研究内容・Research Areas

生命物理化学研究室では、生体分子のはたらきを機能と構造、反応の観点から明らかにする研究を進めています。

光摂動による細胞内分子機能の解明
Molecular function and dynamics in living cells with laser-induced perturbation

細胞機能を明らかにするためには、細胞内分子動態を高精度に操作し、分子ダイナミクスを計測する手法が必要となります。私たちの研究室では、集光レーザービームの光摂動により細胞機能を局所的に操作する手法の開発を進めています。培養神経回路網を対象として、神経情報処理システムの分子レベルでの理解を目指しています。
We are developing a new method using laser-induced perturbation into cellular systems in order to achieve artificial control of living cellular networks. Our approach aims to achieve optical control of cellular functions without the use of drugs or genes, including molecular manipulation on neurons with optical trapping and local modulation of living neural networks with a focused femtosecond laser.

酵素タンパク質の立体構造と機能の解明
Structure-function relationships and mechanism of enzymes

様々な生命現象を担う酵素たんぱく質の構造と機能の関係を分子レベルで明らかにすることを目指しています。具体的には、単結晶Ｘ線構造解析法により目的とするタンパク質の3次元立体構造を明らかにし、分光学などを用いてタンパク質の誘導適合や触媒反応機構のメカニズムを明らかにしています。
Enzymes catalyze the chemical reaction that happen inside living things. Based on the structure determined by X-ray crystallographiy, we aim to clarify the mechanism of enzyme substrate recognition and catalytic reaction.

顕微ラマン散乱分光計測による細胞機能の解明
Cellular Functions by Microscopic Raman Scattering Spectroscopy

生きたままの細胞内の生体分子の分子動態を非染色かつ低侵襲で計測することが可能な顕微ラマン散乱分光法を軸に、細胞機能の解明に向けた研究を行っています。細胞を非接触で自在に操作することのできる光トラッピング技術と組み合わせ、神経細胞のシナプス伝達過程を分子レベルで明らかにすることを目指しています。
Based on microscopic Raman scattering spectroscopy, which enables non-staining and minimally invasive measurement of the molecular dynamics of biomolecules in living cells, our researches are focused on the elucidation of cellular functions. Combined with optical trapping technology, which enables non-contact manipulation of cells, research aims to elucidate the synaptic transmission process in neurons at the molecular level.