分子・臓器模型(川上モデル)

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私たちの体の働きを担う分子はタンパク質です。タンパク質はアミノ酸が数珠状につながった一本の「ヒモ」状分子で、これが巧妙に折りたたまれた構造をとっています。その機能を理解するためにはタンパク質の構造を正確に理解することが重要です。しかし、タンパク質は複雑な形をとっているので、その構造を「立体的に、直観的に」把握することは困難です。

川上モデルはカラー3Dプリント技術を応用し、タンパク質の骨格構造を透明なシリコーン樹脂で覆った分子模型です。骨格構造とは、この分子の立体配置を表します。一方、結合する相手を認識したり、会合したりといった分子の働きに最も重要なものは「分子表面の形」であり、この形状を透明なシリコーン樹脂で正確に形成しています。

川上モデルは柔らかく丈夫なシリコーン樹脂でできているため、タンパク質模型を変形させて表面の「くぼみ」に薬剤分子模型をはめこんだり、模型同士の組み合わせで複合体をつくるといったことが容易になります。これまでPC上で仮想的に行っていたシミュレーションを「柔らかい」立体的な模型で行うことにより教育や研究の現場での教材、ディスカッションツールとして活用されることが期待されます。分子模型だけでなく臓器の模型に応用することも可能で、さらに、より生体に近い材料(ゲル)を使った新規モデルの開発にも取り組んでいます。