生物の証である「動き」と「反応」から生物学的単位の作動機構を理解することを目指し、顕微鏡観察や生化学をもとにした定量生物学を行っている。

肉眼では見えないナノメートルサイズの酵素が働く様子をまるで見てきたかのように明確に理解することが本研究室の目標です。生体内のエネルギー通貨と呼ばれるATPを使って働くタンパク質群に着目し、どの部分が構造変化し、いつ化学反応が起こり、どうやって機能につなげるのかを分子内構造のレベルで解明していきます。分光器による溶液測定等の生化学実験と光学顕微鏡による1分子観察を軸に、遺伝子操作やマイクロデバイスも駆使します。

1. モータータンパク質F₁-ATPaseの回転を駆動する構造変化の1分子観察

2. マウス気管繊毛運動による粘液繊毛輸送メカニズムの解明

   哺乳類の気管には無数の繊毛が生えており、それらが協調して運動することにより気管内腔にある粘液の液流を形成し、異物を排出する機能が備わっている。この機能は繊毛の状態や周囲の溶液環境などによって変化する。繊毛運動の変化による液流形成の変化を調べる。

3. タンパク質の3次元構造変化・機能マッピング

4. マイクロチャンバーを用いた、少数個タンパク質からのリン酸解離検出