研究概要

脂質分子のみで構成されたベシクルは、生命現象を調べる上で重要なモデルシステムです。我々は、粗視化モデル(脂質分子を簡略化したモデル)を用い、ベシクルの分裂現象を調べています。ベシクル分裂の物理的メカニズムを明らかにすることは、生命誕生の理解や人工生命の研究にとって必要不可欠であり、今後の研究の進捗が期待されるテーマの一つです。下の図は、洋ナシ型のベシクルからシミュレーションを開始し、2分子膜を構成する脂質分子がフリップフロップすることで、ベシクルの形状が変化し、分裂する様子を表しています。

高分子鎖の影響で、ベシクルの形状がのように変化するかを調べています。この研究は、ベシクルを用いた人工分子ロボットの開発や細胞運動を理解するための基礎研究です。

シクロデキストリンは環状構造の分子であり、環内に様々な分子を取り込むことが知られています。この現象は「包接現象」と呼ばれ、ドラッグデリバリーや分子機械の作成に応用することが期待されています。研究室では、様々な構造の包接化合物形成メカニズムを調べています。下の図は修飾シクロデキストリンが形成する様々な包接化合物形成です。修飾部分(青色部分)がシクロデキストリンの内部に取り込まれ、環状構造、線状構造、枝分かれ構造など複雑な構造を形成しています。このような構造はデイジーチェーンと呼ばれ、分子機械を構築する際に利用されています。

上記以外の研究、例えば、全原子シミュレーションなども行っていますので、より詳しく知りたい方は連絡して下さい。