研究課題
DNA維持メチル化の構造基盤とその応用
- 氏名
- 有田 恭平（アリタ キョウヘイ）
- 所属
- 横浜市立大学 大学院生命医科学研究科
- 職位
- 准教授
DNA維持メチル化は細胞の形態や働きを維持する重要な生命現象です。この現象に関わるタンパク質の立体構造を解明する研究に、細胞周期という生命現象の時間軸を取り入れます。これまでに明らかにできなかった細胞周期依存的なタンパク質の構造変化と機能制御を明らかにし、DNA維持メチル化の分子機構の詳細を解明します。さらにDNA維持メチル化酵素の新規の活性制御機構の解明からも、DNA維持メチル化の分子基盤の構築を目指します。
転写メディエーター複合体CDKモジュールの構造機能解析
- 氏名
- 今崎 剛（イマサキ ツヨシ）
- 所属
- 科学技術振興機構(理化学研究所ライフサイエンス技術基盤研究センター)
- 職位
- さきがけ研究者
転写メディエーター複合体は様々な転写入力情報を統合し、RNAポリメラーゼIIの転写を制御するインターフェイスとして働く超分子複合体です。CDKモジュールはメディエーター複合体のキナーゼモジュールです。リン酸化とその巨大な分子表面を使った相互作用を通じて転写制御を行っており、ガンや神経疾患との関連から有望な創薬ターゲットでもあります。本研究ではCDKモジュールの構造、機能を明らかとすることにより、その制御メカニズムを解明します。
過渡的複合体を介したシャペロンネットワークの分子機構解明
- 氏名
- 齋尾 智英（サイオ トモヒデ）
- 所属
- 北海道大学 大学院理学研究院 化学部門 構造化学研究室
- 職位
- 助教
分子シャペロンは新生タンパク質の折りたたみ・輸送という生命の基本的なプロセスにおいて重要な機能を果たしますが、その作用機序、特に原子分解能での理解は限られています。本研究では核磁気共鳴法を主体とした構造解析・相互作用解析・ダイナミクス解析によって、分子シャペロンの動的・過渡的な分子メカニズムを明らかにし、さらに複数のシャペロン分子によって構成されるネットワークの総合的なメカニズムを明らかにします。
グルタミン酸のシナプス小胞充填機構の構造生物学的展開
- 氏名
- 樹下 成信（ジュゲ ナリノブ）
- 所属
- 岡山大学 自然生命科学研究支援センター
- 職位
- 助教
グルタミン酸神経化学伝達は記憶・思考・行動といった高次精神活動を司っており、グルタミン酸シグナル伝達の変調は行動異常、学習障害をきたします。シグナル伝達の強度はグルタミン酸の放出量に依存しますが、この放出量を決定しているのが小胞型グルタミン酸トランスポーター(VGLUT)です。このトランスポーターを生化学的・構造生物学的観点から研究し、小胞型神経伝達物質トランスポーターの分子輸送メカニズムの解明に応用します。
汎特異的相互作用を基盤とする多剤耐性機構の動的立体構造解析
- 氏名
- 竹内 恒（タケウチ コウ）
- 所属
- 産業技術総合研究所 創薬分子プロファイリング研究センター
- 職位
- 主任研究員
病原性細菌や癌における多剤耐性の獲得は、医療分野における大きな問題であり、その克服には多剤耐性の分子機構の解明が不可欠です。本研究では多剤耐性発現の“要"である多剤耐性転写制御因子に着目し、薬剤やDNAとの複合体構造、機能に関わる動的構造平衡を溶液NMR法で明らかにし、多剤耐性の分子機構を解明します。本研究により確立される学術的基盤は、転写制御という生命維持における基本原理の理解、多剤耐性克服に向けた創薬への展開が期待されます。
細胞の電気的信号を様々な生理活性へ変換する膜電位センサーの作動機構の解明
- 氏名
- 竹下 浩平（タケシタ コウヘイ）
- 所属
- 大阪大学蛋白質研究所（未来戦略機構）
- 職位
- 招へい研究員（特任助教）
膜電位センサーは細胞膜電位の変化を感受し、それは神経伝達を担う電位依存性イオンチャネルに特徴的なドメインと信じられてきましたが、近年の新奇な膜電位センサー分子の相次ぐ発見により、膜電位センサーは膜電位という電気的信号を様々な別信号に変換可能な分子であることが注目されています。本研究では電位依存性プロトンチャネルをモデルとし生命維持の共通基礎過程ともいえる膜電位センサーの作動機構の解明を目指します。
中性子散乱と計算機科学の融合による蛋白質のドメインダイナミクスの解析
- 氏名
- 中川 洋（ナカガワ ヒロシ）
- 所属
- 日本原子力研究開発機構・原子力科学研究部門
- 職位
- 研究副主幹
多様な分子と相互作用する蛋白質の構造多形性や可塑性の分子基盤の理解には、ドメインを構造単位とした揺らぎの解明が必要です。本研究では、ドメイン運動の情報を含んだ中性子散乱実験データと計算機解析を融合することで、原子レベルでドメイン運動の情報を得るための相関構造解析法を開発します。また、この手法をサイトカイン受容体に適用することで、構造変化によって制御される活性化機構を解明します。
Ｘ線結晶構造解析と低温電子顕微鏡単粒子解析による 膜タンパク質複合体の構造基盤と分子機構の解明
- 氏名
- 西澤 知宏（ニシザワ トモヒロ）
- 所属
- 東京大学 大学院理学系研究科
- 職位
- 助教
多くの膜タンパク質は生体膜中で自己集積、あるいは他の膜タンパク質との相互作用により複合体を形成することで機能します。本研究ではLipidic Cubic Phase(LCP)を用いた膜タンパク質結晶化法によるX線結晶構造解析と、低温電子顕微鏡による単粒子解析を組み合わせることで、このような生体内で形成される膜タンパク質複合体の構造と、その細胞における役割を明らかにすることを目的とします。
超薄膜を利用した膜タンパク質の迅速・高分解能構造解析手法の開発
- 氏名
- 平田 邦生（ヒラタ クニオ）
- 所属
- 理化学研究所・放射光科学総合研究センター
- 職位
- 専任技師
膜タンパク質の結晶構造解析では詳細構造に基づく構造機能相関の議論が必要です。タンパク質結晶から高分解能データを収集するためには複数の結晶を用いることが不可避になりつつあり、多くの結晶を均質に調製するマウント手法こそが次世代構造解析の鍵になります。本研究提案ではグラフェン超薄膜を用いて膜タンパク質結晶を均質に調製する手法を確立し、膜タンパク質高分解能結晶構造解析のための基盤技術開発を目指します。
構造生物学とケミカルバイオロジーの融合による概日時計研究
- 氏名
- 廣田 毅（ヒロタ ツヨシ）
- 所属
- 名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所
- 職位
- 特任准教授
概日時計は多様な生理現象に見られる一日周期のリズムを支配します。本研究では概日時計システムの本質を真に理解するために、時計タンパク質の機能調節機構を原子レベルで解明し、精密な制御を実現します。申請者が発見した時計調節化合物をツールとして、概日時計がどうやって正確な時を刻むのか、どのように生理機能を調節するのかという根源的な謎に、構造生命科学的手法を用いて取り組みます。