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生体分子は進化の中で最適化されたπ空間の制御系であり、蛋白質などのナノ反応場が精緻な制御を可能にしている。とりわけ光受容蛋白質は、レチナール、クロロフィル、フラビンといった分子のπ電子系を制御することでユニークな色や反応、機能を産み出しており、ボトムアップ型の高次π空間を創製するにあたってのゴールともみなすことができる。
本研究では、蛋白質による特異な波長制御、反応制御、機能制御に着目し、赤外分光などの分光学的手法を用いてメカニズムを原子レベルで解明する。例えば、類似の構造をもちながら異なった機能を発現できる蛋白質場の不思議さを、アミノ酸の変異を利用して詳細に解析するとともに、蛋白質場を用いて新しい機能の開拓にも挑戦する。具体的な研究対象としては、研究代表者のグループが世界をリードすると評価されているロドプシンや光合成反応中心、フラビン蛋白質を考えている。
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