東京大学、京都大学、大阪大学など日本QSトップ10大学の研究室情報です。
伊曽木勝博教授の研究室は、主に金属ナノクラスターおよびペプチド自己集合系材料を用いた新規触媒系の開発を柱としています。特に、水素結合を介した自己組織化によるスイッチング可能なゲル化や、金ナノクラスターのスーパーアトミックコアとチオール自己修復膜の協奏的機能を活用した光触媒反応の制御を追求しています。超音波による迅速で逆転可能な溶媒−ゲル転移や、非共有結合相互作用が反応場を形成する「ソフトな反応空間」の創出など、分子レベルでの反応環境の設計が特徴です。
Hayashi教授の研究室は、素因数理論と場の量子論の交差点に位置し、特に4次元ゲージ理論における自己双対性、カラーモノポールや中心ビューティクスによる色閉じ込めのメカニズム、およびその場の量子論的構造に焦点を当てた研究を行っています。特に、SL(2,ℤ)自己双対性の非可換的実現や、複素極を伴うプロパゲーターの解析的性質、非可換対称性としての非可逆的対称性の構造についての理論的解明が進んでいます。また、有効場理論的手法を用いて、陽子質量の起源やクォーカー・グルーオンの閉じ込めのメカニズムを統一的に理解することを目指しています。
Mariko Okada教授の研究室は、がん治療における薬剤耐性のメカニズムを解明するため、システム生物学的手法を応用した動的ネットワーク解析を展開しています。特に、がん細胞の状態遷移の転換点を特定する「ダイナミックネットワークバイオマーカー（DNB）」法の開発・応用が特徴で、がん細胞の内分泌治療耐性の発現メカニズムを遺伝子発現データから解明しています。また、NF-κBによるスーパーエンハンサー制御や相分離現象との関連など、転写制御のダイナミクスを解明する研究も進めています。
Mizutani教授の研究室では、光励起による分子内エネルギー移動や構造変化の超高速ダイナミクスを、時間分解レゾンランスラマン分光法を用いて解明しています。主にヘモグロビンやロドプシンなどの金属ポルフィリン色素をモデルとして、光解離に伴う振動励起状態の生成とエネルギー弛緩のメカニズムを、ピコ秒スケールで追跡しています。特に、鉄ホスホン酸エステルやイリジウム錯体を含む金属ポルフィリン系分子の光化学的挙動に注目し、エネルギー移動・反応機構の解明を進めています。
当研究室は、代謝疾患の発症メカニズムを解明するため、脂肪細胞由来ホルモン（アディポネクチンなど）の調節機構や、脂肪組織が代謝・炎症・線維化に与える影響を分子・細胞・動物モデルを用いて研究しています。特に、性ホルモンがアディポネクチン産生に与える影響、脂肪組織における尿酸産生の役割、および筋肉由来の新規シグナル分子（ムスクリン）の同定にも取り組んでいます。また、成長ホルモン欠損に伴う脂肪肝やIGF-Iの抗線維化作用についても、代謝性疾患の治療的アプローチを模索しています。
宮坂正行教授の研究室では、がんの転移や微小環境における細胞接着・シグナル伝達のメカニズムに注目し、ヒアルロン酸やプロテオグリカンなどの extracellular matrix 成分ががん細胞の移動や浸潤に果たす役割を分子レベルで解明しています。特に、CD44受容体のプロテアーゼによる切断や、ヒアルロン酸断片ががん細胞の移動を促進するメカニズムの解明が中心です。また、ケモカインやグリコサミノグリカンの相互作用を通じたがん微小環境の制御機構についても研究を展開しています。
Ashizawa教授の研究室では、有機半導体材料の分子設計と物性制御を柱とし、特にDPPやTIIを基幹骨格とする新しいπ共鳴系を用いた高機能性有機半導体の開発を進めています。H結合や分子配列の制御を活用し、薄膜の結晶性・機械的特性・電荷移動度の向上を実現する材料設計の高度な戦略を展開しています。また、単結晶FETや有機太陽電池への応用を視野に入れた、構造と物性の相関解明にも注力しています。
千畑重房教授の研究室では、GaNを基板とする窒化ガリウム系半導体、特にInGaN量子井戸および量子井戸構造の発光メカニズムに注目し、局在化した励起子による発光の起源を、光吸収・発光分光法や走査型キャタログ発光分光法を用いて解明しています。特に、組成の不均一性や応力に起因するエネルギー準位の局在化、量子-confined スターリング効果、および不純物による局在状態の形成が発光特性に与える影響を詳細に分析しています。また、ナノスケールでの発光分布の空間的不均一性を高分解能で可視化する技術的アプローチにも強みを持ちます。
Kuniyasu Niizuma教授の研究室は、脳卒中や脳虚血に伴う神経細胞死の分子メカニズムに焦点を当てており、特にミトコンドリア由来の酸化的ストレスやp53シグナル伝達経路が神経変性に与える影響を解明しています。特に、PUMAやPIDDosomeといったシグナル分子がCA1椎体細胞の遅発性死を引き起こすメカニズムを解析し、神経保護療法の標的を特定することを目的としています。また、Muse細幹細胞を用いた再生医療戦略の開発も進め、急性期を過ぎた脳卒中患者への細胞移植療法の可能性を検討しています。
高木彦坂教授の研究室では、植物の光合成機構と栄養素利用効率のメカニズムを、生化学的・生態学的アプローチから解明しています。特に、温度や光環境に応じた光合成能力の適応的変化、ならびに窒素分配の最適化が、植物の炭素収集と資源効率にどのように寄与するかを、モデル化と実験を融合して研究しています。主にC3植物を対象に、光合成酵素の窒素割り当てとその環境応答を系統的に解析しています。
宮嶋義弘教授の研究室は、可視光駆動型光酸化還元反応を核に、α-アミノアルキルラジカルを中間体とする新しい炭素–炭素および炭素–ヘテロ原子結合形成反応の開発を進めています。特に、アミンからの単一電子酸化を介したラジカル生成と、不斉アルケンやカルボニル化合物への効率的付加反応の確立が特徴です。また、遷移金属ポリピリジン錯体を用いた光触媒反応系を活用し、C–H結合の直接的アミノ化や、アルコールの酸化的脱カルボキシル化を伴うスモールマoleculeの官能基化も実現しています。これらの反応は、医薬品の後段工程修飾や新規有機合成戦略への応用が期待されています。
Hideaki Miyoshi教授の研究室は、脂肪細胞における脂肪滴の代謝制御機構、特にプロテインキナーゼAとペルリファインAのシグナル伝達が脂肪分解（リポリシス）に与える影響を解明しています。特に、ペルリファインAのリン酸化がホルモン感受性リパーゼ（HSL）の脂肪滴への移行を制御するメカニズムを細胞生物学的手法を用いて解明しており、肥満やインスリン抵抗性の病態メカニズムの解明にも貢献しています。また、脂肪滴関連タンパク質の機能制御が褐色脂肪細胞様化を誘導する可能性についても研究を展開しています。
Seki教授の研究室では、有機・金属錯体の結晶状態における光・機械・熱刺激応答性の発光変化を、結晶構造の精密な解析を基盤に解明しています。特に、結晶内での分子配列の変化を伴う「結晶から結晶への相転移」を制御し、可逆的・多色性な発光を実現する新規材料の創出を主眼としています。また、aurophilic相互作用の制御や、赤外領域への発光シフトといった画期的な現象の発見も進んでいます。
Kawakami教授の研究室は、筋肉の構造的・機能的特性を生体イメージング技術（超音波エコー）を用いて解明する分野を専門としています。特に下肢の筋肉、特にスネの筋群（三頭走路筋）の筋線維の配列、筋繊維のピロニア角、筋線維長の変化を、関節可動域や運動状態に応じて詳細に分析しています。また、トレーニングや長期臥床による筋萎縮のメカニズムについても、画像診断と電気生理学的測定を組み合わせて研究を進めています。
Ota教授の研究室は、バイオイメージングとマイクロ流体工学を融合した先端的で革新的な技術開発を推進しています。特に、1ピクセル検出器を用いた「ゴーストサイトメトリー」や、マイクロ流路を用いた均一なリン脂質バイレイヤー膜の形成技術により、超高速で高精度な細胞分析や膜輸送の可視化を実現しています。また、脂質二重層を組み込んだオプトエレクトロニクスを用いたナノ粒子の遠隔操作技術の開発も進めており、生体分子の動的挙動を非破壊で制御する新規なアプローチを模索しています。
Abe教授の研究室では、脳血管障害に伴う運動機能障害の改善に向け、特に脚部の運動制御と歩行の安定性に焦点を当てたリハビリテーション工学的研究を推進しています。特に、下肢装具（PAFO）が脳卒中後の歩行能力に与える影響を定量的に評価する研究が特徴で、歩行の安定性や歩行速度の向上に寄与する装具の最適設計を追求しています。また、神経可塑性や運動制御のメカニズムの解明にも取り組んでいます。
Yukiko Gotoh教授の研究室では、細胞内のシグナル伝達経路、特にMAPキナーゼ・カスケードの活性化機構とその細胞死・生存の制御における役割を、主にストレス応答や成長因子刺激に着目して解明しています。TNFαや浸透圧ショックなどのシグナルが、ROSやASPMKを介して細胞死を引き起こすメカニズムの解明が進んでいます。また、酵母からメタモルフィックなモデル系を用いたキナーゼの調節機構の解明も併行して行っています。
Kanazawa教授の研究室は、薬物発見における新しい骨格の開発に注力しており、特に三重環構造を有するバイシクロ[1.1.1]ペンタン（BCP）やモノカーバークロソドデカボラート（C1カーバラン）を核とする新規有機合成手法の開発を進めています。BCPは芳香環やtert-ブチル基のバイオイソスターリック置換体として優れた物性を示すが、その機能化手法の不足が課題であり、これを解決するための高効率で多機能化可能な反応系の構築が中心的テーマです。また、C1カーバランを用いたクロスカップリング反応の開発を通じて、生体適合性やσ-芳香族性を有する新規機能分子の創出にも貢献しています。
Motoko Unoki教授の研究室は、がんの発がんメカニズムや腫瘍抑制遺伝子の機能解明を柱としており、特にJMJD6によるヒストンのプロリン酸化修飾や、UHRF1の肺がん発がん関連機能、INGファミリー遺伝子の発がん・腫瘍抑制機能の解明を進めています。また、がん診断のバイオマーカーとしての尿中UHRF1検出法の開発や、EGR2遺伝子のエピジェネティックな制御機構の解明にも取り組んでいます。これらの研究は、がんの早期診断・治療戦略の確立に貢献するものです。
Naito教授の研究室は、がんや神経変性疾患、自己免疫疾患などに寄与する主要組織適合遺伝子複合体（MHC）領域の遺伝的要因を解明することを目的としています。特に、希少アレルの正確な同定を可能にする深層学習ベースのHLA遺伝子インプリンティング手法「DEEP*HLA」の開発により、多様なエーティックス間の遺伝的差異を高精度に解明する基盤を構築しています。また、スプライシング関連変異の機能予測や、全ゲノム連関解析における遺伝子型補完技術の高度化にも取り組んでいます。
