【理工学研究科】光武亜代理研究室（生物物理第一研究室）「コンピュータシミュレーションを用いてタンパク質の構造・ダイナミクスを研究する」

明大生が、所属するゼミ・研究室を紹介する「ようこそ研究室へ」。今回は理工学研究科の横井さんが、光武亜代理研究室（生物物理第一研究室）を紹介してくれます！

研究室概要紹介

ヒトのカラダは、水分と脂質を除くとほとんどがタンパク質で構成されています。筋肉や骨、臓器、皮膚、爪だけでなく、さまざまな酵素やホルモン、免疫物質などもタンパク質でできています。

生物物理第一研究室では、このようなタンパク質を対象として、コンピュータシミュレーションを用いて、構造やダイナミクスに関する研究を行っています。また、シミュレーションデータの解析手法の開発も行っています。

タンパク質のシミュレーションの様子

昨年度、生物物理第一研究室は、日本生物物理学会が主催する第58回日本生物物理学会年会や、分子シミュレーション学会が主催する第34回分子シミュレーション討論会において、学生優秀発表賞を受賞しました。

また、研究成果をまとめた論文が、アメリカ化学会(ACS)発行の国際学術雑誌『The Journal of Physical Chemistry B』のSupplementary Coverとして選出もされました。

学生生活を楽しむだけでなく、メリハリのある研究生活を通じて、これらの研究成果を得ることができました。私たちの研究室や研究内容に興味を持っていただいた方々、生物物理第一研究室にぜひお越しください！一緒にディスカッションしましょう！！

理工学研究科物理学専攻博士前期課程1年の横井駿さんが、日本生物物理学会が主催する2020年度日本生物物理学会学生発表賞を受賞しました（2020年10月21日 - 明治大学）

【理工学研究科物理学専攻】博士前期課程1年野口大輝さんが第34回分子シミュレーション討論会にて学生優秀発表賞を受賞しました（2021年01月14日 - 明治大学）

【理工学研究科物理学専攻】博士前期課程2年・横井駿さんの論文が国際学術雑誌The Journal of Physical Chemistry B(アメリカ化学会(ACS)発行)のSupplementary Coverとして選出されました（2021年05月15日 - 明治大学）

光武研究室ではこんなことを学んでいます！

私たちは、生命の本質を、物理的な考え方や物理的方法によって理解しようとする「生物物理学」という学問を専門として研究を行っています。私たちが学ぶことは、大きく分けて3つあります。

1、研究対象であるタンパク質の構造や機能に関する知識

タンパク質の構造や機能に関する知識

2、物理学をシミュレーションや解析手法に応用するための理論

物理学をシミュレーションや解析手法に応用するための理論

3、シミュレーションの実行や解析手法を実装するためのプログラミングスキル

4年生のプログラミング実習の様子

これらを学び、各自の研究テーマに沿って研究を行っています。最近は、データ解析に機械学習の手法を取り入れるために、機械学習についても学んでいます。

機械学習に関する本の輪読の様子

アピールポイント

物理学の理論的手法をタンパク質のコンピュータシミュレーションに応用し、研究を行なっている点は生物物理第一研究室の魅力の一つです。また、私たちの研究室では、コンピュータシミュレーションを用いた研究だけでなく、シミュレーションと実験を組み合わせた研究や、ディープラーニングを応用しタンパク質の構造を予測する研究も行っています。最近は新型コロナウイルスに関する研究もシミュレーションを用いて行っています。

研究室の雰囲気

研究室の先生や学生はみんな話すことが好きなので、とても明るい雰囲気です。お互いの研究に関する議論はもちろん、ぞれぞれの私生活や趣味などについての雑談も、とても盛り上がります。

また、学年に関係なく学生同士も仲が良く、毎年3月に卒業生の送別会も行っています。「研究」と「遊び」のメリハリがはっきりしていて、とても充実した研究生活・学生生活を送ることができます。

宮崎で行われた学会での集合写真

先生の紹介

光武亜代理先生

話すことがとても好きな明るい先生です。研究のことだけでなく、進路などの悩みについても親身に相談に乗ってくれます。実は、ソフトボールがとても上手で、野球経験者でないと初めはキャッチできない程の球速の持ち主です（笑）。

私はこんな理由で研究室を選びました！

物理学を応用することで、生体内のタンパク質をシミュレーションし、生体現象のメカニズムを明らかにする研究に興味を持ったからです。また、物理学だけでなく化学や生物学なども学べるため、多角的な視点・考え方を獲得できる点や、シミュレーション・データ解析を行う中でプログラミングスキルを修得できる点も魅力的でした。

さらに、光武先生の人柄や、学部生の時に所属していた体育会ヨット部の活動と研究活動を両立できる環境が整っていたこともあり、生物物理第一研究室で学ぶことを決めました！

光武研究室あれこれ

男女比・人数

男性7人：女性1人＝8人

OB・OGの主な進路先

大学院進学、国家公務員、ITなど

研究室の秘密道具・グッズ

【VR（バーチャル・リアリティ）】
タンパク質のモデリングやシミュレーションの結果を、立体的に捉えるためにVRを用いています。タンパク質を立体的に見ることで、これまで気付かなかった新たな発見もあるので、重宝されています！

VRを用いてシミュレーション結果を観察している様子

研究室の情報を紹介してくれた方横井駿さん（理工学研究科物理学専攻博士前期課程2年・桐蔭学園高等学校理数科卒）

紹介者（写真左）と光武先生

私の研究テーマ
「計算化学を駆使したオレキシン受容体の動的性質の解明と新規作動薬の設計」
ヒトの摂食行動の制御や睡眠・覚醒の調整に深い関わりを持つオレキシン受容体を対象として、分子シミュレーションを用いて研究を行っています。薬剤とのドッキングシミュレーションなどを行い、より効果が高い薬剤の設計を目指しています。

※ページの内容や掲載者のプロフィールなどは、記事公開当時のものです
※記事中に掲載した写真は撮影時のみマスクを外すなどの配慮をしております

【Meiji.net】理工学部　光武亜代理准教授「体に効く薬とはタンパク質に効く薬」

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