研究紹介

環境資源科学研究センター

生体機能触媒研究チーム

チームリーダー 中村 龍平 (D.Sci.)
中村 龍平 (D.Sci.)

当チームでは、生体機能に着目した触媒材料の開発、ならびに生体そのものを利用した新規なエネルギー変換、物質生産システムの構築に取り組んでいます。具体的には、微生物や植物等で利用される触媒反応、電子プロトン輸送、代謝制御、外部環境適応能, さらには太陽光が届かない深海底に潜む巨大なエネルギー循環システムを利用または模倣した新しい方法論を開拓し、エネルギーや資源の創出、その生産効率の向上を目指し研究を行っています。

研究分野

工学 / 化学 / 材料科学 / 生物学 & 生化学 / 微生物学 / 環境 & エコロジー(生態) / 地球科学

研究テーマ

  • 光合成PSII中心に学ぶ水の酸化触媒の開発
  • 微生物の細胞外電子移動能を利用した電力生産
  • 深海底に広がる巨大電流生態系の実証

主要論文

  1. * Okamoto, A., Hashimoto, K., Nealson, H. K., Nakamura, R.
    "Rate enhancement of Bacterial Extracellular Electron Transport Involves Bound Flavin Semiquinones"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA, in press
  2. * Nakamura, R., Kai, F., Okamoto, A., Hashimoto, K.
    "Mechanisms of Long-distance Extracellular Electron Transfer of Metal-reducing Bacteria Mediated by Nanocolloidal Semiconductive Iron Oxides"
    J. Mater. Chem. A, DOI: 10.1039/C3TA01672B
  3. * Mogi, T., Ishii, T., Hashimoto, K., Nakamura, R.,
    "Low-Voltage Electrochemical CO2 Reduction by Bacterial Voltage-Multiplier Circuits"
    ChemComm, DOI: 10.1039/c2cc37986d.
  4. * Takashima, T., Hashimoto, K., Nakamura, R.
    "Inhibition of Charge Disproportionation of MnO2 Electrocatalysts for Efficient Water Oxidation under Neutral Conditions"
    J. Am. Chem. Soc., 134, 18153-18156 (2012).
  5. * Takashima, T., Hashimoto, K., Nakamura, R.
    "Mechanisms of pH-Dependent Activity for Water oxidation to Molecular Oxygen by MnO2 Electrocatalysts"
    J. Am. Chem. Soc., 134, 1519-1527 (2012).
  6. * Shibanuma, S., Nakamura, R., Hirakawa, Y., Hashimoto, K., Ishii, K.
    "Observation of In Vivo Cytochrome-Based Electron Transport Dynamics using Time-Resolved Evanescent Wave Electroabsorption Spectroscopy"
    Angew. Chem. Int. Ed. 50, 9137-9140 (2011).
  7. * Nakamura, R., Okamoto, A., Tajima, N., Newton, J. G., Kai, F., Takashima, T., Hashimoto, K.
    "Biological Iron-Monosulfide Production for Efficient Electricity Harvesting from a Deep-Sea Metal-Reducing Bacterium"
    ChemBioChem, 11, 643-645 (2010).
  8. * Nakamura,　R., Takashima, T., Kato, S., Takai, K., Yamamoto, M., Hashimoto, K.,
    "Electrical Current Generation across a Black Smoker Chimney"
    Angew. Chem. Int. Ed. 49, 7692-7694 (2010).
  9. * Nakamura, R., Ishii, K., Hashimoto, K.
    "Electronic Absorption Spectra and Redox Properties of C Type Cytochromes in Living Microbes"
    Angew. Chem. Int. Ed. 48, 1606-1608 (2009).
  10. * Nakamura, R., Kai, F., Okamoto, A., Newton, J. G., Hashimoto, K.
    "Self-Constructed Electrically Conductive Bacterial Networks"
    Angew. Chem. Int. Ed. 48, 508-511 (2009)