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生命機能科学研究センター 生体分子動的構造研究チーム

チームリーダー 嶋田 一夫(Ph.D.)

研究概要

嶋田 一夫(Ph.D.)

膜タンパク質は生体内において重要な役割を果たすとともに最大の創薬標的タンパク質です。X 線結晶構造解析などはその立体構造解析に大きく貢献してきましたが、得られた立体構造は基本的に静的スナップショットであり、膜タンパク質が機能している状態の動的構造や分子間相互作用を必ずしも反映していません。核磁気共鳴法(NMR)はin situでのタンパク質の動的構造情報を得ることができる分光法です。そこで、本研究チームでは生物学的に重要な生体分子を対象として、NMR を用いてその機能発現の構造基盤を解明します。

研究主分野

  • 医歯薬学

研究関連分野

  • 総合生物
  • 生物学
  • 物理系薬学
  • 構造生物化学
  • 生物物理学

キーワード

  • 核磁気共鳴法
  • 生体分子
  • 膜タンパク質
  • 動的構造
  • 構造平衡

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。

  • 1. Takeuchi K, Imai M, Tokunaga Y, Fujisaki M, Kamoshida H, Takizawa T, Hanzawa H, Shimada I.:
    "Conformational plasticity of cyclic Ras-inhibitor peptides defines cell permeabilization activity"
    Angewandte Chemie International Edition (2021) doi: 10.1002/anie.202016647
  • 2. Iwahashi Y, Toyama Y, Imai S, Itoh H, Osawa M, Inoue M, Shimada I.:
    "Conformational equilibrium shift underlies altered K+ channel gating as revealed by NMR"
    Nature Communications 11, 5168 (2020) doi: 10.1038/s41467-020-19005-3
  • 3. Mizukoshi Y, Takeuchi K, Tokunaga Y, Matsuo H, Imai M, Fujisaki M, Kamoshida H, Takizawa T, Hanzawa H, Shimada I.:
    "Targeting the cryptic sites: NMR-based strategy to improve protein druggability by controlling the conformational equilibrium"
    Science Advances 6(40), eabd0480 (2020) doi: 10.1126/sciadv.abd0480
  • 4. Zhao Q, Fujimiya R, Kubo S, Marshall CB, Ikura M, Shimada I, Nishida N.:
    "Real-Time In-Cell NMR Reveals the Intracellular Modulation of GTP-Bound Levels of RAS"
    Cell Reports 32(8), 108074 (2020) doi: 10.1016/j.celrep.2020.108074
  • 5. * Mizumura T, Kondo K, Kurita M, Kofuku Y, Natsume M, Imai S, Shiraishi Y, Ueda T, and Shimada I*.:
    "Activation of adenosine A2A receptor by lipids from docosahexaenoic acid revealed by NMR"
    Sci. Adv. (2020) doi: 10.1126/sciadv.eaay8544
  • 6. * Imai S, Yokomizo T, Kofuku Y, Shiraishi Y, Ueda T, and Shimada I*.:
    "Structural equilibrium underlying ligand -dependent activation of β2 -adreno receptor."
    Nat. Chem. Bio. (2020) doi: 10.1038/s41589-019-0457-5.
  • 7. * Kano H, Toyama Y, Imai S, Iwahashi Y, Mase Y, Yokogawa M, Osawa M, and Shimada I*.:
    "Structural mechanism underlying G protein family-specific regulation of G protein-gated inwardly rectifying potassium channel"
    Nat. Commun. 10(1),2008. (2019)
  • 8. * Shimada I*, Ueda T, Kofuku Y, Matthew T. Eddy, and Kurt Wuthrich*.:
    "GPCR drug discovery: integrating solution NMR data with crystal and cryo-EM structures."
    Nat. Rev. Drug Discov. 18(1), 59-82 (2019)
  • 9. * Shiraishi Y, Natsume M, Kofuku Y, Imai S, Nakata K, Mizukoshi T, Ueda T, Iwai H, and Shimada I*.:
    "Phosphorylation-induced conformation of β2-adrenoceptor related to the arrestin recruitment revealed by NMR"
    Nat. Commun. 9(1):194 (2018). doi: 10.1038/s41467-017-02632-8
  • 10. * Toyama Y, Kano H, Mase Y, Yokogawa M, Osawa M, and Shimada I*.:
    "Dynamic regulation of GDP binding to G proteins revealed by magnetic field-dependent NMR relaxation analyses"
    Nat. Commun. 8:14523 (2017), doi: 10.1038/ncomms14523

研究成果(プレスリリース)

関連リンク

メンバーリスト

主宰者

嶋田 一夫
チームリーダー

メンバー

今井 駿輔
上級研究員
白石 勇太郎
研究員
田村 さと子
テクニカルスタッフⅠ

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 中央研究棟C520
Email: ichio.shimada [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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