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放射光科学研究センター生物系ビームライン基盤グループ

グループディレクター清水伸隆（D.Sc.）

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研究概要

構造生命科学、及び創薬研究を推進するため、SPring-8、SACLA、クライオ電子顕微鏡を駆使したX線結晶構造解析（MX）、小角X線散乱（SAXS）、クライオ電子顕微鏡（Cryo-EM）単粒子構造解析を中心とした手法技術の高度化や新規開発を行っています。並行して、試料分子の生産や物性・機能評価のための手法開発や環境整備も進めています。さらに、理化学研究所内外の専門家と連携し、生体高分子の相互作用メカニズムを広い時空間スケールに渡って包括的に理解するための統合構造生物学（相関構造解析）を推進しています。

研究主分野

生物学

研究関連分野

工学
化学
農学
総合生物
医歯薬学
構造生物化学
生物物理学
創薬化学

キーワード

構造生命科学
構造生物学
創薬化学
構造ダイナミクス研究

主要論文

1. Ishimaru, H., Nishimura, M., Tjan, L. H., Sutandhio, S., Marini, M. I., Effendi, G. B., Shigematsu, H., Kato, K., Hasegawa, N., Aoki, K., Kurahashi, Y., Furukawa, K., Shinohara, M., Nakamura, T., Arii, J., Nagano, T., Nakamura, S., Sano, S., Iwata, S., Okamura, S., and Mori, Y.:
"Identification and Analysis of Monoclonal Antibodies with Neutralizing Activity against Diverse SARS-CoV-2 Variants."
Journal of Virology 97(6), e0028623 (2023).
2. Abe, K., Ozako, M., Inukai, M., Matsuyuki, Y., Kitayama, S., Kanai, C., Nagai, C., Gopalasingam, C. C., Gerle, C., Shigematsu, H., Umekubo, N., Yokoshima, S., and Yoshimori, A.:
"Deep learning driven de novo drug design based on gastric proton pump structures"
Communications Biology 6, 956 (2023).
3. Sakaniwa, K., Fujimura, A., Shibata, T., Shigematsu, H., Ekimoto, T., Yamamoto, M., Ikeguchi, M., Miyake, K., Ohto, U., and Shimizu, T.:
"TLR3 forms a laterally aligned multimeric complex along double-stranded RNA for efficient signal transduction"
Nature Communications 14, 164 (2023).
4. Nishida, Y., Yanagisawa, S., Morita, R., Shigematsu, H., Shinzawa-Itoh, K., Yuki, H., Ogasawara, S., Shimuta, K., Iwamoto, T., Nakabayashi, C., Matsumura, W., Kato, H.,　Gopalasingam, C., Nagao, T., Qaqorh, T., Takahashi, Y., Yamazaki, S., Kamiya, K., Harada,R., Mizuno, N., Takahashi, H., Akeda, Y., Ohnishi, M., Ishii, Y., Kumasaka, T., Murata, T., Muramoto, K., Tosha, T., Shiro, Y., Honma, T., Shigeta, Y., Kubo, M., Takashima, S., and Shintani, Y.:
"Identifying antibiotics based on structural differences in the conserved allostery from mitochondrial heme-copper oxidases"
Nature Communications 13, 7591 (2022).
5. Gerle, C., Kishikawa, J.I., Yamaguchi, T., Nakanishi, A., Çoruh, O., Makino, F., Miyata, T., Kawamoto, A., Yokoyama, K., Namba, K., and Kurisu, G.:
"Structures of multisubunit membrane complexes with the CRYO ARM 200"
Microscopy 71(5), 249-261 (2022).
6. Yoshimi, K., Takeshita, K., Kodera, N., Shibumura, S., Yamauchi, Y., Omatsu, M., Umeda, K., Kunihiro, Y., Yamamoto, M., and Mashimo, T.:
"Dynamic mechanisms of CRISPR interference by Escherichia coli CRISPR-Cas3"
Nature Communications 13(1), 4917 (2022).
7. Gopalasingam, C.C., and Hasnain, S.S.:
"Frontiers in metalloprotein crystallography and cryogenic electron microscopy"
Current Opinion in Structural Biology 75, 102420 (2022).
8. Tanaka, S., Morita, M., Yamagishi, T., Madapally, H.V., Hayashida, K., Khandelia, H., Gerle, C., Shigematsu, H., Oshima, A., and Abe, K.:
"Structural Basis for Binding of Potassium-Competitive Acid Blockers to the Gastric Proton Pump"
Journal of Medicinal Chemistry 65(11), 7843-7853 (2022).
9. Baba, S., Matsuura, H., Kawamura, T., Sakai, N., Nakamura, Y., Kawano, Y., Mizuno, N., Kumasaka, T., Yamamoto, M., and Hirata, K.:
"Guidelines for de novo phasing using multiple small-wedge data collection"
Journal of Synchrotron Radiation 28, 1284-1295 (2021).
10. Yamamoto, M., Hirata, K., Yamashita, K., Hasegawa, K., Ueno, G., Ago, H., and Kumasaka, T.:
"Protein microcrystallography using synchrotron radiation"
IUCrJ 4(5), 529-539 (2017).