Food contains a wide range of compounds; some are good, some are bad for our health.
Our aim is to understand food functions at the atomic level by natural product chemistry and structural biology.
Our strategy is to purify and identify functional compounds from foods and then to analyze and visualize how they work at the atomic level.
Dedicatedly we commit ourselves to this research to understand food functions at the atomic level for better health.

ヒトの健康は、日々食べるもの・飲むものにより大きく左右されます。ヒトは雑食性なので、食品に含まれる化合物には動物・植物・微生物由来のものがあり、実に多様です。さらに、成熟・発酵・調理等によって、成分（間）の化学変化やタンパク質・澱粉など高分子の状態変化が生じます。このように、「食品」は、素材として多様な成分からなるだけではなく、口に入るまでに様々な加工を経て得られる産物なので、化学および物理学の観点からも、たいへん興味深い研究対象です。

当研究室では、食品の正の機能として、抗菌・抗ウイルス・抗がん・抗酸化・抗糖化に、負の機能としてアレルゲン性に着目し、下記２つのテーマに沿った研究を進めています。

１．食品科学・健康科学において重要な食品タンパク質・低分子の構造と機能の解析

・抗真菌・抗細菌・抗ウイルス活性を示す食品タンパク質の作用機構の関係の解析
・アレルゲンタンパク質の立体構造の特徴とアレルゲン性の関係の解析
・抗がん作用を示す食品成分の作用機構の解析
・口腔内細菌の増殖阻害を目的とした細菌タンパク質の立体構造および機能の解析
・ペプチドホルモンと受容体膜タンパク質の分子間相互作用の解析

２．食品の機能性とメタボロミクス

・抗糖化・抗酸化・抗菌・抗がんの各作用を示す食品成分の同定と作用機構の解析
・NMRおよびLC/GC-MSの組合せによる食品の特徴づけ（真贋・産地・添加物、発酵過程追跡）

『食品機能成分の構造・機能解析』では、上記の各機能を担う食品成分の単離・同定（天然物化学）、特定した機能物質の作用機構解析（分子細胞生物学・物理化学）、複合体結晶構造決定による作用機構の可視化（構造生物学）を行っています。一方、『食品の機能性とメタボロミクス』では、NMRによる食品中の成分分析および多変量解析により、食品の経時変化（発酵・熟成など）の追跡、品種・産地の鑑別、味予測を進めています。今後、LC-MSなど他の分析方法も組み合わせる予定です。

３．食品科学・健康科学に関連する膜タンパク質の構造・機能解析－輸送体・受容体の作用機構解析（奥田・陸の参画により重点化）

細胞内外の物質輸送や情報伝達を担っている膜タンパク質（輸送体や受容体）は、細胞が正常な状態を保つために、また適切に機能を果たすために、極めて重要な存在です。輸送体や受容体の働きが損なわれると、細胞内外の化合物量のバランスが崩れ代謝や恒常性の異常が見られたり、細胞外刺激や環境変化に適切に応答できなくなります。私たちは、膜タンパク質がリガンド（輸送される分子・情報を伝える分子）をどのように認識して機能を果たしているのか明らかにするために、膜タンパク質とリガンド複合体構造をX線結晶学や低温電子顕微鏡により可視化することを目指しています。病気と関連する点変異が膜タンパク質の構造と機能にどのような変化をもたらすのかも解析しています。これらの研究により、食品中の機能成分の分子の形や動きを可視化することで、働くしくみを原子レベルで解明するFood Molecular Anatomy（食品分子解剖学）を推進し、健康寿命の延伸に貢献することを目標としています。