スタッフ

菊川 峰志准教授 (KIKUKAWA Takashi)

研究室
光生物学研究室
研究テーマ
光で働くタンパク質の分子機構解明と応用を目指した研究
研究キーワード

光受容タンパク質、光生物学、ロドプシン、オプトジェネティクス、指向性分子進化、膜タンパク質、イオンポンプ、膜輸送、トランスポータ

研究内容

細胞内で何らかの役割を果たしているタンパク質の多くは、形を段階的に変えながら、それぞれの機能を発現しています。その様子は「分子機械」と表現されることがあります。私たちは、タンパク質が、なぜ機械のように働けるのか、その仕組みに興味を持っており、仕組みの解明を目指した研究を行なっています。こういった仕組みを調べる上で、非常に便利な性質を持っているのが「光受容タンパク質」と呼ばれるタンパク質群です。私たちは、光受容タンパク質の中でも、微生物が持っている「ロドプシン」というタンパク質に、特に魅力を感じていて、主な研究対象としています。このロドプシンは、特に、微生物ロドプシンと呼ばれています。

地球上の殆んどの生物は、太陽光を情報源、あるいは、エネルギー源として巧みに利用しながら、自然界を生き抜いています。この光利用を可能とするために、生物が進化させてきたタンパク質が光受容タンパク質であり、その中でも、最も広く自然界に分布しており、多様に分子進化してきたタンパク質が微生物ロドプシンです。このタンパク質は、光刺激をきっかけにして、まるで機械のように形を段階的に変化させ、機能を発現します。「光で活性化される」という性質のために、微生物ロドプシンは、段階的に形が変わる様子をリアルタイムで観測できるという、他のタンパク質には無い性質を持っています。私たちは、この性質を利用して、微生物ロドプシンが働く仕組みを、詳細に解明することを目指しています。こういった基礎的な研究に加えて、私たちは、微生物ロドプシンを環境問題や医療分野へ応用することにも関心を持っています。微生物ロドプシンの機能を改変すること、あるいは、微生物ロドプシンと他のタンパク質を連携させることで、有用な機能を持ったタンパク質、または、タンパク質複合体を開発することを目指しています。

担当学部・大学院

メッセージ

生命現象の多くを本質的に担っているのは、タンパク質分子です。分子量が僅か数万のタンパク質分子が、人工的な機械と同等か、 それ以上の機能を有する秘密は何処にあるのでしょうか？タンパク質分子の動作原理の解明を通して、この謎に迫りたいと考えています。

代表的な研究業績

北大研究者総覧参照

備考

＜オフィスアワー＞
・訪問受け入れ日時：講義期間中はいつでも
・居室：理学部2号館8階2-806室
※不在の場合があるため下記メールアドレスへ事前連絡の上来室してください。
kikukawa[at]sci.hokudai.ac.jp

所属