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★ 多元研 メールマガジン ★
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2024年3月号 No.224 ━━━
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毎回ＨＯＴな情報をお届けいたします。
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～ 目次 ～
1) 受賞報告 — 一般社団法人資源・素材学会「2023年度（第49回）論文賞」を受賞
2) 受賞報告 — 第34回「トーキン科学技術賞最優秀賞」を受賞
3) 受賞報告 — 18th Asian Conference on Solid State Ionics-2024
「ACSSI-2024 Poster Award」を受賞
4) 受賞報告 — 第37回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
「学生発表賞」を受賞
5) 受賞報告 — 18th Asian Conference on Solid State Ionics-2024
「ポスター賞」を受賞
6) 受賞報告 — 日本鉄鋼協会第187回春季講演大会学生ポスターセッション
「奨励賞」を受賞
7) 受賞報告 — 公益社団法人化学工学会第26回化学工学会学生発表会「優秀賞」を受賞
8) 受賞報告 — 公益社団法人日本金属学会「新進論文賞」を受賞
9) 受賞報告 — 化学工学会第89年会「最優秀学生賞」を受賞
10) 研究成果 — 機械学習で迅速に有効な新規抗菌薬候補分子を見つける新技術を開発
～これまで報告された膨大な候補分子情報を記述子に変換利用～
11) 研究成果 — 紅藻Cyanidium caldariumのPSI-LHCI超複合体の立体構造と
LHCの分子進化の解明
12) 研究成果 — 接着と剥離のメカニズムを計測と計算の融合で分子レベルから解明
～複合材料軽量化や解体性向上で低炭素・循環型社会に貢献～
13) 研究成果 — ガラス越しのレーザー照射でナノ加工を実現 空気との界面での
光の全反射によって加工分解能が飛躍的に向上
14) 研究成果 — 強誘電性と半導体特性が両立する 新しい有機分子の開発に成功
～単一分子で作る有機メモリ素子の実現に期待～
15) 研究成果 — ナノサイズのパラボラアンテナで光強度を1万倍増強
～太陽光を増幅して化学エネルギー製造反応の実現へ～
16) 研究成果 — 血液凝固因子の正常な分泌に必須なカーゴ受容体の全長構造を
クライオ電子顕微鏡によって解明
～来の定説を覆す四量体の全長構造と亜鉛による制御機構を解明～
17) 研究成果 — 「日本電子×東北大学 高度マテリアル分析共創研究所」の設置について
18) お知らせ — 非鉄金属製錬環境科学共同研究部門の銘板が設置されました
19) お知らせ — 令和5年度多元物質科学研究所最終講義を開催しました
20) お知らせ — 「多元研で活躍する女性研究者紹介」を公開
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1) 受賞報告
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一般社団法人資源・素材学会「2023年度（第49回）論文賞」を受賞
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柴田悦郎教授と環境科学研究科の飯塚淳教授（2023年3月まで、多元研准教授）が、
一般社団法人資源・素材学会 資源・素材学会「2023年度（第49回）論文賞」を受賞
しました。
受賞題目：
「Mass Spectrometric Study on Volatilization Behavior of
Electrolyte Solvents of Lithium-Ion Batteries」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240327/
◆柴田(悦)研究室(金属資源循環システム研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/shibata-e/html/index.html
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2) 受賞報告
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第34回「トーキン科学技術賞最優秀賞」を受賞
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本間研究室の大野真之准教授が、第34回「トーキン科学技術賞最優秀賞」を
受賞しました。
受賞題目：
「全固体リチウム硫黄電池正極内部のイオン輸送解析」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240306/
◆本間研究室(エネルギーデバイス化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/honma/
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3) 受賞報告
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18th Asian Conference on Solid State Ionics-2024
「ACSSI-2024 Poster Award」を受賞
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雨澤研究室の田中舞さんが、18th Asian Conference on Solid State
Ionics-2024において「ACSSI-2024 Poster Award」を受賞しました。
受賞題目：
「3D Operando Imaging of Reaction Distribution in Composite Solid State
Battery Electrodes with Light-Element Active Materials」
◆詳しくは下記をご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240304/
◆雨澤研究室(固体イオニクス・デバイス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/amezawa/html/index-j.html
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4) 受賞報告
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第37回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
「学生発表賞」を受賞
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髙橋幸生研究室の阿部真樹さんと佐々木雄平さんが、第37回日本放射光学
会年会・放射光科学合同シンポジウムにおいて「学生発表賞」をダブル受賞
しました。
受賞題目：
「Virtual singleｰpixel imagingに基づくX線タイコグラフィｰ蛍光顕微法の提案」
（阿部真樹）
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240304-2/
受賞題目：
「オペランドＸ線スペクトロタイコグラフィによる薄膜型全固体電池の
ナノスケール化学状態イメージング」
（佐々木雄平）
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240304-3/
◆髙橋(幸)研究室(放射光可視化情報計測研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/takahashi-y/html/
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5) 受賞報告
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18th Asian Conference on Solid State Ionics-2024
「ポスター賞」を受賞
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小俣研究室の工藤咲季さんが、18th Asian Conference on Solid State
Ionics-2024において「ポスター賞」を受賞しました。
受賞題目：
「Partial Conductivity of Protons in N-type Oxide Semiconductor, MgIn2O4」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/omata/news/1491/
◆小俣研究室(原子空間制御プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/omata/
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6) 受賞報告
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日本鉄鋼協会第187回春季講演大会学生ポスターセッション
「奨励賞」を受賞
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埜上研究室の本名怜之さんが、日本鉄鋼協会第187回春季講演大会学生
ポスターセッション「奨励賞」を受賞しました。
受賞題目：
「電気化学的交流インピーダンス法による分極中の溶融鉄／溶融スラグ界面
変形に及ぼす物性評価」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nogami/news/430/
◆埜上研究室(環境適合素材プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nogami/
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7) 受賞報告
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公益社団法人化学工学会第26回化学工学会学生発表会「優秀賞」を受賞
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笘居研究室の加藤涼雅さんが、公益社団法人化学工学会
第26回化学工学会学生発表会において、「優秀賞」を受賞しました。
受賞題目：
「亜臨界流体を用いた多元系酸化物ナノ粒子の合成とその電気化学的酸素発生触媒能」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240321/
◆笘居研究室(超臨界ナノ工学研究分野)
https://tomai.fris.tohoku.ac.jp/
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8) 受賞報告
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公益社団法人日本金属学会「新進論文賞」を受賞
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岡本研究室の竹内誠さんが、公益社団法人日本金属学会
「新進論文賞」を受賞しました。
受賞題目：
「軟X線磁気円二色性顕微分光によるNd-Fe-B熱間加工磁石の初磁化過程
および減磁過程における磁区観察」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240328/
◆岡本研究室(ナノスケール磁気機能研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/okamoto/
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9) 受賞報告
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化学工学会第89年会「最優秀学生賞」を受賞
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加納研究室の蛭田大稀さんが、化学工学会第89年会「最優秀学生賞」を
受賞しました。
受賞題目：
「DEMによる非ブラウン高濃度スラリーにおけるシアシックニングのメカニズム解析」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kano/news/1575/
◆加納研究室(機能性粉体プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kano/
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10) 研究成果
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機械学習で迅速に有効な新規抗菌薬候補分子を見つける新技術を開発
～これまで報告された膨大な候補分子情報を記述子に変換利用～
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東北大学多元物質科学研究所の笠井均教授と中辻博貴助教（研究当時 株式
会社コンポン研究所）らの研究グループは、このたび分子の置換基情報のみを
用いた記述子（Combined substitute number:CSN）による情報処理技術の利用
を提案しました。過去の抗菌薬候補分子の情報を本記述子に変換して機械学習
を行うことにより、情報収集コストと計算コストを大きく低減した上で有意な
抗菌活性の予測モデルを構築することに成功しました。また本記述子を用いる
ことで、可能性の高い約3200万個の候補分子も容易に提案することができまし
た。実際に予測の傾向と実験結果はよく一致しており、本手法の有効性が明ら
かになっています。
論文情報：
“Combined Substituent Number Utilized Machine Learning
for the Development of Antimicrobial Agent”
Keitaro Yamauchi, Hirotaka Nakatsuji, Takaaki Kamishima, Yoshitaka Koseki,
Masaki Kubo, and Hitoshi Kasai
Scientific Reports
DOI: 10.1038/s41598-024-53888-2
https://doi.org/10.1038/s41598-024-53888-2
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240306/
◆笠井研究室(有機・バイオナノ材料研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kasai/
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11) 研究成果
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紅藻Cyanidium caldariumのPSI-LHCI超複合体の立体構造と
LHCの分子進化の解明
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理化学研究所・東北大学多元物質科学研究所の米倉功治教授（グループディ
レクター）、濵口祐准教授らの研究グループは、クライオ電子顕微鏡（日本電
子社 CRYO ARM 300）を用いた単粒子構造解析により、紅藻C.caldarium由来の
PSI-LHCIの立体構造を1.92 Aの分解能で解明しました。得られたPSI-LHCI構造
には、PSI単量体に5個のLHCIが結合していました。また、C. caldariumを含む
PSI-LHCIの立体構造が明らかとなっている紅色進化系統のLHCIに焦点を絞り、
分子系統解析に基づくLHCIの進化モデルを提案しました。
LHCの進化に関する研究は分子系統解析が主流ですが、この方法だけではどの
LHCがPSIに結合するのかを特定することができません。本研究では、PSIに結合
するLHCIを立体構造解析によって特定し、 その特定されたLHCIのみに焦点を当
てた分子系統解析を行いました。このアプローチにより、 紅色進化系統のLHCI
の分子進化について、これまでにない角度からの理解が可能になりました。 こ
のように、立体構造解析と分子系統解析を組み合わせることにより、 LHCIの進
化に関する研究に新たな潮流が生まれることが期待されます。
論文情報：
“The structure of PSI-LHCI from Cyanidium caldarium provides evolutionary
insights into conservation and diversity of red-lineage LHCs”
Koji Kato, Tasuku Hamaguchi, Minoru Kumazawa, Yoshiki Nakajima,
Kentaro Ifuku, Shunsuke Hirooka, Yuu Hirose, Shin-ya Miyagishima,
Takehiro Suzuki, Keisuke Kawakami, Naoshi Dohmae, Koji Yonekura,
Jian-Ren Shen, Ryo Nagao
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
DOI: 10.1073/pnas.2319658121
https://doi.org/10.1073/pnas.2319658121
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240308/
◆米倉研究室
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/yonekura/
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12) 研究成果
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
接着と剥離のメカニズムを計測と計算の融合で分子レベルから解明
～複合材料軽量化や解体性向上で低炭素・循環型社会に貢献～
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東北大学多元物質科学研究所の陣内浩司教授らの研究グループは、新規に開
発した接着強度試験法に加え、最先端の電子顕微鏡計測と分子シミュレーショ
ンを融合的に用いることで、無機材料の表面化学状態が接着剤の化学組成や分
子構造などに与える影響を分子レベルから解明することに初めて成功しました。
本研究により接着界面近傍の分子構造と巨視的物性との相関が明らかになり
耐久性に優れた複合材料や環境負荷の小さい接着技術の開発、ひいては持続可
能な社会の実現に貢献すると期待されます。
論文情報：
“Effect of Inorganic Material Surface Chemistry on Structures and
Fracture Behaviours of Epoxy Resin”
宮田智衆、佐藤庸平、川越吉晃、白須圭一、Wang Hsiao-Fang、熊谷明美、
木下空、水上雅史、吉田要、Huang Hsin-Hui、岡部朋永、萩田克美、溝口照康、
陣内浩司*
*責任著者：東北大学 多元物質科学研究所 教授 陣内浩司、
東北大学大学院 工学研究科 ファインメカニクス専攻 准教授 白須圭一、
東北大学大学院 工学研究科 航空宇宙工学専攻 助教 川越吉晃
Nature Communications
DOI: 10.1038/s41467-024-46138-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46138-6
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240311/
◆陣内研究室(高分子物理化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/jinnai/
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13) 研究成果
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ガラス越しのレーザー照射でナノ加工を実現 空気との界面での
光の全反射によって加工分解能が飛躍的に向上
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東北大学多元物質科学研究所の留志音 大学院生（同大学院工学研究科）、
小澤祐市准教授、上杉祐貴助教、佐藤俊一教授らの研究グループは、ベクトル
ビームと呼ばれる特殊なレーザー光をガラスの裏面に集光する条件において、
ガラス界面での全反射の効果を使うことで界面近傍に極めて微小かつ高強度の
集光点を形成できることを明らかにしました。このような条件でレーザー加工
を行うと、使用した近赤外光の波長1040ナノメートルの1/16程度に相当する直
径67ナノメートルの非常に小さな加工穴が得られることを実証しました。
本結果は、集光したレーザー光を用いた材料の直接加工でのさらなる微細化
・高精度化へ向けた新たな技術基盤となることが期待されます。
論文情報：
“Laser nanoprocessing via an enhanced longitudinal electric field of
a radially polarized beam”
Yukine Tsuru*, Yuichi Kozawa, Yuuki Uesugi, Shunichi Sato
Optics Letters
DOI:10.1364/OL.517382
https://doi.org/10.1364/OL.517382
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240312/
◆佐藤(俊)研究室(光物質科学研究分野)
http://satolab.tagen.tohoku.ac.jp/
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14) 研究成果
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強誘電性と半導体特性が両立する 新しい有機分子の開発に成功
～単一分子で作る有機メモリ素子の実現に期待～
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東北大学多元物質科学研究所大学院生（大学院工学研究科）の三部宏平氏と
芥川智行教授らの研究グループは、高いホール移動度を有する半導体特性を有
する有機材料のベンゾチアノベンゾチオフェン（BTBT）骨格に極性水素結合ネ
ットワークを導入して強誘電性を発現させ、半導体特性との両立に成功しまし
た。半導体特性と強誘電体特性は、外部電場に対して電流を流す性質と電荷を
保持する性質であり互いに相反する物性であることから、その分子設計の指針
は異なります。今回これらを両立させることにより、外部電場に応答可能な分
子集合体の創製が可能となり、有機半導体特性のON/OFF制御の実現に成功しま
した。
本成果は、次世代有機エレクトロニクスの機能制御のための技術開発に新た
な可能性を拓くと期待されます。
論文情報：
“Carrier Transport Switching of Ferroelectric BTBT Derivative”
Kohei Sambe, Takashi Takeda, Norihisa Hoshino, Wakana Matsuda, Kazuki Shimada,
Kanae Tsujita, Shingo Maruyama, Shunsuke Yamamoto, Shu Seki, Yuji Matsumoto
and Tomoyuki Akutagawa
- 責任著者：東北大学多元物質科学研究所 教授 芥川智行
信州大学学術研究院理学系 准教授 武田貴志
Journal of the American Chemical Society
DOI:10.1021/jacs.4c00514
https://doi.org/10.1021/jacs.4c00514
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240318/
◆芥川研究室(ハイブリッド材料創製研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/akutagawa/html/Homepage2010/index-j.html
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15) 研究成果
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
ナノサイズのパラボラアンテナで光強度を1万倍増強
～太陽光を増幅して化学エネルギー製造反応の実現へ～
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆
東北大学多元物質科学研究所の押切友也准教授と中川勝教授らの研究グルー
プは、 一般的な放送衛星（BS）からの受信用アンテナの100万分の一という極
めて微少なサイズのパラボラ型の金属反射面と半導体から構成される光ナノ共
振器を開発し、可視光を捕集して金属ナノ粒子に集めることで光強度を4桁
（10,000倍）増強できることを、電磁界シミュレーションを用いて明らかにし
ました。
局所的に光の強度を増大させると、そこで生成する電子と正孔の数も増大し
ます。その結果、従来は困難とされてきた窒素の還元によるアンモニアの製造
や、二酸化炭素の還元による炭素化合物の製造といった、多電子反応を推進す
る新たな光化学反応場として開発した光ナノ共振器の活用が期待されます。
論文情報：
“Strong Light Confinement by a Plasmon-Coupled Parabolic Nanoresonator Array”
Tomoya Oshikiri, Toshiaki Hayakawa, Hiromasa Niinomi, Masaru Nakagawa
*責任著者：東北大学多元物質科学研究所 准教授 押切友也、教授 中川勝
The Journal of Physical Chemistry: C
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c07224
https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c07224
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240322/
◆中川研究室(光機能材料化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nakagawa/
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16) 研究成果
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
血液凝固因子の正常な分泌に必須なカーゴ受容体の全長構造を
クライオ電子顕微鏡によって解明
～来の定説を覆す四量体の全長構造と亜鉛による制御機構を解明～
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東北大学多元物質科学研究所の渡部聡助教、稲葉謙次教授らの研究グループ
は、クライオ電子顕微鏡単粒子解析を用いて、 全長ERGIC-53と補助因子MCFD2
との複合体の立体構造を世界で初めて決定しました。構造解析の結果、全長構
造はヘッド領域、ストーク領域、膜貫通領域で構成されており、四葉のクロー
バーに類似した全体構造をとることが分かりました。また、ERGIC-53の全長構
造のダイナミックな構造変化の様子の可視化にも成功し、柔軟な構造変化を利
用したカーゴ認識機構が明らかになりました。また、ERGIC-53-MCFD2複合体の
ヘッド領域を高分解能で構造決定し、四量体形成の詳細な分子基盤が明らかに
なっただけではなく、MCFD2において新たに亜鉛結合部位があることが分かり、
分泌経路下流におけるカーゴの解離が亜鉛によって促進される機構が示唆され
ました。
論文情報：
“Structure of full-length ERGIC-53 in complex with MCFD2 for cargo transport”
Satoshi Watanabe, Yoshiaki Kise, Kento Yonezawa, Mariko Inoue, Nobutaka Shimizu,
Osamu Nureki and Kenji Inaba
Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-024-46747-1
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46747-1
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240329/
◆稲葉研究室(生体分子構造研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/inaba/html/
・。・゜★・。・。☆・゜・。・゜。・。・゜★・。・。☆
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17) 研究成果
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「日本電子×東北大学 高度マテリアル分析共創研究所」の
設置について
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国立大学法人東北大学（所在地：宮城県仙台市、総長：大野 英男、以下「東
北大学」）と、日本電子株式会社（所在地：東京都昭島市、社長：大井 泉、以
下「日本電子」）は、2024年4月1日、 東北大学青葉山ユニバースに「日本電子
×東北大学 高度マテリアル分析共創研究所」を設置します。
半導体デバイス等に用いられる機能材料、各種化学反応に必要な触媒材料、
創薬ターゲット等の生体物質、電池・発光素子等に利用されるエネルギー変換
材料、自動車・航空機等に用いられる構造材料、水素貯蔵等に利用されるガス
貯蔵材料などの開発・評価のための、計測・分析技術の高度化・革新を目指し
ます。
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240329_jeol-tohoku/
・。・゜★・。・。☆・゜・。・゜。・。・゜★・。・。☆
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18) お知らせ
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非鉄金属製錬環境科学共同研究部門の銘板が設置されました
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2024年3月27日(水)に多元物質科学研究所の登録有形文化財にも指定され
ている南1号館（素材1号館）に非鉄金属環境科学共同研究部門の銘板が設置
されました。
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_info/20240328/
・。・゜★・。・。☆・゜・。・゜。・。・゜★・。・。☆
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19) お知らせ
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令和5年度多元物質科学研究所最終講義を開催しました
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆
2024年3月4日と3月7日、今年の3月をもって退任される佐藤俊一教授、
山根久典教授、村松淳司教授と垣花眞人名誉教授の最終講義を開催しま
した。
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_info/20240312/
・。・゜★・。・。☆・゜・。・゜。・。・゜★・。・。☆
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20) お知らせ
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「多元研で活躍する女性研究者紹介」を公開
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆
第6回目は、金属クラスターの研究を行っている陶山めぐみ助教に、研究者に
なったきっかけや研究のこと、オフの過ごし方などについて伺いました。
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/general/info/diversity/researchers/suyama.html
・。・゜★・。・。☆・゜・。・゜。・。・゜★・。・。☆
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◆多元研｜新型コロナウイルス関連情報まとめ
多元物質科学研究所の教職員、学生を対象とした新型コロナウイルスの
関連情報をまとめていますのでご覧ください。
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2024年3月26日(火)に「東北大学 学位記授与式」が執り行われ、学士2358名、
修士1708名、専門職108名、博士451名の計4625名に学位が授与されました。
新社会人となるみなさまのこれからのご活躍をお祈りしております。
「学位記授与式」の様子：
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/graduation/2024/
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