• なぜ蛍光タンパク質は光るのか
  蛍光タンパク質は蛍光を発しますが、その発色団（光を吸収して蛍光を発する原子団）だけを取り出すとまったく光りません。これは、光るためには発色団と周りのアミノ酸との相互作用が重要であることを意味しています。しかし、発色団の周囲には多数のアミノ酸があり、発色団とどのアミノ酸とのどのような相互作用が重要かを知ることは困難です。

そこで、そもそも「なぜ蛍光タンパク質は光るのか」を明らかにするために私たちが注目したのは、黄色蛍光タンパク質eYFPです。eYFPは最も代表的な蛍光タンパク質の一つであり、強い黄色の蛍光を発します。しかしeYFPを構成する239アミノ酸のうち145番アミノ酸を一つ変えただけで、ほとんど光らなくなります。私たちは、時間分解蛍光分光法を用いて蛍光タンパク質の蛍光寿命（蛍光能力の指標）を決定し、たった一つのアミノ酸がなぜeYFPを光らなくするのかを明らかにすることで、「なぜ蛍光タンパク質は光るのか」に迫ります。

• 蛍光タンパク質の会合が蛍光を変える
  細胞内で蛍光タンパク質が会合すると、観測する生命現象が変化してしまう危険性があることが知られています。蛍光タンパク質の会合性を知ることは非常に重要ですが、これまであまり理解されていません。私たちは、時間分解蛍光異方性測定によって、会合によってeYFPの発光メカニズムが変化することを明らかにしました。またeYFPと緑色蛍光タンパク質eGFPでは、会合のしやすさが異なることも分かりました。eYFPとeGFPの違いは、239アミノ酸のうち5アミノ酸だけです。この5つのアミノ酸が何をしているのかを理解し、他の蛍光タンパク質との共通点と相違点を明らかにすることで、蛍光タンパク質の会合に関する統一的な理解を目指します。

• "Diverse Fluorescence Resonance Energy Transfer Processes Originating from the Conformational Heterogeneity of the Calcium Indicator Yellow Cameleon YC3.60"
  Hiroki Tsubota, Yuna Kinoshita, Mamoru Shigeno, and Haruko Hosoi*
  J. Phys. Chem. B 127, 3839–3850 (2023).

• "Three Simultaneous Fluorescence Resonance Energy Transfer Processes and Structural Relaxation of Enhanced Yellow Fluorescent Protein Observed by Picosecond Time-Resolved Fluorescence Anisotropy"
  Hiroki Tsubota, Aimi Takayama, Yuri Takeda, Natsumi Yamada, and Haruko Hosoi*
  J. Phys. Chem. B 125, 7997-8009 (2021).

• "Excited-State Proton Transfer Dynamics in LSSmOrange Studied by Time-Resolved Impulsive Stimulated Raman Spectroscopy"
  Pardeep Kumar, Eduard Fron, Haruko Hosoi, Hikaru Kuramochi, Satoshi Takeuchi, Hideaki Mizuno, and Tahei Tahara*
  J. Phys. Chem. Lett. 12, 7466–7473 (2021).

• "Role of Coherent Low-Frequency Motion in Excited-State Proton Transfer of Green Fluorescent Protein Studied by Time-Resolved Impulsive Stimulated Raman Spectroscopy",
  Tomotsumi Fujisawa, Hikaru Kuramochi, Haruko Hosoi, Satoshi Takeuchi, Tahei Tahara*
  Journal of the American Chemical Society, 138, 3942-3945 (2016). 

• “Solvent Dependence of Two-photon Absorption Spectra of the Enhanced Green Fluorescent Protein (eGFP) Chromophore”
  Haruko Hosoi,* Ryo Tayama, Satoshi Takeuchi, Tahei Tahara
  Chemical Physics Letters, 630, 32–36 (2015). 

• “Smaller 145th Residue Makes Fluorescent Protein Non-Fluorescent: Fluorescence Lifetimes of Enhanced Yellow Fluorescent Protein (eYFP) Y145 Mutants and H148 Mutants”
  Haruko Hosoi,* Sakiko Hazama, Yuri Takeda
  Chemical Physics Letters, 618, 186–191 (2015). 

• “Physisorption Gives Narrower Orientational Distribution than Chemisorption on a Glass Surface: A Polarization-Sensitive Linear and Nonlinear Optical Study”,
  Shoichi Yamaguchi, Haruko Hosoi, Megumi Yamashita, Pratik Sen, Tahei Tahara*
  The Journal of Physical Chemistry Letters, 1, 2662-2665 (2010).

• “Ab initio molecular orbital study of dinitrobenzene radical anions”
  Megumi Kayanuma, Haruko Hosoi, Akiko Furuya, Yuichi Masuda, Keiko Takano*
  Chemical Physics Letters,  494, 139-143 (2010). 

• “Picosecond time-resolved fluorescence study of poly vinyl methyl ether aqueous solution”
  Tsutomu Sakamaki, Tatsuya Fujino,* Haruko Hosoi, Tahei Tahara, Takashi Korenaga
  Chemical Physics Letters,  468 (4-6),171-175 (2009).

• “Direct observation of time-dependent photoluminescence spectral shift in CdS nanoparticles synthesized in polymer solutions”,
  Debabrata Mandal,* Haruko Hosoi, Uma Chatterjee, and Tahei Tahara
  The Journal of Chemical Physics, 130, 034902 (2009).

• “Solvation structure of polyacrylamide fine particle surfaces studied by picosecond time-resolved fluorescence spectroscopy”
  Tsutomu Sakamaki, Tatsuya Fujino,* Haruko Hosoi, Tahei Tahara, and Takashi Korenaga
  Chemistry Letters, 37, 980-981 (2008).

• “Hidden electronic state of enhanced green fluorescence protein”
  Haruko Hosoi, Shoichi Yamaguchi, Hideaki Mizuno, Atsushi Miyawaki, Tahei Tahara*
  Journal of Physical Chemistry B, 112, 2761-2763 (2008).

• “Femtosecond/picosecond time-resolved fluorescence study of hydrophilic polymer fine particles”
  Daisuke Nanjo, Haruko Hosoi, Tatsuya Fujino,* Tahei Tahara, Takashi Korenaga
  Journal of Physical Chemistry B, 111, 2759-2764 (2007).

• “The excited-state structure and the dynamics of 1,3,5-tris(phenylethynyl)benzene as studied by Raman and time-resolved fluorescence spectroscopy”
  Tomonori Nomoto, Haruko Hosoi, Tatsuya Fujino, Tahei Tahara, Hiro-o Hamaguchi*
  Journal of Physical Chemistry A, 111, 2907-2912 (2007).

• "Competition between energy and proton transfer in ultrafast excited-state dynamics of an oligomeric fluorescent protein red Kaede”
  Haruko Hosoi, Hideaki Mizuno, Atsushi Miyawaki, Tahei Tahara*
  Journal of Physical Chemistry B, 110, 22853-22860 (2006).

• “Concatenation of CFP and YFP for efficient resonance energy transfer”
  Satoshi Shimozono, Haruko Hosoi, Hideaki Mizuno, Takashi Fukano, Tahei Tahara, Atsushi Miyawaki*
  Biochemistry, 45, 6267-6271 (2006).

• “Solvent and counter ion effects on intramolecular electron transfer rates of an organic mixed-valence compound”
  Haruko Hosoi and Yuichi Masuda*
  Journal of Molecular Liquids, 119, 89-96 (2005). 

• “Host to guest energy transfer in a self-assembled supra- molecular nanocage observed by picosecond fluorescence quenching”
  Haruko Hosoi, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara*
  Chemistry Letters, 34, 618-619 (2005).

• “Solution structure of a tmRNA-binding protein, SmpB, from Thermus thermophilus”
  Tatsuhiko Someya, Nobukazu Nameki, Haruko Hosoi, Sakura Suzuki, Hideki Hatanaka, Michiko Fujii, Takaho Terada, Mikako Shirouzu, Yorinao Inoue, Takehiko Shibata, Seiki Kuramitsu, Shigeyuki Yokoyama, Gota Kawai*
  FEBS Letters, 535, 94-100 (2003). 

• “ESR study on intramolecular electron transfer rate of l,3-dinitrobenzene radical anion in solution”
  Haruko Hosoi and Yuichi Masuda*
  Journal of Molecular Liquids, 90, 279-286 (2001).

• “Solvent effect on rotational motion of perchlorate ion”
  Haruko Hosoi and Yuichi Masuda*
  Journal of Physical Chemistry B, 102, 2995-3002 (1998).

• “Solvent effect on intramolecular electron transfer rate of 1,3-dinitrobenzene radical anion”
  Haruko Hosoi, Yukie Mori, and Yuichi Masuda*
  Chemistry Letters, 27, 177-178 (1998).

• 日本生物物理学会第61回年会（2023年11月14日-16日）
  時間分解蛍光異方性測定による緑色蛍光タンパク質eGFP の蛍光共鳴エネルギー移動の観測
  ○木ノ下佑奈・重野守・細井晴子   

• 第45回溶液化学シンポジウム（2023年10月17日-19日）
  緑色蛍光タンパク質eGFP の会合と蛍光ダイナミクス
  ○木ノ下佑奈・重野守・細井晴子
  カルシウムセンサータンパク質YC3.60 の発光メカニズムにおけるタンパク質不均一性と会合の役割
  坪田空樹・木ノ下佑奈・○細井晴子

• 第17回分子科学討論会（2023年9月12日-15日）
  時間分解蛍光異方性測定による 緑色蛍光タンパク質eGFPの蛍光共鳴エネルギー移動の観測
  ○木ノ下佑奈・重野守・細井晴子

• 日本化学会第103春季年会（2023年3月22日-25日）
  時間分解分光法による緑色蛍光タンパク質eGFP Y145 変異体の蛍光寿命の決定と黄色蛍光タンパク質eYFP との比較
  〇木ノ下佑奈・重野守・間紗希子・内田朗・宮武秀行・細井晴子

• 第16回分子科学討論会（2022年9月19日-22日）
  時間分解蛍光分光法によるカルシウムセンサータンパク質YC3.60の蛍光共鳴エネルギー移動過程の解明
  坪田空樹・○細井晴子

• “蛍光タンパク質の機能と構造不均一性の関係”
  細井晴子
  月刊「細胞」2023年 4月臨時増刊号　蛍光タンパク質センサー, ニューサイエンス社 (2023)

• “二光子吸収材料の非線形光学スペクトル測定”
  山口 祥一, 細井 晴子, 田原 太平　
  高効率二光子吸収材料の開発と応用, シーエムシー出版,  (2011). 

• “超短パルスレーザーを用いた先端的分光計測による蛍光タンパク質の発光機構の研究”
  細井 晴子, 山口 祥一, 田原 太平
  レーザー研究, 37(10), 734-738 (2009). 

• 9th International Discussion Meeting on Relaxation in Complex Systems 2023年8月
  ”Fluorescence Resonance Energy Transfer Processes and Conformational Heterogeneity in Fluorescent Proteins"
  Haruko Hosoi

• お茶の水女子大学 化学科講演会 お茶の水女子大学 2020年12月
  "蛍光タンパク質の発光メカニズム"
  細井晴子

• 生物発光化学発光研究会　第33回学術講演会　東邦大学 2017年10月
  “超高速時間分解分光法による蛍光タンパク質の発光メカニズムの研究”
  細井晴子

• The National Symposium on Radiation and Photochemistry, Kanpur, India, 2015年3月
  “Smaller 145th Residue Makes Fluorescent Protein Non-Fluorescent: Fluorescence Lifetimes of Enhanced Yellow Fluorescent Protein (eYFP) Y145 Mutants and H148 Mutants”
  Haruko Hosoi

• 7th Asian Conference on Ultrafast Phenomena, Busan, Korea, 2012年2月
  “Emission Mechanism of Fluorescent Proteins studied by Advanced Laser Spectroscopy”
  Haruko Hosoi 

• 第33回溶液化学シンポジウムプレシンポジウム 京都大学 2010年11月
  “ヘテロダイン検出二次非線形分光法による膜タンパク質トポロジー決定の開発”
  細井晴子

• 神戸大学自然科学系先端融合研究環創製分子光科学セミナー　神戸大学　2010年9月
  “ヘテロダイン電子和周波発生（HD-ESFG）分光法の生体分子高次構造決定への適用”
  細井晴子

• Symposium “Molecular Ensemble 2009”, RIKEN, 2009年
  “Emission Mechanism of Fluorescent Proteins Studied by Advanced Laser Spectroscopy”
  Haruko Hosoi

• 特定領域研究「高次系分子科学」第７回ミニ公開シンポジウム「イオンチャネルの構造ダイナミクスII」越前町生涯学習センター越前分館　2009年
  “ヘテロダイン検出二次非線形分光法の膜タンパク質トポロジー決定への適用”
  細井晴子

• Lecture at University of East Anglia, Norwich, UK,  2009年
  “Fluorescence Mechanism of GFP:　Electronic States and Dynamics”
  Haruko Hosoi

• シンポジウム表面・界面を観る非線形分光の新しい展開，理化学研究所  2009年
  “ヘテロダイン電子和周波発生（HD-ESFG）分光法の膜タンパク質トポロジー決定への適用”
  細井晴子, 山口祥一, 二本柳聡史, 田原太平

• シンポジウム「分子アンサンブル２００８」，理化学研究所「分子アンサンブル研究」プロジェクト　2008年
  “蛍光タンパク質の発光メカニズム：電子状態とダイナミクス”
  細井晴子

• 第９回　大つくば物理化学セミナー　産業技術総合研究所　2008年
  “蛍光タンパク質の発光メカニズム”　
  細井晴子

• 第８回　北大理論化学セミナー，北海道大学理学部化学科理論化学研究室　2007年
  “蛍光タンパク質の発光メカニズムに関する研究”　
  細井晴子

• 先端的レーザー分光の若手シンポジウム，日本分光学会　2005年
  “フェムト秒時間分解蛍光測定で観測する蛍光タンパク質のダイナミクスとエネルギー移動”　
  細井晴子

• 分子科学研究所セミナー，分子科学研究所　2002年
  “ESR法による溶液内電子移動反応の溶媒効果”　
  細井晴子

• “ダイナミックな高次構造変化が蛍光タンパク質の蛍光寿命を支配する”
  文部科学省科学研究費補助金（基盤研究 C）代表者　2022-2025年

• “すべてのオワンクラゲ由来蛍光タンパク質に共通する蛍光寿命と発色団周辺構造の相関”
  文部科学省科学研究費補助金（基盤研究 C）代表者　2017-2020年

• “Smaller 145th residue makes fluorescent protein nonfluorescent: Fluorescence lifetimes of enhanced yellow fluorescent protein (eYFP) Y145 mutants and H148 mutants”
  財団法人日本科学協会　笹川科学研究助成　海外発表促進助成　2015年

• “蛍光タンパク質の隠れた電子励起状態”
  文部科学省科学研究費補助金（基盤研究 C）代表者　2012-2014年

• “二次非線形分光によるタンパク質の高次構造解析”
  文部科学省科学研究費補助金（基盤研究 B）分担者　2010-2011年

• “時間分解蛍光測定による蛍光タンパク質Cameleonの機能解明”
  平成21年度東邦大学理学部促進研究　代表者　2009年

• “レーザー分光法を用いた蛍光タンパク質の機能解析”
  文部科学省科学研究費補助金（特定領域研究）分担者　2008-2011年

• “超高速時間分解分光法による蛍光タンパク質Azami-Greenの構造－機能相関の解明” 
  平成20年度東邦大学理学部奨励研究　代表者　2008年

• “Fluorescence dynamics of a red fluorescent protein Kaede”
  財団法人日本科学協会　笹川科学研究助成　海外発表促進助成　2005年

• “電子移動速度決定法の開発と溶媒効果研究への展開”
  財団法人日本科学協会　笹川科学研究助成　2001年

職歴

• 東邦大学理学部生物分子科学科　准教授（2015年ー）

• 東邦大学理学部生物分子科学科　講師（2008年ー2015年）

• 理化学研究所田原分子分光研究室　博士研究員（2002年ー2008年）　

• お茶の水女子大学大学院人間文化研究科複合領域専攻　助手（1999年ー2002年）

• 理化学研究所ゲノム科学総合研究センター　非常勤共同研究員（2001年－2002年）

学歴

• お茶の水女子大学大学院人間文化研究科人間環境学専攻 博士後期課程　修了
  博士（理学）取得（指導教官：益田祐一教授）（1998年）

• お茶の水女子大学大学院理学研究科化学専攻修士課程　修了（1995年）

• 日本女子大学家政学部家政理学科Ⅰ部化学系　卒業（1993年）

受賞

• お茶の水女子大学　安井・黒田奨学金（2001年）

• 東邦大学　額田賞（2020年）

• 東邦大学理学部生物分子科学科

• 東邦大学理学部

• 東邦大学

• 理化学研究所 　田原分子分光研究室

• 理化学研究所　細胞機能探索技術研究チーム