南後研究室 東北大学多元物質科学研究所 量子ビーム構造生物化学研究分野

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  • 2021/04/05
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生体分子が機能する瞬間を量子ビームで捉える

生体分子の一つであるタンパク質は、細胞情報伝達、生体内触媒反応、貯蔵や輸送を行うなど、生命現象を支える重要な生体構成物質です。多数のアミノ酸から成るタンパク質の立体構造はその機能と深く関連しており、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、ナノサイズであるタンパク質が、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には新たな技術が必要です。

当研究室では、X線自由電子レーザーや放射光など最先端計測技術の開発を推進し、タンパク質の中で実際におこっている化学変化や構造変化を可視化していきます。例えば、光に応答するタンパク質のスイッチ機構や、ユニークな反応を触媒する酵素の反応機構などを明らかにしていきます。また、得られた精密な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。

研究内容