東京大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東京大学における「反応機構」 に関係する研究一覧：12件
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発表日：2026年2月24日
1
天然物生合成における新奇金属酵素反応の発見
ニッケル依存性酵素によるスルホンアミド形成機構を解明研究成果
東京大学大学院薬学系研究科の朱宇豪大学院生（研究当時）、森貴裕准教授、阿部郁朗教授と、マンチェスター大学のSam P. de Visser教授、理化学研究所の淡川孝義チームリーダーらによる研究グループは、天然物アルテミシジンの生合成に関与するスルホンアミド合成酵素SbzM の構造・機能・反応機構を明らかにしました。 本研究では、X線結晶構造解析、生化学実験、安定同位体標識、分光学的解析、計算化学を組み合わせることで、SbzM が ニッケルイオン（Ni2+）を利用し、アミノ酸L-システインからスルホンアミド構造を形成する酵素反応機構を世界で初めて解明しました。...
キーワード：安定同位体/同位体/分光学/アミド/反応機構/X線結晶構造解析/結晶構造解析/金属酵素/酸化還元/X線結晶構造/システイン/酸化酵素/結晶構造/生合成/酵素反応/アミノ酸
他の関係分野：数物系科学化学生物学工学農学
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発表日：2026年1月14日
2
電気化学的にスイッチングする新たな触媒分子を開発
本研究では、ハロゲン原子とルイス塩基の間のハロゲン結合性相互作用を電気化学的に活性化し、プロトンと電子の協奏的な移動を可能にする新たな分子触媒を開発しました。これにより、電気化学的かつ触媒的にN-保護アミノビフェニルの分子内C-N結合形成反応を達成し、触媒の性能を定量的に評価することにも成功しました。本触媒の相互作用は電気化学酸化により活性化され、触媒分子は基質や塩基との複合体を形成します。実験と理論計算により、この複合体がプロトンと電子の協奏的な移動を可能にすることで本反応の速度と化学選択性が大幅に向上したことを明らかにしました。本研究は、未だ統一的な設計指針が確立されてい...
キーワード：ハロゲン/速度論/芳香環/アントラセン/電子移動/反応機構/保護基/分子触媒/電気化学反応/選択性/持続可能/省エネ/反応速度/電子状態/機能性材料/省エネルギー/体系化/電気化学/機能性/プロトン/化学選択性/電気化学測定/分子設計/分子変換
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年12月13日
3
低酸素環境においてRNAの骨格がメチル化される！
―立体選択的なRNAの修飾がリボソームを活性化する―
東京大学大学院工学系研究科の石黒 健介 特任助教、鈴木 勉 教授らの研究グループは、大腸菌リボソームのペプチド転移反応活性中心（PTC）に、嫌気環境で特異的に導入される新たなRNAメチル化修飾を発見し、その生合成機構と嫌気環境への適応に果たす生理学的役割を明らかにしました。リボソームはタンパク質合成（翻訳）を担う巨大複合体で、リボソームRNA（rRNA）とタンパク質から構成されます。従来、リボソームは一定の組成と構造を持つと考えられてきましたが、近年、環境に応じてリボソームの構成要素の組成が変化し翻訳を最適化する「Specializedリボソーム」という概念が注目さ...
キーワード：プロファイル/最適化/環境変化/酸素濃度/原子核/高磁場/磁気共鳴/水素結合ネットワーク/水溶液/エストニア/バクテリア/質量分析法/磁場/反応機構/立体選択的/RNA修飾/タンパク質合成/tRNA/アーキア/リボソームRNA/遺伝情報/環境適応/核スピン/質量分析/電子線/双極子/スピン/電子顕微鏡/候補遺伝子/修飾塩基/無細胞翻訳系/リボソーム/生体内/疎水性相互作用/古細菌/発酵/rRNA/リン酸/生合成経路/立体化学/逆遺伝学/環境応答/生合成/クライオ電子顕微鏡/鉄硫黄クラスター/ビタミン/ncRNA/アミノアシルtRNA/翻訳制御/mRNA/大腸/RNA/アミノ酸/クロマトグラフィー/ヌクレオシド/メチル化/ラジカル/核磁気共鳴/合成生物学/生体分子/大腸菌/低酸素/ストレス/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/細菌/生理学
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年9月7日
4
球形のナノダイヤモンドを低温・低圧下で合成
ー有機分子の電子線照射による化学反応の精密制御ー
東京大学大学院理学系研究科の中村栄一特任教授らの研究グループは、原子分解能透過電子顕微鏡 を用いて、ダイヤモンド骨格であるアダマンタン（Ad）の結晶に電子線照射することで、ナノサイズの球形のダイヤモンド（ナノダイヤモンド、ND）を合成することに成功した。従来のダイヤモンド合成...
キーワード：情報量/高エネルギー/時間分解/統計力学/物質科学/イオン化/エントロピー/高温高圧/速度論/多結晶/炭素質コンドライト/地球内部/超高圧/宇宙線/隕石/反応機構/有機合成化学/時間分解能/電子線/有機分子/量子センシング/材料科学/原子分解能/電子エネルギー損失分光/反応制御/生体適合性/有機材料/エネルギー消費/ボトムアップ/構造モデル/反応速度/EELS/アモルファス/高分解能電子顕微鏡/単結晶/カーボン/カーボンナノチューブ/センシング/その場観察/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/電子顕微鏡法/透過電子顕微鏡/分解能/極限環境/ナノチューブ/カーボン材料/空間分解能/高分解能/水素ガス/オリゴマー/カチオン/ラジカル/合成化学/有機合成
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年8月30日
5
二酸化炭素から作る新しいプラスチック：100%再生可能資源由来を達成
―カーボンネガティブな次世代プラスチックに向けて―
東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻のマリウス ルッツ 客員研究員（研究当時）、フェリックス クラハト インターンシップ研修生（研究当時）、丸本康太 大学院生、野崎京子 教授らの研究チームは、二酸化炭素とイソプレン（炭素数5の共役ジエン）をパラジウム触媒でつなぎ合わせ、6員環δ-ラクトンを合成する効率的な手法を開発しました。二酸化炭素（COO）とイソプレン（I）からなるラクトン（L）の略称として、この物質はCOOILと命名されました。野崎教授らは、2014年に二酸化炭素とブタジエンからできるラクトン（EVPと略称）の重合体ポリ（EVP）合成を報告しましたが（関連情報参照...
キーワード：ガラス転移/ジエン/ブタジエン/ルイス酸/高分子/高分子合成/反応機構/選択性/カーボン/コーティング/プラスチック/ポリマー/メタン/リサイクル/高効率化/再生可能資源/二酸化炭素/二酸化炭素/ガラス状態/発酵/寿命/オリゴマー/オレフィン/パラジウム/パラジウム触媒/分子変換
他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年7月16日
6
硫黄含有天然物に硫黄原子が取り込まれる仕組み
鉄硫黄クラスターを使って有機硫黄化合物を合成する酵素の発見
東京大学大学院薬学系研究科の森貴裕 准教授、阿部郁朗 教授、九州大学高等研究院の牛丸理一郎 准教授、テキサス大学オースティン校化学科のHung-wen Liu 教授、カーネギーメロン大学化学科のYisong Guo 教授らの共同研究チームは、強力な抗生物質活性を示す硫黄含有天然物アルボマイシンの生合成過程において硫黄挿入反応を触媒する新規酵素を同定し、鉄硫黄クラスターを硫黄供与源とする新たな化学反応機構を解明しました。 本研究ではアルボマイシン生産菌の遺伝学的解析や生合成酵素の生化学的解析に加え、硫黄挿入酵素に結合する鉄硫黄クラスターの性質をX線結晶構造解析とスペクトル解析を用いて総...
キーワード：スペクトル解析/スペクトル/反応機構/X線結晶構造解析/結晶構造解析/生体触媒/生物活性/X線結晶構造/biosynthesis/結晶構造/生合成経路/生合成/生合成酵素/鉄硫黄クラスター/分子機構/抗生物質/生物活性天然物/創薬/遺伝学
他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工総合生物農学
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発表日：2025年7月4日
7
“酸性陰イオン”が切り拓く分子触媒開発の新天地
―陰イオン=塩基という化学的常識への挑戦―
東京大学大学院工学系研究科の野崎京子教授、岩﨑孝紀准教授（研究当時、現：九州大学大学院工学研究院教授、東京大学大学院工学系研究科客員研究員）、萬代遼大学院生の研究グループは、陰イオンでありながら強い酸性を示す分子を開発し、これを遷移金属触媒と組み合わせることで多機能触媒を簡便に合成できることを示しました（図1）。陰イオンは電子が余っている状態であり、塩基性（＝電子を与える性質）を示します。一方で電子を引き抜く性質をもつ酸性分子は、本質的に陰イオンとは相容れません。 ...
キーワード：複雑性/金属元素/原子核/磁気共鳴/同位体/磁場/重水素/芳香族/アニオン/ホスフィン/ルイス酸/金属錯体/高分子/遷移金属触媒/反応機構/芳香族炭化水素/有機合成化学/ホウ酸/水素分子/静電相互作用/遷移金属錯体/配位結合/有機分子/分子触媒/イリジウム/カルボニル化/触媒機能/触媒作用/触媒設計/遷移金属/金属触媒/選択性/デジタル化/ベンゼン/反応速度/単結晶/コバルト/高分子材料/水素化/水素原子/単結晶X線構造解析/電磁波/X線構造解析/分子デザイン/ホウ素/炭化水素/カチオン/ブレンステッド酸/化学選択性/核磁気共鳴/官能基/合成化学/創薬/配位子/分子設計/分子認識/分子変換/有機合成/誘導体
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年6月25日
8
極小の「分子フラスコ」で高分子を合成
――機能性高分子の精密合成に期待――
東京大学 大学院工学系研究科の郭 香源 大学院生、同大学 生産技術研究所の張 典 特任助教、吉江 尚子 教授、中川 慎太郎 講師の研究グループは、内部で重合反応による高分子合成が可能なナノスケールの反応容器＝「分子フラスコ」を開発しました。本研究の特徴は、ボトルブラシのような形をした高分子であるボトルブラシ高分子の「芯」の周りの空間を、外部から孤立した反応場として用いる点です。これまでにも重合反応を行うことができる分子フラスコはありましたが、多様な重合反応を三次元的に閉じ込めることができる汎用性の高い手法はありませんでした。今回、ボトルブラシ高分子の芯の間に強い見かけ上の反発力...
キーワード：閉じ込め/芳香族/チオフェン/機能性高分子/高分子/高分子合成/反応機構/反応場/芳香族化合物/有機エレクトロニクス/ポリアセチレン/有機分子/ポリチオフェン/共役系高分子/生産技術/アセチレン/金属触媒/電子デバイス/発光材料/光照射/ナノサイズ/ナノスケール/機能性材料/水素化/導電性/分子デザイン/機能性/炭化水素/重合反応/誘導体
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年6月20日
9
超高容量かつ低コストの鉄系全固体フッ化物イオン二次電池正極材料の開発
京都大学大学院人間・環境学研究科 山本健太郎 特定准教授（現：奈良女子大学研究院工学系准教授）、内本喜晴 教授らの研究グループは、量子科学技術研究開発機構、東京大学、兵庫県立大学、東京科学大学、トヨタ自動車株式会社と共同で、リチウムイオン二次電池※1正極容量をはるかに超える全固体フッ化物イオン二次電池※2新規高容量インターカレーション...
キーワード：地球科学/分析技術/X線吸収分光/高エネルギー/高温超伝導体/素励起/多価イオン/超伝導体/銅酸化物/物質科学/SPring-8/X線回折/軟X線/非弾性/放射光/X線分光/スペクトル/超伝導/励起状態/アニオン/金属錯体/反応機構/光合成/正極材料/リチウムイオン二次電池/磁性体/電子励起/イオン伝導体/インターカレーション/酸素分子/遷移金属/電気化学反応/分子状酸素/キャリア/フレキシブル/ペロブスカイト/高温超伝導/人工光合成/選択性/蓄電池/軟X線分光/無機材料/体積変化/イオン伝導/電池/アルミニウム/コバルト/フレキシブルデバイス/ポリマー/マグネシウム/リチウム/酸化物/自動車/耐久性/電解質/電気化学/電気自動車/電磁波/二次電池/結晶構造/層構造/カチオン/カルシウム/スマートフォン
他の関係分野：環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2025年6月3日
10
機械学習が解き明かす新たな水素化反応メカニズム
―超高密度水素貯蔵材料開発への画期的突破口―
東京大学大学院工学系研究科の佐藤龍平助教と、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）所長・折茂慎一教授（金属材料研究所 兼務）、李昊教授、ケンブリッジ大学クリス ピッカード教授らによる国際研究チームは、最先端の機械学習を駆使して「スーパーハイドライド」と呼ばれる超高密度水素化物の合成反応を再現することに成功しました。研究チームは、未知の反応経路にも対応可能な高度な機械学習ポテンシャルを第一原理計算に基づいて構築し、カルシウム水素化物（CaH₂）が高温・高圧環境下でカルシウムスーパーハイドライド（CaH₄）へと劇的に変化する過程を分子動力学シミュレーショ...
キーワード：スーパーコンピュータ/機械学習/分子動力学シミュレーション/超伝導/水素化反応/反応機構/物理化学/水素エネルギー/水素分子/材料科学/反応制御/融点/超伝導材料/カーボンニュートラル/ボトルネック/液状化/材料特性/水素化物/電気抵抗/電子状態/カーボン/シミュレーション/ピコ秒/金属材料/水素化/第一原理/第一原理計算/動力学/分子動力学/量子力学/構造予測/カルシウム
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学総合生物
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発表日：2025年5月24日
11
窒素ガスと水からの触媒的アンモニア合成反応を可視光エネルギーにより駆動することに成功！
―常温常圧の反応条件下でのグリーンアンモニア合成法のさきがけ―
東京大学大学院工学系研究科の西林仁昭教授らによる研究グループは、アンモニア合成触媒であるモリブデン錯体と光誘起電子移動触媒であるイリジウム錯体の2種類の分子触媒、及び還元剤としてトリフェニルホスフィン（Ph3P）等の有機リン化合物を用いることで、太陽光の主成分である可視光照射下、常温常圧の「窒素ガス（N2）」と「水（H2O）」から「アンモニア（NH3）」（注4）を光触媒的に合成することに成功した。アンモニアは、肥料や化成品等、多様な産業活動を支える原料として広く利用されてきた。更に近...
キーワード：光エネルギー/再生可能エネルギー/高エネルギー/水分子/高温高圧/太陽/光触媒反応/励起状態/イリジウム錯体/アンモニア/ピリジン/ホスフィン/モリブデン/金属錯体/光化学/光反応/触媒反応/窒素固定/鉄触媒/電子移動/反応機構/反応場/太陽光/遷移金属錯体/分子触媒/イリジウム/遷移金属/アンモニア合成/キャリア/可視光/カーボンニュートラル/持続可能/光照射/光触媒/カーボン/環境負荷/金属イオン/酸化還元/二酸化炭素/二酸化炭素/廃棄物/プロトン/レドックス/水素ガス/原子効率/光増感剤/光誘起電子移動/増感剤/電子移動反応/配位子/分子設計/分子変換/誘導体
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年1月5日
12
全固体フッ化物イオン二次電池用の超高容量正極材料の開発
ー分子状窒素で高エネルギー密度を実現ー
京都大学大学院人間・環境学研究科 山本健太郎 特定准教授（現：奈良女子大学研究院工学系准教授）、内本喜晴 教授らの研究グループは、トヨタ自動車株式会社、東京大学、兵庫県立大学、東北大学、東京科学大学と共同で、リチウムイオン二次電池（※1）を超える次世代の二次電池として期待されている全...
キーワード：産学連携/地球科学/分析技術/X線吸収分光/高エネルギー/素励起/多価イオン/物質科学/SPring-8/速度論/非弾性/放射光/励起状態/アニオン/反応機構/正極材料/リチウムイオン二次電池/電子励起/複合アニオン/イオン伝導体/インターカレーション/酸素分子/遷移金属/分子状酸素/キャリア/蓄電池/分光測定/無機材料/体積変化/イオン伝導/窒化物/電池/アルミニウム/マグネシウム/リチウム/構造制御/酸化物/自動車/耐久性/電解質/電気自動車/電磁波/二次電池/結晶構造/スマートフォン
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学農学