研究室での実験風景(左上)、微生物で有用タンパク質を生産(右上)、 宝石の輝きタンパク質結晶(左下)、放射光施設でⅩ線回折実験(右下) 教員紹介 新井研究室では、Ｘ線結晶構造解析法、様々な生化学・分子生物学・遺伝子工学的手法等を駆使して、天然タンパク質の構造や機能の理解を深め、さらに、有用な改変・融合・人工タンパク質を設計・開発する研究をおこなっています。持続可能な未来社会へ向けて、医薬品開発やバイオテクノロジーへの応用をはじめ、タンパク質をエコフレンドリーな高機能ナノ材料やグリーンケミストリー触媒、高感度バイオセンサーなどの新分野へ応用展開することを目指して、学生自らが主体的に日々研究に取り組んでいます。 新井 亮一 教授 理化学研究所や米国プリンストン大学で研究員を務めた後、2007年12月に信州大学に着任。研究分野はタンパク質の立体構造解析･機能解析をおこなう「構造生物学」及びタンパク質の改変やデザインをおこない、応用を目指す「タンパク質工学」。 タンパク質科学は、生物学、化学、工学、医学、薬学、農学、物理学、情報科学と多様な分野にまたがる複合研究領域であるため、卒業後様々な分野での活躍が期待できます。例えば、食品会社や製薬会社、化学会社をはじめ様々な業種への就職が考えられます。実際に、これまでの卒業生は化学、製薬、生物系会社等に就職し多様に活躍しています。 教員紹介 カイコの休眠時期のコントロールは、「昆虫工場」として、利用が進む遺伝子組み換えカイコの効率的な作出に貢献しています。このことを応用すれば、害虫駆除だけでなく生態系の保護にも役立ちます。ここ数年、ミツバチの個体数が全世界で減少し続けていますが、このような希少昆虫を卵の段階で保存し、将来の安定供給につなげることも可能なのです。また、昆虫の生態には未だに謎の部分も多く、それらを解明することで地球規模の環境問題や食糧問題、医療問題などに役立つ結果が得られると考えられています。 塩見 邦博 教授 信州大学繊維学部助手を経て、2021年より現職。研究分野はカイコや昆虫の休眠や変態、季節的多型といった蚕糸昆虫学、環境分子昆虫学、応用昆虫学。 食品会社や製薬会社、自然を相手にするような環境系企業等に就職する学生もいます。また研究室での経験を生かして、遺伝子解析などをおこなう企業にも卒業生を輩出。他にも、貿易関連の検査に携わるといった将来も考えられます。 研究から広がる未来 卒業後の未来像 研究から広がる未来 卒業後の未来像 39 Foldon三量体WA20二量体サイズ W7.5cm×H4.35cm 融合配置位置 横11cm、縦7.8cm WA20-foldonタンパク質ナノブロックProtein NanobuildingBlock(PN-Block)正四面体型12量体人工タンパク質ナノブロックによる自己組織化ナノ構造体の創出 (Kobayashi, N., et al., J. Am. Chem. Soc., 137, 11285-11293, 2015) カイコのセンサー遺伝子を導入 した培養細胞を観察する カイコの卵のようす。左は休眠に入っていない卵。産卵１週間後で幼虫体ができあがっている。右は休眠卵。産卵後１ヶ月が過ぎても発生がほとんど進んでいない。 樽型6量体S form モデル構造M form モデル構造カイコのもつ有用な遺伝子の クローニング 自己組織化新井亮一研究室では、タンパク質の構造や機能を深く理解し、有用な改変･人工タンパク質を設計･開発･応用する研究をおこなっています。タンパク質を見る：主にⅩ線結晶構造解析法を用いてナノサイズのタンパク質の立体構造を解明しています。タンパク質を調べる：様々な生化学的・分子生物学的手法を駆使して機能解析をおこなっています。タンパク質を創る：改変･融合･人工タンパク質をデザイン･創製する研究をおこなっています。タンパク質を応用：有用なタンパク質を開発し、生物工学や環境問題に役立つような応用を目指して研究をおこなっています。 カイコや野外の昆虫の休眠現象や季節適応を研究している塩見研究室。昆虫は温度、日長または湿度やエサなどの状態をセンサータンパク質が受け取り、訪れる季節を予知し、からだのしくみを巧みに作り変えて環境に適応しています。このしくみを明らかにし、遺伝子組み換えカイコの効率的な長期保存法や自然やヒトに無害な害虫防除法の開発を目指しています。 タンパク質の形と働きを詳細に探究し、 有用タンパク質の創出と応用に挑戦！ カイコの休眠や昆虫の季節適応のしくみを解き明かす！ 応用生物科学科 応用生物科学科
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