概要（General）

生体膜は内部器官と外界を仕切る単なる壁でなく、膜タンパク質受容体を介した情報伝達など様々な生理的に重要な機能を担っています。特に、薬剤の多くが膜タンパク質を標的にしていることや、生体膜がアルツハイマー病やウイルス感染など種々の病気の発症に関与することから、生体膜を解析する重要性が増しています。しかし、生体膜は多様な脂質やタンパク質、糖鎖などの弱い相互作用の上に成り立っているため、生命科学における最も困難な研究対象の一つと言われています。
　脂質膜研究は、人工的な脂質膜から生体膜へと複雑さが増すにつれて解析の困難さが増すため、人工脂質膜に適用できた分析手法がそのまま生体膜に適用できるとは限りません。また、膜研究では、ナノ秒からミリ秒にまたがる時間領域、および原子サイズ（オングストローム）から膜の形態（マイクロメートル）に到る空間領域をトータルに観察する必要があります。したがって、単一の分析手法だけでこれをカバーすることは不可能であり、複数の手法を用いて多角的に生体膜にアプローチする「統合分析プラットフォーム」の構築が不可欠であると考えています。
　私たちは、必要な標識体や誘導体を自ら化学合成し、最先端の分析化学手法を用いることで人工脂質膜から生体膜に渡る膜研究を統合的に行う「脂質膜統合分析プラットフォーム」の構築を目標にしています。このようなプラットフォームが構築できれば、生体膜そのものをより深く理解できるようになるとともに、生体膜に作用する薬剤の作用機構や生体膜が関与する疾病の発症機構の解明へとつながると期待しています。

Biological membranes are not just barriers that separate insides and outsides of cells, but also play multiple biological functions such as signal transduction and viral infection. Together with the fact that large parts of recently developed drugs target membrane proteins, it is getting increasingly more important to analyze membrane systems that include lipid bilayers themselves and membrane proteins. However, since biological membranes are composed of various kinds of weakly interacting lipids, proteins, and sugar chains, it is said that membrane is one of the most difficult research targets in life science fields.
　Because membrane analysis becomes more difficult with the increasing complexity as it goes from simple artificial model membranes to complicated biological membranes, a particular analytical method that can be applied to model membranes is not always applicable to biological membranes. In addition, observations of membrane systems need to encompass time and space domains ranging from nanosecond and angstrom to millisecond and micrometer, which further make it almost impossible to rely just on a single particular analytical method. In this context, we are aiming to construct “integrated analytical platform for membranes”, which contains various kinds of analytical methods, being based on the effective chemical synthesis of necessary chemical probes. This platform is expected to give us deeper understandings not only for biological membranes themselves but also about the mode of action of membrane-associated drugs and pathogenic mechanism of membrane-related diseases.

---

テーマ（Themes）

　現在進行中の研究テーマ(Ongoing projects)

• 脂質ラフトの阻害/促進解析に基づく麻酔薬・天然有機化合物等の作用機序解明
  Studies on the mechanism of action of anesthetic drugs and natural chemicals based on the efficacy on lipid rafts.
  Keywords; 脂質プローブ合成, FRET, FCS, WAXD, SAXD, 人工相分離膜, 生体膜
• セラミドやDHA等の生理活性脂質・天然有機化合物の作用機序解明
  Studies on mechanism of action of bioactive lipid species such as ceramides and DHA.
  Keywords; 脂質プローブ合成, FRET, FCS, フローサイトメトリー, LC-MS, 人工相分離膜, 生体膜
• 脂質や膜タンパク質を対象とした新規相互作用解析法の開発と新規プローブ探索
  Development of novel interaction analysis methods for lipids and membrane proteins.
  Keywords; 脂質・膜タンパク質固定化ビーズ, 化合物ライブラリ, LC-MS, プロテオミクス，SPR, 蛍光プレートリーダー
• 脂質膜の分子動態を評価するための新規分析手法の開発
  Development of novel analytical methods for elucidating molecular dynamics of lipid membranes.
  Keywords; TEM, 電子線散乱, nanoESI-MS, マイクロマニピュレーション，人工相分離膜
• キャピラリー電気泳動を用いた超高感度・網羅的バイオ分析法の開発と医療・創薬応用
  Development of ultra-sensitive and comprehensive bioanalysis methods using capillary electrophoresis and their applications
  Keywords; CE, LC, MS, リピドミクス，グライコミクス，インフォマティクス，一細胞分析，がん微小環境，抗体医薬品，ペプチド医薬品
  
  and more.