生命現象の主役であるタンパク質を観る―
タンパク質と聞いて多くの人が思い浮かべるのは，肉や魚といった「栄養素としてのタンパク質」でしょうか？ たしかに，タンパク質は炭水化物や脂質と同様に，わたしたち人間が生きていくうえで欠かすことができないものです。
では，そもそもなぜ肉や魚の中にタンパク質が多く含まれているんだろう？
 |
| ヒトの体の5分の1はタンパク質 |
いえいえ，そもそも全ての生物がタンパク質をたくさん持っているのです。そして，「生きている」という現象そのものがタンパク質のはたらきによって支えられています。わたしたちの細胞の構造維持，筋肉のはたらき，代謝や解毒，病気に対抗する免疫システムなど，挙げはじめるときりがありませんが…その全てにタンパク質が関わっています。
日々 無数のタンパク質たちが様々な生体分子と出逢ったり，別れたり，反応し，影響し合うことで「いのち」という大きな流れができているのです。だから，生命を理解する上で，それぞれのタンパク質の機能をを一つ一つ紐解いていくことは非常に大切なことであり，さらに，疾患の原因解明や治療薬開発ではそれらの情報が鍵になってきます。
分子機能制御研究室では，生理現象の鍵となるタンパク質や疾患に関わるタンパク質の機能解明やその機能を応用した人工タンパク質の創成を目指しています。
■Keywords■
立体構造解析｜相互作用解析｜核磁気共鳴法(NMR)｜等温滴定型熱測定(ITC)｜フォールディング｜酵素｜進化｜創薬｜睡眠｜プロスタグランジン｜リポカリン｜システイン｜セレノシステイン
睡眠への階，脳内の“なんでも屋”？
睡眠物質のトータルコーディネイター，多才な不思議タンパク質の秘密に迫る！
睡眠不足がもたらす経済損失をご存じでしょうか？
その額，年間でおよそ3.5兆円！ また，寝不足によって学習効率や作業効率が著しく低下することを実感したことがない人はいないと思います。
人生の3分の1を費やす生理現象“睡眠”―いざなう者は，脳内に存在するちょっと不思議なタンパク質。睡眠物質を“作って”，“運んで”，壊れたら“回収する”，そんな多才なある酵素の機能解明を目指しています。
進化を辿る
その酵素が酵素になる前，それは何だったのか？
タンパク質は悠久の年月を掛けてその機能を確立していきます。それは種の進化と共に―。
哺乳類の睡眠物質合成酵素の進化を遡ると，あるとき突然，酵素としての機能を獲得していることがわかりました。酵素機能を獲得する前，そのタンパク質は，睡眠物質を合成することはできません。しかし，存在するからには何か役割を担っているはずです。魚類に存在する酵素ではない“酵素の祖先”タンパク質の正体を調べています。
難病指定の希少疾患に特効薬を
デュシェンヌ型筋ジストロフィーの筋壊死の鍵を握るタンパク質の機能解析
医療が発達した現代でも，未だに治療法が確立されていない疾患がたくさん存在します。
その一つである“デュシェンヌ型筋ジストロフィー”は，徐々に筋肉が壊れることで体の自由が利かなくなる難病です。米国，欧州，日本で数万人の患者がいるとされ，出生男児約3,500人につき1人が発症し，その患者の多くが20代で亡くなられます。近年では，病気の進行を遅らせる薬は開発されていますが，完治まで至る治療法は確立されていません。本研究室ではこの病気に対する特効薬を作るための重要な知見を得ようとしています。
タンパク質の構造形成の真理
アンフィンゼンのドグマに隠された謎
親から子へ，受け継がれる遺伝子。その遺伝子にはタンパク質の設計図がコードされています。
そのことからも想像できるように，タンパク質は生命現象の担い手として最も重要な分子です。生体内には，数十万種類のタンパク質が存在すると考えられており，タンパク質を構成するアミノ酸の配列の違いによって様々な機能を持っています。また，それらのタンパク質が機能を発現するためには立体構造を形成することが重要です。本研究では，タンパク質がどういう原理でその機能的な構造を形作るのかを調べています。
生命の最高傑作ナノマシン―“タンパク質”の改造
リポカリン骨格を用いた新規機能タンパク質の創成
生命現象の根幹を担うナノサイズの装置―タンパク質。その機能は洗練されており，機械仕事の効率をはるかに凌駕します。遺伝子工学の発展により，人類は望み通りのアミノ酸配列を持ったタンパク質の合成が可能になりました。しかし，未だに望み通りの機能を持つタンパク質を自由自在に創成するに至ていません。そこで，わたしたちは，有用な機能を持つタンパク質を利用し，さらに改造することで活性の改変や新たな活性を創生することを目指しています。
生命の源―“水”を考慮した出逢いの方程式
生体分子の出逢いの場，いつもそこに在り，だれも気に留めない…
すべての物理現象の行方を決めている式―ギブス自由エネルギー“ΔG=ΔH-TΔS ”。生命現象における様々な生体分子の相互作用も例外なくこの束縛から逃れることができません。生体分子と薬剤などの相互作用におけるエネルギー変化には，二者の直接的な相互作用によるエネルギー変化だけでなく，二者を取り囲む“溶媒”の存在が想像以上に大きく影響します。本研究では，生体分子の相互作用における水の影響に着目し，その普遍の原理を調べています。