新学術領域研究「柔らかな分子系」ニュースレター

No. 14

平成 26 年 10 月

第５回ワークショップ 開催報告
林重彦

（京大院理・A01 計画研究代表者）

た。粘土鉱物をホスト材料とした二次元の色素ナノレ
ベル集合構造制御と、それを用いた人工光捕集系につ去る 2014 年 9 月 20 日に「柔らかな分子系」領域のいてのこれまでの研究に関する講演をして頂きました。

第 5 回ワークショップが、広島平和公園に程近いアス

次に、計測のセッションに進み、まず水野氏によるテールプラザにて開催されました。本ワークショップ

紫外共鳴ラマン分光を用いた高速タンパク質ダイナミ

は、若手の研究者が中心となって行う「若手ワークシクス計測に関する講演が行われました。タンパク質中ョップ」の一環であり、そのくくりで言うと、同年 3の芳香族アミノ酸等の分子振動に対するピコ秒時間分

月 26 日に行われたワークショップから二回目の開催

解分光測定による、光受容体タンパク質の構造変化やとなります。今回は、A01 班の倉重佑輝氏（分子研）、

振動エネルギー移動の時空間計測に関する報告があり

A02 班の水野操氏（大阪大）、及び A03 班の楊井伸浩ました。次に、野嶋優妃氏（学習院大、大学院生）に氏（九州大）の三人の若手研究者が中心となり企画・

よる、ピコ秒時間分解ラマン分光法を用いたリポソー

運営がなされました（似非若手の林はお手伝い）。

ム脂質二重膜のエネルギー移動に関する講演が行われ今回のワークショップでは、若手研究者のワークシました。膜中のスチルベン分子の光反応後の冷却過程

ョップというコンセプトだけではなく、内容に明確なの観測による、液晶相やゲル相をとる様々な脂質二重テーマが設定されました。それは、上記若手世話人が膜の熱拡散定数の測定に関する報告がありました。次熟議の上決定したタイトル「柔よく光（こう）を制すに、領域外からお招きした木村哲就氏（理研）の招待（柔らかな分子系の光機能）」に良く表されています。

講演が行われました。マイクロ流路を用いたフローフ

光エネルギー変換や光操作などに関わる重要な研究テ

ラッシュ測定による、試料消費抑制が可能である繰りーマとなっている光分子機能において、分子の柔らか返し計測系の構築と、それを用いた一酸化窒素還元酵

さはどのような役割を果たすのか－それがテーマです。

素の反応分子機構解析に関する講演をして頂きました。

本ワークショップでは、大きく分けて創成（A03）・

最後のセッションでは、理論に関する講演がありま

計測（A02）・理論（A01）の三分野に関して、領域外した。まず、倉重氏が有機結晶によるマルチエキシト

からお招きしたそれぞれ 1 名の研究者、及び領域内かン生成機構に関する講演を行いました。大きな分子のら大学院生を含む若手研究者の講演が行われました。

多電子励起状態にも適用が可能な密度くりこみ群法を

まず、創成に関するセッションが行われ、最初に楊井用いたオリゴアセン分子の一重項分裂の分子機構に関氏が三重項励起移動によるアップコンバージョン発光する研究の報告がありました。次に、内田芳裕氏（京現象に関する講演を行いました。励起子分子の配向や都大、大学院生）の緑色蛍光タンパク質（GFP）の蛍距離を制御し非常に高効率な発光を可能にする金属錯

光スペクトルに関する研究の講演が行われました。タ

体骨格系や、「柔らかい」液晶や無溶媒液体系におけるンパク質の揺らぎを考慮することが出来る QM/MM

発光現象についての報告がありました。次に伊藤奨太

自由エネルギー法を用いた GFP 分子の吸収・蛍光ス

氏（名工大、大学院生）が、チャネルロドプシン（ChR）

ペクトル形状の理論的解析が報告されました。最後に、における光誘起構造変化の伝播仮定に関する講演を行

領域外からお招きした藤本和宏氏（神戸大）の招待講いました。細胞光操作技術で用いられる光感受性チャ演が行われました。分子性結晶中の光物性に対する、

ネルタンパク質である ChR に対して FTIR 測定を行

励起状態間の電子的相互作用を計算する独自手法の開い、機能に重要となる構造変化の観測を報告しました。

発とその応用、特に電荷分離状態を経由する励起エネ

次に、萩原啓太氏（東工大、大学院生）による複数の

ルギー移動の重要性に関する講演をして頂きました。

アントラセン環を有する分子チューブに関する講演が質疑応答では、若手研究者や大学院生からの活発な行われました。少数のアントラセンを含む小径の分子

質問・及び議論が行われました。
「若手」シンポジウム

チューブを合成と、その蛍光分子の内包、更には蛍光という括りは、ある意味、年齢差別と捉えることも出

分子に選択的な内包によるエキシマー形成が報告され来ますが、若手が元気であることが、新しい発想を生ました。創成セッションの最後には、領域外からお招

み出し科学を発展させることに必要です。是非、このきした高木慎介氏（首都大）の招待講演が行われまし枠組を積極的に活用して頂ければと思います。

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No. 14

平成 26 年 10 月

生物物理学会年会共催シンポジウム 開催報告
北尾 彰朗 （東大分生研・A01 計画研究代表者）
水谷 泰久 （阪大院理・A02 計画研究代表者）

四番目に林氏が量子化学計算と分子動力学計算の長所を巧みに組み合わせたアプローチで、酵素反応におけるタンパク質の柔らかさ・ダイナミクスの重要性を

平成 26 年 9 月 25 日（木）、札幌コンベンションセ

明らかにした成果を発表しました。Ras-GAP GTPaseーターにおいて、第 52 回日本生物物理学会年会シン等の結果からは酵素反応にダイナミクスの影響を考慮

ポジウム「柔らかさが制御する生体分子系の構造形成と 機能する重要性が明確に示されました。

Regulating structure formation and

最後に水谷が、時間分解共鳴ラマン分光法によってfunction of biomolecular systems with softness」を観察したピコ秒からサブ秒までの広い時空間でタンパ「柔らかな分子系」との共催という形で行いました。

ク質のダイナミクスについて発表しました。このよう共催の形で生物物理学会年会のシンポジウムを行うのなサイト選択的方法は、タンパク質ダイナミックスを

は今年が第一回目なので、計画研究のバイオ関係の代詳細に解析するために重要であり、この領域での共同表者の中からスピーカーを選び、講演順に北尾彰朗（東研究によってより統合的な描像が得られることを予見

大分生研、A01）、高橋聡氏（東北大多元研、A02）、するものでした。

神取秀樹氏（名工大、A03）、林重彦氏（京大院理、
A01）、水谷泰久（阪大院理、A02）が発表をおこないプログラムました。オーガナイザーは北尾と水谷でした。最近の9:45 Observing soft functional motion of proteins

年会は英語で発表することになっており、このシンポ

in silico

ジウムでも発表はすべて英語でおこなわれました。

Akio Kitao (IMCB, Univ. Tokyo)

シンポジウムは年会初日の朝一番の時間帯に行われ10:15 Continuous tracking of protein folding atました。平成 26 年度は既に 4 月に公募研究者の方々

microsecond resolution by a line confocalも加わってのフルメンバーでの研究体制が確立していdetection of single molecule fluorescence

ることも加わって、シンポジウムにどれだけ参加してSatoshi Takahashi (IMRAM, Tohoku Univ.)

いただけるか不安もありましたが、杞憂に終わりまし

10:45 “Soft” structure-function relationshipた。300 名ほど入るホールにも関わらず立見の出るほrevealed by functional conversion of

どたくさんの方々に参加していただきました。

photoreceptive proteins

最初に、北尾がこの領域の全体の説明も含めて発表

Hideki Kandori (Nagoya Inst. Tech.)をおこないました。異方性の高いタンパク質の揺ら

11:15 Crucial Role of Protein Flexibility in

ぎ・構造変化と機能の関係、更にそれを分子シミュレ

Enzymatic Catalysisーションで観察するための最新の計算法について講演

Shigehiko Hayashi (Grad. Sch. Sci., Kyoto

しました。

Univ.)

二番目の講演者の高橋氏は、20 マイクロ秒の時間解

11:45 Time-resolved Observation of

像度で 1 分子 FRET を観測する方法を開発し、これをFunctionally-important Molecular Flexibility

用いた protein A の B ドメイン（BdpA）とユビキチ

of Proteins

ンのフォールディングに関する最新の結果を発表しま

Yasuhisa Mizutani (Grad. Sch. Sci., Osakaした。このような高時間解像度の観測は、他の計測・Univ.)

理論との協奏によってタンパク質フォールディングのより詳しい理解へと展開していくものと期待されます。

シンポジウムは単に最新の研究が紹介されただけで神取氏は、光応答性タンパク質の機能転換についてなく、参加者との活発な議論がおこなわれ、大変盛況

講演しました。講演で発表されたフラボタンパク質やでした。なお、第 53 回日本生物物理学会年会でもシロドプシン類の非可逆的機能転換の研究成果は、今後ンポジウムの共催が計画されています。公募研究者をの様々な分子デザインに重要な知見をあたえるものと含めたこの分野の研究者が、研究の進展を発表してい考えられます。

ただける良い機会になると期待しています。

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No. 14

平成 26 年 10 月

業績紹介：リン脂質による TRPV4 イオンチャネルの制御
合位置を支持する結果を得ると伴に、ARD と脂質膜の北尾 彰朗 （東大分生研・A01 計画研究代表者）
竹村 和浩 （東大分生研・研究員）

相互作用モデルを分子動力学計算により構築し（図1a）、脂質膜に安定に結合することを示した。また、複論文題目： "TRPV4 channel activity is modulated by

合体構造予測計算で、2 位にランクした IP3 の結合位

direct interaction of the ankyrin domain to PI(4,5)P2"

置を基準にしたモデル（図 1b）も脂質膜と安定に結合

著 者 ： Nobuaki Takahashi, Sayaka Hamada-Nakahara,

し得ることを分子動力学計算により示し、ARD と脂質

Yuzuru Itoh, Kazuhiro Takemura, Atsushi Shimada,

膜の相互作用に関する多様性を示唆する結果を得た。

Yoshifumi Ueda, Manabu Kitamata, Rei Matsuoka, Kyoko
Hanawa-Seutsugu, Yosuke Senju, Masayuki X. Mori,
Shigeki Kiyonaka, Daisuke Kohda, Akio Kitao, Yasuo Moriand Shiro Suetsugu
雑誌巻号：Nat. Commun. 5, 4994 (2014).
本論文は、奈良先端科学技術大学院大学の末次志郎
教授らを中心とした共同研究で、TRPV4 と呼ばれるイ
オンチャネルを対象としている。TRPV4 は温度や機械刺激の認識に重要であることが知られており、その変

図 1 (a)X 線結晶解析と(b)複合体構造予測で 2 位にラ

異は、筋肉萎縮症や構音障害や呼吸筋麻痺を特徴とすンクした構造を基に作成した ARD と脂質膜の相互作

るシャルコーマリートゥース(CMT)病への関連が指摘

用モデルされている。本論文では、これまでに明らかにされていない TRPV4 のリン脂質による制御を、タンパク質

TRPV4 と同ファミリーに属する TRPV1 に関しては、

立体構造解析や分子動力学、生化学的方法、生理学的

電子顕微鏡像を元に、膜貫通領域を含む四量体モデル

方法を組み合わせて解析を行っている。

が提唱されている。四量体モデルでは、ARD と脂質膜

TRPV4 のアンキリンリピートドメイン（ARD）と脂の距離が離れており、本論文で提唱しているような質膜の結合を調べたところ、PI(4,5)P2 に比較的強く結ARD と PI(4,5)P2 の相互作用は難しいと考えられるこ

合することが分かり、PI(4,5)P2 の頭部である IP3 ととが問題であった。我々は、TRPV1 四量体の分子動力

ARD の共結晶を用いた X 線結晶解析および分子動力学計算を行い、TRPV1 と脂質膜はある程度の柔軟性を

学計算をもとに、IP3（PI(4,5)P2）結合サイトの候補を有し、ARD は脂質膜中の PI(4,5)P2 と十分に相互作用し同定した。これら結合部位に変異を導入するとチャネ得ることを示した（図 2）。

ル活性が増大することが分かり、PI(4,5)P2 と ARD との結合がチャネル制御に関わることが明らかになった。
また、興味深いことに、病気に関わる TRPV4 の変異も PI(4,5)P2 への結合能が低下していることが分かり、PI(4,5)P2 と ARD との結合によるチャネル制御の重要性が示唆された。以上の結果は、TRPV4 を標的とした創薬研究を含む様々な研究に役立つと考えられる。北尾グループは、IP3 と ARD の複合体構造予測計算、ARD
へ変異が与える影響に関する分子動力学計算、TRPV4のファミリーである TRPV1 四量体と脂質膜の相互作
図 2 分子動力学計算より得られた TRPV1 四量体と用に関する分子動力学計算を行った。
IP3 と ARD の複合体構造予測計算では、1 位にラン

脂質膜のスナップショット

クした IP3 の結合位置が X 線結晶解析より得られた結69

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平成 26 年 10 月

業績紹介：ロドプシン内でプロトン受容体としてはたらくヒスチジンの存在“carboxylate rule”に従わない例の実験的証明
神取 秀樹

もつ新規プロトンポンプにおいて、SB のプロトン化と（名工大・A03 計画研究代表者）

プロトン取込みが時間的にずれることから「カルボン酸ルール」の破綻例と報告している [2]。しかしなが

論文題目："His166 is the Schiff base proton acceptor in
attractant phototaxis receptor sensory rhodopsin I"

ら、Lys が実際にプロトン化状態を変化させている実

著者：Jun Sasaki, Hazuki Takahashi, Yuji Furutani, Oleg A.

験的な証拠は得られていない。

Sineshchekov, John L. Spudich, and Hideki Kandori

今回、我々は走光性センサーであるセンサリーロド

雑誌巻号：Biochemistry 53, 5923-5929 (2014).

プシンⅠ（SRI）において His がプロトンの受容体としてはたらくことを赤外分光を用いて証明した。SRI はタンパク質の機能発現にプロトン移動が重要な役

伝達タンパク質と複合体を形成することで光依存的に割を演じている例は多いが、このとき結合基として活情報変換を行う。BR の Asp85 の位置には同じく Asp76

躍するのが Asp, Glu といったカルボン酸である。Ser,が存在するが、その pKa は複合体を形成することで 7.2

Thr, Tyr など O-H 基をもつアミノ酸や Arg, Lys, His, Gln,から 8.5 まで上昇する。従って、複合体を形成した SRI

Asn などはプロトンの輸送経路を構成できるが、機能において Asp76 は中性付近でプロトン化しているため、発現における過渡的な中間状態でプロトンを結合・解SB のプロトンを受け取れない。この状態で光を照射す離するためには、中性付近で pKa を大きく変化させる

るとレチナール SB は脱プロトン化するが、そのプロ必要がある。金属イオンの助けを借りずにこれを実現

トン受容体は未解明であった。
我々は複合体の SRI に pH 9.5 で光照射したところ、できるアミノ酸は限られており、環境によってそのpKa を大きく変化させるカルボン酸は理想的なプロト

SB の脱プロトン化に伴い Asp76 のプロトン化に由来

ン結合基である。例えばバクテリオロドプシン（BR）

する信号（1749 cm-1）を観測した。一方、pH 5.5 で光内部に存在する Asp85

照射したところ、SB の脱プロトン化に伴いカルボン酸と Asp96 の pKa はそれの領域には正の信号は得られなかったが、通常は信号ぞれ 2.2 と 11.4 である[1]。

の現れない 2800-2400 cm-1 に正の信号を観測した。同水溶液中の pKa（4 程度）

位体標識実験の結果、His の N-H 伸縮と帰属し（フェに対して、Asp85 は正電ルミ共鳴により複数バンド）、変異体を用いて His166

荷をもったレチナールに由来することを明らかにした。そして水溶液中のイのプロトン化シッフ塩

ミダゾールとの比較から、プロトン化して正電荷を持基（SB）と相互作用すち強い水素結合を形成した His166 であると結論した。

ることで pKa を下げる

His166 は BR の Asp96 の位置に存在し、SRI が機能す

一方、Asp96 は疎水的なる際に、BR とは逆向きのプロトン移動が起こること

部位に存在することでが明らかになった。これが伝達タンパク質の構造変化

プロトン化した中性状態を保っている。それぞれのをもたらすものと考えられる。

pKa の値はレチナールが光を吸収して異性化すると段[1] 神取秀樹、日本物理学会誌 56, 75 (2001).

階的に変化する。まず Asp85 が SB のプロトンを受容[2] S. Balashov et al. J. Biol. Chem. 288, 21254 (2013).

する一方、膜の反対側から Asp96 が SB にプロトンを供与することで、BR の一方向輸送が実現する。レチナールと結合した Lys の SB 以外には、微生物型ロドプシンも動物型ロド
プシンもプロトン供与体・受容体としてすべてカルボン酸を利用することから、
Balashov らはこれを “carboxylate rule” と呼んでいる。そして Asp96 の位置に Lys を70

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  No.
  14
平成 26 年 10 月

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Long Hydrocarbons with High Selectivity"ÿúĥKohei Yazaki, Yoshihisa Sei, Munetaka Akita, and2Cl –Michito Yoshizawa*N+Ěą¯ĥNature Communications 2014, 5, 5179.

1 (R = -OCH2CH2OCH3))'¤cqxk  DÑČ±1OH÷ÇÑČ¤3À¡4¥7*ÑČNÔüDě@ĔāB³Ucqxk  DÕôÛÙ{C*mlbpcthgv »=?.RĢģ+727B3P*5SPEÏĊ2

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Chem. Soc. 133, 11438-11441 (2011)Ħ[2] K. Yazaki, M.
Yoshizawa, et al., Chem. Commun. 49, 1630-1632 (2013).

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No. 14

平成 26 年 10 月

16th International Conference on Retinal Proteins 参加報告
神取 秀樹

（名工大院工・総括班）

新しい科学技術として大きな期待を集めています。
七田芳則京大教授を実行委員長とする今回の会議に16th International Conference on Retinal Proteinsは 160 名ほどの参加者があり、このうち 4 割が外国か(ICRP2014) が 2014 年 10 月 5 日から 10 日まで、琵琶らの参加者でした。本領域の研究者も、A01 から林 重

湖畔の長浜ロイヤルホテルで開催されました。本会議

彦氏、櫻井 実氏、A02 から田原太平氏、水谷泰久氏、は、レチナール分子を発色団とする動物型および微生

内橋貴之氏、川村 出氏、水野 操氏、A03 から神取、

物型ロドプシンの研究者が一堂に会する分野で最も重須藤雄気氏、井上圭一氏、岩田達也氏が、組織委員や要な国際会議です。

実行委員、発表者として名を連ねました。14 のセッシ

視物質ロドプシンによく似たタンパク質が細菌からョンから構成された本会議において、第 1 セッション

も見 つかったと いうバクテリオ ロドプシン の発見

は理論計算（林氏が招待講演）、第 2 セッションは先（1971 年）から 10 年ほどが経過した 1984 年、ドイツ

端計測（田原氏と内橋氏が招待講演、水谷氏は別のセ

で第 1 回が開催されて以来、本会議は 2 年ごとに開催ッションで招待講演）、第 12 セッションは新規ツールされています。一貫してロドプシンのメカニズムが中開発（須藤氏が招待講演、井上氏と私は別のセッショ

心的な話題であり、一会場でじっくりと議論する方針

ンで招待講演）と、本領域が掲げる三つ巴の内容を含で行ってきました（同時にポスターセッションも行う）。
ロドプシン分野の発展には日本人研究者が大きな貢献

んでいました。本領域におけるロドプシン研究の重要性を改めて実感すると同時に、ロドプシン研究におけをしてきましたが、それを裏付けるように日本はすでる「柔らかな分子系」の視点の大切さを痛感しました。

に 3 回の ICRP を開催しており、今回、米国やドイツ運営に携わった立場として、さまざまなエピソードを上回る 4 回目の開催となりました。

が思い出されますが、最後にうちの学生から聞いた話

この 30 年間の前半では立体構造の情報がなかったを記します。会議中、20 時半からのポスターセッショ

ため、ロドプシンの光反応を基にしたメカニズムの議

ンより継続する議論のため、23 時から畳の部屋を毎晩、論が中心でした。一方、この 15 年では光反応中間体も準備していましたが、ある晩、日本人と外国人（若手含む立体構造の決定がホットなトピックスであり、Xだけでなく PI も含む）が盛り上がった挙げ句、長浜市

線結晶構造解析によってすべてが解明されるという幻内のカラオケに出かけたそうです。神取研の学生も一想に支配された時代と言えるかもしれません。しかし

緒に行ったのですが、彼らが驚いたのは、朝まで唄っながら今や構造決定はメカニズム解明のゴールではなていたドイツ人やイタリア人が、翌朝のセッションにくスタートであることが共通認識となり、研究は新たは何事もなかったように出席していたことです。
『生きな段階に入った感があります。最近のトピックスとし残る研究者はタフである』というのは私が常々、思っては、光遺伝学（Optogenetics）が挙げられます。チャていることですが、教育的な見地からみても院生にそ

ネルロドプシンをツールとして始まった光遺伝学は、れを実感させるよい機会となりました。

今や脳機能解明だけでなく生命科学の未来を切り拓く

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No. 14

平成 26 年 10 月

富山大学工学部「夢大学 in 工学部 2014」にて，
柔らかな分子系共催のアウトリーチ活動を行いました石山

達也 (A01 班

研究分担者)

富山大学では，7 月下旬に行われる高校生を対象としたオープンキャンパスの他に，一般市民，あるいは小学生，中学生，高校生など幅広い年齢層を対象としたオープンキャンパスが催されます．理学部では「理学部サイエンスフェスティバル」，工学部では「夢大学in 工学部」の名称で，理工ジョイントフェスタという形で 9 月 28 日(日曜日)に開催されました．
夢大学では，「グラスハープで探る音の不思議」，「微生物ハンター，深海と宇宙を行く」，「科学マジッ
クショー」など数々のイベントが催されました．また，きないのではないか？など様々な心配はありましたが，科学実験体験コーナー，ソーラーカーの展示，あるい

小学生の特に低学年の子供たちも，「わっ，デコボコしはスタンプラリーなどを取り入れ，多くの小中学生がてる！」とか「硬い！柔らかい！」といった声が聞か楽しめるイベントとなっております．その中でも，「プ

れ，分子の世界に興味を持って頂けたのではないかとチ科学教室」という工学部の各学科から２件ずつの体思っております．また，親子連れの方が多く，親御さ験型授業が行われます．今回，柔らかな分子系協賛とんの方にもデバイスを触っていただき，「うわー，こんいう形で，「分子にさわろう！コンピューターを使ったな感覚なんだ，すごいですね！」とか「なるほどー」

分子の世界への探索」という科学教室を行いました．

といった声が聞かれ，質問もたくさんして頂けました．

１回１時間で 10 組を端末室に招き，1 日４回の体験型

分子シミュレーションの方では，「分子数」と「温度」

授業を行いました．内容としては，比較的簡単な操作を設定してレナードジョーンズ粒子の運動をアニメーで実行できる分子シミュレーションプログラムを作成

ション化するものでしたが，これも結構楽しんで頂け

し，参加者の皆さんに「シミュレーション」を体験しました．中には非常に高温に設定する子たちもおり，て頂きました．もうひとつは，柔らかな分子系所有の

笑い声のある和やかな雰囲気でしたが，こちらとして

Haptic デバイスをレンタルして，ヘモグロビン，アクは計算が発散しないか冷や冷やしておりました．

チン，ウィルスといった分子を「さわる」あるいは「ひ他大学でも，一般市民向けの催しにおいて，今回っぱる」といった体験をして頂きました．
「分子シミュ

レンタルさせて頂いた Haptic デバイスの使用を是非

レーション」「Haptic デバイス」ともに大変好評でしおすすめしたいと思います．

た．はじめは，「分子」というだけで小学生には理解で73

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No. 14

平成 26 年 10 月

石山達也博士（富山大） 第 7 回分子科学会奨励賞を受賞される
森田 明弘（東北大院理・A01 計画研究代表者）

た。彼のキャリアのなかで、分野を変えることは大きな決断でリスクもあったと想像しますが、結果的には本領域 A01 班の研究分担者である石山達也博士（富大成功であったと思います。それには研究の方向がぶ

山大学）が、第 7 回分子科学会奨励賞を受賞されまし

れずに一貫していたことと、彼自身が新しい分野でどた。この賞は 40 歳未満を対象にして、これまで分子んどん知識を吸収して、業績に結び付ける実力があっ科学分野の若手のホープが受賞してきました。今回のたからこそと思います。当たり前のことですが、前例

受賞業績は、「液体界面の構造、分光、輸送の理論研究」のない新しい計算手法を開発していく際には、数多くで、石山さんの優秀な業績が高く評価されたことを祝の困難を伴うものですが、石山さんの研究遂行の突破

福したいと思います。石山さんのこれまでの共同研究

力は素晴らしく、ご本人も「執念」という言葉が好き

者として、以下にご紹介申し上げます。

だと言っていました。結果として、物理化学と機械工学にまたがったユニークな立場をつくることができま

石山さんは北海道大学工学研究科の機械工学専攻で、した。

気液界面での分子シミュレーションを用いた物質輸送、熱輸送の研究で学位をとられました。機械工学の分野

富山大学に移られてからは、和周波分光の研究をさ

では、気液二相流など不均質系の流体は重要な研究対らに発展させて、2 次元分光の理論計算などを理研の象ですが、流体力学の記述には界面の境界条件が必要

田原グループと共同で進めています。さらに水中でのです。石山さんはその境界条件として用いるべき気液

バブルの研究など、新しい展開も見せてくれそうです。

界面の性質を、マクロな流体の記述を超えて微視的な

今後はこれまでの私のグループとの共同研究はもちろレベルで明らかにする研究をされました。

んのこと、分子科学の手法を機械工学の分野にまで拡げていく研究を期待しています。今回の奨励賞には、学位取得後に、それまでの研究をさらに分子レベル独立した石山さんに対する分子科学コミュニティの期に進める研究の方向に関心をもって、思い切って分野

待が込められていると思います。

を変えて、当時分子科学研究所・計算科学研究センターにいた私の研究グループに博士研究員として加わりました。分野のコミュニティこそ違いますが、液体界面を精密に掘り下げるという問題意識で、彼の中では一貫していたと思います。当時私は分子研に助教授として研究グループをもつことができ、計算科学研究センターの豊富な計算資源を使って界面和周波発生分光の理論計算を本格的に始めたところでした。彼はその研究において、立ち上げの段階から非常に大きな役割を果たしてきました。その後、東北大学理学研究科に移動し、助教として学生を指導しつつ界面分光の研究を中心的に推進してきました。彼の界面和周波発生分
光の理論研究は、水や氷、電解質水溶液、さらに液液
界面や有機溶媒にも及びます。その業績で本年度より分子科学討論会 2014（広島）の授賞式にて富山大学理工学研究部に講師として昇進・転出し、今藤井正明分子科学会長（左）と石山さん（右）日に至っています。
石山さんはもともと機械工学の出身ですが、現在では物理化学の分野で独自の地位を築くようになりまし74新学術領域研究「柔らかな分子系」ニュースレター

No. 14

平成 26 年 10 月

持田グループの上田嵩大さんが 4th Asia-Pacific Conference on Ionic
Liquids and Green Processes / 6th Australasian Symposium on Ionic
Liquids (APCIL-4/ASIL-6) において Poster Prize を受賞
持田智行 （神戸大学・A03 公募班 研究代表者）

を液化することにより、金属を含む機能性イオン液体を開発してきました。上田氏の課題は、三置換ベンゼ

A03 柔らかな分子系計測 公募研究 持田グループ

ンを含むサンドイッチ錯体を用いたイオン液体を合成（神戸大学）の研究協力者である神戸大学大学院・理し、その熱物性を調べたものです。この系では、分子学研究科の上田嵩大氏（博士前期課程１年）が、4thの集合形態と物性の相関に興味が持たれます。イオン

Asia-Pacific Conference on Ionic Liquids and Green

液体としては極めて独特な分子設計であるため、発表

Processes / 6th Australasian Symposium on Ionicには組織委員の先生方をはじめ、多くの研究者に興味

Liquids（APCIL-4/ASIL-6）において、Poster Prize

をもっていただきました。同氏は現在、修士 1 年の学を受賞しました。この国際学会は、平成 26 年 9 月 28

生であり、これからの研究の発展が期待されます。こ日（火）から 10 月 1 日（金）までの 4 日間、オースの研究を基盤として、今後は化学反応性を持つ液体へ

トラリア・シドニーで開催されたものです。

の展開を計画しています。これらの研究は、理論計算・

イオン液体は、液晶や生体関連分子と並び、柔らか分光研究者との協力に基づく展開により、「柔らかな分

い分子系物質の代表例です。イオン液体に関する研究

子系」の新しい側面を拓くと考えます。

は近年極めて盛んであり、対象は基礎科学から産業利用まで幅広い分野に及びます。イオン液体に関する国際 学 会 と し て 、 International Congress on Ionic
Liquids（COIL）が隔年開催されていますが、その間の年に標記の APCIL および ASIL が開催されています。APCIL はこれまで主に中国を開催地としてきた学会であり、ASIL はオーストラリアのシンポジウムですが、今回は両者の合同開催となりました。日本とは季節が逆で上着が必要な気温にもかかわらず、会場近くのビーチは大勢の海水浴客でにぎわっていました。

図 1. Poster Prize の対象となったイオン液体分子、おこの学会では、基調講演 6 件、キーノート講演 18

よびその集合形態の模式図

件、招待・一般講演 48 件、ポスター104 件の発表がありました。日本からは渡邉正義教授（横浜国大）、大
野弘幸教授（東京農工大）が基調講演、伊藤敏幸教授（鳥取大）がキーノート講演、その他数名が一般講演を行いました。学会の主題はイオン液体の物質科学、
電気化学、分光、分析化学、触媒反応・物質変換、計算科学など多岐にわたり、盛会でした。中国人研究者の参加が目立って多く、研究レベルも高い点が印象的でした。中国では本格的なプラント試験が開始するな
ど、イオン液体の産業利用にも力を入れている様子です。
上田氏の発表は、100 件以上のポスター発表から選出された 4 件の Poster prize に入りました。同氏の研究対象は、サンドイッチ錯体からなるイオン液体です。
通常のイオン液体はイミダゾリウム塩などのオニウム

図 2. APCIL-4/ASIL-6 において Poster Prize を受賞し塩であり、比較的単純な有機分子から構成されていまた上田氏（会場にて、受賞当日）

す。ところが私たちのグループでは、各種の金属錯体

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