電子線構造生物学研究室

Laboratory of CryoEM Structural Biology

教授
加藤 貴之 (Takayuki KATO)
mail tkato @ protein.osaka-u.ac.jp
助教
岸川 淳一 (Jun-ichi KISHIKAWA)
mail kishi.jun @ protein.osaka-u.ac.jp
助教
高崎 寛子 (Hiroko TAKAZAKI)
mail takahiro @ protein.osaka-u.ac.jp
研究分野

蛋白質構造情報学

所属

蛋白質研究所

ロケーション

吹田地区

研究内容

クライオ電子顕微鏡を使って蛋白質の構造に迫る 蛋白質は、我々の体の中で様々な機能を発揮し、日々の生命活動を支えています。蛋白質の機能とその構造には、密接な関係があります。そのため、機能を理解する上で、構造を明らかにすることは非常に重要です。我々の研究室では、電子顕微鏡(図1,2)を使った様々なアプローチ(単粒子解析、電子線トモグラフィー、MicroED)で、蛋白質本来の構造を明らかにすることを目的としています。

分子モーター蛋白質の秘密

私達が体を動かすとき、どのように筋肉は収縮するのでしょうか。細長い神経細胞はどのように物質を末端まで運んでいるのでしょうか。ミトコンドリアでは、どのようにエネルギーを合成しているのでしょうか。 これらの場面で活躍しているのが「分子モーター蛋白質」です。非常に小さく精巧な分子モーター蛋白質は、その「動く」という性質のため、構造解析が遅れていました。近年、電子顕微鏡技術の進歩により、徐々に、これらの蛋白質の構造が分かってきました。 当研究室では、べん毛モーターや ATP 合成酵素などの構造解析を通して、その巧妙な機構を明らかにしていきます。

嗅覚受容体はどうやってニオイを見分けているか

私達に非常に身近な嗅覚。実は、その実体がよく分かっていないと言ったら、驚くでしょうか。 嗅覚細胞の細胞膜上に存在する嗅覚受容体蛋白質がニオイ物質を感知することで、私達はニオイを感じることができます。しかし、嗅覚受容体蛋白質の構造解析の例はほとんどなく、構造がよく分かっていないのが現状です。 当研究室では、嗅覚受容体蛋白質に焦点を当て、その構造を明らかにすることで、私達がニオイを感じるメカニズムに迫っていきます。

図0 クライオ電子顕微鏡 Titan Krios. 直接電子検出カメラを搭載しており,高速かつ安定な連続撮影が可能.

図1 クライオ電子顕微鏡 Talos Arctica

参考文献

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Fujii T, Kato T, Hiraoka KD, Miyata T, Minamino T, Chevance FFV, Hughes KT, Namba K Identical folds used for distinct mechanical functions of the bacterial flagellar rod and hook. Nat. Commun. 8, 14276 , (2017)

Takekawa N, Terahara N, Kato T, Gohara M, Mayanagi K, Hijikata A, Onoue Y, Kojima S, Shirai T, Namba K, Homma M The Tetrameric MotA Complex as the Core of the Flagellar Motor Stator From Hyperthermophilic Bacterium. Sci. Rep. 6, 31526 , (2016)

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*Kishikawa J, *Nakanishi A (*equally contribution), Furuta A, Kato T, Namba K, Tamakoshi M, Mitsuoka K, Yokoyama K Mechanical inhibition of isolated Vo from V/A-ATPase for proton conductance. eLife 9, e56862 , (2020)

*Nakanishi A, *Kishikawa J(*equally contribution), Tamakoshi M, Mitsuoka K, Yokoyama K Cryo EM structure of intact rotary H+-ATPase/synthase from Thermus thermophilus. Nat. Commun. 9(1), 89 , (2018)

Bun-Athuek N, Takazaki H, Yoshimoto Y, Khajornrungruang P, Yasunaga T, Suzuki K Effects of mixed ultrafine colloidal silica particles on chemical mechanical polishing of sapphire. Jpn. J. Appl. Phys. 57(7), 07MD03 , (2018)

Minoura I, Takazaki H, Ayukawa R, Saruta C, Hachikubo Y, Uchimura S, Hida T, Kamiguchi H, Shimogori T, Muto E Reversal of axonal growth defects in an extraocular fibrosis model by engineering the kinesinmicrotubule interface. Nat. Commun. 7, 10058 , (2016)

連絡先

〒565-0871
大阪府吹田市山田丘3番2号
大阪大学蛋白質研究所 本館5F

TEL: 06-6105-6079
FAX: 06-6105-6079

http://www.protein.osaka-u.ac.jp/cryoem/index.html

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