名古屋工業大学 研究シーズ|
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研究分野：生物学 に関係する研究一覧：6件
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発表日：2026年4月24日
1
光で結合・解離をスイッチできる 小分子とタンパク質のペアをゼロから創る新手法
―光による細胞機能操作や医療応用に新たな可能性―
光を用いて細胞内の特定の生体分子の機能を操作する技術は、生命の仕組みを解明するための研究ツールや、疾患を治療するための技術として大きな期待が寄せられています。しかし、これまでの光操作技術の多くは、天然由来の光受容タンパク質や、天然タンパク質に結合する化合物を改変することで作られてきたため、その性質や機能には限界がありました。名古屋工業大学生命・応用化学類の築地真也教授、宮崎友輝博士後期課程学生、吉井達之助教（研究当時、現東京大学）、名古屋大学大学院工学研究科の村上裕教授、藤野公茂助教（研究当時）、東京大学大学院工学系研究科の津本浩平教授、長門石曉准教授らの研究グループは、望みの性質...
キーワード：モバイル/先端技術/エステル/ポリエステル/光応答性/耐熱性/光応答/光受容/光受容タンパク質/青色光/生分解/光スイッチ/人工タンパク質/生分解性/進化分子工学/バイオマス/細胞運動/光操作/バイオテクノロジー/ラット/細胞分化/受容体/生体分子/創薬/遺伝子/遺伝子発現
他の関係分野：情報学複合領域化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年4月14日
2
１粒子ごとの超高速分光で、光捕集アンテナの"見えない違い"を可視化
〜 不均一性で分解する新しい過渡吸収顕微分光法を開発 〜
光合成生物は太陽光を効率良く集めるために、ナノメートルサイズの分子システムを構築しています。そこでは多数の色素分子が協調して光を集め、すばやくエネルギーを運んでいます。この"光吸収"と"エネルギー輸送"を担うのが光捕集アンテナであり、複数の色素分子が精微に配列されることで機能を発現します。しかし、全く同じ分子集合体からできている光捕集アンテナでも、粒子ごとの構造は完全には同じではなく、それぞれで少しずつ異なります。さらに、熱的なゆらぎや環境の変化に伴い、構造は時間的にも変動しています。こうした違いは、光吸収後にフェムト秒からピコ秒の時間スケールで生じる超高速励起ダイナミクスに影響しますが、従...
キーワード：アンテナ/地球温暖化/パルス/太陽/分子集合体/光合成/光生物/太陽光/パルスレーザー/回折限界/エネルギー移動/顕微分光/光吸収/光励起/超高速分光/ダイナミクス/ナノメートル/ピコ秒/フェムト秒/フッ素/レーザー/励起子/分子システム/温暖化/SPECT/ゆらぎ/不均一性/共焦点顕微鏡/分子集合
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年4月3日
3
光で細胞内に水素イオンを送り込む仕組みを解明
～水分子の「リレー」が支える水素イオン移動と脳科学応用への期待～
名古屋工業大学工学専攻の伊藤侑真氏（博士後期課程1年）、生命・応用化学類の錦野達郎助教、神取秀樹特別教授、古谷祐詞准教授らは、欧州分子生物学研究所(EMBL)のKirill Kovalev博士との国際共同研究により、光を利用して細胞内に水素イオンを取り込む微生物ロドプシンの一種である「ゼノロドプシン」がはたらく仕組みを明らかにしました。通常、細菌は水素イオンを細胞外へ排出して、水素イオン濃度勾配を形成し、エネルギーを生み出しますが、ゼノロドプシンは逆に細胞内へ取り込む珍しい性質を持っています。本研究では、低温赤外分光法を用いて、タンパク質内部で水分子が鎖のようにつながり、「水素結合リレー」を...
キーワード：循環型社会/時間分解/水分子/赤外分光/細胞内小器官/時間分解能/赤外分光法/結合状態/選択性/イオン輸送/フッ素/分解能/オプトジェネティクス/微生物/SPECT/脳神経科学/脳科学/電気刺激/分子機構/光遺伝学/ロドプシン/神経科学/神経細胞/ツール開発/遺伝学/細菌/神経疾患/分子生物学
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年2月3日
4
細菌の光情報伝達のトリガーを解明！
― 医療応用につながる光遺伝学ツールの開発へ前進 ―
名古屋工業大学工学専攻創造工学プログラムの坂本達哉氏（博士前期課程2年）、生命・応用化学類の錦野達郎助教、古谷祐詞准教授らの研究グループは、光感受性細菌の光センシングにおいて、最初の情報伝達に関わるセンサリーロドプシンIIの光誘起構造変化を、高感度赤外分光法により解明しました。センサリーロドプシンIIは、青色光を受容し、情報伝達タンパク質HtrIIを介して、細菌のべん毛の回転方向を制御します。光感受性細菌にとって不要かつ危険な青色光から逃避する、負の走光性に関わる光センサーです。HtrIIは、化学物質に対する誘因・忌避を示す走化性の受容体との類似性があり、べん毛の回転方向制御...
キーワード：オープンアクセス/化学物質/スペクトル/赤外線/赤外分光/吸収スペクトル/光受容/光受容タンパク質/青色光/赤外分光法/貴金属/光センシング/センサー/センシング/光センサー/微粒子/ホウ素/SPECT/光制御/光遺伝学/ラジカル/ロドプシン/構造変化/受容体/生体分子/膜タンパク質/遺伝学/細菌
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学総合理工工学農学医歯薬学
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発表日：2025年10月30日
5
κ オピオイド受容体バイアスドシグナリングに関与する 分子スイッチを同定
―複数の最先端技術を統合し、創薬戦略に資する構造情報を獲得―
本研究では、κオピオイド受容体（KOR）のバイアスドシグナリング機構を分子レベルで詳細に理解することを目的とし、構造生物学・分光学・薬理学・計算科学を融合した多角的解析を行いました。具体的には、クライオ電子顕微鏡単粒子解析（Cryo-EM SPA）により2種類の作動薬（ナルフラフィン、U-50,488H）結合型KOR-Giタンパク質複合体の高解像度構造を決定し、結合様式の違いを明らかにしました。さらに、全反射赤外分光法（ATR-FTIR）を用いて薬剤結合に伴う動的構造変化を検出し、薬理学的解析によりシグナル選択性に関与する4つのアミノ酸残基（K227、Y312、C286、H291）を同定しま...
キーワード：先端技術/環境変化/分子動力学シミュレーション/分光学/重水素/赤外分光/アミド/エステル/タンパク質複合体/電子線/赤外分光法/エバネッセント波/赤外光/選択性/分子振動/二次構造/3次元構造/シミュレーション/マルチスケール/極低温/水素化/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/クライオ電子顕微鏡/シグナリング/アミノ酸/リガンド/構造生物学/構造変化/受容体/創薬/動的構造/副作用/薬理学/睡眠
他の関係分野：複合領域数物系科学化学総合理工工学医歯薬学
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発表日：2025年3月17日
6
アセチルコリン受容体活性化の鍵を発見
～次世代薬剤設計の可能性を拡げるGPCRメカニズム解明の新たな一歩～
名古屋工業大学 大学院工学研究科工学専攻生命・応用化学系プログラムの杉浦勇也氏（研究当時）、生命・応用化学類の片山耕大准教授、神取秀樹特別教授、柴田哲男教授、住井裕司准教授、関西医科大学医学部医化学講座の清水（小林）拓也教授、寿野良二准教授、東北大学大学院薬学研究科の井上飛鳥教授、生田達也助教、京都大学大学院医学研究科の岩田想教授らのグループは、振動分光法（注5）を用いて、心拍数の調節に関与するムスカリン性アセチルコリン受容体（M2R）が内因性アゴニスト（注6...
キーワード：最適化/情報学/心拍数/産学官連携/産学連携/スペクトル解析/解析学/X線自由電子レーザー/時間分解/自由電子レーザー/水素結合ネットワーク/水分子/同位体/スペクトル/振動分光/赤外分光/結晶構造解析/時間分解能/中赤外/赤外分光法/原子分解能/赤外光/選択性/分子振動/シミュレーション/ダイナミクス/レーザー/振動モード/電子顕微鏡/動力学/分解能/分子動力学/組み換え/生体内/細胞応答/アゴニスト/結晶構造/構造決定/変異体/技術革新/MDシミュレーション/クライオ電子顕微鏡/機能解析/細胞膜/シグナリング/ホルモン/感覚器/心臓/神経伝達物質/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/アセチルコリン/アミノ酸/アルツハイマー病/パーキンソン病/ヘリックス/リガンド/構造変化/受容体/神経変性/神経変性疾患/生体分子/創薬/動的構造/膜タンパク質/誘導体/立体構造/認知症
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学