ISSP - The institute for Solid State Physics

Organization
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井上研究室
准教授
井上 圭一
助教
永田 崇
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多くの生物は太陽光を自身の生理活動のためのエネルギー源や、外界の環境変化を知覚するための情報源として利用する。そしてこのときに中心的な役割を果たすのが、様々な光受容タンパク質である。 本研究室ではそれら多様な光受容タンパク質の機能発現メカニズムを統一的に明らかにすることを目的とし、レーザー時間分解分光実験や振動分光実験などを通じて高次複雑系である光受容タンパク質分子の化学反応素過程を調べ、さらに生化学的手法と組み合わせることで、原子・分子レベルから細胞・個体レベルにおよぶ多階層的な理解を達成することを目指した研究を行っている。またさらにそれらの知見をもとに、光遺伝学などの応用を目標とした機能性生体分子の開発にも取り組む一方で、近年のゲノム解析の発展に伴うビッグデータをもとに、新奇な光生物学的現象とそれに関わる分子群の探索研究を実施している。

多様な機能を持つ微生物型ロドプシン(上)とその精製タンパク質試料(下)。
ナノ秒パルスレーザーによる微生物型ロドプシンの過渡吸収測定(上)およびロドプシン分子内におけるレチナールの光異性化過程(下)。

研究テーマ

  1. 光受容型膜タンパク質ロドプシンの分子機能メカニズムの機能解析および分光研究
  2. 先端的分光計測法の生体分子研究への応用
  3. ゲノムビッグデータをもとにした新奇光受容型タンパク質探索
  4. 機械学習法を用いた生体分子の機能決定因子の同定とそれにもとづく新規機能性分子開発