タンパク質が機能する瞬間の構造を原子レベルで解明し、新たな分子の設計に活かす
 

　タンパク質は、細胞情報伝達、生体内触媒反応などの生命現象を支える重要な生体構成物質です。タンパク質の立体構造はその機能と深く関連しており、その機能を発揮する際にどのような構造の変化を起こすのか興味が持たれてきました。しかし、従来の技術では、タンパク質が高速の時間スケール（フェムト秒～ミリ秒）で動く様子を原子の動きまで詳細に捉えることは困難でした。当研究室では、X線自由電子レーザー、放射光などの量子ビームを用いて、タンパク質の中で実際に起こっている化学変化や構造変化を可視化するための時分割実験の技術開発に取り組んでいます。この方法を用いると「分子動画」として動きや変化を観察することができます。実際に、この方法により、光遺伝学ツールなどに応用されている光感受性タンパク質の反応機構を明らかにしたり、ユニークな反応を触媒する酵素の中間体構造を捉えたりすることに成功しています。また、得られた動的構造情報を基にタンパク質分子の合理的設計と新機能をもつ分子の創製を目指します。