研究室紹介

研究室のご紹介

研究室紹介

今までこの世界になかった新しく、素晴らしい機能を持つ分子を自らの手で生み出していく

当研究室では、化学をベースとしながら、化学と生物の境界領域を研究する学際的な生体関連化学研究を中心に行っています。今までこの世界になかった新しく、素晴らしい機能を持つ分子を自らの手で生み出していく、薬学の中でも最もクリエイティブな研究分野の一つといえます。よく考えアイデアを込めた、独創性の高い設計・合成した分子が、医療、生命科学、さらに基礎科学の発展に大きく貢献することを目指しています。

医薬機能を持つ分子の開発は、医療に貢献できるため、精密有機反応学では、抗アルツハイマー薬や抗マラリア薬、効率的な活性酸素消去薬など治療薬につながるものを、独自のユニークな戦略に基づき開発を進めています。

また、生体という内宇宙に数多くある未知の仕組みを調べるために、その構造をモデル化した優れた構造・機能モデルや、それを発展させた次世代型触媒、ポストゲノムの生命科学に寄与できる生体機能センサー分子等を設計・合成しています。さらに、新しい概念の分子を創り、新しい科学を切り開く研究を開始しています。

当研究室では、できるだけ独創性の高い研究、夢のある研究を目指し、活気ある学生・スタッフがみんなで意欲的に取り組んでいます。

教育・研究方針

「自分自身による研究テーマの設定」と「設定した研究テーマの、自身による実現」

これまでの薬学の化学分野は、「とにかくものをつくる」ことが中心で、化合物の合成法や合成に役立つ反応の開発に偏りがちでした。しかし、研究の、サイエンスとしての意味合いを考えると「苦労して作る目的分子は本当に重要か?」、「自分の研究が他に大きく影響を与え得るか?」というところが、実はきわめて重要であり、そこを常に考えて行かなければならないと思っています。この観点から、目的物の重要性を合成に限らず、生命科学研究や医療についても重きを置き、それらに関する新機能や高機能を持つ分子の開発と、それを用いた科学研究の展開をゴールの中心とします。そのため、生命科学分野・医療分野に対する広い視野を持つ必要があり、そのための教育を行います。一方では、分子を設計合成する際にはその実現のために合成化学および反応化学の考え方、手法を身につける必要があり、研究の過程とゼミで実践的に会得できるよう教育に力を入れます。研究を進める過程で研究に対する考え方、問題解決能力(合わせて「研究マインド」)を身につけます。

以上より、研究者としての自立に必須な「自分自身による研究テーマの設定」を行えるようにすること、および合成力および反応化学力を獲得することによる「設定した研究テーマの、自身による実現」を身につけることができるようにします。

研究室の強み・特徴

その1

当研究室では、酵素モデルの開発、医薬化学、ケミカルバイロジー、全合成など様々なテーマの研究が行われており、幅広い視野を身につけることができます。


その2
積極的に学会発表を行っています。
国内の学会はもちろん、海外で行われる国際学会で発表できることもあります。
その3

季節の節目ごとに飲み会や秋には年に一度の研究室旅行があります。
また、薬学部では研究室対抗のソフトボール大会が行われており、研究以外の空いた時間を利用して練習し、2010年は優勝しました。このように、研究する時は研究を行い、遊ぶ時には遊ぶというメリハリのある研究生活を送っています。

施設・実験機材のご紹介

等温滴定型熱量計(Isothermal Titration Calorimeter: ITC)

等温滴定型熱量計は、一定温度下で滴定に伴う熱量変化を検出する装置で、主に分子間相互作用を解析するのに用いられます。分子間に親和性がある場合は、相互作用により熱が発生します。この測定により熱の発生の仕方が詳細にわかり、それにより結合定数、結合比率、エンタルピー変化、エントロピー変化が全て一度にわかる優れた装置であり、また基本的なデータを得る装置とも言えます。

当研究室では、「化学進化的合成化学」という新しい手法により、標的とするどの分子に対しても同一の方法で、簡便に親和性を持つ化合物を生み出してきています。生み出した分子の親和性を定量的に評価するのに最適なのがこの高感度な装置です。

特に最近では創薬においても、開発した化合物と標的タンパク質との相互作用が、エントロピー寄与に対してどの程度エンタルピー寄与が大きいかが重要視されてきており、このことを調べるのにも最適です。さらに、金属イオンと配位子の錯体形成の結合定数を求めるのにも適しており、当研究室の「最新兵器」です。


紫外可視吸光分光装置 (UV-vis spectrophotometer)

ほとんどの化合物は、紫外光か可視光を吸収します。その吸収スペクトルを測定することで、化合物の電子構造が分かったり、その分子を定量することや構造の変化を調べたりすることができます。当研究室では、吸光を測定することにより、開発した酵素モデルの反応速度を調べることや、DNAの2重らせん構造の安定性を評価することで、安定化に寄与する分子の探索を行うなどしています。


質量分析装置(ソフトなイオン化法による)(mass spectrometer)

分子をイオン化して、そのイオンの質量数を調べることのできる装置です。その中でもFast atom bombardment (FAB)法というソフトなイオン化を行える装置であるため、イオン化しにくい化合物、分子量が1000を越えるような化合物でも多くの場合分子イオンピークが得られます。そのため、自分たちが合成した化合物の分子量をすぐ確認できることから、合成がうまくいったかどうかをその日のうちに確かめられます。


赤外吸収分光装置(FT-IR)

分子の化学結合について、それぞれの振動の仕方を赤外線の吸収を測定するこの分光装置で調べることができます。それにより、分子にどのような官能基が結合しているか、あるいは結合の強度などを知ることができます。保有する装置では、短時間のスペクトル変化を追うことができ(ラピッドスキャン)、また、低波数のスペクトル (Far IR)も測定できる能力も備えており、ハイエンドな装置です。


ゲル濾過型高速液体クロマトグラフィー(GPC-HPLC)

HPLCは、高い分離能で化合物を分離して定量分析を行ったり、分離のむずかしい混合物から必要な化合物を分離精製するために用います。通常のHPLCでは、カラムの担体表面に直鎖アルキル鎖が結合したものを用いるため、分離は、アルキル鎖との疎水性相互作用の違いを利用して行われます。それとは異なり当研究室の装置は、ゲルを通過させ、分子量の違いによりそれを通り抜ける速度が異なることを利用して分離するものです。割合量があっても分離できるので、通常のオープンカラムで分離しきれなかったものも、本装置を用いて分離精製できるものが多く、研究を効率的にしています。



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