細胞機能分子化学

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機能性分子を合理的に設計し、生体機能の観察・制御に応用する。

水上研究室（細胞機能分子化学研究分野）は、有機化学をベースに、様々な生命現象の解明や生体機能の制御に取り組んでいます。
機能性分子を合理的に設計し、生体機能の観察や制御に応用することを掲げています。
細胞内の生体分子ダイナミクスの可視化、細胞内や生体内の分子機能を光で操作すること、蛋白質の機能解明と新規機能性蛋白質の開発に取り組んでいます。

Research研究课题

有機化学をベースに、様々な生命現象の解明や生体機能の制御に取り組んでいます。機能性分子を合理的に設計して生体機能の観察・制御に応用し、細胞内の生体分子ダイナミクスの可視化、分子機能の光による操作、蛋白質の機能解明と新規機能性蛋白質の開発を進めています。

※示意图

細胞内の生体分子ダイナミクス可視化↗

有機分子を蛋白質と組み合わせ、細胞内のさまざまな環境で機能する分子の動態を、高い時間・空間分解能で定量的に解析する技術の開発に取り組んでいます。特に細胞内のイオンや酵素活性を標的とした分子プローブを開発しています。

※示意图

生細胞内・生体内分子機能の光操作↗

光によって不可逆的に機能を制御できるケージド化合物と、可逆的に制御できるフォトスイッチ化合物の二種類の機能性分子を設計・合成し、生体分子機能の光制御技術の開発に取り組んでいます。

※示意图

バイオ直交反応活性化システム↗

極めて速い「クリック」反応として知られるテトラジン付加環化反応を使い、光や酵素といった刺激で切断されるリンカーでつないだ、刺激に応じて活性化できる新しいテトラジン化合物を開発しました。

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