東北大学
学際科学フロンティア研究所

新領域創成研究部の川面洋平助教が、アジア太平洋物理学会連合プラズマ物理分科会（Division of Plasma Physics, Association of Asia Pacific Physical Societies）の若手研究者賞（Young Researcher Award）を受賞しました。この賞はプラズマ物理学で優れた研究成果を挙げた40歳以下の若手研究者に授与されるもので、川面助教の受賞理由は「降着流における乱流の理解に対する、ジャイロ運動論および簡約磁気流体力学による理論および数値計算上の貢献に対して」です。   授賞式は2022年10月10日にオンラインで開催される第6回アジア太平洋プラズマ物理国際会議にて行われる予定です。   受賞発表日：2022年9月12日 受賞理由：「降着流における乱流の理解に対する、ジャイロ運動論および簡約磁気流体力学による理論および数値計算上の貢献に対して (For his theoretical and computational contributions via gyro-kinetics and reduced magnetohydrodynamics to the understanding of turbulence in accretion flows)」 アジア太平洋物理学会連合プラズマ物理分科会プレスリリース https://aappsdpp.org/AAPPSDPPF/PDF/AAPPS-DPP-U40andU30_2022.pdf

化石資源の燃焼によって排出される二酸化炭素（CO2）を減らすクリーンなエネルギー源として水素が注目されています。しかし水素の多くは原油から取り出していることが現状です。そのため水の電気分解による水素製造は、断続的な再生可能エネルギーを貯蔵して有効利用する上で有望な要素技術として注目されています。   この技術には、アルカリ性媒体中において高効率に水素発生反応（Hydrogen Evolution Reaction: HER）を実現する触媒が必要不可欠です。現在、代表的な貴金属の白金（Pt）とその合金が最も活性の高いHER触媒として知られています。しかしPtは希少で価格が高いため、大規模な実用展開は困難な状況です。そこで、貴金属を用いずに、地球上に豊富に存在する鉄（Fe）、コバルト（Co）、ニッケル（Ni）、チタン（Ti）、タングステン（W）、モリブデン（Mo）、銅（Cu）等の遷移金属を主体とした、低コストで効率的なHER触媒の開発が渇望されています。   東北大学大学院工学研究科博士後期課程3年生の宋瑞瑞（日本学術振興会特別研究員）、学際科学フロンティア研究所の韓久慧助教（研究当時）および金属材料研究所の加藤秀実教授（非平衡物質工学研究部門、先端エネルギー材料理工共創研究センター兼任）らの研究グループは、金属液体中で生じる脱成分反応を利用した独自の「金属溶湯脱成分法（Liquid Metal Dealloying Method）」を用いて、従来法では困難であったMo-Co系金属間化合物の共連続ナノポーラス化に成功し、これが白金系触媒に比肩する優れた水素発生反応触媒能を呈することを明らかにしました。金属間化合物の更なる元素・組成の最適化、および、ポーラス形態の最適化を通して、白金系を凌駕する低コスト・高効率のHER触媒の開発が期待されます。   本研究成果は、英国科学雑誌「Nature Communications」 に英国時間2022年9月2日に掲載されました。 図：Ni70(Co0.55Mo0.45)30前駆合金を700℃のMg液体中に2分間浸漬する金属溶湯脱成分法によって共連続オープンセル型ナノポーラス金属間化合物Co7Mo6（np-Co7Mo6と表記）を作製する各工程における試料のX線回折図形とSEM像（前駆合金(a, d)、Mg成分除去前のCo7Mo6/Mgナノコンポジット(b, e)、および、np-Co7Mo6(c, f)）。 論文情報： Ruirui Song, Jiuhui Han, Masayuki Okugawa, Rodion Belosludov, Takeshi Wada, Jing Jiang, Daixiu Wei, Akira Kudo, Yuan Tian, Mingwei Chen & Hidemi Kato Nature Communications “Ultrafine nanoporous intermetallic catalysts by high-temperature liquid metal dealloying for electrochemical hydrogen production” DOI: 10.1038/s41467-022-32768-1 https://doi.org/10.1038/s41467-022-32768-1 プレスリリース： 東北大学 http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2022/09/press20220914-03-metal.html 東北大学金属材料研究所 http://www.imr.tohoku.ac.jp/ja/news/results/detail---id-1460.html 東北大学大学院工学研究科 https://www.eng.tohoku.ac.jp/news/detail-,-id,2294.html

オンライン開催   2022年度 FRIS/TI-FRIS Life Science Seminar（全12回） /  オンライン開催   昨年度に引き続きFRIS/TI-FRIS 共催のもと、学際研の有志がオーガナイザー（座長）となり、生命・環境の研究に関するセミナーシリーズを企画しました。 学際研究を推進する上で「皆にぜひ紹介したい」「異分野連携の推進が望める」といった、各オーガナイザー肝煎りの講師陣です。 今年度は異分野の生物学的研究トピックに幅を広げています。興味のある方は、ぜひご聴講ください。   ※Vol. 5、Vol. 6以降の参加登録は、受付開始までお待ちください。受付開始はFRIS Webサイトにてお知らせいたします。   Vol. 5　< Vol.5はオンラインのみの開催となります。> 9月22日（木） オーガナイザー（座長）：奥村正樹 森英一朗 先生（奈良医科大学） 『生物学的相分離の駆動と制御』 Vol.5への 参加登録はこちらから   ------- Vol. 6 開催日：10月5日（水） オーガナイザー（座長）：佐藤伸一 口丸高弘 先生（自治医科大学） 『細胞間相互作用の光標識技術を使った疾患メカニズムの解析』 Vol.6への 参加登録はこちらから   ※オンサイト参加可能人数の上限は４０名です。 ※新型コロナウイルスの感染状況によっては、感染拡大防止の観点から、オンサイト参加対象の制限、上限の変更等が生じる場合もございますので、ご理解願います。         【今後の予定】 ※今後の参加登録は、受付開始までお待ちください。受付開始はFRIS Webサイトにてお知らせいたします。   Vol. 7 2022年10月18日（火） オーガナイザー：工藤雄大 瀬戸義哉 先生（明治大学） 『根寄生雑草の種子発芽を制御する微生物代謝物の探索』 Vol. 8 2022年11月11日（金）    オーガナイザー：安井浩太郎 風間北斗 先生（理化学研究所）『脳は如何に匂いの価値を認識するのか？-情報処理と神経回路メカニズム-』 Vol. 9 2023年1月13日（金） オーガナイザー：岡本泰典 小嶋良輔 先生（東京大学） 『合成生物学的手法による細胞外小胞の包括的理解と発展的利用』 Vol. 10 2023年1月26日（木） オーガナイザー：常松友美 高橋阿貴 先生（筑波大学） 『攻撃行動の神経生物学：背側縫線核の役割』 Vol. 11 2023年2月9日（木） オーガナイザー：千葉杏子 仁田亮 先生（神戸大学） 『クライオ電子顕微鏡で見る医学・生命科学』 Vol. 12 2023年2月16日（木） オーガナイザー：丹羽伸介 古田健也（情報通信研究機構） 『モータータンパク質とそのシステムをいじり倒して理解する』 主催：東北大学 学際科学フロンティア研究所（FRIS）、学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ（TI-FRIS） お問い合わせ TI-FRIS事務局 @

新領域創成研究部の山田將樹助教が、第17回（2022年度）素粒子メダル奨励賞を受賞しました。   本賞は、素粒子論を志す若手研究者の優れた研究を評価し奨励することを目的として、選考委員によって高い評価を得た研究成果に対して、素粒子論グループ（Japan Particle and Nuclear Theory Forum）から贈られるものです。     受賞日：令和4年9月10日 受賞論文：Mukaida, K., Takimoto, M. & Yamada, M. On longevity of I-ball/oscillon. J. High Energ. Phys. 2017, 122 (2017). https://doi.org/10.1007/JHEP03(2017)122   素粒子メダル奨励賞 http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~sg.www/syorei_s/

東北大学学際科学フロンティア研究所の丹羽伸介准教授、生命科学研究科修士課程大学院生の中野朱莉氏は、神戸大学大学院医学研究科の仁田亮教授、博士課程大学院生の田口真也氏、今崎剛助教、理化学研究所放射光科学研究センター生物系ビームライン基盤グループの坂井直樹研究員（研究当時、現高輝度光科学研究センター構造生物学推進室研究員）、同重松秀樹研究員（研究当時、現高輝度光科学研究センター構造生物学推進室研究員）らとの共同研究により、分子モーターキネシンが細胞骨格である微小管の伸長速度をコントロールして、神経細胞などの突起の長さを調節するしくみをX線結晶構造解析や全反射照明蛍光顕微鏡を用いて明らかにしました。本研究成果は、神経細胞、上皮細胞などの細胞を形づくる際に用いられる、細胞の根源的なしくみを説明するものです。   この研究成果は、2022年9月6日に、国際学術雑誌「eLife」にオンライン掲載されました。 図：微小管モーターキネシンの一つであるKLP-12による微小管伸長速度制御の分子機構 A. KLP-12 による線虫ALM、PLMニューロン伸長制御。模式図(上)と野生型、変異体(klp-12)の表現系。ALMニューロンとPLMニューロンの過剰伸長が観察される。 B. チューブリン-KLP-12-DARPin 4者複合体のX線結晶構造。α-チューブリンを緑、β-チューブリンをシアン、DAPRinを黄色、KLP-12をマジェンタで表示。 C. KLP-12による微小管末端制御機構の模式図。微小管伸長を催すKIF5Bを左、微小管伸長速度を遅くするKLP-12を真ん中、微小管の脱重合を催すKIF2Cを右に示す。 論文情報： Shinya Taguchi†, Juri Nakano†, Tsuyoshi Imasaki†, Tomoki Kita, Yumiko Saijo-Hamano, Naoki Sakai, Hideki Shigematsu, Hiromichi Okuma, Takahiro Shimizu, Eriko Nitta, Satoshi Kikkawa, Satoshi Mizobuchi, Shinsuke Niwa*, Ryo Nitta* (†These authors contributed equally to this work / *corresponding author) eLife "Structural model of microtubule dynamics inhibition by kinesin-4 from the crystal structure of KLP-12 –tubulin complex" DOI: 10.7554/eLife.77877 https://doi.org/10.7554/eLife.77877 プレスリリース： 東北大学 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2022/09/press20220909-03-kinesin.html 東北大学大学院生命科学研究科 https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/date/detail---id-50899.html 神戸大学 https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2022_09_09_01.html 理化学研究所 https://www.riken.jp/press/2022/20220909_2/index.html

ハイブリッド開催   　FRIS Hub Meetingは、FRISの研究者全員が参加する研究発表セミナーで、月に一度８月を除く毎月第4木曜日に開催しています。これまで参加者はFRIS内の研究者を対象としていましたが、2019年12月より、対象を東北大学の研究者、学生へと広げました。 また、2021年1月からは学際融合東北拠点のTI-FRIS Hub Meetingと合同で開催しています。   　言語は日本語と英語を混ぜて使用しています。異分野研究者同士では共通の常識や考え方は望めません。聴衆は発表中にどんどん質問し、討論し、理解を深めるようにしています。積極的にご参加ください。   【TI-FRISは、弘前大学、岩手大学、東北大学、秋田大学、山形大学、福島大学、宮城教育大学、三菱総合研究所によるコンソーシアム事業です。】   第35回 FRIS Hub Meeting（TI-FRIS Hub Meetingとの合同開催） 日時：2022年9月22日（木）11：00－12：00 開催方式：ハイブリッド開催（オンライン/Zoom ・学際科学フロンティア研究所セミナー室） 　　　　※オンサイト参加は当面はFRIS教員及びTI-FRISフェローに限定させていただきます。   オンライン参加ご希望の方は、事前登録が必要になります。 オンライン参加者 申し込みフォームよりご登録ください。 発表者： 西山 正吾 准教授 （宮城教育大学 教育学部／TI-FRISフェロー／先端基礎科学） 発表タイトル： 巨大ブラックホールをめぐる星々 （Stars orbiting around a supermassive black hole）   要旨： 天の川銀河の中心には、巨大ブラックホールがあると言われています。私たちは、天の川銀河の中心を周回する「星」を観測することで、太陽の約400万倍もの質量を持つ天体が中心に存在することを知りました。しかし天の川銀河の中心は、地球から約2万6000光年も離れています。遥か遠くにある星の運動を測定する、そんな研究は、どのような最先端技術に支えられているのでしょうか。そしてなぜ、光も逃げ出すことのできないブラックホールの存在を知り、その質量を測定できるのでしょうか。ブラックホール近くの星の運動は、どの重力法則に従うのでしょうか。このような謎について、お話しします。     ◆FRIS Hub Meetingについて

ハイブリッド開催 2022年5月より、FRIS/TI-FRIS 共催のもと、材料・デバイス研究に関するセミナーシリーズを開催しています。 材料・デバイス分野を主な研究の場とするスター研究者を招待し、最新のトピックを中心に研究紹介をしていただきます。 セミナーを通じた学内外研究者間の交流活性化を重視し、可能な限りハイブリッドでの開催を企画してまいります。 興味のある方はぜひご聴講ください。  東北大学およびTI-FRIS参画大学の皆様のご参加をお待ちしております。 第3回 開催日時： 2022年9月26日（月）13:00-14:00   会場： ハイブリッド開催／ 学際科学フロンティア研究所セミナー室、ZOOM   講演者： 常木澄人 先生 （産業技術総合研究所 主任研究員）   講演タイトル： 「スピンダイナミクスを利用した物理リザバー計算」   オーガナイザー： 飯浜賢志 （学際科学フロンティア研究所）   主催： 学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ（TI-FRIS） 東北大学 学際科学フロンティア研究所   参加対象者： 東北大学およびTI-FRIS参画大学（弘前大学、岩手大学、東北大学、秋田大学、山形大学、福島大学、宮城教育大学）の教職員、学生   最新情報や参加申込方法名地、詳細は下記専用サイトをごらんください。 イベント情報ーFRIS/TI-FRIS Materials Science Seminarー http://nano.chem.tohoku.ac.jp/archives/443       参加登録URL： https://forms.gle/KkHMyyvWBiBidBzv5   ※Materials Science Seminar 今後の開催予定 Vol.04 / 2022. 11. 14 Vol.05 / 2023. 01 Vol.06 / 2023. 03 お問い合わせ先： 飯浜賢志（学際科学フロンティア研究所） hiroshi.ueno.d5*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

新領域創成研究部のAseel Marahleh助教が、東北大学大学院歯学研究科が主催した「2022 CA+inD Summer Short-term Exchange Program（夏季短期交流プログラム）」にて、延世大学と香港大学の学部生を対象に講義し、Marahleh助教が取り組む歯学研究のハイライトを紹介しました。     「CA+inDプログラム」は文部科学省が創設した「CAMPUS Asia Plusプログラム」の一つで、アジアの環境とニーズに合わせたアジア標準の歯学教育・研究および歯科医療を確立・推進し、アジアの歯科医療、口腔保健、技術革新において重要な役割を果たし、多角的に貢献できるグローバルリーダーを育成することを目的としています。   今回の夏季短期交流プログラムでは、2週間にわたって講義、研究室訪問、文化交流イベントが行われ、Marahleh助教は招待講師の一人として参加しました。講義終了後、Marahleh助教は「意欲的な学生たちに最新のトピックを提供できて光栄です」と感想を述べました。 CA+inDプログラム： https://www.dent.tohoku.ac.jp/english/caind/

2022年8月17日、金属材料研究所において、仙台市内の高校生を対象とした公開講演会「ナノスケールの世界　材料科学へのいざないと電子顕微鏡」を開催しました。 学際科学フロンティア研究所が主催する研究者体験プログラム「マテジョLABO (マテリアル×女子高生×Laboratory)」の一環として開催したもので、科学に興味がある6名の高校生が参加しました。   講演会では、金属材料研究所の今野豊彦教授から「材料の世界-社会をささえる材料たち」「材料を観るー物質の構造と組織ー」「電子顕微鏡のからくり」の3つのテーマでご講演いただきました。高度な内容でしたが、高校生にも分かりやすく説明して下さいました。透過電子顕微鏡の見学会およびマテジョLABOで作製した薄膜試料を用いたリモート観察を実演しました。高校生たちは装置の原理や実際のナノスケールの構造が見えるしくみに興味津々でした。   「マテジョLABO」は学際科学フロンティア研究所の2022年度領域創成研究プログラムの支援を受けて活動しています。活動の内容に興味のある方は下記ウェブサイトをご覧ください。   「マテジョLABO」ウェブサイト http://www2.fris.tohoku.ac.jp/~aoki/   主催／学際科学フロンティア研究所 後援／金属材料研究所 協賛／文科省マテリアル先端リサーチインフラ事業 連携／未来型「科学者の卵」養成講座  

先天性の脳神経疾患は様々な遺伝子変異が原因となっています。その中でも「KIF1A」とよばれる遺伝子に高頻度で変異がみられることが近年の研究でわかってきました。しかし、KIF1A遺伝子の変異がどのように神経細胞の異常を引き起こすのかは不明でした。   東北大学学際科学フロンティア研究所先端学際基幹研究部丹羽伸介准教授の研究グループは、広く使われているモデル生物である線虫にヒトのKIF1Aの疾患変異を導入して、疾患モデル線虫を作製しました。その結果、線虫では神経細胞のシナプスに異常が起こっていることがわかりました。また、疾患モデル線虫を利用することでKIF1Aの異常を部分的に正常に戻す方法も発見しました。   今後はこの疾患モデル線虫を用いて治療薬の探索を行うことなどが可能となるため、本研究の成果は先天性神経疾患の新しい治療法につながる可能性が考えられます。   本成果は『米国科学アカデミー紀要』誌に2022年8月2日付で掲載されました。 論文情報： Anazawa Yuzu (co-first author), Kita Tomoki (co-first author), Iguchi Rei, Hayashi Kumiko, Niwa Shinsuke (2022) “De novo mutations in KIF1A-associated neuronal disorder (KAND) dominant-negatively inhibit motor activity and axonal transport of synaptic vesicle precursors” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America vol.119 (32) e2113795119 DOI: 10.1073/pnas.2113795119 https://doi.org/10.1073/pnas.2113795119