城生体金属科学研究室 | 研究紹介

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生体内に数多く存在する金属タンパク質・酵素は、生体の物質・エネルギー代謝、恒常性維持など多くの重要な生理反応に関与しています。 当研究室では、X線結晶構造解析法や各種分子分光法などによる分子構造解析とともに、分子生物学・生化学的な手法を駆使した機能解析と合わせ、 「金属タンパク質・酵素およびその関連生体高分子の構造情報を基にした生理作用の分子レベルでの理解」を目標に研究を行っています。

研究ターゲット

1. 触媒体としての金属タンパク質

  • 膜貫通型一酸化窒素還元酵素(NOR)の振動分光解析と構造解析
  • 微生物由来の抗がん剤・抗生物質の生合成に関わる酵素群の構造解析
  • ビタミンDやステロイドホルモン生合成に関わるシトクロムP450の構造解析
  • がん治療薬開発を目指したインドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼの構造解析
  • ヘム型二原子酸素添加酵素の反応機構解析（共鳴ラマン分光）
  • ヒトのグロビンタンパク質（ミオグロビン、ヘモグロビン、サイトグロビン、ニューログロビン）の構造解析

2. ガスセンサーとしての金属タンパク質の機能構造解析

  • Hisキナーゼ（二成分情報伝達系)のシグナル伝達メカニズムの解析
  • 酸素センサータンパク質 (FixL/J システム)のセンシングメカニズム（分光解析・結晶構造解析）
  • 植物のエチレンセンサータンパク質のセンシングメカニズムの解析

3. 膜を介した金属イオンの感知と輸送機構の解析

  • ヘムセンサーのシグナル伝達メカニズム（機能解析・結晶構造解析）
  • 金属イオントランスポーターの構造解析

4. タンパク質の機能構造解析のための新しい手法の開発と応用

  • 反応中間体の結晶構造解析
  • 高速凍結法と電子スピン共鳴法を用いたヘムタンパク質の短寿命反応中間体の観測
  • X線吸収微細構造(XAFS)の生命科学への応用のための手法開発
  • 蛍光タンパク質の光化学
  • 細胞内に局在する金属イオンのイメージング技術の開発

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