医薬品が細胞に対してどのように作用しているのか、また植物細胞などで医薬品原料となる化合物がどのように産生されているのかについて、細胞生物学や分子生物学の観点から解析し、有用化合物の安定生産や創薬への応用を目指す。

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（1）植物細胞における二次代謝産物の生産の転写・生合成・輸送機構の解明

植物は医薬品として用いられる有用化合物を生産している。アルカロイド生産性の植物を中心に、生産に関する細胞内の転写因子、生合成酵素、輸送蓄積機構を研究している。輸送などの分子実体を同定、機能解析することで、細胞内での生産機構を転写から蓄積まで包括的に解明し、医薬品原料として用いうる有用化合物の安定生産を目指す。

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（2）合成生物学を用いた有用化合物の大量生産

植物から医薬品原料として用いられる有用化合物を、微生物などで生産させられれば、より早く大量に作らせ供給することが可能となる。イソキノリンアルカロイドについて、生合成遺伝子および輸送体遺伝子を大腸菌や酵母に組み込み、医薬品原料の大量生産を目指す。

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（3）必須微量金属や脂質のトランスポーターに関する研究

栄養素や生理活性物質、薬物などを細胞内へ吸収あるいは細胞外へ排出するタンパク質であるトランスポーターは、その機能異常が種々の疾患に関係する。本研究では、マウスや培養細胞、遺伝子操作技術を用いて、トランスポーターとがんや肥満、胆汁鬱滞などの疾患との関係解明を試みるとともに、植物由来成分などによる疾患改善を指向した検討を行う。