Irleの現在の研究テーマは、複雑系の量子化学的解析である。近似的密度汎関数理論に基づく手法により、完全な量子化学シミュレーションを巨大分子システムへと簡単に適用することができる。その巨大分子システムは、数十ナノ秒のタイムスケールで数千原子を含むものであるため、複雑な分子が関与する環境での効率的な化学合成の理解と設計さらには生体応用のための新規分子のキャラクタリゼーションと創製に資する理論を提供できる。ITbMでは、主に密度汎関数密結合法を用いて長鎖タンパク質の相互作用の理解と生体イメージングのための蛍光分子の合理的デザインに寄与し、すべてのメンバーと協力し合う。

研究ハイライト

• 「燃える炎の中で成長するカーボンナノチューブ」
• 「１万原子以上を持つ複雑系分子を超高速シミュレーション」
• 触媒で体内時計のリズムを変える 〜 ほ乳類の概日リズムの周期を変える新しい分子の発見 〜
• 体内時計を遅くする低分子化合物 〜時計タンパク質CRYに働きかけて概日リズムを調節する化合物のデザイン〜

主な論文

• Oshima, T.; Yamanaka, I.; Kumar, A.; Yamaguchi, J.; Nishiwaki-Ohkawa, T.; Muto, K.; Kawamura, R.; Hirota, T.; Yagita, K.; Irle, S.; Kay, S. A.; Yoshimura, T.; Itami, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7193-7197. C-H Activation generates period-shortening molecules that target Cryptochrome in the mammalian circadian clock. DOI: 10.1002/anie.201502942
• Nishimoto, Y.; Fedorov, D.G.; Irle, S. J. Chem. Theory Comput. 2014, 10, 4801-4812. Density-Functional Tight-Binding Combined with the Fragment Molecular Orbital Method. DOI: 10.1021/ct500489d
• Suzuki, N.; Fukazawa, A.; Nagura, K.; Saito, S.; Kitoh-Nishioka, H.; Yokogawa, D.; Irle, S.; Yamaguchi, S. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8231-8235. A Strap Strategy for Construction of an Excited-State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) System with Dual Fluorescence. DOI: 10.1002/anie.201404867