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Theme１ (Subtheme１、Subtheme２)
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コラーゲンの構造 (モデルペプチドの精密構造解析、高次構造形成)
コラーゲンは動物では体内で最も存在量の多いタンパク質であり，そのアミノ酸配列は３残基毎にGlyが存在するシーケンスが1000残基以上連続するという特徴を持っている。このペプチド鎖の特徴的なシーケンス部分が３本で撚り集まり，３重ラセン構造を形成する。主要なコラーゲンではこの３重ラセンが集まり，高次構造として繊維を形成する。
コラーゲン繊維のX線繊維図形はブロードで少ない回折パターンを示し，それのみで一意に構造の決定をするのは困難である。そのため，大まかな構造は判ってはいるが原子レベルでの相互作用等は未だに明らかになっていない。
我々は１ペプチド鎖30残基前後のコラーゲンモデルペプチド（３量体:３重ラセン）を用い，単結晶構造解析を行っている。(Pro-Pro-Gly)nや(Pro-Hyp-Gly)nを基本骨格として持つモデルペプチドの結晶構造から３重ラセンの精密な構造を求め，構造安定化の相互作用を探っている。
(Pro-Pro-Gly)4-Hyp-Asp-Gly-(Pro-Pro-Gly)4の結晶構造
３重ラセンが５本単位でさらに集合してミクロフィブリルを，それらが集まってフィブリル-繊維を形成すると考えられている。C末端側の非ラセン部分が３重ラセンと相互作用することが知られており，それが繊維形成の原因との説もあるが，非ラセン部分を除いた３重ラセンのみでも繊維形成はする。
我々は繊維形成の初期において，３重ラセン部分の静電相互作用が支配的であると考え，精密な３重ラセン構造から静電相互作用を評価した。
得られた静電ポテンシャルの極小はコラーゲン繊維のD-stagger構造と良く一致する。
我々は繊維形成の初期において，３重ラセン部分の静電相互作用が支配的であると考え，精密な３重ラセン構造から静電相互作用を評価した。
得られた静電ポテンシャルの極小はコラーゲン繊維のD-stagger構造と良く一致する。
Theme２ (Subtheme３、Subtheme４)
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繊維状高分子の構造解析
合成高分子はその多分散性・枝分かれ・絡み合いの発生などにより，単結晶X線構造解析に適する単結晶の作成は実質的に不可能であると言ってよい。生体高分子も単離・精製が可能な一部のタンパク質等以外ではやはり単結晶を得ることは困難である。
そのため，一軸配向した繊維状の試料から繊維写真を測定し，少ない回折点データを元に制約を掛けて構造を精密化する手法がよく取られる。この精密化手法がLALS（Linked-Atom Least-Squares）法であり，Windowsパソコンで容易に解析できるように開発したソフトウェアがWinLALSである。
そのため，一軸配向した繊維状の試料から繊維写真を測定し，少ない回折点データを元に制約を掛けて構造を精密化する手法がよく取られる。この精密化手法がLALS（Linked-Atom Least-Squares）法であり，Windowsパソコンで容易に解析できるように開発したソフトウェアがWinLALSである。
測定装置開発
市販の装置をそのまま使用しているだけでは我々が注目している領域を観測することが不可能な場合がある。
傾斜顕微赤外分光器
市販の顕微赤外分光器は光学系の制約が大きいという不利な点がある。高強度で偏光測定が可能であり，かつ試料を動かさずに観測する一点に対して入射方向を変えることができる光学系を開発した。
