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超分子構造研究室・白木原研究室

X 線結晶解析を用いたタンパク質作用機序の解明
准教授     白木原 康雄   yshiraki 
助  教     伊藤 啓             hitou 
研究室URL :  http://133.39.80.79/
  構造生物学の立場から見て重要なタンパク質、その集合体(超分子)の立体構造を決定します。生命を支える様々な機構を分子レベルで理解するためには、そこで働くタンパク質を中心とした分子の立体構造の知識が重要な役割を果たすからです。更に、例えばリガンドが結合してタンパク質の状態が変化した時に起こる構造変化を追跡することによって、作用機序の直接の理解することも目指します。
  当研究室ではそのためにX線結晶回折法を用います。実際には、まず標的分子が規則正しく並んだ結晶を作ります。次にその結晶にX線をあてて回折模様を記録します。最後に回折模様をコンピューターで解析して立体構造を決定します。

  現在、以下の分子の構造解析を行っています。
  • F1-ATPase、ATP合成酵素
  • 細菌転写因子群
  • ヒト転写因子群
  • 耐塩性グルタミナーゼ

  これらの標的タンパク質は、それぞれが興味深い固有の作動機構を持っています。またこれらの中には解析が非常に困難であった巨大分子F1-ATPase、膜巨大酵素ATP合成酵素などが含まれています。

F1-ATPase α3β3γε複合体の三次元構造。βサブユニットは黄色、αオレンジ、γ青、ε 赤で示す。新規の、ヌクレオチド結合状態とεサブユニットのコンホメーション、が特徴。

Yoshimune,K.,Shirakihara, Y., Wakayama,M., and Yumoto,I. (2010). Crystal structure of salt-tolerant glutaminase from Micrococcus luteus K-3 in the presence and absence of its product L-glutamate and its activator Tris. FEBS. J. 277, 738-748

Itou, H.,Watanabe, N.,Yao, M.,Shirakihara, Y., and Tanaka, I. (2010). Crystal structures of the multidrug binding repressor Corynebacterium glutamicum CgmR in complex with inducers and with an operator. J Mol Biol. 403, 174-184

Murakami,K.,Stewart, M., Nozawa K., Tomii, K.,Kudou N.,Igarashi, N., Shirakihara, Y., Wakatsuki, S., Yasunaga, T., and Wakabayashi, T. (2008). Structural basis for tropomyosin overlap in thin (actin) filaments and the generation of a molecular swivel by troponin-T Proc. Natl. Acad. Sci. 105, 7200 - 7205.

Yoshimune,K.,Shirakihara, Y., Shiratori, A., Wakayama,M., Chantawannakul, P., and Moriguchi,M. (2006). Crystal structure of a major fragment of the salt-tolerant glutaminase from Micrococcus luteus K-3. BioChem Biophys Res Commun. 346, 1118 – 1124.

Shiroishi,M., Kuroki,K., Tsumoto, K., Yokota,A., Sasaki,T., Amano,K., Shimoj ima, T., Shi rakihara,Y., Rasubala,L., P. Anton van der Merwe,Kumagai,I., Kohda,D., and Maenaka,K. (2006). Entropicallydriven MHC class I recognition by human inhibitory receptor Leukocyte Ig-like receptor B1 (LILRB1/ILT2/CD85j) J Mol Biol 355, 237- 248.

Maenaka,K., Fukushi, K., Aramaki, H., and Shirakihara,Y. (2005). Expression, crystallization and preliminary diffraction studies of the Pseudomonas putida cytochrome P-450cam operon repressor CamR. Acta Crystallogr. F61, 796 – 798.

准教授
白木原 康雄
yshiraki 
助 教
伊藤 啓
  hitou