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企業懇談会研究発表タイトル・概要（分子科学部門）
企業懇談会研究発表タイトル・概要（分子科学部門） 1 2 3 4 5 6 発表教員 発表タイトル 発表概要 菅野 研一郎 （准教授） 我々の研究室では有機ケイ素化合物の合成、構造、機能の研究を行っている。例えば、有機ケイ素 有機ケイ素化学研究室 化合物の高選択的な合成法の開発、特異な構造や機能をもつ有機ケイ素化合物の研究などを行っ の研究紹介 ている。本発表では最近のトピックスを紹介する。 佐野 寛 （准教授） 安価な天然アミノ酸であるプロリンを不斉触媒として用いる、不斉環化付加反応の開発を行った。今 まで研究されてきた不斉環化付加反応では、プロリンにより効果的に立体化学制御することが出来な プロリン触媒を用いた不 かったため、高い不斉収率を達成することは困難であった。最近、当研究室においてプロリンが有す 斉環化付加反応の開発 る独自の能力に着目し、反応設計したところ、非常に高い不斉収率で進行することに成功した。この 結果は天然アルカロイドなどの全合成を行う際に有用と考えられる。 角田 欣一 （教授） 佐藤 記一 （准教授） 体内に吸収された薬剤などは各臓器に分布し、代謝を受けながら体内循環する間に、腎臓の濾過な どで徐々に排出されるため、創薬においてはこれらのプロセスを解析する必要がある。特に薬剤の残 ドラッグスクリーニングの 留性は、新薬開発における薬効や副作用に関わる重要な研究対象であるが、現在主流になっている ためのマイクロ循環器モ 動物実験はコストや倫理的な問題で削減傾向にある。それに対して、本研究ではマイクロデバイス内 に腎臓と心臓の機能を模倣したシステムを開発し、分析の効率化や試薬の微量化などをめざしてい デルの開発 る。これまでに体内循環と腎臓の濾過機能を備えたマイクロデバイスを開発し、微細流路内での溶液 の循環と分子量による分画を実現した。 物質は、サイズがnmオーダーの非常に小さい領域では、融点の低下や新しい構造の出現など、通常 とは異なる性質を示す。したがって、物質のサイズをナノスケールで制御することにより、物性を自在 にコントロールしうる可能性がある。当研究室では、ナノスケール構造制御に基づく新たな無機機能 材料の創製を目指し、誘電体や磁性体、蛍光体、イオン伝導ガラスの開発研究、さらに色素増感太 陽電池への応用研究を展開している。懇談会では、化学的な手法を活用したその研究成果を紹介 する。 花屋 実 （教授） ナノ構造制御による無 機機能材料の開発 奥津 哲夫 （教授） 堀内 宏明 （准教授） 当研究室では物理化学分野、特に光化学の研究を行っています。奥津は結晶成長の光化学制御、 光で分子の離散集合を 特にタンパク質の光誘起結晶化の研究を中心に進めており、創薬に関わる貢献を目指しています。 コントロールする化学お 堀内は光化学反応でガンを治療する光線力学療法の研究を進めています。特にケイ素を含むポル よび光でガンの治療を フィリン分子の設計を適切に行うことにより、現在用いられている治療薬よりもより効果が高く、かつ副 行う化学 作用の少ない薬品の開発目指しています。 当研究室の研究テーマの一つに食品分析法の開発があります。日本食品成分表分析マニュアルに 記載された方法よりも高精度な分析法や、食品の切断を必要としない完全非破壊分析法を開発して います。また、また多糖の分子量分析に関してはISO規格の分析法よりも厳密に分析できる方法を確 立しています。私たちが持っている食品成分分析や物性分析の技術は、食品のおいしさの評価や新 製品開発に活用されています。 高橋 亮 （助教） 食品の分析 7 上野 圭司 （教授） 前例のない結合を持つ化合物の合成および物性評価は、機能開拓の基礎研究として重要である。 我々のグループでは、遷移金属－典型元素間に新しい結合を創製し、その錯体の構造および反応 遷移金属－典型元素間 性について研究している。特に１３族元素ガリウムおよび１４族元素ケイ素に注目して研究を進めてい に新しい結合を持つ錯 る。本懇談会では、最近取り組んでいる、不飽和ケイ素化学種を含む遷移金属錯体、不安定ガリウム 体の研究 化学種を含む錯体、錯体による有機化合物の結合形成・切断反応の開発などの研究成果を紹介す る。 8 粕谷 健一 （教授） 武野 宏之 （准教授） 橘 熊野 （助教） 環境調和型材料科学研究室では粕谷健一教授、武野宏之准教授、橘熊野助教が、新しい環境低 環境調和型材料科学研 負荷型プラスチックの創成を目指して、以下の研究課題に取組んでいます。１）生分解性プラスチック 究室の材料創成と評価 の微生物分解・酵素分解に関する研究、２）環境浄化に関与する微生物に関する研究、３）植物残渣 （非可食バイオマス）を用いた材料開発に関する研究、４）低エネルギープロセスにより構築される自 に関する取り組み 己集合材料の構造評価に関する研究 白石 壮志 （教授） 電気化学キャパシタの一つである電気二重層キャパシタ（EDLC）は、活性炭などの炭素ナノ細孔体 電極の電気二重層の誘電体的性質を利用した蓄電器である。小型のEDLCは既にメモリーバックアッ 電気化学キャパシタ用 プ用電源として長い実績があり、大型のEDLCは電気自動車・ハイブリッド自動車用電源や電力負荷 新規カーボン電極の開 平準用電源、再生可能エネルギーの電力貯蔵媒体としての期待が高まっている。本研究室では、約 発 16年前よりEDLC用新規活性炭電極の開発を共同研究により進めている。懇談会ではEDLC用新規 カーボン電極ならびに新規電気化学キャパシタに関する共同研究の成果を紹介する。 10 園山 正史 （教授） フルオロアルキル基は際だった界面・表面物性、バルク物性を示すことが知られており、フルオロアル キル基を導入した様々な機能性材料が開発されている。私たちの研究室では、現代の創薬研究の フルオロアルキル基を 最重要ターゲットである膜タンパク質の研究開発基盤の構築を目指して、膜タンパク質研究に欠かせ 導入した両親媒性分子 ないリン脂質や界面活性剤へフルオロアルキル基を導入した新規瑠両親媒性分子を開発し、その分 の開発 子集合体（膜やミセル）の構造や物性の解析を行っている。モデル膜タンパク質を用いた部分フッ素 化リン脂質に関する結果を含めて、最近の研究成果をご紹介する。 森口 朋尚 （准教授） 11 奥 浩之 （准教授） 山田 圭一 （助教） ガンなどの内因性の難治性疾患やマラリアなどの外因性の感染性疾患は、医学の進歩した現在にお いても世界中に多くの患者を抱えている。このような疾患の発病メカニズムを分子レベルで解明した 難治性疾患等の治療法 り、早期発見したりすることは新しい治療法を開発するための効果的なアプローチとなる。また感染性 開発を指向した分子化 疾患は衛生状態の悪さが流行の拡大の原因の１つともなっており、ワクチン開発だけではなくより簡 便な検査体制の確立も求められている。当研究室はこのような諸問題を解決するための様々なツー 学的アプローチ ルを分子化学的なアプローチに基づいて設計し、開発している。このようなツールの詳細について紹 介する。 12 行木 信一 （准教授） タンパク質の立体構造解析は，現在のタンパク質研究においては基礎的な技術となっている。本発 NMRによるタンパク質の 表では，NMR法による現在最もよく使われている一連の方法についてご紹介する，また，その構造情 立体溝解析とその情報 報からどのような機能予測ができるのか，本研究室で扱ってきた機能未知タンパク質を例にしてご紹 を使った機能予測 介させていただく。 9 13 14 中村 洋介 （教授） 加藤 真一郎 （助教） 光および電気に活性な有機材料は，機能材料として高い関心を集めている。当研究室では，複素芳 香環を基盤とした機能材料の開発に取り組んでいる。特に，ポリビニルカルバゾールの構成要素であ 複素芳香環を基盤とす る「カルバゾール」を基盤とした化合物の開発に力点を置き，複数のカルバゾールあるいはカルバ るパイ電子系化合物の ゾールと他のパイ共役系分子（チオフェンやフラーレンなど）を組み合わせた化合物を合成し，その 創製と物性 構造と物性の関連を明らかにしてきた。懇談会では，合成方法および構造と光物理的・電気化学的 性質の相関について，当研究室で得られた知見を紹介する。 飛田 成史 （教授） 吉原 利忠 （助教） 光物理化学・有機合成化学・生化学の手法を用いて，細胞・組織内情報を可視化するための発光性 生体内情報を可視化す 分子および計測システムの開発を進めている。特に，生体内の低酸素領域（がん，梗塞）を可視化す るための発光性分子・ るための発光プローブ分子としてイリジウム錯体に注目している。本懇談会では，イリジウム錯体の発 光特性や生体投与性の化学的制御法に加えて，生体内酸素濃度を定量化する方法論についても 計測システムの開発 紹介する。 15 桑原 正靖 （准教授） 種々の機能基が導入された人工DNAを酵素的に調製する技術を基盤として，多種多様な微量物質 機能性人工核酸の創製 を特異的に検出できる分子レポーターの創製や遺伝子治療への応用を指向した細胞膜透過性DNA とバイオ分析・医学関連 の開発などを試みている。機能性人工DNAはナノバイオマテリアル（未来材料）のひとつとして医療・ 分野への応用 食品・環境など様々な分野に幅広く応用されることが期待される。 エムディ・ザキール・ホ 16 サイン （助教） 物質表面のナノ構造制御には次世代の電子機器、センサー、エネルギー貯蔵技術などへの応用に 固体表面上の低次元ナ 対する大きな可能性がある。我々は、シリコンとグラフェンという２つの工学技術的に重要な物質を用 ノ構造形成 いたナノ構造の形成に焦点を当てている。これまでに、シリコン表面への種々の集合体形成や、表面 を修飾したグラフェンへのナノパターニングなどについて研究を行っている。 吉場 一真 （助教） 槇 靖幸 （助教） 生物関連物質の変形・流動特性の研究であるバイオレオロジーは、物理化学，高分子科学，生物科 学が有機的に融合された学問領域であり、生体内における生命現象や生体・天然高分子の物理化 バイオレオロジー －生 学的特性の解明といった基礎的な側面とともに、レオロジー特性を生かした新規のバイオマテリアル 体および生体構成物質 の開発等，医学・薬学や食品科学への応用とも密接に関連している。懇談会では、当研究室で行っ の変形と流動の科学－ たバイオレオロジー研究の中から、血液や生体関連材料のレオロジー的研究とその応用、およびレ オロジー測定を利用した生体・天然高分子の特性解析等に関して紹介する予定である。 17