千葉工業大学 / 応用化学科 / 山本研究室
計算化学で生命・物質・環境・教育の問題解決
投稿:22-04-23 / 更新:22-05-29

生物物理チーム

ヤマラボでは「生物物理」「化学工学」「光化学」「化学教育」の4つのチームに分かれて研究に取り組んでいます。

このノートでは、生物物理チーム について紹介します。

生命現象に関心があるひと、医療医薬品に興味があるひと、進化のナゾを解きたいひと、などにお勧めの研究分野だと思います。

ウイルス薬剤耐性化

インフルエンザやエイズの治療では、病気の原因となるウイルスの増殖を抑える薬が使われています。このような薬のおかげで、病気の進行を抑えたり、症状を軽くすることができます。

しかし、薬を飲み忘れたりすると、薬のはたらきを弱めることができるように変化したウイルスが増えてしまうことがあります。このように薬が効きにくくなったウイルスのことを薬剤耐性ウイルスと呼んでいます。

Image from Gyazo

山本研の生物物理チームでは、分子動力学シミュレーション機械学習(人工知能) などの方法を使って、インフルエンザ・ウイルスやエイズ・ウイルスなどが薬剤耐性を獲得するメカニズムを調べています。

この研究は、北海道大学・人獣共通感染症リサーチセンターの研究者と共同でおこなっています。

関連する論文

生命の化学的起源

超好熱菌と呼ばれる、温泉や海底の熱水噴出口という高温(80度以上)環境を好んで生息するような、ちょっと変わった細菌たちがいます。この超好熱菌は、進化系統樹の根元付近にいる生物で、全生物の共通の祖先は超好熱菌なのでは?と推測されています。

私たち生物は、遺伝情報を継承・発現する仕組みのなかで、DNAを利用しています。高校生物の教科書を読むと、DNAについて、アデニンやグアニンなどのプリン塩基、シトシンやチミンなどのピリミジン塩基などで構成されることが紹介されていますね。

Image from Gyazo

私たちは、全生物の共通の祖先だと推測されている超好熱菌を対象として、この細菌が体内でプリン塩基を合成する反応過程を詳しく調べることで、生物が「遺伝」という巧妙な仕組みを獲得するに至った物語を明らかにしようとしています。

具体的には、分子動力学シミュレーション量子化学計算 をハイブリッドで組み合わせた方法を使って、プリン塩基を生合成する酵素の化学進化を分子レベルで詳しく調べることで、生命の化学的な起源 を突き止めようとする研究に取り組んでいます。

この研究は、電気通信大学千葉工大・先進工学部・生命科学科 の研究者と一緒に取り組んでいます。

関連する論文

この記事をシェアする