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人工生体膜におけるエネルギー変換反応の電気化学

液膜や脂質二分子膜のような人工膜系で、神経伝播のモデルとなる電位振動反応や呼吸・光合成のモデルとなるイオンと電子の共役透過反応を実現させて、その反応機構を電気化学的に解析する。電位振動においては、心臓細胞の拍動のように、異なる場所で生じる複数の振動が同期するための条件や機構を、膜電位とイオンの分配・吸着の関係を基礎に研究している。また、エネルギー変換のモデルとしては、生化学では重視されていない、イオンの膜透過と電子の膜透過の共役に注目し、それぞれが生体膜に局在化した部位で生じることに対応した実験系を構築して、両者の共役の原理、ひいては、エネルギー変換の熱力学、速度論についての新しい知見を獲得しようとしている。この原理にもとづいて、ミトコンドリア病や神経伝達阻害などのメカニズムと治療に関する情報が得られることが期待される。