研究紹介

放射光科学総合研究センター

米倉生体機構研究室

主任研究員 米倉 功治 (Ph.D.)
米倉 功治 (Ph.D.)

生体分子がその機能を発現するためには、それぞれの生体内の環境に合わせたコンフォーメーションをとることが必須です。 多数のタンパク質からなる超分子複合体や、生命活動に重要な役割を果たす膜タンパク質等では結晶化が難しく、その作動機構の解明は進んでいません。 低温電子顕微鏡法による構造解析では、試料の形態、分子量による制限は緩く、結晶化を必ずしも必要としません。 従って、生体分子複合体の生理的な環境下における、機能状態の立体構造の解析に威力を発揮します。 当研究室では、低温電子顕微鏡法の種々の解析手法の開発と共に、X線結晶構造解析、高干渉性X線イメージングを組み合わせ、より高い分解能での三次元構造の解析を進めています。以上から、エネルギー変換膜蛋白質、蛋白質複合体等の生体分子機械の作動機構の解明を目指しています。

研究主分野

総合生物

研究関連分野

化学 / 生物学

キーワード

  • クライオ電子顕微鏡
  • X線結晶構造解析
  • 膜蛋白質
  • 超分子複合体

主要論文

  1. Yonekura, K. and Maki-Yonekura, S.
    "Refinement of cryo-EM structures using scattering factors of charged atoms"
    J. Appl. Cryst. 49, 1517–1523 (2016)
  2. Takayama, Y. and Yonekura, K.
    "Cryogenic coherent X-ray diffraction imaging of biological samples at SACLA: a correlative approach with cryo-electron and light microscopy"
    Acta Cryst. A, 72, 179-189 (2016).
  3. Yonekura, K., Kato, K., Ogasawara, M., Tomita, M. and Toyoshima, C.
    "Electron crystallography of ultra-thin 3D protein crystals: Atomic model with charges"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112, 3368-3373 (2015).
  4. Takayama, Y., Maki-Yonekura, S., Oroguchi, T., Nakasako, M. and Yonekura, K.
    "Signal-enhancement and Patterson-search phasing for high-spatial-resolution coherent X-ray diffraction imaging of biological objects"
    Sci. Rep. 5, 8074, doi:10.1038/srep08074 (2015).
  5. Yonekura, K., Watanabe, M., Kageyama, Y., Hirata, K., Yamamoto, M. and Maki-Yonekura, S
    "Post-transcriptional regulator Hfq binds catalase HPII: crystal structure of the complex"
    PLOS ONE 8, e78216, doi:10.1371/journal.pone.0078216 (2013).
  6. Staals, R. H. J., Agari, Y., Maki-Yonekura, S., Zhu, Y., Taylor, D. W., van Duijn, E., Barendregt, A., Vlot, M., Koehorst, J. J., Sakamoto, K., Masuda, A., Dohmae, N., Schaap, P. J., Doudna, J. A., Heck, A. J. R., Yonekura, K., van der Oost, J. and Shinkai, A.
    "Structure and activity of the RNA-targeting Type III-B CRISPR-Cas complex of Thermus thermophilus"
    Molecular Cell. 52, 135-145 (2013).
  7. Yonekura, K., Maki-Yonekura, S. and Homma, M.
    "Structure of the Flagellar Motor Protein Complex PomAB: Implications for the Torque-Generating Conformation"
    J. Bacteriol. 193, 3863-3870 (2011).
  8. Maki-Yonekura, S., Yonekura, K. and Namba, K.
    "Conformational change of flagellin for polymorphic supercoiling of the flagellar filament"
    Nat. Struct. Mol. Biol. 17, 417-422 (2010).
  9. Yonekura, K., Maki-Yonekura, S. and Namba, K.
    "Complete atomic model of the bacterial flagellar filament by electron cryomicroscopy"
    Nature 424, 623-650 (2003).
  10. Yonekura, K., Maki, S., Morgan, D. G., DeRosier, D. J., Vonderviszt, F., Imada, K. and Namba, K.
    "The bacterial flagellar cap as the rotary promoter of flagellin self-assembly"
    Science 290, 2148-2152 (2000).