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放射光科学研究センター生体機構研究グループ

グループディレクター米倉功治（Ph.D.）

English Page

研究概要

当グループは、クライオ電子顕微鏡(EM)による生体超分子複合体、膜蛋白質などの構造解析、及び解析手法の開発を進めています。単粒子解析では、試料を結晶化することなく、いろいろな溶液条件下で構造を明らかにできます。新型クライオ電子顕微鏡システムを用いて世界最高の空間分解能の構造解析が達成できた他、蛋白質の構造変化を捉えることにも成功しました。また、電子線回折(ED)では、蛋白質のみならず低・中分子の微小な結晶を扱え、これまで解析対象にならなかった試料の範囲を大幅に広げることができました。後者では、原子一つ一つを可視化できる分解能の構造が得られています。SPring-8/SACLAを相補的に利用し、より高度な解析を進めます。

研究主分野

生物学

研究関連分野

化学
生物科学
物理学

キーワード

クライオEM
高分解能単粒子解析
電子線三次元結晶構造解析、eEFD、3D ED、マイクロED
膜蛋白質
超分子複合体

主要論文

1. Takaba K., Maki-Yonekura S., Inoue I., Tono K., Fukuda Y., Shiratori Y., Peng Y., Morimoto J., Inoue S., Higashino T., Sando S., Hasegawa T., Yabashi M. and Yonekura K.:
"Comprehensive application of XFEL microcrystallography for challenging targets in various organic compounds"
J. Am. Chem. Soc. 146, 5872-5882 (2024).
2.Yonekura K., Maki-Yonekura S. and Takaba K.:
"Applications and limitations of electron 3D crystallography"
Structure, 31, 1328-1334 (2023).
3.Maki-Yonekura S., Kawakami K., Takaba K., Hamaguchi T. and Yonekura K.:
"Measurement of charges and chemical bonding in a cryo-EM structure"
Commun. Chem., 6, 98 (2023).
4.Takaba K., Maki-Yonekura S., Inoue I., Tono K., Hamaguchi T., Kawakami K., Naitow H., Ishikawa T., Yabashi M. and Yonekura K.:
"Structural resolution of a small organic molecule by serial X-ray free-electron laser and electron crystallography"
Nat. Chem., 15, 491-497 (2023).
5.Aizawa H., Sato T., Maki-Yonekura S., Yonekura K., Takaba K., Hamaguchi T., Minato T. and Yamamoto H. M.:
"Enantioselectivity of discretized helical supramolecule consisting of achiral cobalt phthalocyanines via chiral-induced spin selectivity effect"
Nat. Commun., 14, 4530 (2023).
6.Hamaguchi T., Maki-Yonekura S., Naitow H., Matsuura Y., Ishikawa T. and Yonekura K.:
"A new cryo-EM system for single particle analysis"
J. Structl. Biol. 207: 40-48 (2019).
7.Yonekura K., Ishikawa T. and Maki-Yonekura S.:
"A new cryo-EM system for electron 3D crystallography"
J. Structl. Biol. 206: 243-253 (2019).
8.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).
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).