茨城大学
理工学研究科(工学野)
物質科学工学領域

教授

田中 伊知朗

タナカ イチロウ
TANAKA Ichiro

その他の所属・職名

  1. フロンティア応用原子科学研究センター

経歴

  1. 日本原子力研究所 先端基礎研究センター 博士研究員 1996/10-1999/09
  2. 日本原子力研究所 先端基礎研究センター 研究員 1999/10-2003/03
  3. 日本原子力研究所 中性子利用研究センター 研究員 2003/04-2004/04
  4. 茨城大学 工学部 助教授 2004/05-現在
  5. 教授 2011/04-現在

学歴

  1. 東北大学 理学研究科 物理学第2 博士 1996 修了

学位

  1. 博士(理学) 東北大学

教育・研究活動状況

中性子を用いた構造生物学とそれに関連する技術開発。

研究分野

  1. 量子ビーム科学

研究キーワード

  1. 中性子、構造生物学、水素、プロトン化状態、水和水、タンパク質、核酸、大強度陽子加速器施設(J-PARC)、中性子回折計、BIX、結晶構造解析、生体水素水和水データベース

研究テーマ

  1. ○J-PARCにおける茨城県生命物質結晶構造解析装置(BIX-P1型)の建設 2004-2008
  2. ○中性子結晶構造解析による基本タンパク質の構造生物学的解明 2004-2009
  3. ○HHDBを利用した生体高分子の創薬・分子認識に関与する水素結合の構造学的研究 2005-2010
  4. ○生体高分子単結晶品質評価 2004-2009
  5. ○生体高分子大型単結晶用相図作成 2004-2009

競争的資金等の研究課題

  1. 放射性Csの存在様式を意識した効果的で経済的な除染方法の開発 科研費 挑戦的研究(萌芽) 2018/07-2021/03/31
  2. 量子ビームを用いた材料・生体の構造と機能の研究 科研費以外 重点研究プロジェクト 2010/04/01-2014/03/31
  3. 2つの量子ビームを同時に利用した革新的な水素・水和構造情報獲得への挑戦 科研費 基盤研究(C)一般 2008/04/01-2011/03/31
  4. 新型パルス中性子回折計を利用した次世代構造生物学 科研費 基盤研究(C)一般 競争的資金 2008/04/01-2011/03/31
  5. 中性子回折散乱実験技術AtoZ体験学習 科研費以外 大学等連携支援事業 高エネルギー加速器研究機構 平成20年度加速器科学総合支援事業 2008/04/01-2009/03/31

著書

  1. Current status and near future plan of neutron protein crystallography at J-PARC(in press) Ichiro TANAKA*, Toshiyuki CHATAKE, Satoru FUJIWARA4, Takaaki HOSOYA, Katsuhiro KUSAKA, Nobuo NIIMURA, Taro YAMADA, Naomine YANO Chap.11 Neutron Crystallography in Structural Biology, Methods in enzymology, vol.634, Ed. Peter Moody 2020 特別号の依頼があったもので、田中が責任著者として共著者を組織し、日本唯一の執筆グループとして、J-PARCを中心としたタンパク質中性子結晶構造解析の現状と将来について、具体的な手法も含めて記述した。
  2. Protonation/Deprotonation of Proteins by Neutron Diffraction Structure Analysis in "The Role of Water in ATP Hydrolysis Energy Transduction by Protein Machinery" (Ed. Makoto Suzuki) Ichiro Tanaka, Katsuhiro Kusaka, Nobuo Niimura Chap. 9 (pp.123-140) Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2018/05/11 978-981-10-8458-4 URL
  3. Application of Neutron Diffraction in Studies of Protein Dynamics and Functions N. Niimura, M. Takimoto-Kamimura, I. Tanaka 1-30 Encyclopedia of Analytical Chemistry, JohnWiley & Sons, Ltd. 2016/06/27
  4. 放射線を学ぼう!!! 菊地賢司、新村信雄、関東康祐、田中伸厚、車田亮、田中伊知朗、高橋東之 茨城大学特定課題震災対応-放射線教育と日立地区線量率計測班パンフレット作成グループ- 2011/11
  5. パルス中性子回折散乱実験入門 企画・編集 田中伊知朗、新村信雄 2009/03

論文

  1. (MISC)総説・解説(その他) 単著 「研究室便り」―茨城大学でのJ-PARC建設プロジェクトと関連教育・研究― 田中伊知朗 茨城大学工学部同窓会「会報」 多賀工業会 62, 14-15 2019/04 J-PARC iBIX建設を中心とした田中伊知朗研究室の紹介
  2. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 Current Status and Future Prospects of Single crystal Neutron Diffractometer iBIX Katsuhiro Kusaka, Taro Yamada, Naomine Yano, Takaaki Hosoya, Takashi Ohhara, Ichiro Tanaka JPS Conf. Proc. 25, 011005(1-4) 2019/04 10.7566/JPSCP.25.011005 iBIXの2018年夏時点の現状についての報告と将来展望について
  3. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 単著 Necessity and Effectiveness of a Biological Diffractometer for Installation in Second Target Station as a New Neutron Puled Source in Japan I. Tanaka JPS Conf. Proc. 25, 011015(1-5) 2019/04 10.7566/JPSCP.25.011015 原子炉BIX3,4と現在のiBIXの性能比較を行って、J-PARC MLF第2標的における蛋白質単結晶中性子回折計の必要性と有効性について、議論した。
  4. 研究論文(学術雑誌) 共著 Status of neutron time-of-flight single-crystal diffraction data processing software STARGazer Naomine Yano*, Taro Yamada, Takaaki Hosoya, Takashi Ohhara, Ichiro Tanaka, Nobuo Niimura and Katsuhiro Kusaka Acta Cryst. D 74, 1041-1052 2018 10.1107/S2059798318012081
  5. 研究論文(学術雑誌) 共著 Structure Analysis and Derivation of Deformed Electron Density Distribution of Polydiacetylene Giant Single Crystal by the Combination of X‑ray and Neutron Diffraction Data Kohji Tashiro*, Katsuhiro Kusaka, Takaaki Hosoya, Takashi Ohhara, Makoto Hanesaka, Yoshinori Yoshizawa, Hiroko Yamamoto, Nobuo Niimura, Ichiro Tanaka, Kazuo Kurihara, Ryota Kuroki, and Taro Tamada Macromolecules 51, 3911-3922 2018

研究発表

  1. ポスター発表 Recent Structural Study Insight into Lysozyme Hydrolysis Mechanism The 6th International Symposium on Diffraction Structural Biology (ISDSB2019) 2019/10/18 Lysozyme is one of the well-known enzymes which hydrolyze glycoside bond between N-acetyl muramic acid and N-acetylglucosamine of bacterial cell wall peptide glycan. The hydrolysis reaction mechanism of lysozyme is suggested for more than 50 years ago, however, various mechanisms have still been discussed. The reaction system which is most strongly proposed is that the intermediate of lysozyme makes covalent bond during its hydrolysis reaction. But it was an idea from experiments under an unnatural condition whose ligand is a fluorine-based one, that is easy to make a covalent bond to a catalytic side chain of lysozyme, and furthermore, it was deduced from an analogy that sugar-chain would shift to Asp52 closely due to the distortion of sugar-ring by itself and that a covalent bond would be generated by the rotating of Asp52 side chain. In addition, a lot of points in conflict with a common-sense exist for the high school textbook of chemistry or/and biology, such as an ester-bond cleavage point during lysozyme hydrolysis. There are many things to be cleared in case of even such a basic enzyme....
  2. ポスター発表 Progress of the protein neutron diffractometry to realize hydrogen high sensitivity analysis 日本生物物理学会年会 2019/09/25 Hydrogen atoms play a crucial role in biological systems, including enzymatic reactions, but the presence cannot be identified in the X-ray crystal structures. Next-generation neutron sources (e.g., J-PARC) enable us to carry out neutron diffraction analysis of proteins, which provides us a lot of useful information of hydrogen atoms. It will be presented that new techniques for neutron measurement such as high pressure freezing and dynamic nuclear polarization of protein have been developed, and that there is a plan of new neutron facility to gain more S/N ratio so that the sample crystal volume can be much small to find protonation/deprotonation in the near future.
  3. シンポジウム・ワークショップ パネル(指名) 高感度水素検出による生体内化学反応の制御を目指して はじめに 日本生物物理学会年会 2019/09/24 Hydrogen atoms play a crucial role in biological systems, including enzymatic reactions, but the presence cannot be identified in the X-ray crystal structures. Next-generation neutron sources (e.g., J-PARC) enable us to carry out neutron diffraction analysis of proteins, which provides us a lot of useful information of hydrogen atoms. In this symposium, top researchers in the fields of structural analysis, theoretical analysis, and spectroscopic analysis of proteins and nanodevices will discuss and overview what can be elucidated by visualizing and characterizing hydrogen atoms.
  4. シンポジウム・ワークショップ パネル(指名) タンパク質結晶解析へのDNPの応用とiMATERIA DNP-SANSへの期待 ソフトマター中性子散乱研究会 2019/08/21
  5. シンポジウム・ワークショップ パネル(指名) Scope of the research base in Ibaraki University on the radiocesium emitted from Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Ibaraki University-Institut de Radioprotection et de Surete Nucleaire (IRSN)/Japan-UK EICHI-project joint international workshop on radioactive particles 2019/03/19

知的財産権

  1. 放射線画像読取装置 特願2001-127394 2001/04/25 特開2002-323726 2002/11/08

受賞

  1. 波紋President Choice 中性子/X線結晶構造解析によって明らかとなった反転型セルロース加水分解酵素のプロトン伝達経路を含んだ反応機構 2016/12/01

担当授業科目

  1. 応用機能化学実験I/生命電子情報実験I
  2. 生体分子構造学
  3. 生体分子機能特別研究I
  4. 生体分子機能特別研究III
  5. J-PARC演習

所属学協会

  1. 日本中性子科学会
  2. 日本結晶学会
  3. 日本生物物理学会
  4. 日本生化学会

委員歴

  1. KEK KEK-PAC委員 2017/04-現在
  2. J-PARC NSPRC P3分科会委員長 2017/04-現在
  3. 日本中性子科学会 第14回中性子科学会賞選考委員会委員長 2016/06/01-2017/03/31
  4. J-PARC 中性子装置部会委員 2016/04-現在
  5. JSPS 第169委員会委員 2013/07-現在

共同・受託研究実績

  1. 生体分子機能解明のための中性子検出器に関する研究 2011/04-2013/03 国内共同研究
  2. 高エネルギ加速器を用いた高分子材料の最先端分析技術の確立 2008/02-2009/02 国内共同研究
  3. 新型ゴニオメータ実用化検討 2006/12-2007/03 国内共同研究
  4. バイオ関連最先端分析技術に関する調査研究 2006/02-2006/08 国内共同研究
  5. タンパク質および有機化合物の水素水和構造の高度な中性子解析 国内共同研究

学外教育

  1. 公開講座 第2回最先端の科学技術とものづくりの楽しさ 2006
  2. 公開講座 第3回最先端の科学技術とものづくりの楽しさ 2007
  3. 公開講座 第4回最先端の科学技術とものづくりの楽しさ 2008
  4. 公開講座 工学基礎 2009
  5. 公開講座 第5回最先端の科学技術とものづくりの楽しさ 2009

報道出演・資料(DB等)提供

  1. 茨城県生命物質構造解析装置(iBIX)の新方式中性子検出器 新聞 2009/03/31
  2. 茨城県生命物質構造解析装置(iBIX) テレビ 2008/12/23
  3. 茨城県J-PARC中性子装置の紹介 その他 2009/09/01
  4. 茨城県生命物質構造解析装置(iBIX)においてタンパク質結晶の構造解析に成功 その他 2010/10/13
  5. 茨城県生命物質構造解析装置(iBIX)による有機結晶の中性子構造解析に成功 その他 2010/03/25