东京大学、京都大学、大阪大学等日本QS前10名大学的研究室信息。
딥악 찬단 교수의 연구실은 고온기 지구 기후 시스템의 거시적 특성과 기후 변화의 메커니즘을 이해하기 위해 고대 기후 기록과 기후 모델링을 융합한 연구를 수행합니다. 주로 플라이오세와 중간 홀로세와 같은 고대 기후 시기의 기후 재구성과 기후 모델 시뮬레이션을 통해 대기 중 이산화탄소 농도 상승, 궤도 변화, 지표면 피복 변화 등 다양한 강제력이 기후에 미치는 영향을 분석합니다. 특히 북극의 기후 증폭 현상과 대륙 기후 시스템 간의 상호작용에 초점을 맞추고 있으며, 기후 모델의 정합성과 기후 시스템의 회복력에 대한 통찰을 제공합니다.
마사히토 이카와 교수의 연구실은 생식생물학과 유전자 조작 기술을 융합한 연구를 주도하고 있습니다. 특히 생애 초기 단계의 배아에서 유전자 발현을 비침습적으로 모니터링할 수 있는 GFP를 활용한 전신 전달형 레트로바이러스 벡터 기반 유전자 노크다운 기술과, 정자 운동 및 수정 과정에서 핵심적인 역할을 하는 단백질(예: ADAM3, PDILT)의 분자 기전을 규명하고 있습니다. 이는 생리적 수정 과정과 in vitro 수정 간의 차이를 밝혀내는 데 기여하며, 생식 능력 유지 및 유전자 기반 생식 기술 개발에 기여하고 있습니다.
Yohei Yamauchi 교수의 연구실은 바이러스의 세포 내 침입 메커니즘과 그 과정에서 세포의 내재적 시스템이 어떻게 활용되는지를 중심으로 연구합니다. 특히 SARS-CoV-2와 인플루엔자 바이러스의 엔트리 단계에서 핵심적인 역할을 하는 단백질, 예를 들어 스파이크 단백질의 가공, 네오페일린 수용체와의 상호작용, 그리고 HDAC 효소와 유비퀴틴 시스템이 바이러스의 세포 내 이동과 탈피(uncoating)에 어떻게 기여하는지를 생화학적·결정학적 접근으로 규명하고 있습니다. 이는 바이러스 감염의 핵심 단계를 차단할 수 있는 새로운 치료 전략 개발에 기여합니다.
Ryoji Kanno 교수의 연구실은 고체 이온 도전성 물질, 특히 리튬 이온 및 수소 이온을 위한 고성능 고체 전해질의 설계와 기초 물성 연구에 중점을 두고 있습니다. 리튬 슈퍼이온 도전체(Li10GeP2S12 등)의 구조-성능 관계를 규명하고, 고엔트로피 재료 설계 원리를 적용해 이온 이동 장벽을 제거하는 새로운 전도체를 개발하고 있습니다. 또한 수소 음이온(H⁻)의 순수 도전성 물질을 세계 최초로 실현한 바 있으며, 고체 전지의 안정성과 성능 한계를 초월하는 신소재 개발을 추구합니다.
Keisuke Goda 교수의 연구실은 초고속 이미징 및 광학 분석 기술을 기반으로 한 혁신적인 생물의학 및 나노소재 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 유체 속에서의 단일 입자 실시간 관측, 광학 스펙트로스코피, 그리고 머신러닝 기반 레이저 프리 이미징 기술을 접목해 약물 스クリ닝과 생체 진단의 정밀도와 속도를 획기적으로 향상시키는 데 주력하고 있습니다. 또한, 생물학적 신뢰성과 내구성을 확보한 메탈 프리 SERS 기반 센서 개발을 통해 임상 적용 가능성을 높이고 있습니다.
카즈후루 타카나베 교수의 연구실은 태양광을 활용한 청정 에너지 변환 기술, 특히 광분해를 통한 수소 생산과 전기화학적 이산화탄소 환원 기반 태양연료 생성에 중점을 두고 있습니다. 메세포러스 탄소질화물, 구리-인 합금, 텅스텐 카바이드 등 다양한 나노구조 촉매를 설계하여 고효율·저비용 에너지 변환 시스템을 구현하고자 합니다. 특히 광촉매의 태양광 수확 능력 향상과 전기화학 반응의 선택성·안정성 향상을 핵심 과제로 삼고 있습니다.
Dongshuang Wu 교수의 연구실은 백금족 금속(PGMs) 기반 고엔트로피합금 나노입자와 이중금속 나노촉매를 중심으로 전기화학적 촉매 반응, 특히 수소 생산과 연료전지 응용을 위한 고효율 촉매 개발에 집중하고 있습니다. 특히 에탄올 산화 반응, 수소 발달 반응, 산소 발생 반응 등에서 뛰어난 전기화학적 활성과 안정성을 확보한 나노소재를 설계·합성하며, 원자적 구조와 전자적 특성 간의 상관관계를 규명하는 데도 기여하고 있습니다. 나노입자의 구조 제어, 조성 제어, 전자구조 분석을 기반으로 한 촉매 설계 원리를 확립하고 있습니다.
Xingtao Xu 교수의 연구실은 에너지 저장 및 수자원 회수 기술 분야에서 핵심적인 연구를 수행하고 있습니다. 주요 연구 방향은 고성능 슈퍼커패시터 및 리튬이온 이차전지의 전극 재료로 활용 가능한 나노구조적 금속-유기 프레임워크(MOFs)와 도핑된 탄소 기반 복합재료의 설계 및 응용입니다. 또한 태양광 기반 정수 및 대기수 추출 기술, 전기화학적 탈염 기반 담수화 기술 등 지속 가능한 수자원 확보 기술에도 기여하고 있습니다.
Shigehiro Yamaguchi 교수의 연구실은 주로 주기율표의 주군원소(특히 볼륨, 실리콘 등)를 π-공명 구조에 통합하여 새로운 전자적·광물리적 성질을 갖는 유기 전자재료를 설계하고 있습니다. 특히 볼륨 기반의 π-공명 고리 구조와 실올 기반의 고분자 유사체를 핵심으로 하여 유기 전자소자 및 광전자소자에 응용 가능한 신소재를 개발하고 있으며, 이는 고도로 조절된 전하 이동성과 민감한 화학 센서 기능을 동시에 구현합니다. 연구는 전자 구조 제어를 바탕으로 한 기능성 유기 반도체의 분자 설계에 초점을 맞추고 있습니다.
히데히로 카네코 교수의 연구실은 고혈압, 심부전, 심방세동, 동맥류 등 순환기 질환의 발병 기전과 위험 인자를 중심으로 한 전인적 심혈관 질환 연구를 수행하고 있습니다. 특히 혈압 분류 기준, 성장인자(Vascular Endothelial Growth Factor-A)의 역할, 체질량지수와 뇌졸중의 연관성, 대사질환과 관련된 분자 기전(예: Tace 단백질)에 대한 기초 및 임상 연구를 융합적으로 진행하고 있습니다. 이는 심혈관 질환의 조기 진단과 예방 전략 개발에 기여하고자 하는 핵심 목표를 가지고 있습니다.
Kazutoshi Fujita 교수의 연구실은 전립선암의 발병 메커니즘과 고위험도 전립선암 조기 진단을 위한 생물학적 마커 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히 아 Bushi-수용체(AR)의 기전, 장내 미생물군과 고지방 식이의 상호작용, 소변에서 추출한 외소포(Extracellular Vesicles)를 통한 단백질 프로테오믹스 분석을 통해 새로운 진단 biomarker를 탐색하고 있습니다. 또한, 비침습적 생체정보를 활용한 정밀의료 전략 개발에도 기여하고 있습니다.
후지타 교수의 연구실은 전이금속을 이용한 분자 자가조립 기반의 다차원 구조물 설계를 핵심으로 합니다. 특히 팔라듐(II)과 platnum(II) 이온이 갖는 90도의 정렬 각도를 응용해, 고리형, 케이지, 캡슐, 다면체 등 다양한 형태의 분자 구조를 정량적 수율로 자가조립합니다. 이는 열역학적 조건에서의 자가조립 전략을 통해 기존의 고리형 화합물 합성의 난이도를 극복한 혁신적 접근입니다. 특히 수용액에서도 기능하는 인식성 분자 수용체의 개발에도 성공하여 응용 가능성을 넓혔습니다.
모토무 카나이 교수의 연구실은 주로 비대칭 촉매화 및 다기능 촉매 시스템 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 BINOL 衍생 촉매와 당 유도체를 활용한 고엔anti오선택적 반응, 예를 들어 시아노실릴화 반응, Reissert 반응, 스티레커 반응 등에서 높은 입체선택성을 구현하는 데 성공했습니다. 또한 다가성 리간드의 길이가 단백질(Concanavalin A)과의 상호작용에 미치는 영향을 규명하는 생물화학적 응용 연구도 수행하고 있습니다. 이는 생체분자 인식과 관련된 새로운 촉매 및 재료 설계에 기여하고 있습니다.
Michael Rubinstein 교수의 연구실은 고분자 물리학과 소재 과학의 핵심 문제를 다루며, 특히 고분자 용액, 겔, 네트워크 및 나노입자의 거시적 거동을 분자 수준에서 이론적으로 기반을 마련하는 데 중점을 둡니다. 엔트레인지드 고분자 사슬의 운동, 가역적 결합을 통한 동적 네트워크 형성, 나노입자의 자가조직화 메커니즘 등 복잡한 거시적 거동을 이해하기 위한 이론 모델 개발에 힘쓰고 있습니다. 특히 고분자 네트워크의 비선형 탄성, 가역적 접합의 동역학, 그리고 반응 제어형 고분자 합성과 유사한 나노입자 집합 메커니즘을 연구합니다.
타이시로 기시모토 교수의 연구실은 정신질환, 특히 조현병의 장기적 치료 효과와 약물 치료 전략에 중점을 두고 있습니다. 장기주사제(라이브러리형 항정신병제, LAI)의 치료 효과와 약물 순응도, 병원화 위험 감소 여부를 임상적 연구, 메타분석, 자연적 관찰 연구를 통해 종합적으로 분석하고 있으며, 특히 실생활 환자 집단에서의 효과를 규명하는 데 기여하고 있습니다. 또한 우울증 및 양극성 장애에 대한 초고속 작용 NMDA 수용체 억제제의 임상적 잠재성에 대해서도 연구를 진행하고 있습니다.
Haruki Kitazawa 교수의 연구실은 장내 면역 조절 기전과 유산균 기반 프로바이오틱스의 면역조절 작용을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 TLR2와 A20를 통해 조절되는 면역 톨러런스 유도 메커니즘을 규명하며, 이는 장염 및 염증성 장질환 예방에 기여할 수 있는 기초 데이터를 제공합니다. 또한 가축과 인간의 장 건강 향상을 위한 기능성 프로바이오틱스 및 그 유래 물질(예: EPS)의 개발에도 주력하고 있습니다.
아쓰야 히시야마 교수의 연구실은 에피제네틱스와 세포 분열 메커니즘을 중심으로, DNA 메틸화 유지, 복제 및 손상 복구와 관련된 단백질 상호작용 네트워크를 규명하고 있습니다. 특히 UHRF1, DNMT1, Dnmt1과 관련된 유비퀴틴화 및 탈유비퀴틴화 메커니즘, 그리고 Okazaki 조각 결합에 관여하는 LIG3-XRCC1 복합체의 기능을 Xenopus 계착 시스템을 통해 체계적으로 연구하고 있습니다. 이는 암 등 질병에서의 유전자 조절 이상 메커니즘 규명에 기여하고 있습니다.
이카로 아베 교수의 연구실은 주로 스테롤과 트라이터펜의 생합성에서 핵심적인 역할을 하는 효소, 특히 스쿠알렌 사이클라제와 옥시스쿠알렌 사이클라제의 구조 및 기능을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 단백질 구조 분석, 유전자 기반 생합성 경로 규명, 그리고 고도로 복잡한 자연물의 구조 결정 기법(예: 결정 스폰지법)을 응용하여 신소재 자연물의 생합성 메커니즘을 밝혀내는 데 초점을 맞추고 있습니다. 최근에는 곰팡이 유래 메로테르펜 및 알로에에서 발견된 신규 타입의 3형 폴리케타이드 합성효소의 기능 규명을 통해 다이버시티가 높은 자연물의 생합성 원리를 탐구하고 있습니다.
Seishi Ogawa 교수의 연구실은 골수이四项성증후군(MDS)을 비롯한 혈액계 종양의 유전적 기반을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 RNA 스플라이싱, 에피제네틱 조절, DNA 메틸화와 관련된 유전자 변이의 기능적 역할과 임상적 영향을 분석하며, MDS의 분류 및 진단 기준에 기여하고자 합니다. SF3B1 돌연변이가 포함된 MDS는 고유한 임상 양상과 예후를 보이며, 이는 새로운 질환 유형으로 인정받을 만큼 중요한 연구 주제입니다.
Dae-Woon Lim 교수의 연구실은 메탈-유기 프레임워크(MOF)를 핵심 소재로 활용해 고성능 수소 저장 및 수소 이온 전도성 소재를 개발하고 있습니다. 특히, 나노구조화된 마그네슘 나노결정체와 MOF의 복합체를 통해 수소의 물리적·화학적 흡착 특성을 동시에 향상시키며, 높은 수소 저장 용량과 낮은 탈착 온도를 실현합니다. 또한, 수소 결합과 표면 기능화를 통한 고온에서도 뛰어난 수소 이온 전도도를 확보한 MOF 소재의 설계 원리를 규명하고 있습니다.
