生体内では、タンパク質や脂質、核酸といった様々な生体分子の、「かたちと動き」が時々刻々と変化しています。また、それらの分子同士が相互作用しながら動的に離合集散することで、個々の分子単独だけではなく、分子集合体としての複雑な機能を成し遂げています。つまり、生体分子のかたちと動きがわかれば、生体分子の働く仕組みの理解が大幅に進む、ということです。本分野では、様々な生体分子の機能メカニズムの解明のために、生体分子の構造動態を最先端の実験や計算手法により解析します。具体的には、高速原子間力顕微鏡を用いた生体分子のナノスケールの構造とサブ秒レベルでの動態の観察に加え、分子動力学計算を主とする計算機シミュレーションによってマルチな時空間スケールの構造動態予測を行い、様々な生体分子の動作機構を分子科学的に明らかにします。

 

• 温感および冷感イオンチャネルの温度活性化に伴う構造動態の解析
• 弾性繊維エラスチンの温度依存的伸縮過程の解析
• 電位依存性ナトリウムチャネルの電位依存的構造変化の観察
• ホスホリパーゼA2の脂質膜認識機構の解明
• 生体内で共局在して連動的に機能するイオンチャネル群の分子間相互作用の解析