自然界から目的にあった微生物を単離し、得られた微生物および酵素・遺伝子の解析を行い、どのようにしてこれらの能力を得たのかを調べています。さらに、これら微生物を実際に応用出来る様に分子育種し、人体に悪影響を及ぼす有機化合物の除去を目的としています。

植物ホルモン・オーキシンを不活性化する仕組みを調べています。オーキシンを分解するGH3酵素を、強力に阻害する薬剤KAKEIMIDEなども見出しました。植物内でのオーキシンの分解を抑制する薬剤は、作物を含めて多様な植物種のオーキシン濃度を人為的に調節することができることから、挿し木の発根や果実の着果・肥大を促進する作用があります。

・ペプチド合成を基盤とした創薬化学研究
生理活性ペプチド・タンパク質の部分ペプチドを合成し、生理活性タンパク質が受容体と相互作用するために必要な活性必須部位を明らかにしながら、それを利用した低分子有機化合物の設計、合成研究を行います。

・ケミカルバイオロジー研究
Biological assayで活性が見られた化合物をプローブとして、結合タンパク質を同定し、新たな創薬標的候補を見出す技術の開発研究を行います。

不妊治療クリニックでは顕微鏡を用いて精子の運動性および数を計測し、不妊治療で精子を使用します。普通、家庭に顕微鏡はほとんどありません。精子を観察することなく、お家で簡単にチェックできるような試験紙を使って精子の運動性を調べることが目的です。我々が開発したアッセイでは、少量の精液を試験紙上に置くと、精子内の酸化還元酵素による触媒反応が関与し、30分後に紙の色が変化します。その紙をスマートフォンのデジタルカ メラを使って撮影・解析すれば、精液内の精子数および運動性を、場所を選ばずに調べられるようになります。また、精子の運動に必要なATP濃度もこのフォーマットで化学発光を用いて検出できます。

　世界中には、まだまだ未知の機能を有する資源が眠っていることが知られています。現在、生活習慣病は、社会問題にもなっており、その予防、治療薬開発は急務となっています。そこで細胞培養が有する様々な機能を利用し、食経験を有する天然資源を中心として、生活習慣病予防および治療効果を有するものを探索し、その中に含まれる活性本体化合物を明らかにする研究に取り組んでいます。

微生物は多種多様な環境に適応に生育しています。私たちはその一部を食品や環境浄化などに利用して生活を豊かにしてきました。これまで人類が利用してきた微生物はごくごく一部であることもわかってきました。現在知られる条件では培養できないため、これまで知られてこなかった微生物の存在が明らかになっており、新たな遺伝資源として注目されています。私たちの研究室では私たちが生きる環境において目に見えないところで、農業、食品加工、人の体の中や外で私たちの健康を支えているようなこれまでに知られていない微生物の力を見いだし、その能力を担う酵素や代謝、それにより生み出される化学物質を私たちの生活を豊かにするために活用することを目指しています。

　アイ植物の細胞の中で、染料の元になる化合物が生合成される仕組みを調べています。また、応用面では藍染め染料のインジゴを大腸菌で大量に作らせる研究などを行ってます。

　真正粘菌に存在するユニークなタンパク質を解析し、細胞での働きを調べています。

　酸化ストレス誘発環境有害物質のスクリーニングを簡便に行う手法の開発やそれらの物質の生体影響評価などを行い、その有害性を制御するための機能性食品素材の開発研究を行っています。さらに、森林環境の要素がもたらす人への心理的・生理的効果を解明するために生体の酸化・抗酸化バイオマーカーを指標として、森林浴前後において比較研究も行っています。

神経細胞の分化・成熟過程で必須の酵素であるDNAトポイソメラーゼIIβ（トポIIβ）の制御機構について研究を行っています。この酵素は、クロマチン構造をダイナミックに変換することで、遺伝子発現の調節を担っていると考えられています。トポIIβの細胞核内での酵素活性制御メカニズムや，ゲノムDNA上での作用機序を明らかにするために、特に天然変性領域であるC末端領域に着目しながら研究を進めています。

　環境にやさしい、生理活性物質の合成研究とそれを可能とする新しい合成手法の開発を行っています。反応性の高いオルトキノンを利用することにより、重金属を用いない位置選択的な1,4-ベンゾジオキサンの構築を鍵段階とした生理活性物質の合成や、環化付加反応および光脱カルボニル化による芳香環化合物の合成に取り組んでいます。また、環状亜硫酸エステルや硫酸エステルの有機合成への利用にも取り組んでいます。企業との共同研究において、歯科用接着剤として用いることができる機能性モノマーを開発しました。

皮膚に存在するメラニン色素は紫外線から身を守るための防御壁となる一方、シミなど美容上の問題を引き起こす厄介者として嫌遠される。また、色素異常が社会生活上の心の負担を招くなど、色素は我々の生活の質と密接に関係している。メラニン色素は、体色が作られる過程において、表皮に存在する色素細胞（メラノサイト）において合成される。メラノサイト内にはメラニン産生に特化したメラノソームと呼ばれる細胞小器官があり、メラニンを含むメラノソームが隣接する表皮細胞へと輸送されることで表皮に沈着する。この細胞間輸送のメカニズムを理解することは、化粧品開発および生物学において極めて重要であるが、そのメカニズムの詳細は未だなお不明である。私は、ニワトリ胚の表皮をモデルとして用い、実際の表皮内で起こる色素輸送を直接解析する手法を確立した。この手法を駆使して、色素輸送の全貌を明らかにする。

　植物がどのようにして周囲の環境に適応してどのように成長するのか、そのメカニズムに最先端のイメージング、生化学、翻訳調節を含む遺伝子発現解析などで迫ります。
　（１）植物の動きと成長メカニズム　　植物は動かないと思われていますが、実は光や温度などを感じ、活発に動いています。このような動きの制御には微小管による細胞伸長の制御が関わっており、微小管の解析を通して植物の動きを研究します。進化論で有名なダーウィンも挑戦した未解決の謎に迫ります。
　（２）植物の環境応答　　植物は芽生えた場所から移動できないため、根を張った場所の環境変化に適応して世代を継ぐ必要があります。特に高温に対して植物がどのように対応しているかを明らかにします。地球温暖化による異常気象が続く現代に必要とされる研究であり、企業との共同研究も視野に入れています。
　（３）植物の発生や分化を司るSmall RNAの解析　　Small RNAは多くの転写因子を制御することで、植物の発生や分化の鍵として働く分子です。植物におけるsmall RNAの機能に関わる多くの因子が同定されていますが、細胞生物学的な知見は多くありません。最先端顕微鏡イメージングを基盤に未知の遺伝子発現メカニズムを解き明かします。

　タンパク質は変性することでことで水溶媒には溶けない不溶性の凝集体になります。変性状態のタンパク質に化学修飾によりカチオンを導入することで、水溶媒に可溶な状態にすることができます。この方法を応用して、主に2つの研究に取り組んでいます。一つ目は変性カチオン化タンパク質が培養動物細胞表面に吸着し、細胞内に取り込まれることを利用したタンパク質の細胞導入技術の開発です（左図）。二つ目は自己免疫疾患で問題となる自己抗体の吸着材開発への応用です。変性状態でカチオン化した抗原タンパク質全体を吸着担体表面に固定することで、様々なエピトープを持つ抗体を吸着することができます（右図）。

海水不使用による海に依存しない魚類養殖を研究しています。現在までの試験飼育魚種はハイブリッドハタ、ヒラメ、トラフグ、クエ、ニホンウナギ、クロマグロ、シロザケ、クルマエビ、ブラックタイガー、オニテナガエビ等約10数種類にのぼります。低コストで環境に優しく安心安全な閉鎖型養殖を目指しており、これらの研究活動は国内のみならず世界から注目されています。
【　取得した特許　】

■ 特許第4665252号

　

■ 特許第4665258号

　

■ 特許第5062550号

■ 特許5364874号

　　

■ 特許5487377号

　　

■ 特許5487378号

　　

■ 特許6056949号

　　

■国際特許（2ヵ国）

【　海外協力　】
・モンゴル国共同研究（サテライトオフィス2019～）
・酢酸薬注によるオニヒトデの駆除試験（環境省：海外向け駆除マニュアル出版）
・JICAプロジェクト：農村開発部（好適環境水を用いたオニテナガエビの高付加価値淡水養殖試験）2013-2014、タイ国ワライラック大学共同試験（2016～）

　植物は様々な環境条件の変化を感知して対応します。そのメカニズムを遺伝子レベルで解明し、植物組織培養や遺伝子組換えなどの技術を応用すれば、有用な形質をもった植物を育成したり、物理環境や化学物質などによって生育状態を人為的に制御することも可能になります。例えばストレスに応答する遺伝的メカニズムを解明することで植物に予防的にストレス耐性を付与したり、重力や光による成長調節メカニズムを解明すれば宇宙ステーションや植物工場などの人工的環境下で植物の成長を自在にコントロールできます。植物の成長を調節しうる新規の化合物も、まだまだ自然界には埋もれているでしょう。私たちはそういう応用につながる基礎的な研究を行っています。

　骨格筋は健康な生活にとって必須の組織です。超高齢社会を迎えた現在、加齢に伴う運動機能の低下が大きな問題となっています。これは骨格筋が使用状況に応じて大きくなったり（筋肥大）、小さくなったり（筋萎縮）することが関係します。また、重篤な症状を引き起こす遺伝性筋疾患では、骨格筋の幹細胞である筋サテライト細胞の機能低下が原因のひとつとして挙げられます。本研究室では、骨格筋再生および筋肥大の分子メカニズムを解明することによって、加齢や筋疾患に伴う筋再生能の低下を克服して、クオリティ・オブ・ライフの向上に貢献することを目指します。

　瀬戸内海をはじめとする西日本海域をフィールドとして、多環芳香族炭化水素類の動態調査を行っています。また、児島湖汚染のメカニズム解明を最終目的として、児島湖の水質調査や底泥からの有機物・栄養塩類の溶出実験も行っています。また、水生生物を用いた化学物質の性態への影響についても調べています。

　ヒトの生命科学に関する生体高分子の構造をもとに、その働きを明らかにする研究を行なっています。特にヒトの味覚に関わる分野に注目し、甘いものを「甘い」と感じる仕組みについて研究しています。また、ヒトの味覚を変換するタンパク質の研究も行なっています。ある種のタンパク質はヒトの味覚を変える（例えば酸味を甘味に変える）働きがあります。この仕組みを解き明かすことで、「好ましくない味」を「好ましい味」に変換できるようになるのではないかと考えています。

　真正粘菌は極度の乾燥条件にさらされても生存可能な多核単細胞生物である。乾燥状態での生存に、酵素タンパク質や生体分子の安定化は必須であり、未知なる生体分子安定機構が機能していると予想される。オミクス解析を通じて乾燥適応機構の全体像を把握し、そこで機能する生体分子安定化機構を解明し、その応用を目指している。

自然界から分離された微生物のユニークな機能を明らかにして幅広く産業応用につなげる研究を行っています。一例として、特定の地域環境から取得した発酵微生物を用いて独自性とおいしさを兼ね備えた新規発酵食品を創出する研究があげられます。