2026/03/24 更新

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ヒラタ　ケイスケ
平田　圭祐
HIRATA Keisuke
所属
理学院 助教
職名
助教
連絡先
メールアドレス
外部リンク

学位

  • 博士（理学） （ 東京大学 ）

研究キーワード

  • 分子分光学、クラスタ―

  • 赤外分光

  • 分子分光学

  • (生体)分子認識

  • 金属クラスター

  • イオントラップ

  • プロトン移動

  • エレクトロスプレーイオン化 (ESI)

研究分野

  • ナノテク・材料 / 基礎物理化学

  • ナノテク・材料 / ナノ構造化学

学歴

  • 東京大学大学院   理学系研究科   化学専攻 博士課程

    2016年4月 - 2019年3月

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  • 東京大学大学院   理学系研究科   化学専攻 修士課程

    2014年4月 - 2016年3月

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  • 東京大学   理学部化学科

    2012年4月 - 2014年3月

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  • 東京大学   理科一類

    2010年3月 - 2012年4月

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経歴

  • 東京科学大学   理学院化学系   助教

    2024年10月 - 現在

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  • 東京工業大学   理学院化学系   助教

    2021年4月 - 2024年9月

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  • 東京工業大学   化学生命科学研究所   助教

    2019年4月 - 2021年3月

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    国名：日本国

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所属学協会

委員歴

  • 8th Asian Spectroscopy Conference 2023 Local organizing committee  

    2020年1月 - 2023年8月   

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    団体区分：学協会

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論文

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書籍等出版物

  • Physical Chemistry of Cold Gas-Phase Functional Molecules and Clusters

    Kiichirou Koyasu, Keisuke Hirata, Tatsuya Tsukuda（ 担当： 分担執筆 範囲: Characterization of Chemically Modified Gold/Silver Superatoms in the Gas Phase）

    Springer  2019年 

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MISC

  • Native質量分析を用いた生体分子構造解析の新潮流 招待

    平田圭祐

    分光研究   2025年12月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

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  • 冷却イオン分光法による分子機能発現における水和効果の解明 招待 査読

    平田圭祐

    Molecular Science   19 ( 1 )   A0138 - A0138   2025年9月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

    DOI： 10.3175/molsci.19.a0138

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  • 生体における精巧な分子認識の起源を水和の観点から解き明かす 招待

    平田圭祐

    化学と工業   77 ( 7 )   496 - 497   2024年7月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（その他）  

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  • 注目の論文：微小液滴中で加速する化学反応ー液滴中でのベンゾイミダゾール合成法の開発ー 招待

    平田圭祐

    月刊 化学   ( 76 )   64 - 65   2021年1月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）  

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講演・口頭発表等

  • Probing the principal interaction of nicotine with the tryptophan residue in the nicotinic acetylcholine receptor by cryogenic ion spectroscopy 国際会議

    Keisuke Hirata

    3rd International Symposium of UCSB-JSPS Core-to-Core Program on “Elucidation of solvation effects on molecular recognition”  2025年9月 

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    開催年月日： 2025年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 冷却イオン分光法による分子認識における水和効果の解明 招待

    Keisuke Hirata

    第19回分子科学討論会  2025年9月 

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    開催年月日： 2025年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • 免疫システムにおける糖鎖認識機構への分子論的アプローチ：マンノース結合型タンパク質部分ペプチド-糖複合体の冷却イオン分光

    平田圭祐, 髙橋太星, 石内俊一

    日本化学会第105春季年会(2025)  2025年3月 

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    開催年月日： 2025年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • アセチルコリン受容体部分ペプチドーニコチン複合体の冷却イオントラップ赤外分光 国際共著

    大倉 由楓, Garrett Santis, Madisen Hallsten, 平田 圭祐, Sotiris Xantheas, 藤井 正明, 石内 俊一

    第18回分子科学討論会  2024年9月 

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    開催年月日： 2024年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Probing proton transfer mechanisms in hydrated clusters by cryogenic double ion trap spectroscopy 招待 国際会議

    Keisuke Hirata

    1st International Symposium of JSPS Core-to-Core Program on “Elucidation of solvation effects on molecular recognition”  2024年7月 

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    開催年月日： 2024年7月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • Hydration effect on ion recognition of valinomycin revealed by cryogenic ion spectroscopy 国際会議

    Keisuke Hirata

    13th Conference on Isolated Biomolecules and Biomolecular Interactions (IBBI 2024)  2024年4月 

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    開催年月日： 2024年4月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 冷却イオン分光でみるイオン認識の協奏的水和効果 招待

    平田圭祐

    日本化学会第104春季年会(2024)  2024年3月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：日本語  

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  • 冷却イオントラップ赤外分光法による天然イオノフォアにおけるイオン認識機構の解明 招待

    平田圭祐

    日本化学会第104春季年会(2024)  2024年3月 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • プロトン付加p-アミノ安息香酸水和クラスターの冷却イオントラップ赤外分光－分子内プロトン移動反応機構の解明－

    平田 圭祐, 赤阪 恭汰, Dopfer Otto, 小原 颯太郎, 山田 美結, 石川 春樹, 藤井 正明, 石内 俊一

    第17回分子科学討論会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • Probing hydration-induced proton transfer of protonated p-aminobenzoic acid by cryogenic ion trap infrared spectroscopy 招待

    Keisuke Hirata

    8th Asian Spectroscopy Conference 2023  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • 冷却二重イオントラップ赤外分光によるK+チャネルのイオン選択性へのボトムアップアプローチ

    平田 圭祐, James M. Lisy, 石内 俊一, 藤井 正明

    日本化学会第103春季年会(2023)  2023年3月 

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    開催年月日： 2023年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • K+チャネル選択フィルター部分ぺプチドーアルカリ金属錯体の冷却イオントラップ赤外分光ーK+選択性に対する温度効果ー

    平田 圭祐, 鈴木 雪菜, James M. Lisy, 石内 俊一, 藤井 正明

    第16回分子科学討論会  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Probing protonation site switching in hydrated clusters by cryogenic ion spectroscopy: The case of p-amiinobenzoic acid derivatives 国際会議

    Keisuke Hirata

    2nd International Symposium of JSPS Core-to-Core Program on “Molecular Recognition Mechanism between Flexible Molecules”  2022年3月 

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    開催年月日： 2022年3月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Vibrational spectroscopy of hydrated clusters of valinomycin-metal complexes: Watching single water hydration

    Keisuke Hirata

    Pacifichem 2021  2021年12月 

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    開催年月日： 2021年12月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • プロトン化ベンゾカイン水和クラスターの冷却イオントラップ赤外分光ー水和による分子内プロトン移動ー

    平田 圭祐, Haddad Fuad, Dopfer Otto, 石内 俊一, 藤井 正明

    第15回分子科学討論会  2021年9月 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

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  • 冷却イオントラップ赤外分光法による分子内プロトン移動反応の分子論的理解 招待

    平田圭祐

    第15回先端的レーザー分光の若手シンポジウム  2021年7月 

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    開催年月日： 2021年7月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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  • Hydration Effect on K+ Selectivity of Valinomycin Revealed by Cryogenic Ion Spectroscopy

    Keisuke Hirata

    Gordon Conference Molecular and Ionic Clusters  2020年1月 

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    開催年月日： 2020年1月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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  • Isomerization of [PdAu8(PPh3)8]2+ in the gas phase

    Keisuke Hirata, Satoru Muramatsu, Papri Chakraborty, Abhijit Nag, Shinjiro Takano, Kiichirou Koyasu, Tatsuya Tsukuda, Thalappil Pradeep

    日本化学会第98春季年会(2018)  2018年3月 

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    開催年月日： 2018年3月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • 負イオン光電子分光による配位子保護金属クラスターの超原子軌道の直接観測

    平田圭祐, 山下恵史朗, 村松悟, 高野慎二郎, 大下慶次郎, 東俊行, 中西隆造, 永田敬, 山添誠司, 小安喜一郎, 佃達哉

    第11回分子科学討論会  2017年9月 

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    開催年月日： 2017年9月

    記述言語：日本語  

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  • Anion Photoelectron Spectroscopy of Free Thiolate-Protected Metal Clusters

    Keisuke Hirata, Keishiro Yamashita, Satoru Muramatsu, Shinjiro Takano, Seiji Yamazoe, Kiichirou Koyasu, Tatsuya Tsukuda

    International Symposium on Monolayer-Protected Clusters  2017年8月 

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    開催年月日： 2017年8月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Anion Photoelectron Spectroscopy of Thiolate-Protected Au25 Clusters in Gas Phase

    Keisuke Hirata, Satoru Muramatsu, Keishiro Yamashita, Shinjiro Takano, Seiji Yamazoe, Kiichirou Koyasu, Tatsuya Tsukuda

    日本化学会第97春季年会(2017)  2017年3月 

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    開催年月日： 2017年3月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • チオラート保護金属クラスターの表面誘起解離質量分析

    平田圭祐, 高野慎二郎, 江守宗次郎, 北澤啓和, 山添誠司, 小安喜一郎, 佃達哉

    第10回分子科学討論会  2016年9月 

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    開催年月日： 2016年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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  • Surface-Induced Dissociation of Thiolate-Protected Metal Clusters

    Keisuke Hirata, Shinjiro Takano, Sojiro Emori, Seiji Yamazoe, Kiichirou Koyasu, Tatsuya Tsukuda

    Cluster Surface Interaction Workshop 2016  2016年5月 

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    開催年月日： 2016年5月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

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受賞

  • 第19回PCCP Prize

    2025年3月   日本化学会   Hydration-triggered molecular functions revealed by cryogenic ion spectroscopy

    平田圭祐

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 第17回分子科学会奨励賞

    2024年9月   分子科学会   冷却イオン分光法による分子認識における水和効果の解明

    平田圭祐

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 第38回若い世代の特別講演証

    2024年3月   日本化学会   冷却イオントラップ赤外分光法による天然イオノフォアにおけるイオン認識機構の解明

    平田圭祐

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • 理学院若手研究奨励賞

    2023年12月   東京工業大学   冷却イオントラップ分光法による柔らかい分子のイオン認識機構の解明

    平田圭祐

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 高速キラル分離イオントラップの開発と非共有結合性キラリティへの展開

    2026年1月 - 2027年3月

    公益財団法人精密測定技術振興財団  精密測定技術振興のための調査・研究事業 

    平田圭祐

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  • 水を不斉源とするキラル化学のための革新的水クラスター生成技術の開拓

    2025年10月 - 2026年9月

    公益財団法人クリタ水・環境科学振興財団  クリタ水・環境科学振興財団 研究助成萌芽的研究b 

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    担当区分：研究代表者 

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  • トリプルイオントラップ法によるクラスター内プロトン移動反応の学理構築

    研究課題/領域番号：25K01726  2025年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    平田圭祐

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    担当区分：研究代表者 

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  • 先端分子分光学の開拓によるクラウンエーテルのイオン選択性の原理の解明

    2023年6月 - 2024年6月

    東京工業大学  あすなろ研究奨励金 

    平田 圭祐

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  • 糖鎖認識機構の解明に向けた冷却イオントラップ分光技術の開発

    2023年1月 - 2024年3月

    公益財団法人精密測定技術振興財団  精密測定技術振興のための調査・研究事業 

    平田 圭祐

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  • 冷却イオントラップ分光法による分子内プロトン移動反応の微視的機構の解明

    研究課題/領域番号：21K14585  2021年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    平田 圭祐

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）

    1) プロトン付加分子の気相中でのプロトン付加位置の決定
    複数のプロトン付加位置を有するニコチン、ベンゾカイン、p-アミノ安息香酸の気相中でのプロトン付加位置を冷却イオントラップ赤外分光法を用いて明らかにした。決定したプロトン付加位置はいずれも溶液中で支配的なプロトン付加位置とは異なることが明らかになった。
    2) 水和クラスターにおけるプロトン付加位置の決定
    気相中で安定なプロトン付加位置から溶液中で支配的なプロトン付加位置へプロトンが移動する転移点を調べるために、水分子の個数を制御できる気相技術を用いて水和クラスターの赤外スペクトルを測定した。その結果、上記のいずれの分子でも水分子2～6個といった少数の水分子数で溶液中で安定なプロトン付加位置へ転移することが明らかになった。

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  • 冷却イオン分光によるイオン選択性分子に対する微視的水和効果の解明

    研究課題/領域番号：21H04674  2021年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    石内 俊一, 平田 圭祐

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    配分額：42380000円 （ 直接経費：32600000円 、 間接経費：9780000円 ）

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  • ESI冷却イオントラップ分光法によるアドレナリン受容体の分子認識機構の解明

    研究課題/領域番号：20H00372  2020年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    藤井 正明, 石内 俊一, 平田 圭祐

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    配分額：44720000円 （ 直接経費：34400000円 、 間接経費：10320000円 ）

    １）アゴニスト等に対する受容体ポケットの分子認識検証
    イソプレナリンのみならずβ2-アドレナリン受容体に認識されて動作させる分子（アゴニスト）が受容体ポケットであるSIVSFにどのように結合するのかを明らかにするために，アドレナリンが有するOH基を１個ずつ除いたシネフリン，フェニレフリン分子（アゴニスト）とSIVSFペプチド複合体をエレクトロスプレーで生成し，冷却イオントラップ内で紫外・赤外スペクトルを測定した。
    ２）種々のアドレナリン受容体に対するボトムアップアプローチの適用
    アドレナリン受容体はβ2-受容体に加えてα1-, α2-, β1-などの受容体がある。これらの受容体でも，分子認識を司るポケットに対応する 部分ペプチドが、受容体本体と同様の分子認識を示すのか否か検証した。アドレナリンをリガンドとして固定し，β1-受容体のポ ケットSVVSFやα2B-受容体のポケットSIGSFなどのペプチドを合成し，これらがアドレナリンに対してどのように結合するのかをボトムアップアプローチにより調べ，結合様式がどのように変化するかを明らかにした。
    ３）非天然受容体ポケットの分子認識能の検証 ２）で測定対象とするペプチドにSIXSF(X=A)のような非天然配列も加えてアドレナリンに対する結合様式の変化を ボトムアップアプローチで明らかにした。

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  • 冷却イオントラップ分光による天然変性タンパク質複合体へのボトムアップアプローチ

    研究課題/領域番号：20K20446  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(開拓)

    藤井 正明, 石内 俊一, 平田 圭祐, 宮崎 充彦

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    配分額：26000000円 （ 直接経費：20000000円 、 間接経費：6000000円 ）

    １）YEMPS-ドーパおよびノルアドレナリン複合体のの冷却イオントラップ赤外分光
    天然変性タンパク質であるα-シヌクレインのドーパミン結合部位にはドーパミン誘導体であるドーパやノルアドレナリンも結合することが分かっている。そこで，YEMPS配列の部分ペプチドAc-YEMPS-NHMe(以降YEMPS)とプロトン付加ドーパおよびプロトン付加ノルアドレナリンの複合体をエレクトロスプレーで気相中に取り出し，冷却イオントラップ中の極低温下で赤外スペクトルを測定した。ドーパミン複合体の場合と同様に，プロトン化アミノ基がYEMPSと優先的に結合するのを阻害するために，18C6クラウンエーテルでプロトン化アミノ基を包接保護した。その結果，これら２つの複合体でも，YEMPSとカテコールOH基が結合した構造を形成させることができた。YEMPSの2 次構造を明らかにするために，ペプチド結合のC=O伸縮振動(amide-I)を測定したところ，1650 cm-1にバンドが観測され，α-ヘリックス構造が形成されていることが確認された。従って，ドーパミンと同様に，ドーパやノルアドレナリンも複合体形成によりYEMPSにヘリックス構造を誘起することが分かった。
    <BR>
    ２）異性体分離したスペクトル測定法の検討
    クラウンエーテルを付加した複合体ではUVスペクトルの測定が困難なため，UVスペクトルを用いた異性体分離ができない。そこで，IRスペクトルのみを用いて異性体分離したスペクトルを測定する方法であるIR-IR dip分光法を用いる必要があるが，これを実現するためには，1本目のIR照射と2本目のIR照射の間で質量分析する必要があり，現有装置では困難である。そのため，冷却イオントラップの後の線形飛行時間方質量分析器を２段の質量分析器に改造する必要があり，最適な方法をイオン軌道シミュレーションを用いて確立した。

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  • バリノマイシンのカリウムイオン選択性の水和効果の解明

    2019年8月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 研究活動スタート支援 

    平田 圭祐

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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社会貢献活動

  • 第219回実験化学講座（突然色がつく反応の謎に迫る－時計反応の化学－）

    役割：講師,　実演

    国立科学博物館、日本化学会関東支部、東京都理化教育研究会  2025年2月

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    対象： 社会人・一般

    種別：出前授業

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