構造バイオインフォマティクス研究室

黒田 大祐 准教授 / Daisuke Kuroda, Ph.D.

大規模生命科学データの情報処理を通して生命現象を「理解」する!

My English website is available here.

 

当研究室では、コンピュータを用いて生命現象の解明に取り組んでいます。研究のキーワードは、ゲノムおよび生体分子の「進化」「合理設計」です。主に免疫系において重要な役割を果たしている「抗体」「T細胞受容体」「HLA」などのゲノム情報分子の立体構造を対象に、「計算・情報科学が駆動する生命科学」を念頭に研究を行っています。生命現象(免疫ゲノム)の理解を通して、所望の性質を持つ免疫レパトアをコンピュータ上で自在に設計・創製するための技術開発を目指しています。

 

略歴・研究業績はこちら: researchmap / Google Scholar / Web of Science

 

NEWS (last updated 2026/04/01)

2026-04-01 卒研生(4年生)が8名配属され、研究室の2年目がスタートしました。引き続き、研究生として他大学からの大学院生(京都大学)も1名受け入れています。
2026-03-25 卒業式と学位伝達式が開催されました。1期生6名が卒業しました。
2026-03-11 新しい論文が The Journal of Biochemistry 誌に掲載されました黒田は責任著者の一人です
2026-01-30
AMED 新興・再興感染症研究 基盤創生事業 R7年度 3研究領域合同研究交流会@品川で黒田が口頭発表をしました。
2026-01-24 新しい論文が PLOS Pathogens 誌に掲載されました。[プレスリリース]
2025-12-10
生体分子設計研究会@東京科学大学で黒田が講演をしました。
2025-12-03 第4回日本抗体学会学術大会@大宮で黒田が講演をしました。
2025-08-08 ウイルスと数理に関するワークショップ@理研iTHEMSで黒田が口頭発表をしました。
2025-07-21 新しい論文が Human Vaccines & Immunotherapeutics 誌に掲載されました。黒田は責任著者の一人です。
2025-07-08 新しい論文が ChemBioChem 誌 に掲載されました。
2025-06-20 第25回日本蛋白質科学会年会@姫路で黒田が口頭発表をしました
2025-06-16 新しい論文が Protein Science 誌 に掲載されました。
2025-06-02 新しい論文が Scientific Reports 誌 に掲載されました。
2025-05-16 ウイルス・幹細胞システム医生物学共同研究拠点@京都大学のキックオフミーティングで黒田が口頭発表をしました。
2025-04-01 卒研生(4年生)が7名配属され、新しい研究室がスタートしました。研究生として他大学からの大学院生(京都大学)も1名受け入れています。

 

2026年度は主に以下の講義を担当しています:
・基礎数学(1年生)
・生命科学データ処理 [PC実習](1年生)
・生命科学のためのプログラミング入門 [PC実習](2年生)
・生命科学特別講義4 [創薬](2年生)
・生体情報学1,2(3年生)
・構造生物学(3年生)

研究内容

免疫レパトア(BCR/TCR)をはじめとしたゲノム情報(IG/TR/HLA)に関連する大規模生命科学データの情報処理を通して生命現象を理解し、その知識を医療応用することを目指しています。「創薬」の観点からは、特に抗体mRNAワクチン抗原などの「バイオ医薬品」に着目し、情報科学的視点からアプローチしています。さまざまなウイルスや細菌を標的とした「感染症創薬」に関する研究にも取り組んでいます。

抗体に関する研究

▶︎ 目的:抗体のゲノム・分子・細胞・個体の各スケールでの理解

 

(テーマ例)

  • B細胞レパトアからの知識抽出
  • 抗体の分子構造に内在するアロステリック効果に関する研究
  • 抗体-抗原の相互作用に関する研究
  • 抗原刺激によるB細胞の抗体応答に関する研究
  • B細胞トランスクリプトームに関する研究
  • さまざまな種(特に魚類)に由来する抗体に基づく分子進化に関する研究

HLA/抗原ペプチド/T細胞受容体に関する研究

▶︎ 目的:自己免疫寛容における分子基盤の確立

 

(テーマ例)

  • T細胞レパトアからの知識抽出
  • HLA-抗原ペプチド-T細胞受容体の相互作用に関する研究
  • 広範なHLAアレルに認識されうる抗原ペプチドの分子設計
  • T細胞トランスクリプトームに関する研究

バイオ創薬に関する研究

▶︎ 目的:合理的なバイオ創薬を実現する計算・情報科学基盤の構築

 

(テーマ例)

  • 抗体の機能/物性を両立するための多目的最適化に関する研究
  • 抗体の低分子量化
  • 抗体のデノボ設計
  • 抗体のリポジショニングに関する研究
  • 抗体の免疫原性の解析と予測
  • 抗体のDevelopabilityの解析と予測
  • 多重特異性抗体の分子フォーマットに関する研究
  • 抗体/T細胞受容体の類似性と独自性に関する研究
  • mRNAの分子設計に関する研究
  • ドラッグデリバリーシステム(DDS)の分子設計と評価基盤の構築

感染症創薬に関する研究

学外の研究機関と共同で、ウイルスや細菌を標的とした創薬研究も行っています。創薬モダリティとしては低分子化合物抗体を用いています。ワクチン抗原の分子設計に関する研究にも取り組んでいます。

 

主な標的:

  • SARS-CoV-2をはじめとしたサルベコウイルス
  • 麻疹ウイルスをはじめとしたパラミクソウイルス
  • インフルエンザウイルス
  • RSウイルス
  • デングウイルスをはじめとしたフラビウイルス
  • mpoxウイルスをはじめとしたポックスウイルス
  • クリミア・コンゴ出血熱ウイルス
  • 歯周病菌
  • など

 


【連絡先】
日本大学 文理学部 生命科学科 構造バイオインフォマティクス(黒田)研究室
■住所: 〒156-8550 東京都世田谷区桜上水3-25-40
■メールアドレス:kuroda.daisuke(at)nihon-u.ac.jp(atは@に変更してください)