大阪大学大学院工学研究科の吉川洋史教授、埼玉大学大学院理工学研究科の川村隆三准教授らの研究グループは、レーザーの力学的作用により、狙った場所・時間にタンパク質を集合・配列させ、細胞内に存在するようなタンパク質の動的な繊維状ネットワークを人為的に作製することに成功しました。細胞内ではタンパク質が繊維状ネットワーク（細胞骨格）を形成し、それが集団的に動くことで、細胞の運動や増殖などに重要な役割を果たしています。これまでも、生体外でタンパク質の繊維状ネットワークを作製し、その構造と機能との相関を詳細に調べる研究が盛んに行われてきました。しかし従来の方法は、タンパク質分子任せで繊維状ネ...

埼玉大学大学院理工学研究科の西山佳孝教授らの研究グループは、大成建設株式会社の山本哲史チームリーダー、中部大学の愛知真木子准教授、かずさDNA研究所の池田和貴グループ長らと共同で、バイオ燃料の原料となる遊離脂肪酸（FFA）を、光合成によって細胞外へ効率よく放出する革新的なラン藻（4）（微細藻類）を開発しました。 本研究では、細胞内の膜脂質を分解する酵素「リパーゼ」と、脂肪酸を細胞外へ汲み出す「RND型ポンプ（5）」という、藻類が本来持っている遺伝子の働きを強化する「セルフクローニング技術」を用いました。これにより、外来遺伝子を含まない、産業利用に最適...

多くの細菌では、紫外線や薬剤によりDNAが傷つくと、DNA修復遺伝子の発現が速やかに誘導される「SOS応答」と呼ばれる緊急システムが起動すること、転写因子LexAがそのスイッチとして働くことが知られていますが、地球の大気に酸素をもたらした最古の光合成生物であるシアノバクテリアについては、SOS応答の実態は不明でした。埼玉大学大学院理工学研究科の日原由香子教授の研究グループは、３種類のシアノバクテリアに紫外線を照射した後の応答を比較することで、シアノバクテリアではSOS応答がゆっくり起動されること、またその調節方法が多様化しており、LexAをスイッチとして使う種がいる一方で、LexAを使...

東京理科大学大学院 創域理工学研究科 先端物理学専攻の眞子 日佳里氏（2024年度 修士課程修了）、大隅 翔也氏（修士課程2年）、東京理科大学 創域理工学部 先端物理学科の吉田 章吾助教、岡崎 竜二准教授、埼玉大学 大学院理工学研究科 物質科学部門の佐藤 芳樹助教の共同研究グループは、横型熱電変換材料の候補物質として、MoSi2（二ケイ化モリブデン）を新たに見出し、磁場を必要としない理想的な横型熱電材料であることを実証しました。熱電変換とは、熱と電気を相互に変換可能な技術であり、排熱を利用したエネルギー創製や、熱流センシングなどにすでに活用されています。熱...

奈良先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の安田 盛貴助教、西條雄介教授らの研究グループは、理化学研究所環境資源科学研究センターの岡本昌憲 チームディレクター、東京農業大学生命科学部バイオサイエンス学科の篠澤章久助教、四井いずみ助教、埼玉大学大学院理工学研究科の豊田正嗣教授らとの共同研究により、植物の病害が深刻化する高湿度環境において、植物と病原細菌が繰り広げる攻防の仕組みの一端を明らかにしました。葉に感染する病原細菌の多くは、葉の内部の細胞と細胞のすき間で増殖して病気を引き起こしますが、高湿度下では葉の内部で自分たちの周囲に水を集める「 水浸漬（みずし...

理化学研究所（理研）開拓研究所上坂スピン・アイソスピン研究室の立石健一郎研究員（仁科加速器科学研究センター核反応研究部研究員）、上坂友洋主任研究員（仁科加速器科学研究センター核反応研究部部長、埼玉大学大学院理工学研究科連携教授）、埼玉大学大学院理工学研究科の大塚脩司大学院生（研究当時）、東京大学大学院工学系研究科附属ナノシステム集積センターの黒澤俊介特任准教授（東北大学ニュートリノ科学研究センター客員准教授）、東北大学ニュートリノ科学研究センターの山路晃広学術研究員の共同研究グループは、室温（293ケルビン、約20℃）における比較的弱い磁場（0.64テスラ[1]）条件下で...

東京大学大学院総合文化研究科の持田偉行フィッチ大学院生、羽馬哲也准教授、埼玉大学大学院理工学研究科応用化学プログラムの高山哲侑大学院生、山口祥一教授らの研究グループは、量子古典混合法と呼ばれる理論計算手法を用いて、水の赤外光物性［赤外光を照射した際に見られる特徴的な性質、ここでは特に複素屈折率や吸収断面積など］を定量的に計算する方法を新たに開発しました。本計算手法を用いることで、界面の影響を考慮する難しさからこれまで困難であった水の微粒子や薄膜の赤外スペクトルを理論的に予測することが可能になり、その構造について分子レベルで明らかにすることができます。水や氷の微粒子は、地...

本研究では、高時間分解能を有する複数のレーザー計測技術を駆使することで、幅広い領域で研究が進められているストリーマ放電においてそのダイナミクスを支配する電子密度と電界を世界で初めてセットで直接計測することに成功しました。実験には再現性の高い単一フィラメント状の放電を用い、2次元電子密度分布と1次元電界分布を取得し、相互に整合することを実証しました。さらに、これらの実験結果は従来の理論・数値計算モデルでは予測されていなかった新しい電荷・電界構造であることを明らかにし、既存モデルの妥当性検証・改良・精緻化に資する実験的ベンチマークを提示しました。本研究は埼玉大学大学院理工学研究科 稲田優貴...

電荷のフラストレーション効果を持つ層状有機伝導体において観測される「電荷ガラス状態」の経時変化が、通常のガラスに見られる単純な結晶化ではなく、二次元的な結晶化であることが明らかにされました。これまでの研究では、電気抵抗測定、核磁気共鳴（NMR）測定、ラマン分光測定など、電荷に敏感な手法によってその性質が調べられてきました。これに対し今回の研究では、電荷の自由度とは異なる観点から磁化率に着目し、電荷ガラス状態の経時変化を詳細に解析しました。その結果、電荷ガラス相とも、既知の三次元的な電荷秩序相とも異なる、磁化率がそれらよりも大きな値を示す第三の相の存在が見出されました。さらに、電気抵抗率の異方性...

NAD(P)(H)は、光合成や酸化ストレス応答など、植物の生命活動に欠かせない「電子のやり取り」に関わる重要な補酵素です。これまでNAD(H)をリン酸化してNADP(H)を作る酵素（NADキナーゼ）は知られていましたが、NADP（H）を脱リン酸化してNAD(H)に戻す酵素については、その正体が長年不明でした。埼玉大学を中心とする研究チームは、モデル植物シロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）において、CCR4Cというタンパク質が葉緑体内でNADP(H)を脱リン酸化する酵素（NADPホスファターゼ）であることを明らかにしました。この発見は、植物が光合成...

9月26日、大学院理工学研究科 前田公憲准教授、長嶋宏樹助教が研究者として参加する研究領域「量子キラル変換」が、令和7年度戦略的創造研究推進事業 総括実施型研究(ERATO)に採択されました。「量子キラル変換」の研究総括は、山本 浩史 自然科学研究機構 分子科学研究所 協奏分子システム研究センター教授となります。本研究はキラリティ注1）(掌性)という自然界の根源的な対称性が破れた物質の中を通過した電子のスピンが偏極する現象、CISS効果注2）の根源的な原理を解明し、それを通じて、電子スピン、フォノン、光などにおけるキラル情報の...

京都大学、埼玉大学(大学院理工学研究科 横山知郎教授)、富山大学、ダイキン工業、BIPROGYの産学共同研究テーマ「産業流体装置開発を加速する流線トポロジカルデータ解析ソリューション」が、国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)による「研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)2025年度産学共同ステージⅡ(本格フェーズ)のICT、電子デバイス、ものづくり分野」に採択されました。本共同研究では、数理科学の成果である流線トポロジカルデータ解析を発展させ、ダイキン工業の空調用圧縮機において、内部の複雑な流れの本質的なスケルトン構造を高速かつ効率的に抽出す...

信州大学を主幹機関とし、本学も共同機関として参画している地方大学発スタートアップ創出プラットフォーム「Inland Japan Innovation Ecosystem（通称：IJIE(アイジー)、概要：https://ijie.jp/about/）」のIJIE-GAPファンドプログラム2025ステップ1に、本学から3件の研究開発課題が採択されました。...

光合成生物は、環境ストレスに応答することで、光合成活性を最適化しています。光合成の場であるチラコイド膜においては、強光や低CO2などの環境変化に応じて膜脂質組成が変化することで光合成活性が制御されていると考えられますが、その分子機構については不明です。本研究では、光合成微生物であるシアノバクテリアを用いて、糖脂質の前駆体であるジアシルグリセロール（DAG）をリン脂質の前駆体であるホスファチジン酸（PA）へ変換するDAGキナーゼ（DGK）の変異株を作出し、強光ストレス応答における膜脂質転換の役割について解明しました。dgkA変異株では、強光ストレス下におけ...

埼玉大学大学院理工学研究科の西山佳孝教授の研究グループは、光合成の環境ストレス耐性にペプチド伸長因子が重要な役割を果たすことを明らかにしました。この研究では、タンパク質合成系を構成するペプチド伸長因子EF-GおよびEF-Tuが酸化傷害を受けるメカニズムや、これらのペプチド伸長因子の酸化が光合成に与える影響が詳細に解明されました。これらの重要な発見について、関連する知見とともに総説としてまとめられました。本成果は、光合成の環境ストレス応答機構の解明に向けた大きな一歩となることが期待されます。本成果は、2025年8月21日にCell Press刊行の植物科学専門誌『...

本研究は埼玉大学大学院理工学研究科の石田洋音大学院生と岡田夏希大学院生(現：千葉大学大学院融合理工学府大学院生)、および同大学の星野晋太郎助教(現：千葉大学大学院理学研究院 准教授)、品岡寛准教授との共同研究で実施され、アメリカの国際学術誌『Physical Review Letters』に7月22日付けでオンラインにて掲載されました。ファインマンダイアグラムは、物質中の電子の振る舞いを記述する基本的な枠組みです。しかし、その数値的評価には多次元積分が含まれ、複雑な系では計算コストが非常に高くなります。これまでは確率的な手法による精度の問題や、計算コスト増大という課題を抱えてい...

食虫植物のハエトリソウは虫を捕まえる際に1秒以内の瞬間的な閉じる運動（閉合運動）を行います。この葉が急速に閉じる現象は、外側に湾曲した葉が反り返ることによって急速に状態遷移を起こす座屈（ざくつ）不安定性(1)によって引き起こされると考えられてきました。しかしながら、外側に湾曲していない葉も閉じる能力があることから、葉がどのような仕組みで閉じるかは完全には解明されていませんでした。本研究では、秋田県立大学の津川暁助教と埼玉大学の豊田正嗣教授、須田啓助教らが協働することで、ハエトリソウの閉合運動を3次元再構築する方法や、運動を再現する弾性力学の推定法の開発に成...

大学院理工学研究科の山上 智輝 助教が、6月13日(金)〜14日(土)に行われたNOLTAソサイエティ大会において、2024年度複雑コミュニケーションサイエンス研究会奨励賞を受賞しました。複雑コミュニケーションサイエンス (CCS) 研究専門委員会は電子情報通信学会の常設研究会で、情報通信技術や通信環境から神経系などのネットワークシステムまで広範な研究対象を扱っています。本奨励賞は、2024年度に行われたCCS研究会において発表された口頭発表の中から、CCS研究会技術報告の中の論文と発表を総合的に勘案して、優秀な若手研究者を選定し表彰するものです。...

キラリティという、右手と左手の関係のように鏡合わせの構造同士が異なる性質は、自然界に普遍的に存在し、生命の起源、創薬やスピントロニクス（注4）とも関わる重要な性質です。東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と中川勝教授らの研究グループはこれまでに、円偏光（注5）照射によりMie共鳴（注6）の励振された誘電体メタ表面上で水溶液からのキラル結晶化（注7）を誘起すると、円偏光のみの場合よりも結晶の利き手が大きく偏る現象を発見していました（...

埼玉大学大学院理工学研究科の齋藤伸吾教授、鈴木陽太助教の研究グループは、東京大学大学院総合文化研究科の吉本敬太郎准教授らとの共同研究で、タンパク質と二つのDNAとの複合体（三元錯体）の結合能を精確に測定する方法を開発し、最も性能の高い薬理活性を有するDNA分子を開発することに成功しました。DNAアプタマーとは特定のタンパク質に結合する短い一本鎖DNA分子です。一つのタンパク質に二種類のアプタマーが同時に結合して三元錯体を形成することも有ります（図１）。本研究グループは、動的キャピラリー電気泳動法（CE）を使って、三元錯体の結合部位の判別や反応速度測定を可能とする新規技術を初めて...

あらゆる銀河の中心に存在する超巨大ブラックホールは、銀河と密接に関わり合いながら共に進化してきたとされています。この現象は「銀河とブラックホールの共進化」と呼ばれており、宇宙物理学における大きな謎の１つです。この謎を解く鍵と考えられているのが、ブラックホールから周りの領域にガスを強く吹き飛ばす「アウトフロー」もしくは「風」と呼ばれる現象です。この風が、周りのガスを温めたり押し退けたりすることで、銀河の星形成を抑止するのではないかと考えられているのです。風がブラックホール自身や銀河の進化にどんな影響を与えるのかを理解するには、ガスの運動やエネルギーを精密に測定する必要があります。...

Science Newsに大学院理工学研究科 木山景仁准教授が携わった研究を紹介する記事が掲載されました。この論文は、以下に示すように、私たちが日常的に行っている拍手動作によって生じる音や空気の流動に関する物理実験を報告したものです。紹介記事はこちらからご覧いただけます。なお、本論文は...

私たちが暮らす宇宙は物質同士の間に働く重力等の影響を受けて、絶えず成長し続けています。星の集まりである「銀河」も、銀河の集まりである「銀河団」も暗黒物質（ダークマター）の重力によって形成されます。銀河団内では暗黒物質の強い重力に閉じ込められたガスが摂氏数千万度と非常に高温になりX線を放射しています。銀河団は衝突・合体を繰り返し現在も成長を続けていると考えられていますが、今回初めて、その直接的証拠を、XRISMにより銀河団中心部を観測することで明らかにしました。銀河団の中心部はX線で非常に明るいため、そのX 線放射によりエネルギーを放出してガスの温度が下がる（放射冷却現象）はずですが、温度が高く...

大学院理工学研究科の佐藤芳樹助教が、公益財団法人井上科学振興財団の「井上研究奨励賞」を受賞しました。井上科学振興財団は、井上節子氏の浄財を基金として、1984年5月30日に発足され、若手研究者に対する奨励・支援と国際学術交流の促進に事業の重点を置き、活動されています。「井上研究奨励賞」は、理学、医学、薬学、工学、農学等の分野で過去3年の間に博士の学位を取得した37歳未満の研究者で、優れた博士論文を提出した若手研究者に対し贈呈される賞です。...