研究紹介

上席研究員研究室

横山構造生物学研究室

上席研究員 横山 茂之 (Ph.D.)
横山 茂之 (Ph.D.)

分子生物学のセントラルドグマ(DNA→RNA→タンパク質)の複製、転写、翻訳の過程において、全生物に共通な4種類の塩基と20種類のアミノ酸に対する極めて高い特異性が達成される仕組みを、タンパク質・核酸複合体の動的な立体構造に根ざして解明する構造生物学研究、さらに、立体構造に基づいて人工塩基および人工アミノ酸を組み込んだセントラルドグマを構築する合成生物学研究により、物理化学の法則に基づいて解明することを目指します。さらに、遺伝に人工塩基と人工アミノ酸を組み込むことで、タンパク質・核酸複合体や膜タンパク質複合体等の構造と機能についての基礎研究、それらを標的とするバイオ医薬の開発等の応用研究に、新たな道を拓きます。

研究主分野

生物学 & 生化学

研究関連分野

物理学 / 工学 / 化学 / 分子生物 & 遺伝学 / 薬学 & 毒物学 / 植物 & 動物学 / 微生物学

研究テーマ

  • 複製・転写・翻訳におけるタンパク質・核酸複合体の動的な立体構造・機能解明と分子設計
  • 人工塩基と人工アミノ酸を組み込んだセントラルドグマの構築
  • 膜タンパク質の立体構造・複合体形成・機能発現のメカニズム解明とバイオ医薬による制御

主要論文

  1. Kazuhiro Kashiwagi, Mari Takahashi, Madoka Nishimoto, Takuya B. Hiyama, Toshiaki Higo, Takashi Umehara, Kensaku Sakamoto, Takuhiro Ito and Shigeyuki Yokoyama.:
    "Crystal structure of eukaryotic translation initiation factor 2B"
    Nature, 531 (7592), 122-125 (2016).
  2. Hiroaki Tanabe, Yoshifumi Fujii, Miki Okada-Iwabu, Masato Iwabu, Yoshihiro Nakamura, Toshiaki Hosaka, Kanna Motoyama, Mariko Ikeda, Motoaki Wakiyama, Takaho Terada, Noboru Ohsawa, Masakatsu Hato, Satoshi Ogasawara, Tomoya Hino, Takeshi Murata, So Iwata, Kunio Hirata, Yoshiaki Kawano, Masaki Yamamoto, Tomomi Kimura-Someya, Mikako Shirouzu, Toshimasa Yamauchi, Takashi Kadowaki and Shigeyuki Yokoyama.:
    "Crystal structures of the human adiponectin receptors"
    Nature, 520 (7547), 312-316 (2015).
  3. Naganuma, M., Sekine, S., Chong, Y. E., Guo, M., Yang, X. L., Gamper, H., Hou, Y. M., Schimmel, P., and Yokoyama, S.:
    "The selective tRNA aminoacylation mechanism based on a single G・U pair."
    Nature, 510, 507-511 (2014).
  4. Itoh, Y., Bröcker, M. J., Sekine, S., Hammond, G., Suetsugu, S., Söll, D. and and Yokoyama, S.:
    "Decameric SelA ・ tRNASec ring structure reveals mechanism of bacterial selenocysteine formation"
    Science, 340, 75-78 (2013).
  5. Tagami, S., Sekine, S., Kumarevel, T., Hino, N., Murayama, Y., Kamegamori, S., Yamamoto, M., Sakamoto, K. and Yokoyama, S.:
    "Crystal structure of bacterial RNA polymerase bound with a transcription inhibitor protein"
    Nature, 468, 978-982 (2010).
  6. Ito, T. and Yokoyama, S.:
    "Two enzymes bound to one transfer RNA assume alternative conformations for consecutive reactions"
    Nature, 467, 612-616 (2010).
  7. Shimada, A., Niwa, H., Tsujita, K., Suetsugu, S., Nitta, K., Hanawa-Suetsugu, K., Akasaka, R., Nishino, Y., Toyama, M., Chen, L., Liu, ZJ., Wang, BC., Yamamoto, M., Terada, T., Miyazawa, A., Tanaka, A., Sugano, S., Shirouzu, M., Nagayama, K., Takenawa, T. and Yokoyama, S.:
    "Curved EFC/F-BAR domain dimers are joined end to end into a filament for membrane invagination in endocytosis"
    Cell, 129, 761-772 (2007).
  8. Sengoku, T., Nureki, O., Nakamura, A., Kobayashi, S. and Yokoyama, S.:
    "Structural basis for RNA unwinding by the DEAD-box protein Drosophila Vasa"
    Cell, 125, 287-300 (2006).
  9. Ishitani, R., Nureki, O., Nameki, N., Okada, N., Nishimura, S. and Yokoyama, S.:
    "Alternative tertiary structure of tRNA for recognition by a posttranscriptional modification enzyme"
    Cell, 113, 383-394 (2003).
  10. Ogiso, H., Ishitani, R., Nureki, O., Fukai, S., Yamanaka, M., Kim, JH., Saito, K., Sakamoto, A., Inoue, M., Shirouzu, M. and Yokoyama, S.:
    "Crystal structure of the complex of human epidermal growth factor and receptor extracellular domains"
    Cell, 110, 775-787 (2002).

メンバーリスト

主宰者

横山 茂之
上席研究員

メンバー

新海 暁男
先任研究員
THIRUMANANSERI Kumarevel
専任研究員
堀 哲哉
専任研究員
倉谷 光央
研究員
關 英子
研究員
仙石 徹
研究員
寺田 貴帆
研究員
中村 祥浩
研究員
西井 亘
研究員
藤井 佳史
研究員
村松 知成
研究員
柳沢 達男
研究員
加藤 寛之
技師
川添 将仁
技師
齋藤 真悟
技師
中山 朋子
技師
前川 和子
技師
疋田 泰士
特別研究員
草野 清輔
特別技術員
田辺 弘明
特別技術員
野村 綾子
特別技術員
今田 貴子
研究支援パートタイマー

お問い合わせ先

〒230-0045 神奈川県横浜市鶴見区末広町1-7-22

yokoyama [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

関連リンク

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