小宮 麻希

    2021年4月1日 ～ 2024年3月31日

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    細胞膜を模した人工脂質二分子膜を形成し、膜タンパク質の1種である電位依存性ナトリウムイオンチャネルNav1.5を包埋し、そこに従来印加されてきた膜貫通電圧に加えて、膜平行電圧という新たなインプットを加えた。その結果、膜貫通電圧プロトコルのみではチャネルの不活化によって検出されなくなった電流応答が膜平行電圧印加によって再活性化される現象を発見した。この電流応答はNaチャネルの阻害剤テトロドトキシンによって抑制されており、膜平行電圧が電位依存性Naチャネルの開孔を促す新パラメータとして機能しうることを示唆した（Faraday Discussions, in press）。電位依存性イオンチャネルは生体の維持に不可欠な活動電位の発生に関与する重要な膜タンパク質であり、そのチャネル電流応答の開口確率ならびに測定効率を向上させる可能性を持つ膜平行電圧というパラメータは、イオンチャネル解析系の飛躍的な発展へと繋がると期待される。しかしながら、この膜平行電圧がどのようにイオンチャネルの開孔を促すのかは不明であり、膜平行電圧という新規パラメータをイオンチャネル解析系へ展開する上でも、その作用原理を解明することは必須である。そこで我々は、膜平行電圧が脂質分子の物性を変化させ、膜物性の変化がイオンチャネルに作用する可能性に着目し、その物性変化を捉えるべく、蛍光イメージング系と人工細胞膜系を融合したシステムの構築を行った。来年度は、構築した蛍光イメージング系を用いて、膜平行電圧の作用機構について調べていく予定である。

  5. Lateral biasに基づく革新的膜タンパク質機能解析場の構築

    平野 愛弓, 但木 大介, 馬 騰, 山本 英明, 小宮 麻希, 火原 彰秀

    2020年7月30日 ～ 2024年3月31日

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    Lateral bias印加のための電極内蔵型支持体を作製し，この支持体中での膜形成について検討した．ベース素材としてはシリコン（Si）チップとテフロンフィルムの2種を比較した．その結果，いずれの素材においても脂質二分子膜の形成が可能であったが，Siチップでは脂質分子のみで膜形成が可能であるのに対し，テフロンフィルムでは孔周辺にヘキサデカンの塗布が必要であった．次に，これらの膜系にLateral biasを印加したところ，Siチップ系では交流電圧が，テフロンフィルム系では直流電圧が低ノイズ計測に適していることが分かった．さらに，形成した脂質二分子膜中にフラーレン誘導体（PCBM）や生体イオンチャネルを包埋し，Lateral biasの効果について検討した結果，PCBMドープ膜が示す膜貫通方向の光誘起電流や，電位依存性Naチャネルが示す膜貫通電流が，ともにLateral biasによって増大する現象を見出した（Faraday Discussion, in press, 2022）．しかし，その作用メカニズムは不明であったため，平面脂質二分子膜に対する蛍光観測系を立ち上げ，Lateral biasの作用メカニズムについて蛍光プローブを用いた検討を進めた．また，上述の電極内蔵型支持体では，Lateral biasの印加に伴って電極材料のチタン（Ti）が酸化チタン（TiO2）へと変化するという課題も判明したが，Ti電極を白金（Pt）で被覆することによって酸化を防止できることも分かった．来年度は，電極内蔵型支持体の量産化も進め，メカニズムの検討および応用探索を加速化していく予定である．

  6. 単一イオンチャネル分子／バイオ二次元物質ハイブリッド膜の機能解析と応用

    平野 愛弓, 但木 大介, 馬 騰, 山本 英明, 小宮 麻希, 戸澤 譲

    2019年4月1日 ～ 2023年3月31日

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    脂質二分子膜の膜内に，膜に平行な方向に電圧を印加するための電極内蔵型膜支持体を，シリコン（Si）チップおよびテフロンフィルムの2種類の素材をベース材料として作製した．これらの支持体中での脂質二分子膜形成が，電極の存在によって影響を受けないことを確認した後，膜平行電圧印加に伴う膜電気特性の変化について，ノイズ電流レベル，膜抵抗，電気容量の観点から評価した．さらに，形成した脂質二分子膜中にナノ材料や生体イオンチャネルを包埋し，これらのハイブリッド膜に対する膜平行電圧の効果について検討した．その結果，フラーレン誘導体のPCBMドープ膜が示す膜貫通方向の光応答電流や，電位依存性Naチャネルが示す膜貫通電流が，ともに膜平行電圧の印加によって変調・増強されることを見出した（Faraday Discussion, in press,2022）．この膜平行電圧による膜貫通電流の増強作用や，PCBMドープ膜の光応答電流については，どちらも興味深い現象ではあるが発生メカニズムが不明であったため，2021年度は，脂質二分子膜系に対する蛍光測定系を立ち上げ，これらの現象の作用メカニズムについて蛍光プローブを用いて検討した．また，上述の膜支持体では，チタン（Ti）を電極材料として用いていたが，膜平行電圧の印加に伴って，コンタクト部位が酸化チタン（TiO2）へと変化しやすいことも分かってきた．そこで，Ti電極上への白金（Pt）コーティングを検討した結果，電極の酸化防止に効果的であった．一方，TiO2はそれ自体が魅力的なチューブ状ナノ構造体であり，このナノチューブを利用したガスセンサーの構築（Langmuir, 2021）やナノバブル生成への応用についても検討した（Sensors and Actuators: B, Chemical, in press）．

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