放射光科学研究センター 生命系放射光利用システム開発チーム
チームリーダー 山本 雅貴(Ph.D.)
研究概要

生命系放射光利用システム開発チームは、SPring-8において、高難度タンパク質からの結晶構造解析に向けた装置や迅速回折強度データ収集システム構築等のビームライン利用技術の研究開発を進めています。また、超高輝度マイクロビームビームラインである理研ターゲットタンパクビームライン(BL32XU)をはじめ、計4本の構造生物学研究用ビームライン(BL26B1&B2, BL38B1)の管理・運転も行っています。さらに、SACLAの超高輝度・短パルス性能を利用した無損傷結晶構造解析やクライオX線回折イメージング等の生命科学研究の推進を目指した手法開発も行っています。
研究主分野
- 生物学
研究関連分野
- 工学
- 農学
- 医歯薬学
- 構造生物化学
- 生物物理学
- 量子ビーム科学
キーワード
- 放射光ビームライン
- タンパク質結晶構造解析
- 生体高分子小角散乱
- コヒーレント回折イメージング
主要論文
- 1.
Abe, S., Tanaka, J., Kojima, M., Kanamaru, S., Hirata, K., Yamashita, K., Kobayashi, A., and Ueno, T.:
"Cell-free protein crystallization for nanocrystal structure determination"
Scientific reports 12, 16031 (2022). - 2.
Imaizumi, Y., Takanuki, K., Miyake, T., Takemoto, M., Hirata, K., Hirose, M., Oi, R., Kobayashi, T., Miyoshi, K., Aruga, R., Yokoyama, T., Katagiri, S., Matsuura, H., Iwasaki, K., Kato, T., Kaneko, M.K., Kato, Y., Tajiri, M., Akashi, S., Nureki, O., Hizukuri, Y., Akiyama, Y., and Nogi, T.:
"Mechanistic insights into intramembrane proteolysis by E. coli site-2 protease homolog RseP"
Science Advances 8, eabp9011 (2022). - 3.
Kwon, H., Basran, J., Pathak, C., Hussain, M., Freeman, S.L., Fielding, A.J., Bailey, A.J., Stefanou, N., Sparkes, H.A., Tosha, T., Yamashita, K., Hirata, K., Murakami, H., Ueno, G., Ago, H., Tono, K., Yamamoto, M., Sawai, H., Shiro, Y., Sugimoto, H., Raven, E., and Moody, P.C.E.:
"XFEL Crystal Structures of Peroxidase Compound II"
Angewandte Chemie International Edition 60 (26) ,14578-14585 (2021). - 4.
Maeki, M., Ito, S., Takeda, R., Ueno, G., Ishida, A., Tani, H., Yamamoto, M., and Tokeshi, M.:
"Room-temperature crystallography using a microfluidic protein crystal array device and its application to protein-ligand complex structure analysis"
Chemical Science 11, 9072-9087 (2020). - 5.
Nakasako, M., Kobayashi, A., Takayama, Y., Asakura, K., Oide, M., Okajima, K., Oroguchi, T., and Yamamoto, M.:
"Methods and application of coherent X-ray diffraction imaging of noncrystalline particles"
Biophysical reviews 12(2), 541-567 (2020). - 6.
Suga, M., Akita, F., Yamashita, K., Nakajima, Y., Ueno, G., Li, H., Yamane, T. Hirata, K., Umena, Y., Yonekura, S., Yu, L.-J., Murakami, H., Nomura, T., Kimura, T., Kubo, M., Baba, S., Kumasaka, T., Tono, K., Yabashi, M., Isobe, H., Yamaguchi, K., Yamamoto, M., Ago, H., and Shen, J.-R.:
"An oxyl/oxo mechanism for oxygen-oxygen coupling in PSII revealed by an x-ray free-electron laser"
Science, 366, 334-338 (2019). - 7.
Basu, S., Olieric, V., Leonarski, F., Matsugaki, N., Kawano, Y., Takashi, T., Huang, C.-Y., Yamada, Y., Vera, L., Olieric, N., Basquin, J., Wojdyla, J. A., Bunk, O., Diederichs, K., Yamamoto, M., and Wang, M.:
"Long-wavelength native-SAD phasing: opportunities and challenges"
IUCrJ 6, 373-386 (2019). - 8.
Hirata, K., Yamashita, K., Ueno. G., Kawano Y., Hasegawa, K., Kumasaka, T., and Yamamoto, M.:
"ZOO: an automatic data-collection system for high-throughput structure analysis in protein microcrystallography"
Acta Crystallographica Section D 75, 138-150 (2019). - 9.
Yamashita, K., Hirata, K., and Yamamoto, M.:
"KAMO: towards automated data processing for microcrystals"
Acta Crystallographica Section D 74, 441-449 (2018). - 10.
Hasegawa, K., Yamashita, K., Murai, T. Nuemket,N., Hirata, K., Ueno, G., Ago, H., Nakatsu, T., Kumasaka, T., and Yamamoto. M.:
"Development of a dose-limiting data collection strategy for serial synchrotron rotation crystallography"
Journal of Synchrotron Radiation 24 (1), 29-41 (2017).
研究成果(プレスリリース)
2023年12月1日
光回復酵素による損傷DNA修復反応を原子レベルで解明2023年9月20日
中性子結晶構造解析によって酵素ラジカル反応中間体の詳細構造を初めて解明2023年7月7日
染色体のフラクタルな超構造を可視化2023年2月22日
タンパク質の水和構造を予測する人工知能2023年1月11日
反応途中の酵素を観る新手法の開発2022年10月4日
無細胞タンパク質合成を用いた迅速なタンパク質結晶の合成2022年8月25日
細胞膜の中ではたらく特殊なタンパク質分解酵素の構造を解明2022年5月18日
B型肝炎ウイルス感染受容体であるヒト膜タンパク質の構造を解明2021年9月27日
微小結晶からの高精度データ収集に最適な測定条件を提案2021年6月10日
脂質受容体の新たな活性化機構を解明2021年2月26日
植物フィトクロムAの構造変化を可視化2021年2月19日
シアノバクテリアの普遍的内部構造を可視化2019年6月3日
深層学習を用いた自動結晶センタリングプログラムの開発2019年2月7日
タンパク質結晶から自動でデータ収集する「ZOOシステム」を開発2018年10月26日
低温X線回折イメージング・トモグラフィー技術の確立2018年7月31日
SACLAにより銅キューブ粒子の内部構造変化を可視化2018年5月10日
微小タンパク質結晶から迅速に構造決定2018年1月17日
集光XFELパルスの空間コヒーレンスを正しく評価2017年12月27日
植物光受容体の形と光誘起変化2017年1月5日
微小タンパク質結晶からの効率的な構造解析法2016年9月17日
植物青色光受容タンパク質の形と光受容変化2014年5月12日
SACLAが、放射線損傷のない正確な結晶構造の決定に、タンパク質で初めて成功
メンバーリスト
主宰者
- 山本 雅貴
- チームリーダー
メンバー
- 吾郷 日出夫
- 専任研究員
- 杉本 宏
- 専任研究員
- 河野 能顕
- 専任技師
- 上野 剛
- 専任技師
- 平田 邦生
- 専任技師
- 引間 孝明
- 研究員
お問い合わせ先
〒679-5148 兵庫県佐用郡佐用町光都1-1-1 構造生物学研究棟
Tel: 0791-58-2839
Fax: 0791-58-2834
Email: yamamoto [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。