東京大学大学院農学生命科学研究科・農学部

生命の中の化学反応を追いかけて ― 実験と計算で明らかにする仕組み

　私たちの身の回りには、植物や微生物がつくり出す「天然物」と呼ばれる化合物が数多く存在しています。例えば、薬の成分として役立つものもあれば、逆に毒として働くものもあります。これらの天然物は、生体内で複雑な化学反応を何段階も経て合成されています。しかし、「どのような順序で反応が進み、どのようにして最終的に分子が形づくられるのか」という詳細なメカニズムは、まだ十分に分かっていません。
私たちの研究室では、この仕組みを「計算化学」という方法を使って解き明かそうとしています。計算化学とは、コンピュータを用いて分子の動きや反応をシミュレーションし、その結果から反応の道筋を推定する学問です。実験だけでは観測が難しい“反応の途中の姿”を、理論計算によって明らかにできるのが大きな特徴です。
　もし反応の仕組みを分子レベルで理解できれば、その知識を応用して、バイオテクノロジーと組み合わせることで天然物を効率よく大量に作り出せるようになります。たとえば、医薬品の原料となる物質を微生物に作らせる技術の改良につながり、より安価で安定した薬の供給を実現できるかもしれません。
　このように、私たちの研究は「生命の中で起こる化学の仕組み」を理解することを目指すと同時に、その知見を人の暮らしに役立てることを目標としています。

計算化学を通して新たなサイエンスを切り拓くことのできる人材育成を目指しています

　私たちの研究室では、単に計算化学のソフトウェアを使いこなすだけでなく、その背後にある理論や原理を理解し、自分の言葉で説明できる力を養うことを重視しています。計算化学や実験科学で得られるデータは、それ自体が目的ではなく、科学的な問いに答えるための手がかりです。そのため「計算結果が出たから終わり」ではなく、結果を批判的に考察し、新しい知見や仮説を導き出せる人材の育成を目指しています。
教育活動としては、計算化学の基礎理論の習得に加え、有機化学や生化学といった基盤分野の理解も重視しています。「分子の気持ち」になって化学反応を考えられるようになってもらいたいです。
　私たちは、計算化学と実験科学のデータを統合的に理解し、科学的に議論できる研究者を育成することを目標としています。そして将来、学術研究の最前線や産業界で活躍し、新しいサイエンスを切り拓いていく人材を輩出することを目指しています。

計算化学を用いた反応機構解析に関する共同研究を歓迎します

　計算化学を用いた反応機構解析に関する共同研究を歓迎します。
　テルペン・テルペノイド生合成における環化反応の反応機構に長らく取り組んできました。テルペン環化酵素の機能解析・機能改変・ドッキングシミュレーション・再設計などの研究に貢献できると思いますので、興味のある方はぜひお声がけください。