Structure Gallery

NO reductaseの反応中間体 (P450nor)

"Short-lived intermediate in N2O generation by P450 NO reductase captured by time-resolved IR spectroscopy and XFEL crystallography", Proc. Nat. Acad. Sci. ,118, e2101481118 (2021)
温室効果・オゾン層破壊の原因である亜酸化窒素の生物的発生機構の解明－プレスリリース (2021年5月18日)

ヒト小腸で鉄分吸収に関わる膜タンパク質 (Dcytb)

Ganasen, M., Togashi, H., Takeda, H., Asakura, H., Tosha, T., Yamashita, K., Hirata, K., Nariai, Y., Urano, T., Yuan, X., Hamza, I., Mauk, A. G., Shiro, Y., Sugimoto, H., Sawai, H. "Structural basis for promotion of duodenal iron absorption by enteric ferric reductase with ascorbate". Commun. Biol. 1, 120 (2018) [doi]
貧血予防の新たな指針へ向けて－ビタミンＣが鉄分の吸収を促進するメカニズムを原子レベルで解明－プレスリリース (2018年8月20日)

脱窒酵素の超分子複合体 (NiR-cNOR complex）

Terasaka, E., Yamada, K., Wang, P. H., Hosokawa, K., Yamagiwa, R., Matsumoto, K., Ishii, S., Mori, T., Yagi, K., Sawai, H., Arai, H., Sugimoto, H., Sugita, Y., Shiro, Y., Tosha, T.: "Dynamics of nitric oxide controlled by protein complex in bacterial system" Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2017) [doi]
合成酵素と分解酵素の協演－プレスリリース (2017年8月29日)

院内感染菌のヘムトランスポーター BhuUV-T

Naoe, Y., Nakamura, N., Doi, A., Sawabe, M., Nakamura, H., Shiro, Y., and Sugimoto, H. "Crystal structure of bacterial haem importer complex in the inward-facing conformation. Nature Commun. 13411 (2016) [doi]
病原菌が鉄を細胞内に取り込む仕組み－細胞膜で働くヘム輸送体タンパク質の立体構造を解明－プレスリリース (2016年11月10日)

日経BP News、神戸新聞、科学新聞に記事掲載

ジフテリア菌のヘムシグナル伝達因子（レスポンスレギュレータ）

Doi, A., Nakamura, H., Shiro, Y., and Sugimoto, H. "Structure of the response regulator ChrA in the haem-sensing two-component system of Corynebacterium diphtheriae". Acta Crystallogr. F Struct. Biol. Commun. 71, 966-971 (2015).[PubMed]

二核鉄サイトを改変したヘムエリスリン (大阪大学との共同研究）

Okamoto, Y., Onoda, A., Sugimoto, H., Takano, Y., Hirota, S., Kurtz, D. M., Shiro, Y., Hayashi, T. "H2O2-dependent substrate oxidation by an engineered diiron site in a bacterial hemerythrin". Chem. Commun. 50, 3421-3423 (2014)
Okamoto, Y., Onoda, A., Sugimoto, H., Takano, Y., Hirota, S., Kurtz, D. M., Jr., Shiro, Y., Hayashi, T. "Crystal Structure, Exogenous Ligand Binding, and Redox Properties of an Engineered Diiron Active Site in a Bacterial Hemerythrin". Inorg. Chem. 52, 13014-13020 (2013)

細胞内ヘムセンサータンパク質 HrtR (分子研との共同研究）

Sawai, H., Yamanaka, M., Sugimoto, H., Shiro, Y., Aono, S. "Structural basis for the transcriptional regulation of heme homeostasis in Lactococcus lactis." J. Biol. Chem 287, 30755-30768 (2012) [PubMed]

Yahoo!ニュースに掲載
日刊工業新聞、中日新聞、科学新聞に掲載

キノール依存型一酸化窒素還元酵素 qNOR

Matsumoto, Y., Tosha, T., Pisliakov, A. V., Hino, T., Sugimoto, H., Nagano, S., Sugita, Y., Shiro, Y. "Crystal structure of quinol-dependent nitric oxide reductase from Geobacillus stearothermophilus." Nature Struct. Mol. Biol. 19, 238-245 (2012) [PubMed]

プロトンの通り道から呼吸酵素の起源にせまるプレスリリース (2012年1月23日)
神戸新聞に掲載 (2012年1月23日)
科学新聞に掲載 (2012年2月10日)

一酸化窒素還元酵素 cNOR （嫌気呼吸から酸素呼吸への進化のしくみ）

Hino, T., Matsumoto, Y., Nagano, S., Sugimoto, H., Y., F., Murata, T., Iwata, S., Shiro, Y. Structural basis of biological N₂O generation by bacterial nitric oxide reductase. Science 330, 1666-1670 (2010) [PubMed]

温暖化ガス、亜酸化窒素を発生させる酵素の構造を解明 --嫌気呼吸から酸素呼吸への分子進化の手がかりを得る-- プレスリリース (2010年11月26日)
呼吸タンパク質の祖先解明-- 朝日新聞掲載（2010年12月17日朝刊)

アルドキシムからニトリルを合成する酵素 OxdRE

Sawai, H., Sugimoto, H., Kato, Y., Asano, Y., Shiro, Y., Aono, S. X-ray crystal structure of the michaelis complex of aldoxime dehydratase. J. Biol. Chem. 284, 32089-96 (2009) [PubMed]

ニトリル合成を触媒するタンパク質の立体構造を解明 --アルドキシム脱水酵素を活用した環境に優しいニトリル製造法の開拓に貢献 -- SPring-8研究トピックス (2009年11月9日)

ヒスチジンキナーゼ・レスポンスレギュレーター複合体

Yamada, S., Sugimoto, H., Kobayashi, M., Ohno, A., Nakamura, H., Shiro, Y. Structure of PAS-linked histidine kinase and the response regulator complex. Structure 17, 1333-1344 (2009) [PubMed]
Seeing the sencein it all (RIKEN Research Highlights) 25 Dec. 2009
世界初の構造を解明 --微生物の環境適応センサータンパク質-- (サイエンスニュースオンデマンド) – 2009年11月2日
微生物の環境適応センサータンパク質の構造を解明 --光、熱、酸素、ストレスなどの環境変化への応答機構を発見-- (プレスリリース) 2009年10月14日

シアン色の蛍光タンパク質

Kikuchi, A., Fukumura, E., Karasawa, S., Shiro, Y., Miyawaki, A. Crystal structure of a new cyan fluorescent protein and its hue-shifted variants. Biochemistry 48, 5276-5283 (2009) [PubMed]

ビタミンD 活性化酵素CYP105A1

Sugimoto, H., Shinkyo, R., Hayashi, K., Yoneda, S., Yamada, M., Kamakura, M., Ikushiro, S., Shiro, Y., Sakaki, T. Crystal structure of CYP105A1 (P450SU-1) in complex with 1alpha,25-dihydroxyvitamin D₃. Biochemistry 47, 4017-4027 (2008)
Hayashi, K., Sugimoto, H., Shinkyo, R., Yamada, M., Ikeda, S., Ikushiro, S., Kamakura, M., Shiro, Y., Sakaki, T. Structure-based design of a highly active vitamin D hydroxylase from Streptomyces griseolus CYP105A1. Biochemistry 47, 11964-11972 (2008)

オレンジ色の蛍光タンパク質（クサビラオレンジ）

Kikuchi, A., Fukumura, E., Karasawa, S., Mizuno, H., Miyawaki, A., Shiro, Y. Structural characterization of a thiazoline-containing chromophore in an orange fluorescent protein, monomeric Kusabira Orange. Biochemistry 47, 11573-11580 (2008) [PubMed]

ドロンパ

Mizuno, H., Mal, T. K., Walchli, M., Kikuchi, A., Fukano, T., Ando, R., Jeyakanthan, J., Taka, J., Shiro, Y., Ikura, M., Miyawaki, A. Light-dependent regulation of structural flexibility in a photochromic fluorescent protein. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 9227-9232 (2008)
蛍光タンパク質「ドロンパ」のフォトクロミズムの分子機構を解明へ –X線結晶構造解析と核磁気共鳴（NMR）を駆使し、ドロンパの動的構造を決定—(プレスリリース)

微生物色素ビオラセイン合成タンパク質 VioE

Hirano, S., Asamizu, S., Onaka, H., Shiro, Y., Nagano, S. Crystal Structure of VioE, a Key Player in the Construction of the Molecular Skeleton of Violacein. J. Biol. Chem. 283, 6459-6466 (2008)

人工修飾ヘムをもつミオグロビン（片足ヘムに置換）

Harada, K., Makino, M., Sugimoto, H., Hirota, S., Matsuo, T., Shiro, Y., Hisaeda, Y., Hayashi, T. Structure and ligand binding properties of myoglobins reconstituted with monodepropionated heme: functional role of each heme propionate side chain. Biochemistry 46, 9406-9416 (2007)

抗がん剤インドロカルバゾールの骨組みを構築する酵素 P450StaP

Makino, M., Sugimoto, H., Shiro, Y., Asamizu, S., Onaka, H., Nagano, S. Crystal structures and catalytic mechanism of cytochrome P450 StaP that produces the indolocarbazole skeleton. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104, 11591-11596 (2007)
Wang, Y., Chen, H., Makino, M., Shiro, Y., Nagano, S., Asamizu, S., Onaka, H., Shaik, S. Theoretical and experimental studies of the conversion of chromopyrrolic acid to an antitumor derivative by cytochrome P450 StaP: the catalytic role of water molecules. J. Am. Chem. Soc. 131, 6748-6762 (2009)
抗がん剤インドロカルバゾールの骨組みを構築する酵素の立体構造を解明 --放線菌がインドロカルバゾールを創り出すメカニズムの一端が明らかに--プレスリリース
Core structures -- RIKEN Research Highlights (14 Sep 2007)
Water-powered reactions -- RIKEN Research Highlights (26 Jun 2009)

ポルフィセン置換ミオグロビン

Hayashi, T., Murata, D., Makino, M., Sugimoto, H., Matsuo, T., Sato, H., Shiro, Y., Hisaeda, Y. Crystal structure and peroxidase activity of myoglobin reconstituted with iron porphycene. Inorg. Chem. 45, 10530-10536 (2006)

インドールアミン 2,3-ジオキシゲナーゼ (IDO)

Sugimoto, H., Oda, S., Otsuki, T., Hino, T., Yoshida, T., Shiro, Y. Crystal structure of human indoleamine 2,3-dioxygenase: catalytic mechanism of O₂ incorporation by a heme-containing dioxygenase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 2611-2616 (2006)
Chung, L. W., Li, X., Sugimoto, H., Shiro, Y., Morokuma, K. Density functional theory study on a missing piece in understanding of heme chemistry: the reaction mechanism for indoleamine 2,3-dioxygenase and tryptophan 2,3-dioxygenase. J. Am. Chem. Soc. 130, 12299-12309 (2008)
発見から50年、酸素添加酵素「ジオキシゲナーゼ」の反応機構が明らかに --プレスリリース
Missing piece gets a work over -- RIKENリサーチハイライト 2009年1月16日

X線結晶解析と線小角散乱法で視るヒスチジンキナーゼの構造

Yamada, S., Akiyama, S., Sugimoto, H., Kumita, H., Ito, K., Fujisawa, T., Nakamura, H., Shiro, Y. The signaling pathway in histidine kinase and the response regulator complex revealed by X-ray crystallography and solution scattering. J. Mol. Biol. 362, 123-139 (2006)

ヒト第４のグロビン：サイトグロビン (Cgb)

Sugimoto, H., Makino, M., Sawai, H., Kawada, N., Yoshizato, K., Shiro, Y. Structural basis of human cytoglobin for ligand binding. J. Mol. Biol. 339, 873-885 (2004)
Makino, M., Sugimoto, H., Sawai, H., Kawada, N., Yoshizato, K., Shiro, Y. High-resolution structure of human cytoglobin: identification of extra N- and C-termini and a new dimerization mode. Acta Crystallogr. Sect. D Biol. Crystallogr. 62, 671-677 (2006)

転写活性因子FixJのDNA結合ドメイン

Kurashima-Ito, K., Kasai, Y., Hosono, K., Tamura, K., Oue, S., Isogai, M., Ito, Y., Nakamura, H., Shiro, Y. Solution structure of the C-terminal transcriptional activator domain of FixJ from Sinorhizobium meliloti and its recognition of the fixK promoter. Biochemistry 44, 14835-14844 (2005)

脂肪酸代謝酵素P450BSbeta

Lee, D. S., Yamada, A., Sugimoto, H., Matsunaga, I., Ogura, H., Ichihara, K., Adachi, S., Park, S. Y., Shiro, Y. Substrate recognition and molecular mechanism of fatty acid hydroxylation by cytochrome P450 from Bacillus subtilis. Crystallographic, spectroscopic, and mutational studies. J. Biol. Chem. 278, 9761-9767 (2003)
Shoji, O., Fujishiro, T., Nakajima, H., Kim, M., Nagano, S., Shiro, Y., Watanabe, Y. Hydrogen peroxide dependent monooxygenations by tricking the substrate recognition of cytochrome P450BSbeta. Angew. Chem. Int. Ed. 46, 3656-3659 (2007)

ヘモグロビンの反応中間状態

Adachi, S., Park, S. Y., Tame, J. R., Shiro, Y., Shibayama, N. Direct observation of photolysis-induced tertiary structural changes in hemoglobin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 7039-7044 (2003)
ヘモグロビンへの配位子結合過程を直接観測 -- プレスリリース(H15.6.9)

ビリベルジン還元酵素

Kikuchi, A., Park, S. Y., Miyatake, H., Sun, D., Sato, M., Yoshida, T., Shiro, Y. Crystal structure of rat biliverdin reductase. Nat. Struct. Biol. 8, 221-225 (2001)
金属タンパク質の構造と機能の「専門書」をつくる -- 理研ニュース 2001年7月号

酸素センサータンパク質 FixLのPASドメイン

Miyatake, H., Mukai, M., Park, S. Y., Adachi, S., Tamura, K., Nakamura, H., Nakamura, K., Tsuchiya, T., Iizuka, T., Shiro, Y. Sensory mechanism of oxygen sensor FixL from Rhizobium meliloti: crystallographic, mutagenesis and resonance Raman spectroscopic studies. J. Mol. Biol. 301, 415-431 (2000)

高熱性細菌のP450 (CYP1119)

Denisov, I. G., Hung, S. C., Weiss, K. E., McLean, M. A., Shiro, Y., Park, S. Y., Champion, P. M., Sligar, S. G. Characterization of the oxygenated intermediate of the thermophilic cytochrome P450 CYP119. J. Inorg. Biochem. 87, 215-226 (2001)

カビの一酸化窒素還元酵素 P450nor

Park, S.Y., Shimizu, H., Adachi, S., Nakagawa, A., Tanaka, I., Nakahara, K., Shoun, H., Obayashi, E., Nakamura, H., Iizuka, T., Shiro, Y. Crystal structure of nitric oxide reductase from denitrifying fungus Fusarium oxysporum. Nature truct. Biol. 4, 827-32 (1997)
Shimizu, H., Park, S. Y., Shiro, Y., Adachi, S. X-ray structure of nitric oxide reductase (cytochrome P450nor) at atomic resolution. Acta Crystallogr. Sect. D Biol. Crystallogr. 58, 81-89 (2002)