ギ酸は二酸化炭素の削減とエネルギー貯蔵を同時に実現できる重要な物質です。太陽電池とギ酸を生成するための電解槽とを組み合わせ、太陽電池が常に効率よく発電できるように制御する最大電力点追従（MPPT）システムは、太陽光をエネルギー源として燃料を自動的に生産する人工光合成装置の実現に向けた有望な技術です。しかし、従来のMPPTシステムは、太陽光の強弱に合わせて出力を一定にするための高価なバッテリーが必要な点が課題でした。本研究グループは、電解槽を理論的にモデル化し、改良することで、特定の条件下において太陽光の強弱に関わらず一定濃度のギ酸を生産し続ける自動運転に向けた人工光合成技術の基盤を確立しまし...

ラパザは、緑藻から奪った借り物の葉緑体で光合成して生きる、単細胞の真核生物です。葉緑体のはたらきには多くのタンパク質の「部品」が必要で、多くは核の遺伝情報から作られます。福井工業大学の柏山祐一郎教授と大阪公立大学の中澤昌美講師らを中心とした共同研究チームは、外来葉緑体の内部に宿主（ラパザ）のタンパク質が送り込まれてはたらくことを、生化学的検出と細胞内観察で実証しました。さらに遺伝子操作により宿主の光合成関連タンパク質遺伝子をノックアウトすると、光合成機能が低下し、宿主タンパク質が実際に外来の葉緑体を動かす「部品」になっていることが裏づけられました。これは、外来葉緑体の取込みによる「構造レベルの...

本研究グループは、進化型多目的最適化※1に基づく機械学習手法を用いて、精度と公平性のトレードオフを考慮したファジィシステム※2を設計し、解析を行った結果、ファジィシステムが本質的に解釈可能かつ公平なAIとして有用である可能性を示唆しました。また、内部機構の解析により、最適化過程において精度と公平性のトレードオフが形成されるメカニズムの理解に寄与する知見を明らかにしました。本研究成果は、2025年12月22日に国際学術誌「IEEE Transactions on Fuzzy Systems」にオンライン掲載されました。...

森林や水圏環境の一部では可視光が乏しく近赤外光が主要となる環境が存在します。そういった環境では、光合成生物が特殊な仕組みで近赤外光を利用しています。真正眼点藻※6の一種であるTrachydiscus minutusは、近赤外光を吸収できる光合成アンテナ複合体rVCPを持ちながら、Chlaだけで近赤外光利用を実現する希少な生物です。しかし、その立体構造が明らかでないため、近赤外光吸収の発現メカニズムは長らく解き明かされていませんでした。大阪公立大学人工光合成研究センターの藤井 律子准教授、大阪大学蛋白質研...

飯田グループホールディングス株式会社（本社︓東京都武蔵野市、代表取締役社長︓西野弘）は、大阪公立大学（大阪市城東区、理事長︓福島伸一）との共同研究により、「人工光合成技術」を用いた住宅向けエネルギーシステムの装置化に成功しました。大阪・関西万博において、太陽光による蟻酸生成から、その蟻酸を用いた発電、さらに排ガスからの二酸化炭素回収・利用に至る「炭素循環型」の一連の動作について、世界で初めて実証実験に成功したことをお知らせいたします。当社と大阪公立大学「人工光合成研究センター」は、2015年より人工光合成技術を活用した「IGパーフェクトエコハウス」の実現に向けた共同研究開発を行っております。...

本研究者は、自然の光合成の概要、人工光合成の原理や研究の歴史、二酸化炭素の回収・利用・貯留技術などについて多くの研究論文を網羅し、総説論文としてまとめました。特に、二酸化炭素の固定によるプラスチック原料などの有用物質への変換技術について、先駆的な研究を紹介しています。また、自然の光合成と人工技術を連携させた半人工光合成について、本研究者自身の成果を含めて現状を解説しました。本研究成果は、2026年1月8日に化学分野を代表する総説論文誌「Chemical Reviews」にオンライン掲載されました。...

千葉大学環境リモートセンシング研究センターの市井和仁教授、同大大学院融合理工学府博士前期課程2年生の長谷美咲氏、東京大学大学院農学生命科学研究科の熊谷朝臣教授、愛知県立大学情報科学部の吉岡博貴教授、大阪公立大学大学院農学研究科の植山雅仁准教授らの研究グループは、日本の静止気象衛星「ひまわり8/9号」を用いて、東南アジアの熱帯雨林を正確かつ一貫して監視するための新たな観測幾何条件注1）「S-CSA（Spatially-Constant Scattering Angle：空間的統一散乱角注2））」を提案し、衛星・地表・太陽の相対的な位置関係に起因するバ...

植物進化の初期段階では、原始緑藻は光がほとんど届かない海底から、光が十分にある陸上に移り住むのに伴い、光合成の仕組みを変化させました。色素タンパク質複合体である光合成アンテナLhc※1は、太陽光利用に重要で、陸上植物はLHCII※2を、プラシノ藻※3はLhcp※4を用いて環境に適応していますが、Lhcpの分子機構は未解明でした。大阪公立大学人工光合成研究センターの藤井 律子准教授、大阪大学蛋白質研究所の関 荘一郎特任研究員（常勤）、栗栖 源嗣教授、同大学大学院生命機能研究科の難波 啓一特任教授（...

スタンフォード大学とエルゼビア社による「標準化された引用指標に基づく科学者データベース（Science-wide author databases of standardized citation indicators）」が2025年9月19日に発表され、科学分野で影響度の高い科学者として、本学からは「生涯」（career-long）区分で44名、「単年」（single recent year）区分で37名が選出されました。そのうち、生涯・単年度ともに選出された研究者は27名です。上記現職の研究者以外にも、「生涯」区分で60名、「単年」区分で16名の名誉教授・退職教員等が選出されまし...

東京大学物性研究所の三輪真嗣准教授、産業技術総合研究所ハイブリッド機能集積研究部門の山本竜也主任研究員、名古屋大学大学院工学研究科の大戸達彦准教授らによる研究グループは、大阪公立大学の木村健太准教授、分子科学研究所の山本浩史教授と共同で、未解明であった「らせん状の形をしたキラル分子※1が磁石と相互作用する原理」を発見しました。本研究により、キラル分子が分子振動を通じて自らスピン※２を獲得し、その結果、キラル分子と磁石の間に層間交換相互作用※３がはたらくことで、キラル分子が磁石に吸着することが明らかになりました。これま...

光合成生物が太陽光を効率よく化学反応に使う仕組みを解明するためには、類似のタンパク質で色素の構造や配置のみが異なる光合成アンテナについて、精密構造と光応答の実験データを蓄積することが極めて重要です。大阪公立大学人工光合成研究センターの藤井 律子准教授と大阪大学蛋白質研究所の関 荘一郎特任研究員（常勤）、イタリア パドバ大学のAlessandro Agostiniテニュアトラック博士研究員らの研究グループは、EPR分光法を用い、ホウレンソウと海藻ミルの光合成アンテナを解析。ホウレンソウではクロロフィルの三重項励起状態が微弱ながら観測されるのに対し、ミルでは観測されず、カロテノイドによ...

動物の網膜に存在する光受容タンパク質のオプシンは、ビタミンA由来のレチナールをシッフ塩基として結合し、その部位を正に帯電することで可視光を感知する色素として働きます。この色素は不安定な状態のため、負に帯電したアミノ酸残基が対イオンとして働き、安定化させることは過去の研究から分かっています。大阪公立大学大学院理学研究科の酒井 祐輔博士研究員（研究当時）、寺北 明久教授、小柳 光正教授、スイスPSI Center for Life SciencesのXavier Deupi博士らの共同研究グループは、造礁サンゴのオプシンは既知の動物オプシンとは異なる仕組みをもち、シッフ塩基が塩化物イオ...

人工光合成研究センター 天尾 豊教授らの研究グループの論文「Heterogeneous catalytic hydrogenation ofN-benzyl nicotinamide: a comparative study with nicotinamide adenine dinucleotide」が、英国王立化学会の学術誌「Catalysis Science & Technology」に2025年5月7日に掲載され、2025年7月7日にIssue 13の表紙を飾りました。 本論文では、さまざまな酸化還元酵素に必要な補酵素ニコチンアミドアデニン...

植物の細胞骨格を構成する重要な構造の一種であるアクチン繊維※1は、細胞形状の維持や細胞分裂の制御など、さまざまな細胞活動に関わっており、アクチン脱重合因子（ADF※2）と呼ばれるタンパク質によって、構造や運動を制御されています。大阪公立大学大学院農学研究科の松本 朋子大学院生（博士後期課程3年）、稲田 のりこ教授、大学院理学研究科の小林 康一教授の研究グループはこれまでの研究で、ADF遺伝子が欠損したシロイヌナズナでは、植物の葉や茎に白い粉状のカビが発生する病気で、大麦や小麦、...

人工光合成研究センター 天尾 豊教授らの研究グループの論文「Effective hydrogen production based on formic acid decomposition catalysed by polyvinyl-pyrrolidone dispersed colloidal platinum nanoparticles using an isobaric process system」が、英国王立化学会の学術誌「New Journal of Chemistry」に2025年2月21日に掲載され、2025年4月14日にIssue 14の表紙を飾りました。...

自然界では、光合成を行う植物中において色素分子が環状に並んだ集合体をアンテナとして、光エネルギーを効率的に集めて利用しています。このような環状に並んだユニットの間を電荷やエネルギーが周回する現象はトロイダル共役と呼ばれ、これまで人工的な物質では1つの分子内の現象としてのみ知られていました。大阪公立大学大学院理学研究科の酒巻 大輔准教授、藤原 秀紀教授、工学研究科の松井 康哲准教授、池田 浩教授、新潟大学共用設備基盤センターの古川 貢准教授、京都大学大学院工学研究科の清水 大貴助教らの研究グループは、平面構造を持つ人工色素分子であるフタロシアニンの周りに、電子を受け渡しやすいユニット...

人工光合成研究センター天尾 豊教授らの研究グループの論文「Visible-light responsive hydrogen production from formate with a photoredox system using enzymes and colloidal platinum nanoparticles」が、英国王立化学会の学術誌「Sustainable Energy & Fuels」に掲載され、2025年3月7日にVolume 9 Number 5のInside front coverを飾りました。水素は、太陽光や風力など再生可能エネルギーを用いた水の分...