NAIST 奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学領域 ~光ナノサイエンス~

超分子集合体科学研究室

教授:廣田 俊
准教授:松尾 貴史
助教:長尾 聡
助教:山中 優

研究室URL:  http://mswebs.naist.jp/LABs/hirota/index.html

分子レベルでの化学的知識に基づき、様々な分光分析、タンパク質工学、有機合成を駆使して、生体超分子の分子デザインとその応用利用を目指した研究をしています。

大学学部レベルの化学の知識、論文の読解に必要な英語力、得られた実験データを論理的にまとめることができる文章力、研究を担う者としての責任感が必要です。

各学生に独立した研究テーマを設定し、タンパク質超分子、有機・錯体合成分子を創成し、それらの機能を評価する実験指導を行い、得られた実験結果を解析する指導を行います。実験を通じて、研究を計画・遂行できる能力を高めるとともに、タンパク質精製、遺伝子発現、有機・錯体合成、各種分光機器の取り扱い、データの解析などの基本的な実験操作と研究プロセスを体得できるように指導します。

化学・生物両方の研究手法、実験技術を身につけることにより、将来、どのような道に進んでも、課題に対して柔軟に対応できる能力が身につきます。

大学、公的研究機関、化学系企業、医療系企業

生体内では、タンパク質、DNA、糖などの生体分子が相互作用して超分子集合体を形成し、生命活動を維持しています。当研究室では、生物が発揮している素晴らしい性質を利用した次世代超分子の創成、非天然機能を有する人工タンパク質の創成、更に、コンフォメーション病(アルツハイマー病や狂牛病など)の原因であるタンパク質構造変性メカニズムの解明と、その知見に基づくタンパク質変性阻害法の探索を行っています。具体的には、以下の研究を行っています。
1.機能性生体超分子の創成:タンパク質を自在に操り、生体超分子を作製する技術はまだ確立されていません。私達は新しい概念でタンパク質をパズルのピースのように捉え、機能性タンパク質超分子の開発を行っています。また、HeLa癌細胞の細胞膜を破壊するタンパク質超分子を作製しています。
2.フォールディング異常病の分子機構解明とその阻害法開発:アルツハイマー病やパーキンソン病、狂牛病などのフォールディング異常病(コンフォメーション病)のタンパク質構造異常化の分子機構は不明のままです。これらの疾病に関連するタンパク質変性機構を分子レベルで調べ、その阻害法を研究しています。
3.金属酵素の反応機構の解明:金属酵素は生体内で非常に効率的に触媒反応を行っています。レーザー光と各種分析法(IR、ESR)を用いて、水素合成・分解酵素(ヒドロゲナーゼ)などの金属酵素の触媒反応の分子メカニズムの解明を行っています。
4.メディシナルケミストリーを指向した生理活性分子の機能解明:メディシナルケミストリーの観点より、生理活性小分子の機能発現機序の解明と、その知見を基にした精密分子設計および合成を行っています。
5.合成化学の手法を駆使した機能性タンパク質の創成:合成化学および生化学的アプローチの相補性を活かした生体分子設計を研究しています。有機/錯体合成により、有機金属錯体を有する非天然酵素、タンパク質ダイナミクスに基づく機能スイッチングなど、ユニークな機能を持つ「分子デザインを基盤とした機能性生体分子の創成」を実施しています。

研究室紹介

  • Youtube 物質創成科学領域・オフィシャルチャンネル
  • 大学へのアクセス・問合せ

ピックアップコンテンツ

  • ナノテクノロージープラットフォーム