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「タンパク質」とサイレントキーワードを含む研究
【情報学】情報学フロンティア：機械学習 ／タンパク質を含む研究件
❏小区分34020:分析化学関連(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】DNAアプタマー
【研究期間】キャピラリー電気泳動
【研究代表者】次世代シーケンシング
【キーワード】分子認識
【概要】
❏生命に現在の20種類の標準アミノ酸は必要か:遺伝暗号改変による理工学アプローチ(19H00985)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】木賀 大介 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 機械学習 / 合成生物学 / 遺伝暗号 / 進化分子工学
【概要】
❏機能発現・判別を指向するDNAアプタマーの電気泳動選抜(19H02740)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 伸吾 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60343018)
【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)
【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...
【情報学】情報学フロンティア：深層学習 ／タンパク質を含む研究件
❏分子シミュレーションと深層学習の連携によるペプチドの高精度ドッキング予測と設計(21K12122)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80178970)
【キーワード】抗ウィルスペプチド / ペプチド設計 / 深層学習 / タンパク質 / ドッキング予測 (他6件)
【概要】新規抗ウイルスペプチド（AVP）の計算機による生成を目的としたシステムFeedback-AVPGANを開発した。Feedback-AVPGANでは、敵対性生成ネットワーク（GAN）を用いて新規のペプチドを生成する。さらに、抗ウイルス性のあるペプチドの生成を効率化するため、フィードバック法を用いる。フィードバック法は、GANによるペプチドの生成において、既知のペプチドだけからでなく、生成した合成デー...
❏タンパク質界面の複雑ダイナミクスの解析：機械学習とMD計算に基づく新手法の開拓(18K05025)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学 / 機械学習 / シミュレーション / 分子動力学シミュレーション / 古典力学 (他11件)
【概要】機械学習技術の発展により、人工知能は画像認識やチェスや囲碁などの分野において人間の知能を凌駕するようになってきた。近年、AlphaFoldのような先進的なタンパク質構造予測技術においても、機械学習が中心的な役割を担っている。本研究では、こうした機械学習技術を分子科学に導入することによって、タンパク質間に見られる重要なダイナミクス現象を解き明かしていくことを目指している。 これまでの研究で、基本的な...
❏膜タンパク質の天然変性領域の予測と解析(17F17050)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2017-10-13 - 2020-03-31
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80178970)
【キーワード】天然変性 / タンパク質 / 深層学習 / MoRF / PSSM
【概要】MoRFs（molecular recognition features）は、他分子との結合により、天然変性状態から非天然変性状態に遷移する領域で、細胞の分子相互作用ネットワークにおいて重要な役割を果たし、多くのヒトの疾患に関与する天然変性タンパク質（IDP）の重要な機能領域である。MoRFsの予測の大きな問題は、「明確な配列特徴がない」という点で、これに対しては、アミノ酸残基の特性に対して因子分...
【情報学】情報学フロンティア：ハイパフォーマンス・コンピューティング ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏タンパク質電子構造DBシステムの構築(15K20929)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】蛋白質 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 電子状態 / 電子状態計算 / タンパク質 (他9件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、計算構造モデリングの自動化とQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行い、タンパク質電子状態データベースへの計算事例追加をより加速させるための基盤技術を確立した。YAML形式の入力ファイルを採用することで、プログラミングなしに安全かつ簡便にQCLO法を利用したタンパク質電子状態計算が可能となった。開発したソースコードはインターネット上に公開済みである...
❏第3世代密度汎関数法の展開とタンパク質ボルン-オッペンハイマー分子動力学法の研究(15H02046)
【研究テーマ】計算科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】ハイパフォーマンス・コンピューティング / タンパク質 / 物性理論 / 量子化学 / 密度汎関数法 (他11件)
【概要】超並列計算環境に適したタンパク質の正準(標準)分子軌道計算・分子動力学シミュレーションに関する基盤技術の研究開発を行った。第３世代密度汎関数法に基づく正準分子軌道計算ソフトウェアProteinDFの改良と力計算機能の追加・並列化を行った。ProteinDFと分子動力学計算ソフトウェアGromacsとの連成システムを開発し、本システムが小規模タンパク質において動作することを確認した。また、分子動力学...
【複合領域】子ども学：運動 ／タンパク質を含む研究件
❏運動によるタンパク質消化吸収系機構の変化とそのメカニズムの解明(20K19481)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】松永 裕 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10850133)
【キーワード】運動 / 消化吸収 / タンパク質
【概要】運動や栄養摂取が骨格筋に与える効果の解明が進む一方で、摂取した栄養素を処理する消化吸収器官においては、運動によってどのような影響を受けるのか未だ詳細が明らかではない。本研究では、運動が栄養素の消化吸収機能に与える影響およびそのメカニズムの解明を目指す。 昨年度は、実験動物を用いて、運動後に摂取温度や頻度の条件を変えた糖質溶液を摂取させ、その後の吸収動態および組織への影響を検討した。今年度はそれらの...
❏運動誘発性炎症作用における翻訳動態変化の網羅的解析(26560370)
【研究テーマ】スポーツ科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】鈴木 克彦 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)
【キーワード】運動 / 翻訳動態 / Ribosome profiling / 次世代シーケンサー / マウス (他17件)
【概要】これまで多くの研究がなされてきた転写動態変化に関連する作用機序に加え、翻訳動態変化も生体システムに重要な影響を及ぼしている。また近年、これまでは技術的に困難であった翻訳動態変化を網羅的に解析可能な技術（Ribosome profiling）が開発され、次世代シーケンサーにより解析することで、それぞれのmRNAが実際はどの程度翻訳されていたのかを網羅的かつ１塩基単位の高精度で解析することができるよう...
【複合領域】一般理論：イメージングプレート ／タンパク質を含む研究件
❏分子複合体用結晶の実験室X腺光学系の開発と適用(10359003)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】箱嶋 敏雄 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (00164773)
【キーワード】X線 / 微小結晶 / 回折 / 蛋白質 / DNA (他12件)
【概要】実験室での生体高分子複合体用のX腺強度データ収集システムを構築した。本システムは、リガク(株)社製の回折計RAXIS-IVと微小焦点のX腺発生機FR-Cからなる。強2枚のイメージングプレートを用いて、度の読みとり時間は短縮するようになっている。X腺ビームはミラーで集光してある。本システムを用いて、蛋白質-DNA複合体、蛋白質-GTP複合体、蛋白質-蛋白質複合体のX腺強度データ収集と、それらの構造解...
❏微小蛋白質結晶の異常分散法によるX線構造解析法の開発(02558011)
【研究テーマ】結晶学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1990 - 1992
【研究代表者】佐藤 能雅 東京大学, 薬学部, 教授 (30150014)
【キーワード】微小結晶 / 蛋白質 / X線結晶構造解析 / イメージングプレート / シンクロトロン放射光 (他13件)
【概要】微小蛋白質結晶のX線構造解析法の開発を目的とし、輝尽性蛍光体イメージングプレートを採用した高感度で高精度のX線カメラ露光リアルタイム検出装置を試作し、X線異常分散効果を利用して構造解析の処理を行うための計算機プログラムシステムを開発した。これらを用い、シンクロトロン放射光による異常分散効果を最適化した回折データを微小蛋白質結晶について測定し、抗体など3種の蛋白質の結晶構造を解析した。 ダンシルリジ...
【複合領域】一般理論：微小結晶 ／タンパク質を含む研究件
❏分子複合体用結晶の実験室X腺光学系の開発と適用(10359003)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】箱嶋 敏雄 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (00164773)
【キーワード】X線 / 微小結晶 / 回折 / 蛋白質 / DNA (他12件)
【概要】実験室での生体高分子複合体用のX腺強度データ収集システムを構築した。本システムは、リガク(株)社製の回折計RAXIS-IVと微小焦点のX腺発生機FR-Cからなる。強2枚のイメージングプレートを用いて、度の読みとり時間は短縮するようになっている。X腺ビームはミラーで集光してある。本システムを用いて、蛋白質-DNA複合体、蛋白質-GTP複合体、蛋白質-蛋白質複合体のX腺強度データ収集と、それらの構造解...
❏微小蛋白質結晶の異常分散法によるX線構造解析法の開発(02558011)
【研究テーマ】結晶学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1990 - 1992
【研究代表者】佐藤 能雅 東京大学, 薬学部, 教授 (30150014)
【キーワード】微小結晶 / 蛋白質 / X線結晶構造解析 / イメージングプレート / シンクロトロン放射光 (他13件)
【概要】微小蛋白質結晶のX線構造解析法の開発を目的とし、輝尽性蛍光体イメージングプレートを採用した高感度で高精度のX線カメラ露光リアルタイム検出装置を試作し、X線異常分散効果を利用して構造解析の処理を行うための計算機プログラムシステムを開発した。これらを用い、シンクロトロン放射光による異常分散効果を最適化した回折データを微小蛋白質結晶について測定し、抗体など3種の蛋白質の結晶構造を解析した。 ダンシルリジ...
【環境学】環境解析学：細胞外酵素 ／タンパク質を含む研究件
❏海洋表層における高分子溶存有機物の分解過程-微生物,地球化学的アプローチ(08458142)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
【キーワード】海洋 / 溶存有機物 / 細菌 / タンパク質 / 炭素低環 (他12件)
【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...
❏海洋における高分子溶存有機物の動態を支配する微生物代謝過程(06680489)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
【キーワード】海洋炭素循環 / 微生物 / 溶存有機物 / コロイド / タンパク質 (他12件)
【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...
【環境学】環境保全学：溶存有機物 ／タンパク質を含む研究件
❏海洋表層における高分子溶存有機物の分解過程-微生物,地球化学的アプローチ(08458142)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
【キーワード】海洋 / 溶存有機物 / 細菌 / タンパク質 / 炭素低環 (他12件)
【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...
❏海洋における高分子溶存有機物の動態を支配する微生物代謝過程(06680489)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
【キーワード】海洋炭素循環 / 微生物 / 溶存有機物 / コロイド / タンパク質 (他12件)
【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...
【環境学】環境保全学：分析 ／タンパク質を含む研究件
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏漂泳性ヒトデ幼生における摂餌・栄養代謝の特性に関する生理化学的研究(15K14806)
【研究テーマ】水圏生命科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】池上 晋 慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 訪問教授 (80011980)
【キーワード】ヒトデ / 幼生 / トランスグルタミナーゼ / ヒストン修飾 / 珪藻 (他8件)
【概要】棘皮動物イトマキヒトデの受精卵は胚を経てビピンナリア幼生となる。幼生は珪藻などを摂餌して成長し、ブラキオラリア幼生に移行する。イトマキヒトデ胚の細胞核にはトランスグルタミナーゼが存在する。このタンパク質の生成をそのmRNA と結合するモルフォリノアンチセンスオリゴの注入によって阻止すると、胚は正常にビピンナリアとなるが、ブラキオラリア幼生にはならない。13C標識珪藻を給餌すると、幼生の主要タンパク...
❏精密設計された機能性表面によるマイクロ・バイオアナリシスデバイスの開発(20700399)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】長瀬 健一 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (10439838)
【キーワード】インテリジェント材料 / 温度応答性表面 / 相互作用 / 分析 / タンパク質 (他6件)
【概要】本研究では、温度応答性高分子ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)とアクリル酸、ブチルメタクリレートの共重合体を精密重合法によってシリカ表面に高密度に修飾し、温度に応答して低分子薬剤・ペプチド・タンパク質などの生理活性物質を分析・分離するシステムの構築をおこなった。 ...
【数物系科学】物理学：蛍光分光 ／タンパク質を含む研究件
❏時間分解蛍光測定によるタンパク質内部運動と協奏する水和構造変化の解析(22244054)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30227764)
【キーワード】タンパク質水和 / 水和構造 / 分子動力学シミュレーション / 蛍光分光 / 和周波測定 (他31件)
【概要】生命活動の素過程を担うタンパク質分子は水環境において構造形成し機能する。何故水環境を必要とするのかを理解するには、タンパク質表面での水分子の運動をピコ秒時間分解能と原子分解能で探る必要がある。本研究では、タンパク質からの時間分解蛍光測定装置を開発しながら、特徴的なドメイン運動を行うタンパク質について、その運動の原因となっている水和構造変化を蛍光測定、結晶構造解析などの実験と大規模な分子動力学シミュ...
❏多光子励起による単一タンパク質分光装置の作製(17750006)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助手 (70371705)
【キーワード】単一分子分光 / タンパク質 / 分光 / 蛍光分光 / 単一分子 (他7件)
【概要】本研究課題は「多光子励起による単一タンパク質分光装置の作製」である。本年度はこの研究に対してすべての光学系に反射光学系を用いた低温の顕微鏡を作製し、研究に取り組んだ。本年度中に論文掲載まで至らなかったものの、本課題を遂行するに必要であった「低温で使える反射型対物レンズの開発」および「多光子励起による単一タンパク質の観測」に成功し、論文を投稿および執筆中である。2年間という短い期間のうちに二報の欧文...
【数物系科学】物理学：タンパク質水和 ／タンパク質を含む研究件
❏時間分解蛍光測定によるタンパク質内部運動と協奏する水和構造変化の解析(22244054)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30227764)
【キーワード】タンパク質水和 / 水和構造 / 分子動力学シミュレーション / 蛍光分光 / 和周波測定 (他31件)
【概要】生命活動の素過程を担うタンパク質分子は水環境において構造形成し機能する。何故水環境を必要とするのかを理解するには、タンパク質表面での水分子の運動をピコ秒時間分解能と原子分解能で探る必要がある。本研究では、タンパク質からの時間分解蛍光測定装置を開発しながら、特徴的なドメイン運動を行うタンパク質について、その運動の原因となっている水和構造変化を蛍光測定、結晶構造解析などの実験と大規模な分子動力学シミュ...
❏蛋白質水和構造のインフォマティクス(13480214)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30227764)
【キーワード】蛋白質結晶学 / 極低温結晶構造解析 / 分子動力学計算 / 蛋白質水和構造 / ドメイン運動 (他13件)
【概要】精緻な分子機械である蛋白質の動作原理や構造構築原理を解明し、その巧みさを学び取ろうと、膨大な数の立体構造解析が行われている。一方で、蛋白質がなぜ水の中で立体構造形成するのか、水は蛋白質ダイナミクスにどのような影響を及ぼすのかといった点については十分明らかにされてきたわけではない。本研究では、蛋白質と水の相互作用をより深く知ることで、蛋白質の立体構造形成、ダイナミクスや機能発現における水の役割をミク...
【数物系科学】物理学：タンパク質水和構造 ／タンパク質を含む研究件
❏時間分解蛍光測定によるタンパク質内部運動と協奏する水和構造変化の解析(22244054)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30227764)
【キーワード】タンパク質水和 / 水和構造 / 分子動力学シミュレーション / 蛍光分光 / 和周波測定 (他31件)
【概要】生命活動の素過程を担うタンパク質分子は水環境において構造形成し機能する。何故水環境を必要とするのかを理解するには、タンパク質表面での水分子の運動をピコ秒時間分解能と原子分解能で探る必要がある。本研究では、タンパク質からの時間分解蛍光測定装置を開発しながら、特徴的なドメイン運動を行うタンパク質について、その運動の原因となっている水和構造変化を蛍光測定、結晶構造解析などの実験と大規模な分子動力学シミュ...
❏蛋白質水和構造のインフォマティクス(13480214)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30227764)
【キーワード】蛋白質結晶学 / 極低温結晶構造解析 / 分子動力学計算 / 蛋白質水和構造 / ドメイン運動 (他13件)
【概要】精緻な分子機械である蛋白質の動作原理や構造構築原理を解明し、その巧みさを学び取ろうと、膨大な数の立体構造解析が行われている。一方で、蛋白質がなぜ水の中で立体構造形成するのか、水は蛋白質ダイナミクスにどのような影響を及ぼすのかといった点については十分明らかにされてきたわけではない。本研究では、蛋白質と水の相互作用をより深く知ることで、蛋白質の立体構造形成、ダイナミクスや機能発現における水の役割をミク...
【数物系科学】物理学：ドメイン運動 ／タンパク質を含む研究件
❏時間分解蛍光測定によるタンパク質内部運動と協奏する水和構造変化の解析(22244054)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30227764)
【キーワード】タンパク質水和 / 水和構造 / 分子動力学シミュレーション / 蛍光分光 / 和周波測定 (他31件)
【概要】生命活動の素過程を担うタンパク質分子は水環境において構造形成し機能する。何故水環境を必要とするのかを理解するには、タンパク質表面での水分子の運動をピコ秒時間分解能と原子分解能で探る必要がある。本研究では、タンパク質からの時間分解蛍光測定装置を開発しながら、特徴的なドメイン運動を行うタンパク質について、その運動の原因となっている水和構造変化を蛍光測定、結晶構造解析などの実験と大規模な分子動力学シミュ...
❏蛋白質水和構造のインフォマティクス(13480214)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30227764)
【キーワード】蛋白質結晶学 / 極低温結晶構造解析 / 分子動力学計算 / 蛋白質水和構造 / ドメイン運動 (他13件)
【概要】精緻な分子機械である蛋白質の動作原理や構造構築原理を解明し、その巧みさを学び取ろうと、膨大な数の立体構造解析が行われている。一方で、蛋白質がなぜ水の中で立体構造形成するのか、水は蛋白質ダイナミクスにどのような影響を及ぼすのかといった点については十分明らかにされてきたわけではない。本研究では、蛋白質と水の相互作用をより深く知ることで、蛋白質の立体構造形成、ダイナミクスや機能発現における水の役割をミク...
【数物系科学】物理学：構造アンサンブル ／タンパク質を含む研究件
❏水素結合の方向性を厳密に取り扱った高信頼度な蛋白質分子力場の開発(21K03489)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】苙口 友隆 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90589821)
【キーワード】蛋白質 / 構造アンサンブル / 分子力場 / 分子動力学シミュレーション / 蛋白質分子力場 (他6件)
【概要】本研究課題は、申請者が開発してきた多点電荷原子モデルを導入した分子力場を電荷分布と共有結合項の両方に関して最適化を行うことで、水素結合を正しく取り扱い、かつ生体分子構造に関する実験データを再現できる分子力場を開発することを目的としている。分子力場を検証できる実験データとして最適なものは、蛋白質の構造アンサンブルに関する情報を与えてくれるものである。そのような実験手法としては溶液X戦散乱（SAXS）...
❏生体分子の機能発揮機構における水和構造の役割の解明(17H04854)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】苙口 友隆 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90589821)
【キーワード】生体分子 / 機能的構造変化 / 水和構造 / 溶媒和自由エネルギー / 分子動力学シミュレーション (他17件)
【概要】本研究の目的は、「蛋白質の構造変化過程における水和構造の役割の解明」である。この目的のためには、蛋白質の溶液中における構造アンサンブルを可視化し、そのアンサンブルの形成におけるすわい構造の自由エネルギー寄与を明らかにする必要がある。そのために、(1)実験とMDシミュレーションの統合的手法による蛋白質構造アンサンブル可視化法の開発を行い、さらに、(2)蛋白質構造変化に伴う溶媒和自由エネルギー変化の解...
【数物系科学】物理学：水分子 ／タンパク質を含む研究件
❏水分子ダイナミクス測定と分子計算によるタンパク質劣化と最適保護物質特性の予測(21K18684)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31
【研究代表者】白樫 了 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80292754)
【キーワード】タンパク質 / 水分子ダイナミクス / 回転緩和時間 / 水分子 / 保護物質 (他6件)
【概要】タンパク質分子と水分子の水素結合は，タンパク質の保存・安定性を大きく左右する．とくにタンパク質分子表面の水分子のダイナミクスは，タンパク質の劣化を支配することが知られている．本研究では，水分子のダイナミクス（具体的には回転緩和時間）を支配する現象を明らかにすることで，回転緩和時間を制御しうる保護物質の物性を調べることを目指している． 当該年度は，上記の目的の最初の段階で重要となる，タンパク質水溶液...
❏構造に基づく理論的手法による光合成蛋白質におけるプロトン移動機構の解明(26800224)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20514516)
【キーワード】光合成 / プロトン移動 / 水分解 / 量子化学 / 分子動力学 (他18件)
【概要】高等植物・藻類が行っている酸素発生型の光合成では，光化学系II (PSII) 蛋白質が光エネルギーを使って水分子を分解し，１つの酸素分子と４つのプロトンが発生する．この水分解反応の機構を量子化学的計算によって明らかにした．４段階からなる水分解反応において，第一段階で１つのプロトンがPSIIの活性部位(Mn4CaO5錯体) 近くの水分子鎖を通って排出される．第三段階では，別のプロトンが錯体付近に存在...
【数物系科学】物理学：水和構造 ／タンパク質を含む研究件
❏生体分子の機能発揮機構における水和構造の役割の解明(17H04854)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】苙口 友隆 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90589821)
【キーワード】生体分子 / 機能的構造変化 / 水和構造 / 溶媒和自由エネルギー / 分子動力学シミュレーション (他17件)
【概要】本研究の目的は、「蛋白質の構造変化過程における水和構造の役割の解明」である。この目的のためには、蛋白質の溶液中における構造アンサンブルを可視化し、そのアンサンブルの形成におけるすわい構造の自由エネルギー寄与を明らかにする必要がある。そのために、(1)実験とMDシミュレーションの統合的手法による蛋白質構造アンサンブル可視化法の開発を行い、さらに、(2)蛋白質構造変化に伴う溶媒和自由エネルギー変化の解...
❏時間分解蛍光測定によるタンパク質内部運動と協奏する水和構造変化の解析(22244054)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30227764)
【キーワード】タンパク質水和 / 水和構造 / 分子動力学シミュレーション / 蛍光分光 / 和周波測定 (他31件)
【概要】生命活動の素過程を担うタンパク質分子は水環境において構造形成し機能する。何故水環境を必要とするのかを理解するには、タンパク質表面での水分子の運動をピコ秒時間分解能と原子分解能で探る必要がある。本研究では、タンパク質からの時間分解蛍光測定装置を開発しながら、特徴的なドメイン運動を行うタンパク質について、その運動の原因となっている水和構造変化を蛍光測定、結晶構造解析などの実験と大規模な分子動力学シミュ...
❏蛋白質水和構造のインフォマティクス(13480214)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30227764)
【キーワード】蛋白質結晶学 / 極低温結晶構造解析 / 分子動力学計算 / 蛋白質水和構造 / ドメイン運動 (他13件)
【概要】精緻な分子機械である蛋白質の動作原理や構造構築原理を解明し、その巧みさを学び取ろうと、膨大な数の立体構造解析が行われている。一方で、蛋白質がなぜ水の中で立体構造形成するのか、水は蛋白質ダイナミクスにどのような影響を及ぼすのかといった点については十分明らかにされてきたわけではない。本研究では、蛋白質と水の相互作用をより深く知ることで、蛋白質の立体構造形成、ダイナミクスや機能発現における水の役割をミク...
【数物系科学】物理学：物性理論 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏第3世代密度汎関数法の展開とタンパク質ボルン-オッペンハイマー分子動力学法の研究(15H02046)
【研究テーマ】計算科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】ハイパフォーマンス・コンピューティング / タンパク質 / 物性理論 / 量子化学 / 密度汎関数法 (他11件)
【概要】超並列計算環境に適したタンパク質の正準(標準)分子軌道計算・分子動力学シミュレーションに関する基盤技術の研究開発を行った。第３世代密度汎関数法に基づく正準分子軌道計算ソフトウェアProteinDFの改良と力計算機能の追加・並列化を行った。ProteinDFと分子動力学計算ソフトウェアGromacsとの連成システムを開発し、本システムが小規模タンパク質において動作することを確認した。また、分子動力学...
【数物系科学】物理学：低温 ／タンパク質を含む研究件
❏インフルエンザウィルスのプロトンチャネルの高次構造の一分子観測(23685002)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】タンパク質 / １分子観察 / 低温 / 分光 / 構造 (他14件)
【概要】温度1.5 Kに冷却した生体分子の三次元イメージングをするための１分子蛍光顕微鏡を開発した。この顕微鏡の特性をＱdotにより評価した。まず、この顕微鏡は635, 532, 405 nmのどの波長でも色収差なく使用することが可能であった。さらに、その焦点付近の光分布（点像分布関数）は理論値の1.2倍以下であった。これを用いて、２個の分子の位置決定精度（解像度）を見積もったところ、焦平面方向が3 nm...
❏単一タンパク質の振動分光(19685001)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】分光 / 低温 / タンパク質 / 単一分子分光 / 赤外 (他15件)
【概要】本研究では、これまで誰も成功していなかったタンパク質の中赤外吸収スペクトルの1分子観測に成功した。これまで、中赤外吸収を測定するには、感度が良いとされる顕微赤外分光装置でも、100万個のタンパク質が必要であり、1分子の観測例は無かった。そこで、我々は従来法を改良するのではなく、以下に示す全く新しい光学課程を用いて、これを1分子観測を実現した。数ケルビンでも、タンパク質を結合させた色素の蛍光測定し続...
【数物系科学】物理学：安定性 ／タンパク質を含む研究件
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏蛋白質の折りたたみ反応の階層的モデルの検証(13780522)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】新井 宗仁 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究員 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / モルテン・グロビュール状態 / 反応速度論 / 遷移状態 (他10件)
【概要】昨年度に引き続き、α-ラクトアルブミン(α-LA)のフォールディング反応における遷移状態の構造特徴づけを、Φ値解析法を用いて行った。今年度は特に、α-LAのβドメインやCヘリックス周辺に変異を導入した一アミノ酸置換体を多数作成し、α-LAの遷移状態の構造解析を行った。平衡条件下でのアンフォールディング測定の結果、変異体はどれも野生型より不安定化しており、Φ値解析に有効な試料であった。次に、ストップ...
【数物系科学】物理学：分子動力学シミュレーション ／タンパク質を含む研究件
❏水素結合の方向性を厳密に取り扱った高信頼度な蛋白質分子力場の開発(21K03489)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】苙口 友隆 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90589821)
【キーワード】蛋白質 / 構造アンサンブル / 分子力場 / 分子動力学シミュレーション / 蛋白質分子力場 (他6件)
【概要】本研究課題は、申請者が開発してきた多点電荷原子モデルを導入した分子力場を電荷分布と共有結合項の両方に関して最適化を行うことで、水素結合を正しく取り扱い、かつ生体分子構造に関する実験データを再現できる分子力場を開発することを目的としている。分子力場を検証できる実験データとして最適なものは、蛋白質の構造アンサンブルに関する情報を与えてくれるものである。そのような実験手法としては溶液X戦散乱（SAXS）...
❏タンパク質界面の複雑ダイナミクスの解析：機械学習とMD計算に基づく新手法の開拓(18K05025)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学 / 機械学習 / シミュレーション / 分子動力学シミュレーション / 古典力学 (他11件)
【概要】機械学習技術の発展により、人工知能は画像認識やチェスや囲碁などの分野において人間の知能を凌駕するようになってきた。近年、AlphaFoldのような先進的なタンパク質構造予測技術においても、機械学習が中心的な役割を担っている。本研究では、こうした機械学習技術を分子科学に導入することによって、タンパク質間に見られる重要なダイナミクス現象を解き明かしていくことを目指している。 これまでの研究で、基本的な...
❏生体分子の機能発揮機構における水和構造の役割の解明(17H04854)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】苙口 友隆 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90589821)
【キーワード】生体分子 / 機能的構造変化 / 水和構造 / 溶媒和自由エネルギー / 分子動力学シミュレーション (他17件)
【概要】本研究の目的は、「蛋白質の構造変化過程における水和構造の役割の解明」である。この目的のためには、蛋白質の溶液中における構造アンサンブルを可視化し、そのアンサンブルの形成におけるすわい構造の自由エネルギー寄与を明らかにする必要がある。そのために、(1)実験とMDシミュレーションの統合的手法による蛋白質構造アンサンブル可視化法の開発を行い、さらに、(2)蛋白質構造変化に伴う溶媒和自由エネルギー変化の解...
【数物系科学】地球惑星科学：X線回折 ／タンパク質を含む研究件
❏極低温下でのX線、中性子蛋白質結晶解析のための結晶冷装置の研究開発(11558086)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】中迫 雅由 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 講師 (30227764)
【キーワード】蛋白質 / 放射線損傷 / 低温結晶解析 / 大型放射光 / 低温冷却 (他12件)
【概要】大強度X線の利用が可能な大型放射光ビームラインでは、100Kにおいてさえ放射線損傷が生じることが明らかとなってきた。この現象は、10^<12>〜10^<13>photon/秒にもおよぶ大強度X線によってガラス状に凍結された水が部分的に溶解し、発生したラジカルが拡散している可能性を強く示唆するものであった。この現象に立ち向かうには更に低い温度での回折実験が有効であることが低温...
❏超分子複合体のための高精度X線回析強度測定法の開発(06558102)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】月原 冨武 (月原 富武) 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00032277)
【キーワード】生体超分子複合体 / 結晶構造解析 / X線回析 / 蛋白質 / X線回折 (他9件)
【概要】生体超分子複合体の結晶はその単位格子が通常のタンパク質に比べて、1桁ないし2桁大きいために、回析強度データ収集にさまざまな問題点が生じてくる。この研究では、大きな格子定数を持つ生体超分子複合体結晶の回析強度データ収集法を確立するために研究を行った。 格子定数が大きくなることによって生じる問題は、回析斑点間の距離が狭くなり、その分離が困難になることと、回析強度が弱くなるために精密な強度データを得るこ...
【数物系科学】地球惑星科学：速度論 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質の弱い相互作用トリガーシステムの解明とその設計提案(18H02082)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 熱力学 / 速度論 / リガンド / 相互作用 (他10件)
【概要】申請者は、低親和性相互作用蛋白質の熱力学と速度論を精密に解析することにより、蛋白質相互作用の質に関する新しい知見を提唱することを試みた。OMD蛋白質の相互作用解析においては、脱水和を伴うエントロピー駆動型の低親和性結合により機能を果たしていることが明らかとなった。FcγRIIIaの抗体間相互作用解析においては、結合界面ではない可変領域の違いや糖鎖修飾の違いが低親和性における分子認識に差異を与えてい...
❏物理化学的理解に基づく蛋白質間相互作用プロセス制御剤の探索と設計(16H02420)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質-蛋白質相互作用 / 抗体 / 低分子 / 阻害剤 / 熱力学 (他12件)
【概要】本研究では、癌疾患に関連するPPI、細菌感染に関連するPPIなど、創薬へとつながる有力なモデルPPIを選択し、熱力学、速度論、そして計算科学を駆使して、これらPPIの精密な相互作用解析と、抗体や低分子化合物によるPPIに対する阻害機構解明を行った。１つの標的蛋白質に対して、PPIのプロセスに関連する中間体構造を制御する制御剤を得ることに成功した。さらに、これら抗体と低分子それぞれに関する阻害メカニ...
❏相互作用活性化エネルギーに基づく蛋白質制御剤の創出(15K17882)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 薬剤 / 熱力学 / 速度論 / 活性化エネルギー (他8件)
【概要】細胞増殖シグナルに関わるがん標的分子ERK2と、その既知薬剤であるFR、CAY、SCHを選択し、速度論パラメータにおける温度依存性を解析した。FRとの相互作用においては、その変異体解析の結果、遷移状態では結合サイト周辺で脱水和、及び分子内相互作用の切断による構造の緩みが起きていることが示唆された。さらにCAYとSCHの解析から、遷移状態における活性化エンタルピーはより不利に、一方活性化エントロピー...
【数物系科学】天文学：化学物理 ／タンパク質を含む研究件
❏超高速コヒーレント分光で検証可能な励起エネルギー移動の包括的理論(22740276)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20514516)
【キーワード】光合成 / 蛋白質 / 非線形光学分光 / クロロフィル / 電子移動 (他25件)
【概要】植物や藻類の行う光合成では，蛋白質に埋め込まれた色素が光のエネルギーを集め，そのエネルギーを効率よく伝達している．そのエネルギーは電子移動やプロトン移動を引き起こすことに使われ，水の分解・酸素発生反応を実現している．反応のしくみを明らかにするためには，実験的にだけでなく，理論的に（計算機を用いるなどして計算することによって）アプローチすることも不可欠である．本研究では，実験結果をうまく説明できる理...
❏単一タンパク質の振動分光(19685001)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】分光 / 低温 / タンパク質 / 単一分子分光 / 赤外 (他15件)
【概要】本研究では、これまで誰も成功していなかったタンパク質の中赤外吸収スペクトルの1分子観測に成功した。これまで、中赤外吸収を測定するには、感度が良いとされる顕微赤外分光装置でも、100万個のタンパク質が必要であり、1分子の観測例は無かった。そこで、我々は従来法を改良するのではなく、以下に示す全く新しい光学課程を用いて、これを1分子観測を実現した。数ケルビンでも、タンパク質を結合させた色素の蛍光測定し続...
【数物系科学】天文学：X線 ／タンパク質を含む研究件
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏膜輸送体の作動機構の構造基盤の解明(24227004)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】濡木 理 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10272460)
【キーワード】X線結晶構造解析 / チャネル / トランスポーター / 遺伝学 / 電気生理学 (他15件)
【概要】イオンチャネルに関しては，新規に同定したMg2+チャネルMgtE，TRICチャネル，P2Xチャネルに関して高分解能の結晶構造に基づき，基質認識機構，輸送制御機構を解明した.トランスポーターに関しては，Ca2+/H+交換輸送体CAX，Fe2+排出輸送体FPN，糖の排出輸送体SWEET，ペプチド輸送体POT，アミノ酸排出輸送体YddG，多剤排出輸送体MATE，膜蛋白質の膜組み込みに働くYidCの高分解...
❏プロテインデータバンクを利用した蛋白質結晶の全自動分子置換法解析の研究(12480181)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】楠木 正巳 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (90135749)
【キーワード】分子置換法 / プロテインデータバンク / 蛋白質 / 結晶 / X線 (他7件)
【概要】立体構造が未知の蛋白質の結晶解析では、それとアミノ酸配列の高い類似性(30-50%以上)のある蛋白質の立体構造が既知である場合、その蛋白質の原子座標をサーチモデルとして分子置換法による結晶解析が可能である。回転・並進関数のためのサーチモデルをプロテインデータバンクのエントリーの中から自動的に複数個構築し、この中から回転関数・並進関数で正解を与えるものを自動的に探し出す。この方法により結晶解析のプロ...
【化学】基礎化学：オブジェクト指向による並列化 ／タンパク質を含む研究件
❏複数の電子受容色素を持つタンパク質の電子状態と電子移動反応の研究(09640611)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】柏木 浩 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (10000853)
【キーワード】密度汎関数法 / タンパク質 / 全電子計算 / 大規模計算 / 収束法 (他16件)
【概要】本研究者らはタンパク質全体の電子状態を量子論的な方法に基づいて計算する手法を構築し、タンパク質の性質や反応を電子レベルで理解することを目的に、大型分子や金属錯体の電子状態計算に有効な密度汎関数法に基づく分子軌道法プログラムを作成・発展させた。計画最終年度では小タンパク質の全電子計算の実行と、タンパク質内電子トンネリング機構を解析するシステムの作成を達成した。本研究を通して得られた主な成果を以下に箇...
❏電子受容色素を持つタンパク質の電子状態と電子移動経路の理論的研究(07640682)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】柏木 浩 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (10000853)
【キーワード】タンパク質 / 密度汎関数法 / オブジェクト指向プログラミング / チトクロムC_3 / オブジェクト指向による並列化 (他11件)
【概要】本年度は電子受容色素を持つタンパク質の巨大で複雑な電子状態をいかに効率的に計算させるかを最大の焦点とした。平成8年度の成果は以下の通りである。 1.タンパク質の全電子波動関数を計算する独自の密度汎関数法プログラムのほぼ全計算過程を並列化した。本研究で開発した密度汎関数法プログラムはオブジェクト指向技術を取り入れている。並列化にもこの技術を導入することにより、計算シナリオ部・計算実行部・並列処理通信...
【化学】基礎化学：オブジェクト指向プログラミング ／タンパク質を含む研究件
❏複数の電子受容色素を持つタンパク質の電子状態と電子移動反応の研究(09640611)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】柏木 浩 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (10000853)
【キーワード】密度汎関数法 / タンパク質 / 全電子計算 / 大規模計算 / 収束法 (他16件)
【概要】本研究者らはタンパク質全体の電子状態を量子論的な方法に基づいて計算する手法を構築し、タンパク質の性質や反応を電子レベルで理解することを目的に、大型分子や金属錯体の電子状態計算に有効な密度汎関数法に基づく分子軌道法プログラムを作成・発展させた。計画最終年度では小タンパク質の全電子計算の実行と、タンパク質内電子トンネリング機構を解析するシステムの作成を達成した。本研究を通して得られた主な成果を以下に箇...
❏電子受容色素を持つタンパク質の電子状態と電子移動経路の理論的研究(07640682)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】柏木 浩 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (10000853)
【キーワード】タンパク質 / 密度汎関数法 / オブジェクト指向プログラミング / チトクロムC_3 / オブジェクト指向による並列化 (他11件)
【概要】本年度は電子受容色素を持つタンパク質の巨大で複雑な電子状態をいかに効率的に計算させるかを最大の焦点とした。平成8年度の成果は以下の通りである。 1.タンパク質の全電子波動関数を計算する独自の密度汎関数法プログラムのほぼ全計算過程を並列化した。本研究で開発した密度汎関数法プログラムはオブジェクト指向技術を取り入れている。並列化にもこの技術を導入することにより、計算シナリオ部・計算実行部・並列処理通信...
【化学】基礎化学：波動関数 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏タンパク質電子構造DBシステムの構築(15K20929)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】蛋白質 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 電子状態 / 電子状態計算 / タンパク質 (他9件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、計算構造モデリングの自動化とQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行い、タンパク質電子状態データベースへの計算事例追加をより加速させるための基盤技術を確立した。YAML形式の入力ファイルを採用することで、プログラミングなしに安全かつ簡便にQCLO法を利用したタンパク質電子状態計算が可能となった。開発したソースコードはインターネット上に公開済みである...
❏電子波動関数から探る蛋白質の立体構造構築原理と機能予測(18657047)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】櫻井 実 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 教授 (50162342)
【キーワード】蛋白質 / 分子軌道 / 波動関数 / 立体構造 / 蛋白質機能 (他8件)
【概要】金属酵素(特に亜鉛含有蛋白質)のX線結晶構造に対し、蛋白質内での残基数の空間分布を金属からの距離の関数として統計的に分析するとともに、分子軌道の局在性をアミノ酸残基ごとに分けて整理し、金属に近い残基は他の残基と比べてフロンティア軌道付近に局在しやすいことを示した。また、これらのベンチマークデータ結果に基づいて金属タンパク質の金属結合部位予測法を探索した。 構造と機能が既知の蛋白質をCATRESやC...
【化学】基礎化学：量子化学 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏タンパク質電子構造DBシステムの構築(15K20929)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】蛋白質 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 電子状態 / 電子状態計算 / タンパク質 (他9件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、計算構造モデリングの自動化とQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行い、タンパク質電子状態データベースへの計算事例追加をより加速させるための基盤技術を確立した。YAML形式の入力ファイルを採用することで、プログラミングなしに安全かつ簡便にQCLO法を利用したタンパク質電子状態計算が可能となった。開発したソースコードはインターネット上に公開済みである...
❏第3世代密度汎関数法の展開とタンパク質ボルン-オッペンハイマー分子動力学法の研究(15H02046)
【研究テーマ】計算科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】ハイパフォーマンス・コンピューティング / タンパク質 / 物性理論 / 量子化学 / 密度汎関数法 (他11件)
【概要】超並列計算環境に適したタンパク質の正準(標準)分子軌道計算・分子動力学シミュレーションに関する基盤技術の研究開発を行った。第３世代密度汎関数法に基づく正準分子軌道計算ソフトウェアProteinDFの改良と力計算機能の追加・並列化を行った。ProteinDFと分子動力学計算ソフトウェアGromacsとの連成システムを開発し、本システムが小規模タンパク質において動作することを確認した。また、分子動力学...
【化学】材料化学：単一分子分光 ／タンパク質を含む研究件
❏インフルエンザウィルスのプロトンチャネルの高次構造の一分子観測(23685002)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】タンパク質 / １分子観察 / 低温 / 分光 / 構造 (他14件)
【概要】温度1.5 Kに冷却した生体分子の三次元イメージングをするための１分子蛍光顕微鏡を開発した。この顕微鏡の特性をＱdotにより評価した。まず、この顕微鏡は635, 532, 405 nmのどの波長でも色収差なく使用することが可能であった。さらに、その焦点付近の光分布（点像分布関数）は理論値の1.2倍以下であった。これを用いて、２個の分子の位置決定精度（解像度）を見積もったところ、焦平面方向が3 nm...
❏単一アミノ酸分光(21655005)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】アミノ酸 / 単一分子分光 / 紫外分光 / 分光 / 顕微鏡 (他7件)
【概要】本研究課題の当初の目的は、アミノ酸残基を蛍光プロープとすることで単一タンパク質分光を全てのタンパク質に適応できる分光法とすることにある。この技術はプローブとしての高い応用性に加えて、光センサータンパク質の生理機能を解明につながる学術的にも重要なタンパク質の構造情報を引き出すことができると考えていた。 2年間の研究成果として、世界的に見てユニークな可視波長域(波長400-600nm)の単一分子蛍光分...
❏単一タンパク質の振動分光(19685001)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】分光 / 低温 / タンパク質 / 単一分子分光 / 赤外 (他15件)
【概要】本研究では、これまで誰も成功していなかったタンパク質の中赤外吸収スペクトルの1分子観測に成功した。これまで、中赤外吸収を測定するには、感度が良いとされる顕微赤外分光装置でも、100万個のタンパク質が必要であり、1分子の観測例は無かった。そこで、我々は従来法を改良するのではなく、以下に示す全く新しい光学課程を用いて、これを1分子観測を実現した。数ケルビンでも、タンパク質を結合させた色素の蛍光測定し続...
【化学】材料化学：量子化学計算 ／タンパク質を含む研究件
❏第3世代密度汎関数法の展開とタンパク質ボルン-オッペンハイマー分子動力学法の研究(15H02046)
【研究テーマ】計算科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】ハイパフォーマンス・コンピューティング / タンパク質 / 物性理論 / 量子化学 / 密度汎関数法 (他11件)
【概要】超並列計算環境に適したタンパク質の正準(標準)分子軌道計算・分子動力学シミュレーションに関する基盤技術の研究開発を行った。第３世代密度汎関数法に基づく正準分子軌道計算ソフトウェアProteinDFの改良と力計算機能の追加・並列化を行った。ProteinDFと分子動力学計算ソフトウェアGromacsとの連成システムを開発し、本システムが小規模タンパク質において動作することを確認した。また、分子動力学...
❏構造に基づく理論的手法による光合成蛋白質におけるプロトン移動機構の解明(26800224)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20514516)
【キーワード】光合成 / プロトン移動 / 水分解 / 量子化学 / 分子動力学 (他18件)
【概要】高等植物・藻類が行っている酸素発生型の光合成では，光化学系II (PSII) 蛋白質が光エネルギーを使って水分子を分解し，１つの酸素分子と４つのプロトンが発生する．この水分解反応の機構を量子化学的計算によって明らかにした．４段階からなる水分解反応において，第一段階で１つのプロトンがPSIIの活性部位(Mn4CaO5錯体) 近くの水分子鎖を通って排出される．第三段階では，別のプロトンが錯体付近に存在...
【化学】材料化学：α-ヘリックス ／タンパク質を含む研究件
❏αヘリックスまたはβシートのみの蛋白質大型単結晶の作成とそれらの光学活性の測定(13874050)
【研究テーマ】物理学一般
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】浅井 博 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063584)
【キーワード】光学活性 / 円二色性 / 旋光分散 / HAVP / タンパク質 (他11件)
【概要】我々はHAUP法を用いて結晶の光学活性(円二色性、旋光分散)の測定を試みた。用いた結晶は有機金属錯体トリスエチレンジアミンコバルト錯体のヨウ化物単結晶で、溶液中では可視領域にコットン効果最大をもつ物質である。我々はタンパク質単結晶光学活性測定を最終目的としてHAUP法での二色性分散および旋光性分散測定の手法を確立するためにこの物質を用いた。吸収を含めない場合の光学活性のHAUP法での測定は確立され...
❏タンパク質立体構造における局所構造モチーフの分類と解析(11680666)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】輪湖 博 早稲田大学, 社会科学部, 教授 (60158607)
【キーワード】タンパク質立体構造 / 立体構造モチーフ / Delaunay四面体 / 立体構造アラインメント / 相同タンパク質 (他17件)
【概要】タンパク質立体構造の構築原理を明らかにするために、異なるタンパク質の間に共通に見出される局所構造(モチーフ)を同定し、解析することを目的として研究を行った。局所構造の同定法としては、タンパク質の立体構造をDelaunay四面体で分割し、それぞれの四面体に局所構造を特徴づけるコードを付与する方法(Wako ＆ Yamato,1998)を用いた。当該研究期間において、次のことを行った。 (1)局所構造...
【化学】材料化学：分子ダイナミクス ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質界面の複雑ダイナミクスの解析：機械学習とMD計算に基づく新手法の開拓(18K05025)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学 / 機械学習 / シミュレーション / 分子動力学シミュレーション / 古典力学 (他11件)
【概要】機械学習技術の発展により、人工知能は画像認識やチェスや囲碁などの分野において人間の知能を凌駕するようになってきた。近年、AlphaFoldのような先進的なタンパク質構造予測技術においても、機械学習が中心的な役割を担っている。本研究では、こうした機械学習技術を分子科学に導入することによって、タンパク質間に見られる重要なダイナミクス現象を解き明かしていくことを目指している。 これまでの研究で、基本的な...
❏生命科学・創薬科学を指向した分子ダイナミクス分類理論の構築(15KT0103)
【研究テーマ】連携探索型数理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2020-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学シミュレーション / 分子生物学 / 数理科学 / 計算幾何学 / 時系列解析 (他17件)
【概要】計算機が進歩したことで、近年、生体分子の分子動力学シミュレーションを大規模におこなうことができるようになった。本研究では、分子動力学シミュレーションから数理科学的手法でダイナミクスの様々な特徴を抽出する手法を考案した。例えば、skeletal coreの概念を使うことで、解析の中で見かけの運動が現れてしまう効果を抑えることができるようになった。また、特異スペクトル変換法をおこなうことで運動の変化を...
【化学】複合化学：インテリジェント材料 ／タンパク質を含む研究件
❏精密設計された機能性表面によるマイクロ・バイオアナリシスデバイスの開発(20700399)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】長瀬 健一 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (10439838)
【キーワード】インテリジェント材料 / 温度応答性表面 / 相互作用 / 分析 / タンパク質 (他6件)
【概要】本研究では、温度応答性高分子ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)とアクリル酸、ブチルメタクリレートの共重合体を精密重合法によってシリカ表面に高密度に修飾し、温度に応答して低分子薬剤・ペプチド・タンパク質などの生理活性物質を分析・分離するシステムの構築をおこなった。 ...
❏インテリジェント細胞バイオセンシングシステムの創出(16360407)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】小畠 英理 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 助教授 (00225484)
【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)
【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...
【化学】複合化学：円偏光二色性 ／タンパク質を含む研究件
❏動物における乾燥耐性・極限環境耐性機構のプロテオーム解析(21710223)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】國枝 武和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10463879)
【キーワード】プロテオミクス / クマムシ / 極限環境耐性 / 乾眠 / 放射線耐性 (他13件)
【概要】ヨコヅナクマムシの持つ高い乾燥耐性・極限環境耐性を支えるタンパク質の候補として、加熱しても凝集しないクマムシ固有のタンパク質群を初めて同定しこれらのタンパク質群が乾燥前から大量に発現していることを明らかにした。また、同様の性質を持つタンパク質が乾燥耐性の弱いクマムシにおいても存在することを見出し、その凝集温度と乾燥耐性との間に一部相関関係が見られることを明らかにした。また、放射線耐性に関わるタンパ...
❏αヘリックスまたはβシートのみの蛋白質大型単結晶の作成とそれらの光学活性の測定(13874050)
【研究テーマ】物理学一般
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】浅井 博 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063584)
【キーワード】光学活性 / 円二色性 / 旋光分散 / HAVP / タンパク質 (他11件)
【概要】我々はHAUP法を用いて結晶の光学活性(円二色性、旋光分散)の測定を試みた。用いた結晶は有機金属錯体トリスエチレンジアミンコバルト錯体のヨウ化物単結晶で、溶液中では可視領域にコットン効果最大をもつ物質である。我々はタンパク質単結晶光学活性測定を最終目的としてHAUP法での二色性分散および旋光性分散測定の手法を確立するためにこの物質を用いた。吸収を含めない場合の光学活性のHAUP法での測定は確立され...
❏コレステリック液晶ガラスの創製とそのらせん構造に基づく光位相制御機能の応用(11555252)
【研究テーマ】高分子構造物性(含繊維)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】渡辺 順次 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90111666)
【キーワード】タンパク質 / セルロース / キチン質 / コレステリック液晶 / 螺旋構造 (他13件)
【概要】本研究は、省資源、省エネルギーを目指し、これら生体関連高分子をキラル高分子素材として利用し、それが形成するコレステリック液晶の螺旋構造を固化し、様々な光位相マニュピレーション機能を持つフィルムの作成を試みたものである。本研究で得た主要な結果を以下に記す。 1.高分子コレステリック液晶素材として,天然由来の蛋白質,合成ポリペプチド,セルロース,キチンなどの多糖類がある。これらは,もちろん,棒状でかつ...
【化学】複合化学：シクロデキストリン ／タンパク質を含む研究件
❏GM2型脂質ラフトの可視化と構成タンパク質の同定及び新規機能の解明(22657029)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】広瀬 茂久 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (10134199)
【キーワード】脂質 / タンパク質 / 糖鎖 / 細胞膜 / 脂質ラフト (他13件)
【概要】神経芽腫細胞とガングリオシドGM2に対する抗体(anti-GM2)を組み合わせることにより,これまで難しかった脂質ラフトの光学顕微鏡レベルでのイメージングに成功した。GM2ラフトとフロチリンの相互作用(共局在)を確認した。さらにラフトの主要脂質成分(ガングリオシドとコレステロール)の一つであるコレステロール含量に依存してエンドサイトーシス後の運命,すなわちリサイクル系に入るかあるいはリソゾームに送...
❏コンビナトリアルアプローチによる人工シャペロン分子の開発とプロテオミクスへの応用(19760549)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】人工シャペロン / リフォールディング / コンビナトリアルアプローチ / プロテオミクス / 凝集抑制剤 (他15件)
【概要】リード化合物の構造を多様化した候補合成小分子ライブラリーを合成し、その中から水溶液に添加することによって蛋白質の構造形成をほとんど阻害せずに蛋白質の凝集を効果的に抑制できる分子を探索し、既存の蛋白質凝集抑制剤よりも蛋白質のリフォールディング収率を大幅に向上できる分子を開発することに成功した。また、合成小分子添加剤を添加することによって、SDS-PAGE 後のゲル内での酵素の再生速度と再生率が向上す...
❏生物活性を持つ高分子の高次構造の高分解能NMRによる研究(62430019)
【研究テーマ】高分子物性・高分子材料
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1987 - 1989
【研究代表者】中條 利一郎 (中絛 利一郎) 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016285)
【キーワード】高分解能NMR / 高分子の高次構造 / 蛋白質 / ポリペプチド / 酵素 (他19件)
【概要】この研究は、高分解能NMR法を主手段として生物活性を持つ高分子の種々の環境のもとでの高次構造を決定し、機能との関係を明らかにすることを目的として昭和62年度から平成元年度までの3年間にわたり実施した。主たる研究対象として(1)糖蛋白質、(2)酵素と人工酵素、(3)蛋白質モデル化合物を選び、初年度には溶液用の、2年目には固体用の高分解能NMR装置を導入し、溶液状態および固体状態でのそれぞれの高次構造...
【化学】複合化学：キラリティー ／タンパク質を含む研究件
❏界面選択的レーザー温度ジャンプ法の開拓(17K19096)
【研究テーマ】物理化学、機能物性化学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】奥野 将成 筑波大学, 数理物質系, 助教 (00719065)
【キーワード】界面・表面 / キラリティー / 二次構造 / タンパク質 / 偏光 (他8件)
【概要】本研究では、界面におけるタンパク質の二次構造を、ヘテロダイン検出キラル振動和周波発生（Vibrational Sum Frequency Generation: VSFG）分光法で研究した。キラルVSFG分光法は、バルク相および界面のキラリティーについて活性なため、界面選択性が問題であった。 本研究では、入射光および信号光の偏光を用いることにより、信号光の空間的な起源（バルク相もしくは界面）を決定...
❏変形と回転の幾何学に基づく複雑分子システムの集団運動と機能の解明(23740300)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011-04-28 - 2015-03-31
【研究代表者】柳尾 朋洋 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (40444450)
【キーワード】統計力学 / 非線形力学 / 幾何学 / DNA / クラスター (他22件)
【概要】本研究課題では、原子分子集合体や生体高分子などの高度な秩序構造と機能を有する階層的分子システムの集団運動のメカニズムを、統計力学、非線形力学、幾何学の手法に基づき明らかにする研究を進めた。特に、オブレート-プロレート遷移や解離反応など、質量分布を大きく変える原子分子集合体の集団運動の駆動機構や、DNAを始めとする生体高分子の非対称な弾性特性と高次構造の形成機構の一端を明らかにした。さらに、分子系と...
【化学】複合化学：光学活性 ／タンパク質を含む研究件
❏αヘリックスまたはβシートのみの蛋白質大型単結晶の作成とそれらの光学活性の測定(13874050)
【研究テーマ】物理学一般
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】浅井 博 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063584)
【キーワード】光学活性 / 円二色性 / 旋光分散 / HAVP / タンパク質 (他11件)
【概要】我々はHAUP法を用いて結晶の光学活性(円二色性、旋光分散)の測定を試みた。用いた結晶は有機金属錯体トリスエチレンジアミンコバルト錯体のヨウ化物単結晶で、溶液中では可視領域にコットン効果最大をもつ物質である。我々はタンパク質単結晶光学活性測定を最終目的としてHAUP法での二色性分散および旋光性分散測定の手法を確立するためにこの物質を用いた。吸収を含めない場合の光学活性のHAUP法での測定は確立され...
❏コレステリック液晶ガラスの創製とそのらせん構造に基づく光位相制御機能の応用(11555252)
【研究テーマ】高分子構造物性(含繊維)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】渡辺 順次 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90111666)
【キーワード】タンパク質 / セルロース / キチン質 / コレステリック液晶 / 螺旋構造 (他13件)
【概要】本研究は、省資源、省エネルギーを目指し、これら生体関連高分子をキラル高分子素材として利用し、それが形成するコレステリック液晶の螺旋構造を固化し、様々な光位相マニュピレーション機能を持つフィルムの作成を試みたものである。本研究で得た主要な結果を以下に記す。 1.高分子コレステリック液晶素材として,天然由来の蛋白質,合成ポリペプチド,セルロース,キチンなどの多糖類がある。これらは,もちろん,棒状でかつ...
【化学】複合化学：1分子観察(SMD) ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質の機能発現における水素結合の役割に関するクライオ１分子観察による研究(19H02672)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80260032)
【キーワード】１分子観察 / フラビン / １分子分光 / タンパク質 / 光センサー (他12件)
【概要】生化学反応は複数の生体分子がつくる柔らかく複雑な系である。それにも関わらず、高い選択性で効率よく進む。このような反応には水素結合が関わっており、水素結合がつくるネットワークが、このような特異性を産み出していると考えられる。しかし、その実体はよく分かっていない。研究を困難にしている主な原因は、（１）反応に関わる水素結合以外にも無数の水素結合があるため、重要な働きをする水素結合を特定できず、（２）様々...
❏インフルエンザウィルスのプロトンチャネルの高次構造の一分子観測(23685002)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】タンパク質 / １分子観察 / 低温 / 分光 / 構造 (他14件)
【概要】温度1.5 Kに冷却した生体分子の三次元イメージングをするための１分子蛍光顕微鏡を開発した。この顕微鏡の特性をＱdotにより評価した。まず、この顕微鏡は635, 532, 405 nmのどの波長でも色収差なく使用することが可能であった。さらに、その焦点付近の光分布（点像分布関数）は理論値の1.2倍以下であった。これを用いて、２個の分子の位置決定精度（解像度）を見積もったところ、焦平面方向が3 nm...
❏タンパク質結晶成長素過程の1分子その場観察による格子欠陥取り込み機構の解明(16360001)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】佐崎 元 東北大学, 金属材料研究所, 講師 (60261509)
【キーワード】タンパク質 / 結晶成長 / 格子欠陥 / その場観察 / 単位成長ステップ (他9件)
【概要】リゾチーム正方晶系結晶表面上の単位成長ステップ,個々のタンパク質分子,および結晶中の格子欠陥を,新規に作製したレーザー共焦点微分干渉顕微鏡,近接場1分子観察蛍光顕微鏡,および光散乱トモグラフィー顕微鏡を用いてその場観察し,下記の成果を得た. 1.流れの効果:強制流下で結晶表面の成長ステップの挙動をその場観察し,流れが結晶表面への不純物の輸送を促進し,ステップを顕著に束化することを見いだした. 2....
【化学】複合化学：物理化学 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質の弱い相互作用トリガーシステムの解明とその設計提案(18H02082)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 熱力学 / 速度論 / リガンド / 相互作用 (他10件)
【概要】申請者は、低親和性相互作用蛋白質の熱力学と速度論を精密に解析することにより、蛋白質相互作用の質に関する新しい知見を提唱することを試みた。OMD蛋白質の相互作用解析においては、脱水和を伴うエントロピー駆動型の低親和性結合により機能を果たしていることが明らかとなった。FcγRIIIaの抗体間相互作用解析においては、結合界面ではない可変領域の違いや糖鎖修飾の違いが低親和性における分子認識に差異を与えてい...
❏メチル基転移酵素の多重特異性創出機構の解明(16H06693)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】中木戸 誠 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80784511)
【キーワード】分子認識 / 多重特異性 / メチル基転移酵素 / 相互作用 / 物理化学 (他8件)
【概要】本研究では、酵素の持つ多重特異性の分子機構についてアミノ酸残基レベルで知見を得ることを目的とし、多様な蛋白質の翻訳後修飾を担うメチル基転移酵素SMYD2を題材に研究を行った。SMYD2および基質タンパク質であるp53について、野生型および基質結合に関与していると考えられるSMYD2のアミノ酸残基に変異を導入した変異体を作製し、物理化学的手法によって相互作用解析を行うことにより、各アミノ酸残基の基質...
❏物理化学的理解に基づく蛋白質間相互作用プロセス制御剤の探索と設計(16H02420)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質-蛋白質相互作用 / 抗体 / 低分子 / 阻害剤 / 熱力学 (他12件)
【概要】本研究では、癌疾患に関連するPPI、細菌感染に関連するPPIなど、創薬へとつながる有力なモデルPPIを選択し、熱力学、速度論、そして計算科学を駆使して、これらPPIの精密な相互作用解析と、抗体や低分子化合物によるPPIに対する阻害機構解明を行った。１つの標的蛋白質に対して、PPIのプロセスに関連する中間体構造を制御する制御剤を得ることに成功した。さらに、これら抗体と低分子それぞれに関する阻害メカニ...
【化学】複合化学：活性 ／タンパク質を含む研究件
❏酵素活性を合理的に向上させるための普遍的手法の開発(21K18841)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2024-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素 / 活性 / タンパク質デザイン / 合理的設計
【概要】触媒反応を行うタンパク質（酵素）は、生命現象の維持に必要なだけでなく、有用物質の工業生産にも必要であり、産業や医療などの幅広い分野に応用されている。それゆえ、酵素活性を向上させる方法の開発は、産業や医療などにおいて極めて重要である。従来は、大量の酵素変異体の中から高活性化した変異体をスクリーニングする進化分子工学的実験によって高活性化が試みられてきた。しかし、このような経験的設計法では大量の実験が...
❏天然mRNAを利用した全長蛋白質ディスプレーと蛋白質相互作用解析(17750157)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】山東 信介 京都大学, 工学研究科, 助手 (20346084)
【キーワード】リボソーム / ディスプレー / 蛋白質 / 相互作用 / 細胞 (他13件)
【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...
【化学】複合化学：固相合成 ／タンパク質を含む研究件
❏生体分子の精密認識を実現する人工オリゴマー分子ペプトイドの研究(19K15692)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】森本 淳平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (70754935)
【キーワード】ペプトイド / ペプチド / 人工オリゴマー / タンパク質 / 分子認識 (他14件)
【概要】本研究では、生体分子とくにタンパク質の精密認識を実現する人工オリゴマー分子の創出を目標に研究を実施した。ペプトイド（ペプチドもどき）として知られる分子の主鎖を改変するアプローチにより、特定の３次元構造を安定に形成する人工オリゴマー分子を創出することに成功した。この分子を用いることで、実際にタンパク質表面を認識する分子を創出することに成功し、分子生物学研究に有用なケミカルツールや創薬研究におけるシー...
❏核内情報を制御する分子の創製と新規解析システムによる機能解析(18790012)
【研究テーマ】化学系薬学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】荒井 緑 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (40373261)
【キーワード】マイクロプレート / 生物有機化学 / 固相合成 / たんぱく質 / スクリーニング
【概要】本年度は有用な天然化合物の骨格を活かした、核内受容体の転写活性をモジュレートする新しい生理活性化合物を合成するとともに、新規なタンパク質-タンパク質相互作用をハイスループットに評価するアッセイ系の構築を達成した.すなわち大腸癌の発生に関わるWntシグナル伝達系の異常亢進を抑える有用新規化合物を探索するための、ハイスループットなアッセイ系を確立した。Wntシグナル関連タンパク質APCの変異などにより...
【化学】複合化学：低分子 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質の弱い相互作用トリガーシステムの解明とその設計提案(18H02082)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 熱力学 / 速度論 / リガンド / 相互作用 (他10件)
【概要】申請者は、低親和性相互作用蛋白質の熱力学と速度論を精密に解析することにより、蛋白質相互作用の質に関する新しい知見を提唱することを試みた。OMD蛋白質の相互作用解析においては、脱水和を伴うエントロピー駆動型の低親和性結合により機能を果たしていることが明らかとなった。FcγRIIIaの抗体間相互作用解析においては、結合界面ではない可変領域の違いや糖鎖修飾の違いが低親和性における分子認識に差異を与えてい...
❏物理化学的理解に基づく蛋白質間相互作用プロセス制御剤の探索と設計(16H02420)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質-蛋白質相互作用 / 抗体 / 低分子 / 阻害剤 / 熱力学 (他12件)
【概要】本研究では、癌疾患に関連するPPI、細菌感染に関連するPPIなど、創薬へとつながる有力なモデルPPIを選択し、熱力学、速度論、そして計算科学を駆使して、これらPPIの精密な相互作用解析と、抗体や低分子化合物によるPPIに対する阻害機構解明を行った。１つの標的蛋白質に対して、PPIのプロセスに関連する中間体構造を制御する制御剤を得ることに成功した。さらに、これら抗体と低分子それぞれに関する阻害メカニ...
【化学】複合化学：低分子創薬 ／タンパク質を含む研究件
❏相互作用活性化エネルギーに基づく蛋白質制御剤の創出(15K17882)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 薬剤 / 熱力学 / 速度論 / 活性化エネルギー (他8件)
【概要】細胞増殖シグナルに関わるがん標的分子ERK2と、その既知薬剤であるFR、CAY、SCHを選択し、速度論パラメータにおける温度依存性を解析した。FRとの相互作用においては、その変異体解析の結果、遷移状態では結合サイト周辺で脱水和、及び分子内相互作用の切断による構造の緩みが起きていることが示唆された。さらにCAYとSCHの解析から、遷移状態における活性化エンタルピーはより不利に、一方活性化エントロピー...
❏物理化学的アプローチを基盤とした低分子リガンドの探索と設計(25249115)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90271866)
【キーワード】低分子創薬 / 熱力学解析 / フラグメントスクリーニング / 相互作用 / 蛋白質 (他10件)
【概要】本研究は、フラグメントスクリーニングにおいて、物理化学的な解析を行い、創薬の候補となりうるヒット化合物の選別とその親和性向上において有効な技術開発を行うことを目標とした。スクリーニングより得られた低分子化合物について、ITCやDSCによる熱量解析を行い、特異的な結合を示す化合物の選別(ヒットバリデーション)よりヒット化合物を得た。これらヒット化合物と蛋白質との複合体構造解析や分子モデリング解析結果...
【化学】複合化学：天然変性タンパク質 ／タンパク質を含む研究件
❏天然変性蛋白質による分子認識機構の統一的解明(15K07023)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / 天然変性蛋白質 / 分子認識 / NMR
【概要】天然変性蛋白質は、生理的条件下では特定の構造を持たず、標的蛋白質の認識・結合と同時にフォールディングする。高等生物が持つ蛋白質の多くが天然変性蛋白質であることから、それらの分子認識機構の決定因子を解明し、あらゆる天然変性蛋白質の分子認識機構を統一的に理解することが重要である。本研究により、1つの天然変性蛋白質内に誘導適合機構と構造選択機構という2つの仕組みが共存して標的分子を認識可能であるという画...
❏天然変性蛋白質による分子認識の物理的基盤(23570188)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / 分子認識 / 天然変性蛋白質 / 生物物理
【概要】「天然変性蛋白質」は、近年発見された新しいカテゴリーの蛋白質であり、単独では特定の構造を持たないが、標的分子を認識・結合するという機能発現と同時にフォールディング（構造形成）する。天然変性蛋白質は、高等生物が持つ蛋白質の約４割を占めることから、その分子認識機構の解明が重要課題となっている。本研究では、複数の天然変性蛋白質の標的分子認識機構を、核磁気共鳴（NMR）法などを用いて調べた。その結果、天然...
【化学】複合化学：凝集抑制 ／タンパク質を含む研究件
❏合成単分子シャペロンの開発(19H02831)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】イオン輸送 / 構造化PEG / 大環状化合物 / 有機金属触媒 / 分子シャペロン (他17件)
【概要】申請者らがこれまで開発してきた短鎖単分散オリゴエチレングリコールと多価アルコールからなるタンパク質凝集抑制分子をベースに，その分子骨格中に有機金属触媒を埋め込むために適切なリガンド部位を導入することを計画した。その結果，構造化PEG分子の系統的な構築法を開発するとともに，イミダゾリニウム部位を導入したリガンド分子の合成に成功した。また，リガンド分子が，イミダゾリニウム部位とアニオンとの相互作用によ...
❏トレハロースとLEAタンパク質の機能から探る生物の極限乾燥耐性の分子機構(21370068)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】櫻井 実 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 教授 (50162342)
【キーワード】タンパク質 / 核酸の構造 / 動態 / 機能 / LEAタンパク質 (他13件)
【概要】ネムリユスリカをはじめとする生物の極限乾燥耐性の分子機構として、1) LEAタンパク質の乾燥誘導構造化(αへリックスコイルドコイル形成)とガラス化状態におけるトレハロースとの相乗効果(鉄筋コンクリートモデル)、2) LEAタンパク質のイオンスキャベンジャー効果とタンパク質凝集抑制効果、が重要であることが判明した。また、トレハローストランスポーターの立体構造モデリングを実行し、輸送機構について知見を...
【化学】複合化学：生細胞 ／タンパク質を含む研究件
❏癌細胞上での革新的化学合成と非侵襲的イメージングの融合による癌転移の可視化と制御(23681047)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】田中 克典 独立行政法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 糖鎖 / 天然 / プローブ / タンパク質 (他17件)
【概要】報告者が開発した高速反応を用いて、温和な条件下で癌細胞表面を蛍光標識し、マウスに導入して、非侵襲的な分子イメージングで癌転移を可視化した。特に、細胞表層糖鎖遺伝子を操作した癌細胞について転移を検討し、糖鎖構造に起因する癌転移への影響を生きた動物レベルで検証した。一方、同様の高速反応を用いて、細胞表面に様々な糖鎖やPETイメージングのポジトロン放出核種を効率的に導入する手法を確立した。さらに、細胞表...
❏生細胞内単一特定蛍光タンパク分子の時間分解分光(17360031)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】伊東 一良 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80113520)
【キーワード】生細胞 / フェムト秒レーザー / 蛍光タンパク質 / 非線形光学 / 誘導パラメトリック発光 (他15件)
【概要】ヒトゲノムの解析がほぼ完了した現在,生命機能の物質的基盤であるタンパク質の機能とその発現メカニズム,複数のタンパク質分子間の相互作用,細胞内の複合的なタンパク質ネットワークの解析に関する研究が注目を集めている.こうしたタンパク質研究の推移の中で,複数のタンパク質の相互作用を明らかにする研究手法として現在特に注目を集めつつあるのが,非侵襲の可視化法を用いたタンパク質分子間の相互作用の解析である. 本...
【化学】複合化学：高分子 ／タンパク質を含む研究件
❏グラフィカルモデルを用いた高分子ポテンシャルデコーダの開発(23650068)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】篠崎 隆宏 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (80447903)
【キーワード】タンパク質 / 立体構造 / 因子グラフ / Max-Sumアルゴリズム / MCMC (他14件)
【概要】タンパク質の立体構造はその機能と深く関わるため、アミノ酸配列から立体構造を予測することは重要である。本プロジェクトでは効率的な立体構造予測の実現のため、分子のポテンシャルエネルギーにより定まるギブス分布の表現に因子グラフと呼ばれるグラフ構造を導入した上で、マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC) 法による局所的な探索とグローバルなグラフ探索手法であるmax-sumアルゴリズムを組み合わせたSCMS手法...
❏生物活性を持つ高分子の高次構造の高分解能NMRによる研究(62430019)
【研究テーマ】高分子物性・高分子材料
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1987 - 1989
【研究代表者】中條 利一郎 (中絛 利一郎) 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016285)
【キーワード】高分解能NMR / 高分子の高次構造 / 蛋白質 / ポリペプチド / 酵素 (他19件)
【概要】この研究は、高分解能NMR法を主手段として生物活性を持つ高分子の種々の環境のもとでの高次構造を決定し、機能との関係を明らかにすることを目的として昭和62年度から平成元年度までの3年間にわたり実施した。主たる研究対象として(1)糖蛋白質、(2)酵素と人工酵素、(3)蛋白質モデル化合物を選び、初年度には溶液用の、2年目には固体用の高分解能NMR装置を導入し、溶液状態および固体状態でのそれぞれの高次構造...
【化学】複合化学：キャピラリー電気泳動 ／タンパク質を含む研究件
❏機能発現・判別を指向するDNAアプタマーの電気泳動選抜(19H02740)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 伸吾 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60343018)
【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)
【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...
❏プロテオミクス基盤技術としてのオンチップ無細胞遺伝子工学創成(20550148)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】野島 高彦 北里大学, 一般教育部, 講師 (00291930)
【キーワード】DNA / GFP / PCR / キャピラリー電気泳動 / タンパク質 (他23件)
【概要】酵素的なDNA 増幅反応と,増幅されたDNAをオンチップ電気泳動で分離する手段を組み合わせることにより,遺伝情報の発現に必要な配列をコードしたDNAの組換え,組み替えられた目的DNAの選別,DNAからmRNAへの転写,mRNAからタンパク質への翻訳,翻訳されたタンパク質の検出までの一連の流れを,細胞の助けを借りることなく達成する手法を開発した. ...
【化学】複合化学：自己集合 ／タンパク質を含む研究件
❏天然タンパク質の集合制御に基づく高熱伝導化と熱伝導製材料への展開(21K05182)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】澤田 敏樹 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (20581078)
【キーワード】生体高分子 / タンパク質 / 自己集合 / 熱伝導 / 熱拡散率 (他9件)
【概要】エネルギーを消費して機能する機器やデバイスにとって、許容限度温度以上への上昇を抑える放熱は、重要な技術課題となっている。本研究では、天然由来のタンパク質を素材とした集合体の熱伝導性を評価し、高熱伝導化を図るとともにその機構を分子レベルで理解するすることを目指した。 タンパク質素材としてまず安全で大量生産も可能なシルクタンパク質に着目し、その集合構造と熱伝導性の相関を評価した。有機溶媒ならびに超音波...
❏タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築(21651050)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小畠 英理 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (00225484)
【キーワード】タンパク質 / ナノ粒子 / エラスチン / 自己集合 / 遺伝子工学 (他6件)
【概要】本申請課題は、タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築を目的として行った。エラスチン由来のポリペンタペプチド(GVGVP)nは、周囲の温度上昇に応答して構造変化を起こし自己集合する性質を持っている。そこでこの配列をベースにしたタンパク質を遺伝子工学的に合成し、温度応答特性を有する粒子状ナノ構造体を構築する。タンパク質のみを構成成分とするため、高度な機能を容易に付与することが可能であり、か...
【生物学】生物学：金属シャペロン ／タンパク質を含む研究件
❏酸素分子が制御する細胞内タンパク質への銅イオン供給メカニズム(25291028)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】古川 良明 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40415287)
【キーワード】銅シャペロン / 神経変性疾患 / タンパク質フォールディング / SOD1 / タンパク質凝集 (他11件)
【概要】銅イオンは生命活動に必須の構成成分で、さまざまなタンパク質と結合することにより、酵素活性の中心として機能している。生体内での存在量は微量なレベル（成人で80 mg）に調節され、遺伝的要因や過剰な摂取・欠乏による濃度異常は多くの疾患の原因となる。本課題の遂行により、生体内におけるタンパク質への銅イオン輸送メカニズムの一端が明らかとなり、銅イオン輸送制御の破綻が発症要因となるヒト疾患の病理メカニズムに...
❏細胞内銅イオン輸送に関する構成論的理解への挑戦(24657093)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】古川 良明 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40415287)
【キーワード】タンパク質 / 分子認識 / 銅イオン / 金属シャペロン / 蛋白質
【概要】銅イオンは必須微量金属の一つであり、タンパク質に結合することで各種の酵素活性の中心として機能している。一方で、遊離状態の銅イオンは活性酸素の発生を触媒することで毒性を発揮することがあるため、その細胞内動態は厳密に制御されねばならない。そこで本課題では、銅結合酵素であるSOD1への銅イオン輸送経路に着目し、細胞内での銅イオンの「流れ」を制御するメカニズムの解明を行った。特に、細胞内に銅イオンを取り込...
【生物学】生物学：回折強度測定法 ／タンパク質を含む研究件
❏超分子複合体のための高精度X線回析強度測定法の開発(06558102)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】月原 冨武 (月原 富武) 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00032277)
【キーワード】生体超分子複合体 / 結晶構造解析 / X線回析 / 蛋白質 / X線回折 (他9件)
【概要】生体超分子複合体の結晶はその単位格子が通常のタンパク質に比べて、1桁ないし2桁大きいために、回析強度データ収集にさまざまな問題点が生じてくる。この研究では、大きな格子定数を持つ生体超分子複合体結晶の回析強度データ収集法を確立するために研究を行った。 格子定数が大きくなることによって生じる問題は、回析斑点間の距離が狭くなり、その分離が困難になることと、回析強度が弱くなるために精密な強度データを得るこ...
❏微小蛋白質結晶の異常分散法によるX線構造解析法の開発(02558011)
【研究テーマ】結晶学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1990 - 1992
【研究代表者】佐藤 能雅 東京大学, 薬学部, 教授 (30150014)
【キーワード】微小結晶 / 蛋白質 / X線結晶構造解析 / イメージングプレート / シンクロトロン放射光 (他13件)
【概要】微小蛋白質結晶のX線構造解析法の開発を目的とし、輝尽性蛍光体イメージングプレートを採用した高感度で高精度のX線カメラ露光リアルタイム検出装置を試作し、X線異常分散効果を利用して構造解析の処理を行うための計算機プログラムシステムを開発した。これらを用い、シンクロトロン放射光による異常分散効果を最適化した回折データを微小蛋白質結晶について測定し、抗体など3種の蛋白質の結晶構造を解析した。 ダンシルリジ...
【生物学】生物学：粗視化モデル ／タンパク質を含む研究件
❏リガンド結合パスウェイ仮説の理論的検証(15K07021)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】寺田 透 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (40359641)
【キーワード】分子動力学シミュレーション / タンパク質 / リガンド / パスウェイ / 粗視化モデル (他14件)
【概要】タンパク質の周囲にリガンドをランダムに配置し、リガンドのタンパク質への結合過程を追跡する粗視化分子動力学シミュレーションを多数回実施し、このトラジェクトリからマルコフ状態モデルを構築した。さらに、transition path theoryに基づき、マルコフ状態モデルから遷移状態とリガンド結合パスウェイを求めた。その結果、遷移状態は基質ポケットの縁に存在し、寄与の大きなパスウェイは、タンパク質表面...
❏マルチスケールシミュレーションによるタンパク質へのリガンド結合過程の研究(24570179)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】寺田 透 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40359641)
【キーワード】分子動力学シミュレーション / タンパク質 / リガンド / パスウェイ / マルチコピー・マルチスケール法 (他9件)
【概要】粗視化分子動力学シミュレーションを用いて、リガンドがタンパク質のリガンド結合ポケットに結合する過程を明らかにする方法を確立した。この方法を、リガンド結合ポケットの形状や物理化学的性質、リガンドの物理化学的性質が異なる多数のタンパク質・リガンドペアに適用した。この結果の比較から、リガンドは特定のパスウェイを経由してリガンド結合ポケットに入ることが示唆された。また、全原子モデルを用いてパスウェイを精密...
❏蛋白質の遅い揺らぎを捉えるための粗視化モデル(14780506)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】高野 光則 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (40313168)
【キーワード】蛋白質 / 揺らぎ / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 分子モーター (他13件)
【概要】これまでの研究で、Goモデルベースの粗視化モデルMD計算により蛋白質の遅い揺らぎをシミュレートし、結果の有効性・信頼性を検証してきた。そして、大幅な計算時間の軽減とともに高精度全原子モデルと同等の結果を得られることを示した(Nat.Comput)。本年度は、(1)これまで使:用してきたGoモデルの:Folding問題に対する応用(Chem.Phys)、そして、(2)モデルの拡張を行った。新たなモデ...
【生物学】生物学：タンパク質フォールディング ／タンパク質を含む研究件
❏翻訳速度リズムの変動が翻訳共役的フォールディングに与える影響(17K15073)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】丹羽 達也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50588530)
【キーワード】タンパク質フォールディング / タンパク質翻訳 / ショットガンプロテオミクス / 翻訳共役的フォールディング / 蛋白質 (他8件)
【概要】タンパク質翻訳の速度変化のリズムがタンパク質フォールディングに与える影響を網羅的に調べるために、プロリンが連続する配列の翻訳を促進する因子であるEF-Pの有無、および細胞内でのコピー数が少ないtRNA（レアtRNA）の補完による影響をショットガンプロテオミクスなどの手法で解析した。しかしながら、EF-Pについてはフォールディングに影響するようなモデルタンパク質を見つけることができず、レアtRNA補...
❏酸素分子が制御する細胞内タンパク質への銅イオン供給メカニズム(25291028)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】古川 良明 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40415287)
【キーワード】銅シャペロン / 神経変性疾患 / タンパク質フォールディング / SOD1 / タンパク質凝集 (他11件)
【概要】銅イオンは生命活動に必須の構成成分で、さまざまなタンパク質と結合することにより、酵素活性の中心として機能している。生体内での存在量は微量なレベル（成人で80 mg）に調節され、遺伝的要因や過剰な摂取・欠乏による濃度異常は多くの疾患の原因となる。本課題の遂行により、生体内におけるタンパク質への銅イオン輸送メカニズムの一端が明らかとなり、銅イオン輸送制御の破綻が発症要因となるヒト疾患の病理メカニズムに...
【生物学】生物学：タンパク質結晶学 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質水和構造のインフォマティクス(13480214)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30227764)
【キーワード】蛋白質結晶学 / 極低温結晶構造解析 / 分子動力学計算 / 蛋白質水和構造 / ドメイン運動 (他13件)
【概要】精緻な分子機械である蛋白質の動作原理や構造構築原理を解明し、その巧みさを学び取ろうと、膨大な数の立体構造解析が行われている。一方で、蛋白質がなぜ水の中で立体構造形成するのか、水は蛋白質ダイナミクスにどのような影響を及ぼすのかといった点については十分明らかにされてきたわけではない。本研究では、蛋白質と水の相互作用をより深く知ることで、蛋白質の立体構造形成、ダイナミクスや機能発現における水の役割をミク...
❏微小蛋白質結晶の異常分散法によるX線構造解析法の開発(02558011)
【研究テーマ】結晶学
【研究種目】試験研究(B)
【研究期間】1990 - 1992
【研究代表者】佐藤 能雅 東京大学, 薬学部, 教授 (30150014)
【キーワード】微小結晶 / 蛋白質 / X線結晶構造解析 / イメージングプレート / シンクロトロン放射光 (他13件)
【概要】微小蛋白質結晶のX線構造解析法の開発を目的とし、輝尽性蛍光体イメージングプレートを採用した高感度で高精度のX線カメラ露光リアルタイム検出装置を試作し、X線異常分散効果を利用して構造解析の処理を行うための計算機プログラムシステムを開発した。これらを用い、シンクロトロン放射光による異常分散効果を最適化した回折データを微小蛋白質結晶について測定し、抗体など3種の蛋白質の結晶構造を解析した。 ダンシルリジ...
【生物学】生物学：低温結晶解析 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質水和構造のインフォマティクス(13480214)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30227764)
【キーワード】蛋白質結晶学 / 極低温結晶構造解析 / 分子動力学計算 / 蛋白質水和構造 / ドメイン運動 (他13件)
【概要】精緻な分子機械である蛋白質の動作原理や構造構築原理を解明し、その巧みさを学び取ろうと、膨大な数の立体構造解析が行われている。一方で、蛋白質がなぜ水の中で立体構造形成するのか、水は蛋白質ダイナミクスにどのような影響を及ぼすのかといった点については十分明らかにされてきたわけではない。本研究では、蛋白質と水の相互作用をより深く知ることで、蛋白質の立体構造形成、ダイナミクスや機能発現における水の役割をミク...
❏極低温下でのX線、中性子蛋白質結晶解析のための結晶冷装置の研究開発(11558086)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】中迫 雅由 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 講師 (30227764)
【キーワード】蛋白質 / 放射線損傷 / 低温結晶解析 / 大型放射光 / 低温冷却 (他12件)
【概要】大強度X線の利用が可能な大型放射光ビームラインでは、100Kにおいてさえ放射線損傷が生じることが明らかとなってきた。この現象は、10^<12>〜10^<13>photon/秒にもおよぶ大強度X線によってガラス状に凍結された水が部分的に溶解し、発生したラジカルが拡散している可能性を強く示唆するものであった。この現象に立ち向かうには更に低い温度での回折実験が有効であることが低温...
【生物学】生物学：X線結晶解析 ／タンパク質を含む研究件
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏蛋白質の機能構造研究のためのX線結晶解析法の迅速高精度化(06305006)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】総合研究(A)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】佐藤 能雅 東京大学, 薬学部, 教授 (30150014)
【キーワード】蛋白質 / X線結晶解析 / 蛋蛋白質 / 糖蛋白質 / 抗体 (他15件)
【概要】蛋白質の機能の解明と応用の研究を進展させるため、蛋白質の三次元構造の研究の分担を通じ、X線結晶解析の方法の新展開と、蛋白質の機能構造の迅速な研究体制の構築を本研究の目的とした。 平成6〜7年度の計画として、1 アミノ酸改変蛋白質、2 各種プロテアーゼとその阻害剤との複合体、3 アミラーゼ等とその阻害蛋白質、4 核酸および核酸を認識する蛋白質、5 抗原を認識する抗体と抗原複合体 6 膜蛋白質、結晶化...
【生物学】生物学：モルテン・グロビュール状態 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質の折りたたみ反応の階層的モデルの検証(13780522)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】新井 宗仁 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究員 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / モルテン・グロビュール状態 / 反応速度論 / 遷移状態 (他10件)
【概要】昨年度に引き続き、α-ラクトアルブミン(α-LA)のフォールディング反応における遷移状態の構造特徴づけを、Φ値解析法を用いて行った。今年度は特に、α-LAのβドメインやCヘリックス周辺に変異を導入した一アミノ酸置換体を多数作成し、α-LAの遷移状態の構造解析を行った。平衡条件下でのアンフォールディング測定の結果、変異体はどれも野生型より不安定化しており、Φ値解析に有効な試料であった。次に、ストップ...
❏モルテン・グロビュール状態の形成機構の解明(11780463)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / モルテン・グロビュール状態 / 生物物理学 / ストップトフロー法 (他8件)
【概要】本研究で明らかになったことは、主に次の3つである。1.[α-ラクトアルブミン(α-LA)のモルテン・グロビュール(MG)状態の構造および安定性の解析]ヒトα-LAのMG状態及び巻き戻り中間体の構造と安定性を測定した結果、ヒトα-LAのMG状態は他のα-LAのMG状態よりも安定であり、かつ、より多くのα-ヘリックスを含むことが明らかになった。 2.[α-LAの変異体のフォールディング反応の解析]α-...
【生物学】生物学：バクテリオファージ ／タンパク質を含む研究件
❏原子レベルでの構造解析に基づくウィルスのDNAパッケージングモーターの動作基盤(17687014)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】金丸 周司 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (50376951)
【キーワード】蛋白質 / ウイルス / 分子機械 / 複合体 / 分子モーター (他9件)
【概要】本研究は、T4ファージを対象として、DNAがウィルス頭殻に詰め込まれる現象を原子レベルで明らかにしようとするものである。本年度の成果は下記の通りである: 1.ネック蛋白質の発現・精製 ネック蛋白質(gp13,gp14)について、発現・精製を行った。gp13,gp14はそれぞれ、単独で精製することに成功し、それぞれが単量体で存在することがわかった。また、0.4M以上濃度の硫酸アンモニウム存在下で二つ...
❏バクテリオファージ収縮性尾部の構造と分子集合(15370065)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】有坂 文雄 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (80133768)
【キーワード】蛋白質 / バクテリオファージ / 分子機械 / 分子認識 / 分子集合 (他20件)
【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。 パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...
【生物学】生物学：パスウェイ ／タンパク質を含む研究件
❏リガンド結合パスウェイ仮説の理論的検証(15K07021)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】寺田 透 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (40359641)
【キーワード】分子動力学シミュレーション / タンパク質 / リガンド / パスウェイ / 粗視化モデル (他14件)
【概要】タンパク質の周囲にリガンドをランダムに配置し、リガンドのタンパク質への結合過程を追跡する粗視化分子動力学シミュレーションを多数回実施し、このトラジェクトリからマルコフ状態モデルを構築した。さらに、transition path theoryに基づき、マルコフ状態モデルから遷移状態とリガンド結合パスウェイを求めた。その結果、遷移状態は基質ポケットの縁に存在し、寄与の大きなパスウェイは、タンパク質表面...
❏マルチスケールシミュレーションによるタンパク質へのリガンド結合過程の研究(24570179)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】寺田 透 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40359641)
【キーワード】分子動力学シミュレーション / タンパク質 / リガンド / パスウェイ / マルチコピー・マルチスケール法 (他9件)
【概要】粗視化分子動力学シミュレーションを用いて、リガンドがタンパク質のリガンド結合ポケットに結合する過程を明らかにする方法を確立した。この方法を、リガンド結合ポケットの形状や物理化学的性質、リガンドの物理化学的性質が異なる多数のタンパク質・リガンドペアに適用した。この結果の比較から、リガンドは特定のパスウェイを経由してリガンド結合ポケットに入ることが示唆された。また、全原子モデルを用いてパスウェイを精密...
【生物学】生物学：中心小体 ／タンパク質を含む研究件
❏中心小体形成におけるカートホイール構造構築の分子機構の解明(16K18541)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】吉場 聡子 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 助教 (70642213)
【キーワード】中心小体 / カートホイール / SAS-6 / centriole / cartwheel (他9件)
【概要】中心小体は、動物細胞において、細胞分裂における正常な染色体分配およびゲノムの安定性維持に必須の細胞小器官であり、細胞周期と同調して一細胞周期に一度だけ複製される。複製に必要な分子の多くは明らかにされているが、その段階的な形成過程は未だ不明な点が多い。本研究では、標的タンパク質を時期特異的に分解するauxin-degronシステムおよび超解像顕微鏡技術を用いて、中心小体の形のテンプレートとなるカート...
❏超微小空間における中心小体構造の自己組織化原理の解明(16H06168)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】北川 大樹 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (80605725)
【キーワード】中心体 / 中心小体 / 細胞分裂 / 細胞生物学 / 遺伝子 (他8件)
【概要】本研究では、中心体複製における重要なプロセスである中心小体構築の分子機構に主眼を置き、その初期過程において微小空間で働く分子の機能解析を行った。その結果、初期過程で構築される土台構造であるカートホイールが形成される意義の一端を明らかにした。さらに中心小体周辺のマトリックス構造が形成される為に必要な分子複合体の同定に成功し、その複合体によって分裂期におけるマトリックスの拡大と中心小体間の結合が制御さ...
【生物学】生物学：タンパク質凝集 ／タンパク質を含む研究件
❏合成単分子シャペロンの開発(19H02831)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】イオン輸送 / 構造化PEG / 大環状化合物 / 有機金属触媒 / 分子シャペロン (他17件)
【概要】申請者らがこれまで開発してきた短鎖単分散オリゴエチレングリコールと多価アルコールからなるタンパク質凝集抑制分子をベースに，その分子骨格中に有機金属触媒を埋め込むために適切なリガンド部位を導入することを計画した。その結果，構造化PEG分子の系統的な構築法を開発するとともに，イミダゾリニウム部位を導入したリガンド分子の合成に成功した。また，リガンド分子が，イミダゾリニウム部位とアニオンとの相互作用によ...
❏酸素分子が制御する細胞内タンパク質への銅イオン供給メカニズム(25291028)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】古川 良明 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40415287)
【キーワード】銅シャペロン / 神経変性疾患 / タンパク質フォールディング / SOD1 / タンパク質凝集 (他11件)
【概要】銅イオンは生命活動に必須の構成成分で、さまざまなタンパク質と結合することにより、酵素活性の中心として機能している。生体内での存在量は微量なレベル（成人で80 mg）に調節され、遺伝的要因や過剰な摂取・欠乏による濃度異常は多くの疾患の原因となる。本課題の遂行により、生体内におけるタンパク質への銅イオン輸送メカニズムの一端が明らかとなり、銅イオン輸送制御の破綻が発症要因となるヒト疾患の病理メカニズムに...
【生物学】生物学：アシルACP還元酵素 ／タンパク質を含む研究件
❏菌体内脂肪酸アルデヒド定量法を用いたアルカン生産に特化した大腸菌の創製(16K20986)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)
【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...
❏アルカン合成酵素群の革新的活性評価法開発と高速人工進化(26870136)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)
【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...
【生物学】生物学：アルカン合成酵素 ／タンパク質を含む研究件
❏菌体内脂肪酸アルデヒド定量法を用いたアルカン生産に特化した大腸菌の創製(16K20986)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)
【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...
❏アルカン合成酵素群の革新的活性評価法開発と高速人工進化(26870136)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)
【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...
【生物学】生物学：アルカン生合成 ／タンパク質を含む研究件
❏菌体内脂肪酸アルデヒド定量法を用いたアルカン生産に特化した大腸菌の創製(16K20986)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)
【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...
❏アルカン合成酵素群の革新的活性評価法開発と高速人工進化(26870136)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)
【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...
【生物学】生物学：バクテリアルシフェラーゼ ／タンパク質を含む研究件
❏菌体内脂肪酸アルデヒド定量法を用いたアルカン生産に特化した大腸菌の創製(16K20986)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)
【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...
❏アルカン合成酵素群の革新的活性評価法開発と高速人工進化(26870136)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)
【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...
【生物学】生物学：タンパク質合成 ／タンパク質を含む研究件
❏飢餓時のタンパク質合成に及ぼす細胞内分解系オートファジーの役割(26293060)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】水島 昇 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10353434)
【キーワード】オートファジー / 細胞内分解 / タンパク質合成 / 蛋白質 / 細胞・組織 (他6件)
【概要】飢餓時に誘導されるオートファジーによりタンパク質の異化が亢進するが、その意義は不明である。本研究ではオートファジーで生じるアミノ酸がタンパク合成に使われる可能性を検討した。まずオートファジー不全肝で飢餓時の翻訳が低下することが判明した。しかし、飢餓及びオートファジー不全時の肝プロテオーム解析からは、飢餓よりも、オートファジー不全そのものの方がプロテオームを大きく変動させていた。さらに、飢餓時の組織...
❏遺伝暗号表の起源への実験的アプローチ(19680016)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 進化 / 合成生物学 / 無細胞翻訳系 / 細胞機能の再構成 (他9件)
【概要】本研究の目的は、遺伝暗号表の起源と進化可能性について、構成的アプローチによる翻訳システムの改変によって20種類よりも少ないアミノ酸のみを含む「単純化遺伝暗号表」を構築し、さらに、タンパク質人工進化の実験によって追求することにある。本研究によって実際に種々の単純化遺伝暗号を構築し、アミノ酸の種類が限定されても、野生型以上の活性をもつ蛍光タンパク質などの変異体が創出できた。 ...
【生物学】基礎生物学：タンパク質複合体 ／タンパク質を含む研究件
❏過渡的複合体に着目したヘムリレー輸送の分子機構の解明(17K15081)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】村木 則文 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)
【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)
【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...
❏タンパク質分子系の基準振動における解離会合モードの解析とデータベースの作成(17510169)
【研究テーマ】応用ゲノム科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】猿渡 茂 北里大学, 理学部, 准教授 (00265729)
【キーワード】タンパク質複合体 / 2面角 / 内部運動 / 外部運動 / 回転ベクトル (他16件)
【概要】タンパク質の動的構造に関して、立体構造データベース(PDB)を基にした2次情報データベースとして、基準振動データベースProModeが構築されつつある。基準振動解析では、分子の自由度として2面角のような内部座標を用いると変数の数が少なくなり計算に都合がよい。しかし複数分子の系では外部自由度の扱いが複雑になるためほとんど行われていなかった。ProModeをより充実させるため、なるべくもれなくPDBに...
【生物学】基礎生物学：ハイスループットスクリーニング ／タンパク質を含む研究件
❏生物による物質生産研究を加速する菌体内アルデヒド生成量の可視化技術の開発と応用(18K05386)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)
【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)
【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...
❏菌体内脂肪酸アルデヒド定量法を用いたアルカン生産に特化した大腸菌の創製(16K20986)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)
【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...
【生物学】基礎生物学：光化学系II ／タンパク質を含む研究件
❏構造に基づく理論的手法による光合成蛋白質におけるプロトン移動機構の解明(26800224)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20514516)
【キーワード】光合成 / プロトン移動 / 水分解 / 量子化学 / 分子動力学 (他18件)
【概要】高等植物・藻類が行っている酸素発生型の光合成では，光化学系II (PSII) 蛋白質が光エネルギーを使って水分子を分解し，１つの酸素分子と４つのプロトンが発生する．この水分解反応の機構を量子化学的計算によって明らかにした．４段階からなる水分解反応において，第一段階で１つのプロトンがPSIIの活性部位(Mn4CaO5錯体) 近くの水分子鎖を通って排出される．第三段階では，別のプロトンが錯体付近に存在...
❏超高速コヒーレント分光で検証可能な励起エネルギー移動の包括的理論(22740276)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20514516)
【キーワード】光合成 / 蛋白質 / 非線形光学分光 / クロロフィル / 電子移動 (他25件)
【概要】植物や藻類の行う光合成では，蛋白質に埋め込まれた色素が光のエネルギーを集め，そのエネルギーを効率よく伝達している．そのエネルギーは電子移動やプロトン移動を引き起こすことに使われ，水の分解・酸素発生反応を実現している．反応のしくみを明らかにするためには，実験的にだけでなく，理論的に（計算機を用いるなどして計算することによって）アプローチすることも不可欠である．本研究では，実験結果をうまく説明できる理...
【生物学】基礎生物学：ゴルジ体 ／タンパク質を含む研究件
❏初期ゴルジ品質管理機構の破綻によって生じる神経疾患の分子病態(17K08621)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】原 太一 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
【キーワード】γセクレターゼ / Notchシグナル / 初期ゴルジ / Rer1 / 細胞膜タンパク質 (他18件)
【概要】Rer1はゴルジ体に存在し、異常なタンパク質や組み立てに失敗したタンパク質を小胞体に送り返す役割をしていることが分かっています。本研究では、Rer1が欠損するとγ-セクレターゼ複合体やその構成因子の一部がリソソームへと輸送され分解されることを示しました。Rer1をマウスの脳形成時に欠損させると、脳内のγ-セクレターゼ量が減少することにより神経幹細胞の増殖や維持に働くNotchシグナルが低下し、神経...
❏ゴルジ体サブコンパートメント精製法を用いたペリフェラル膜蛋白質の局在化機構の解明(18580068)
【研究テーマ】応用微生物学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】野田 陽一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (90282699)
【キーワード】ゴルジ体 / 小胞輸送 / 出芽酵母 / 応用微生物 / 蛋白質
【概要】我々の研究室で開発したゴルジ体のearly, lateのサブコンパートメントを免疫学的に分離して精製する方法が,ペリフェラル膜蛋白質の局在,機能解析に用いることができるか評価するための実験を行ったARFのGDP/GTP Exchan ge Factor (GEF)として機能するGeal, Gea2に関してゴルジ体のサブコンパートメント精製法によりその局在を決定したところ,early Golgiに多...
【生物学】基礎生物学：翻訳 ／タンパク質を含む研究件
❏高速人工抗体創製法 の開発とタンパク質 １分子単位定量への 応用(15H02006)
【研究テーマ】ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】村上 裕 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10361669)
【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)
【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...
❏運動誘発性炎症作用における翻訳動態変化の網羅的解析(26560370)
【研究テーマ】スポーツ科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】鈴木 克彦 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)
【キーワード】運動 / 翻訳動態 / Ribosome profiling / 次世代シーケンサー / マウス (他17件)
【概要】これまで多くの研究がなされてきた転写動態変化に関連する作用機序に加え、翻訳動態変化も生体システムに重要な影響を及ぼしている。また近年、これまでは技術的に困難であった翻訳動態変化を網羅的に解析可能な技術（Ribosome profiling）が開発され、次世代シーケンサーにより解析することで、それぞれのmRNAが実際はどの程度翻訳されていたのかを網羅的かつ１塩基単位の高精度で解析することができるよう...
❏プロテオミクス基盤技術としてのオンチップ無細胞遺伝子工学創成(20550148)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】野島 高彦 北里大学, 一般教育部, 講師 (00291930)
【キーワード】DNA / GFP / PCR / キャピラリー電気泳動 / タンパク質 (他23件)
【概要】酵素的なDNA 増幅反応と,増幅されたDNAをオンチップ電気泳動で分離する手段を組み合わせることにより,遺伝情報の発現に必要な配列をコードしたDNAの組換え,組み替えられた目的DNAの選別,DNAからmRNAへの転写,mRNAからタンパク質への翻訳,翻訳されたタンパク質の検出までの一連の流れを,細胞の助けを借りることなく達成する手法を開発した. ...
【生物学】基礎生物学：tRNA ／タンパク質を含む研究件
❏初期生命が用いたタンパク質のみから構成される人工ゲノムの合成(15K16083)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】網蔵 和晃 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (60735918)
【キーワード】合成生物学 / 無細胞翻訳系 / リボソーム / tRNA / リポソーム (他10件)
【概要】本研究は、人工ゲノム構築に不可欠である関連遺伝子の追究から、それらの基盤技術の発展に貢献する研究である。本研究では、無細胞翻訳系中で複数種類のタンパク質が協働することで所望の機能が発揮される系の開発を行なった。特に、リボソーム関連遺伝子に着目したが、それ以外の遺伝子を用いた系の開発も行った。リコンビナントタンパク質を用いたリボソームの試験管内再構成系は、生合成因子を用いることで、よりリボソームの再...
❏RNA合成酵素複合体の分子構造進化基盤(26251009)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-06-27 - 2017-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】RNA / 構造 / 反応機構 / 反応分子機構 / ヌクレオチド転移酵素 (他13件)
【概要】本研究ではtRNA末端を合成するCC-、A-、CCA-付加酵素、翻訳因子と複合体を形成するRNA合成酵素の反応分子機構を明らかにした。CC付加酵素では、tRNAがCC合成過程で酵素上を回転し、転移することによって１つの活性部位で２つのCが付加される機構を明らかにした。また、A付加酵素はtRNA上腕部の長さを測ることによって、末端のAが欠けたtRNAのみにAを付加する機構を明らかにした。また、CCA...
❏ＲＮＡ成熟マシナリーの構造的基盤と機能進化(23350081)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】堀 弘幸 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20256960)
【キーワード】核酸 / 酵素 / タンパク質 / ＲＮＡ / RNA (他12件)
【概要】本研究は、「RNA成熟システムの全体像を物理・化学的手法で包括的に理解する」ことを目標とした。申請は、３年間の短期申請で、生命の３つのドメイン（真正細菌、古細菌、真核生物）で起源生物に近い単細胞生物のRNA成熟システムを中心に調べた。RNA成熟に関わるtRNA修飾酵素、tRNAスプライシングエンドヌクレアーゼなどについて、X線結晶構造解析、生化学的解析を併用して、その性質を明らかにした。また、遺伝...
【生物学】基礎生物学：結晶構造解析 ／タンパク質を含む研究件
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏RNA依存性エフェクター複合体の構造機能解析(18H02384)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】西増 弘志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00467044)
【キーワード】RNA / タンパク質 / CRISPR / RNAサイレンシング / 立体構造 (他8件)
【概要】ショウジョウバエ由来PIWIタンパク質Piwiの結晶構造を決定し、PiwiがpiRNAと結合して生殖細胞を保護する分子基盤を明らかにした。さらに、様々な細菌に由来するCas9およびCas12の立体構造を解明し、CRISPR-Cas酵素の多様な作動機構の理解に貢献するとともに新たなゲノム編集技術の開発基盤を確立した。 ...
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
【生物学】基礎生物学：タンパク質間相互作用 ／タンパク質を含む研究件
❏生体分子の精密認識を実現する人工オリゴマー分子ペプトイドの研究(19K15692)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】森本 淳平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (70754935)
【キーワード】ペプトイド / ペプチド / 人工オリゴマー / タンパク質 / 分子認識 (他14件)
【概要】本研究では、生体分子とくにタンパク質の精密認識を実現する人工オリゴマー分子の創出を目標に研究を実施した。ペプトイド（ペプチドもどき）として知られる分子の主鎖を改変するアプローチにより、特定の３次元構造を安定に形成する人工オリゴマー分子を創出することに成功した。この分子を用いることで、実際にタンパク質表面を認識する分子を創出することに成功し、分子生物学研究に有用なケミカルツールや創薬研究におけるシー...
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
❏Ｇ蛋白質の活性調節因子として働くヒトのグロビン蛋白質の機能制御機構の解明(17K07329)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 蛋白質間相互作用 / 蛋白質工学 / 酸化ストレス / 細胞保護 (他8件)
【概要】ヒト脳神経細胞内に存在するニューログロビン(Ngb)は、酸化ストレスに伴う神経細胞死を防ぎ、また、通常酸素濃度正常状態では神経突起伸長を促す。本研究では、我々は、蛋白質工学的手法を用いて、ヒトNgbの作用機序の解明、及び、蛋白質間相互作用に着目した機能制御機構の解明に挑んだ。その結果、Ngbの働きに重要なアミノ酸残基や蛋白質間相互作用に重要なアミノ酸残基を明らかにできた。さらに、今回、新たに、Ng...
【生物学】基礎生物学：X線結晶構造解析 ／タンパク質を含む研究件
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
❏膜輸送体の作動機構の構造基盤の解明(24227004)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】濡木 理 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10272460)
【キーワード】X線結晶構造解析 / チャネル / トランスポーター / 遺伝学 / 電気生理学 (他15件)
【概要】イオンチャネルに関しては，新規に同定したMg2+チャネルMgtE，TRICチャネル，P2Xチャネルに関して高分解能の結晶構造に基づき，基質認識機構，輸送制御機構を解明した.トランスポーターに関しては，Ca2+/H+交換輸送体CAX，Fe2+排出輸送体FPN，糖の排出輸送体SWEET，ペプチド輸送体POT，アミノ酸排出輸送体YddG，多剤排出輸送体MATE，膜蛋白質の膜組み込みに働くYidCの高分解...
【生物学】基礎生物学：光合成 ／タンパク質を含む研究件
❏植物が眠るしくみ：タンパク質酸化システムによる光合成抑制機構の解明(20K21268)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】吉田 啓亮 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40632310)
【キーワード】光合成 / 葉緑体 / レドックス制御 / チオレドキシン / タンパク質
【概要】還元・酸化を基盤としたタンパク質の機能制御系であるレドックス制御系は、植物の光合成の明・暗に応答したオン・オフ調節に重要な役割を果たしている。光合成の場である葉緑体がレドックス制御系を持つことは半世紀近く前から知られているものの、酸化側（オフ側）の制御を行うためのメカニズムはほとんど明らかになっていなかった。そのような背景の下、研究代表者は2018年にタンパク質酸化因子（チオレドキシンライク２；T...
❏構造に基づく理論的手法による光合成蛋白質におけるプロトン移動機構の解明(26800224)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20514516)
【キーワード】光合成 / プロトン移動 / 水分解 / 量子化学 / 分子動力学 (他18件)
【概要】高等植物・藻類が行っている酸素発生型の光合成では，光化学系II (PSII) 蛋白質が光エネルギーを使って水分子を分解し，１つの酸素分子と４つのプロトンが発生する．この水分解反応の機構を量子化学的計算によって明らかにした．４段階からなる水分解反応において，第一段階で１つのプロトンがPSIIの活性部位(Mn4CaO5錯体) 近くの水分子鎖を通って排出される．第三段階では，別のプロトンが錯体付近に存在...
❏超高速コヒーレント分光で検証可能な励起エネルギー移動の包括的理論(22740276)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20514516)
【キーワード】光合成 / 蛋白質 / 非線形光学分光 / クロロフィル / 電子移動 (他25件)
【概要】植物や藻類の行う光合成では，蛋白質に埋め込まれた色素が光のエネルギーを集め，そのエネルギーを効率よく伝達している．そのエネルギーは電子移動やプロトン移動を引き起こすことに使われ，水の分解・酸素発生反応を実現している．反応のしくみを明らかにするためには，実験的にだけでなく，理論的に（計算機を用いるなどして計算することによって）アプローチすることも不可欠である．本研究では，実験結果をうまく説明できる理...
【生物学】基礎生物学：生殖 ／タンパク質を含む研究件
❏植物自家不和合性の分子機構と進化(16H06380)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31
【研究代表者】高山 誠司 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70273836)
【キーワード】植物 / 有性生殖 / 自家不和合性 / 自他識別 / シグナル伝達 (他9件)
【概要】自家不和合性の自他識別に関わる花粉因子および雌蕊因子の立体構造と相互作用様式をタンパク質レベルで解明し、アブラナ科植物における自己認識およびナス科植物における非自己認識の実態を明らかにした。アブラナ科植物が特異なCa2+シグナル経路を使って不和合反応を誘起していること、ナス科植物が細胞毒として機能する雌蕊因子の非自己特異的分解を介して他家受精を可能にしていることを明らかにした。植物の多様な自家不和...
❏アブラナ科およびナス科・バラ科植物の自家不和合性の分子機構(16H02545)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】高山 誠司 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (70273836)
【キーワード】植物 / シグナル伝達 / 細胞間認識 / 生殖 / 自家不和合性 (他9件)
【概要】アブラナ科およびナス科・バラ科植物の自家不和合性の分子機構解明に向けて、以下の研究を展開した。 １）自己・非自己識別機構の蛋白質構造化学的解明：アブラナ科植物の雌ずい因子である受容体キナーゼSRKの細胞外ドメインの異種発現系の構築を目指して様々なアミノ酸残基改変を行い、比較的可溶性の改変型発現蛋白質を得ることが出来た。一方、ナス科植物の花粉因子であるF-box蛋白質群SLFsに関しては、同様なアミ...
【生物学】基礎生物学：制御機構 ／タンパク質を含む研究件
❏アミノアシルtRNA合成酵素の新規生理機能の探索とその制御機構の解明(20K06537)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / アミノアシルtRNA合成酵素 / 生体分子 / 機能 / 制御機構 (他7件)
【概要】アミノアシルtRNA合成酵素はtRNAにアミノ酸を結合させるアミノアシル化反応を触媒する酵素である。我々は、ヒトのトリプトファニルtRNA合成酵素(TrpRS)がこの触媒機能に加え、細胞外に分泌された後、血管新生抑制因子として働くことを発見した。また、最近、ヒトTrpRSがインターフェロン-γ（IFN-γ）に応答して発現量が著しく増加し、細胞内から細胞外に分泌され、免疫寛容に関わる細胞外から細胞内...
❏チロシル及びトリプトファニルtRNA合成酵素の新規生理機能の探索(21570129)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 酵素 / 新規機能 / 血管新生 / 制御機構
【概要】トリプトファニルtRNA合成酵素(TrpRS)はtRNAへのアミノアシル化反応を触媒する。私は以前、ヒト完全長TrpRSから付加ドメインが切断された触媒活性ドメイン(mini TrpRS)が血管新生抑制因子として働くことを発見した。本研究では、ヒト完全長TrpRSとmini TrpRSとの構造上での違いについて解析した結果、Cys62の周辺の環境に大きな違いがあることを明らかにした。また今回、ウシ...
【生物学】人類学：進化 ／タンパク質を含む研究件
❏ユーリ古細菌のウイルス探索から探る古細菌ウイルス叢と原始ウイルス叢(21H02100)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】望月 智弘 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (90748279)
【キーワード】超好熱古細菌 / ウイルス / 進化 / タンパク質 / 古細菌 (他7件)
【概要】
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
❏植物自家不和合性の分子機構と進化(16H06380)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31
【研究代表者】高山 誠司 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70273836)
【キーワード】植物 / 有性生殖 / 自家不和合性 / 自他識別 / シグナル伝達 (他9件)
【概要】自家不和合性の自他識別に関わる花粉因子および雌蕊因子の立体構造と相互作用様式をタンパク質レベルで解明し、アブラナ科植物における自己認識およびナス科植物における非自己認識の実態を明らかにした。アブラナ科植物が特異なCa2+シグナル経路を使って不和合反応を誘起していること、ナス科植物が細胞毒として機能する雌蕊因子の非自己特異的分解を介して他家受精を可能にしていることを明らかにした。植物の多様な自家不和...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：結合タンパク質 ／タンパク質を含む研究件
❏高速人工抗体創製法 の開発とタンパク質 １分子単位定量への 応用(15H02006)
【研究テーマ】ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】村上 裕 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10361669)
【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)
【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...
❏蛍光クエンチ解消原理の天然抗体への適用による革新的免疫測定法の開発(15H04191)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上田 宏 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60232758)
【キーワード】バイオセンサー / バイオテクノロジー / 抗体 / 抗原 / 蛍光 (他14件)
【概要】従来の免疫測定法には，測定に多数のステップと最低数時間の時間を要する問題があった。我々は最近，組み換え抗体を用いた蛍光免疫センサータンパク質Quenchbody (Q-body)の構築原理を見いだし，サンプルと混合するだけで低分子からタンパク質まで多くの目的物質（抗原）を蛍光検出することに成功した。今回，その動作原理を精査することで，組換え抗体のみならず天然抗体をもQ-body化しうる方法論を複数...
【総合理工】応用物理学：1分子分光 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質の機能発現における水素結合の役割に関するクライオ１分子観察による研究(19H02672)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80260032)
【キーワード】１分子観察 / フラビン / １分子分光 / タンパク質 / 光センサー (他12件)
【概要】生化学反応は複数の生体分子がつくる柔らかく複雑な系である。それにも関わらず、高い選択性で効率よく進む。このような反応には水素結合が関わっており、水素結合がつくるネットワークが、このような特異性を産み出していると考えられる。しかし、その実体はよく分かっていない。研究を困難にしている主な原因は、（１）反応に関わる水素結合以外にも無数の水素結合があるため、重要な働きをする水素結合を特定できず、（２）様々...
❏インフルエンザウィルスのプロトンチャネルの高次構造の一分子観測(23685002)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】タンパク質 / １分子観察 / 低温 / 分光 / 構造 (他14件)
【概要】温度1.5 Kに冷却した生体分子の三次元イメージングをするための１分子蛍光顕微鏡を開発した。この顕微鏡の特性をＱdotにより評価した。まず、この顕微鏡は635, 532, 405 nmのどの波長でも色収差なく使用することが可能であった。さらに、その焦点付近の光分布（点像分布関数）は理論値の1.2倍以下であった。これを用いて、２個の分子の位置決定精度（解像度）を見積もったところ、焦平面方向が3 nm...
【総合理工】応用物理学：質量分析 ／タンパク質を含む研究件
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏加齢に伴い変動するアミロイド凝集体の網羅的プロテオーム解析(23659150)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】樋口 京一 信州大学, 医学系研究科, 教授 (20173156)
【キーワード】加齢医学 / 老化 / アミロイド / 疾患モデル動物 / 質量分析 (他14件)
【概要】若齢から老齢に至るマウスからアミロイド線維／凝集体を分取し、網羅的プロテオーム解析を行った。 マウスを２ヶ月齡～28ヶ月齡で屠殺し、肝臓、脳、心臓及び筋肉を採取した。またマウスにアミロイド線維を投与しアミロイドーシスを誘発して4～10ヶ月後に臓器を採取した。これらの臓器よりアミロイド線維／凝集体を分取し、LC/MS/MSシステムで蛋白質の網羅的同定と定量を行った。 1. 老齢マウス脳で有意に増加す...
❏脳領域依存的なアミロイドベータ蛋白質蓄積の分子機構解明(22300118)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】柳澤 勝彦 独立行政法人国立長寿医療研究センター, 研究所, 副所長 (10230260)
【キーワード】神経変性疾患 / 蛋白質 / 痴呆 / 糖鎖 / アルツハイマー病 (他10件)
【概要】脳内の領域特異的なアミロイドベータ蛋白質(Ass)蓄積は当該領域の神経細胞膜を形成する脂質分子の構成に依存することが、剖検脳より調製した神経細胞膜の再構成実験により示された。一方、神経細胞膜上にあってAss重合を誘導するガングリオシドとAssとの分子レベルでの相互作用について、ガングリオシドを組み込んだ小型の人工的脂質膜での蛋白質と糖脂質の結合特異性に関する体系的なNMR計測が実施可能であることが...
【工学】機械工学：保護物質 ／タンパク質を含む研究件
❏水分子ダイナミクス測定と分子計算によるタンパク質劣化と最適保護物質特性の予測(21K18684)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31
【研究代表者】白樫 了 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80292754)
【キーワード】タンパク質 / 水分子ダイナミクス / 回転緩和時間 / 水分子 / 保護物質 (他6件)
【概要】タンパク質分子と水分子の水素結合は，タンパク質の保存・安定性を大きく左右する．とくにタンパク質分子表面の水分子のダイナミクスは，タンパク質の劣化を支配することが知られている．本研究では，水分子のダイナミクス（具体的には回転緩和時間）を支配する現象を明らかにすることで，回転緩和時間を制御しうる保護物質の物性を調べることを目指している． 当該年度は，上記の目的の最初の段階で重要となる，タンパク質水溶液...
❏医療検体の高品位常温乾燥保存を目指した保存操作の設計と検体劣化の予測(17H03182)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】白樫 了 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80292754)
【キーワード】乾燥 / バイオマーカー / 酵素活性 / 検体保存 / 乾燥保護物質 (他19件)
【概要】疾患の早期発見や個別化医療で重要となる臨床検査で用いる検体中のバイオマーカー分子の「質」(活性)は，採取後に急速に劣化する．本研究では，バイオマーカー分子の活性を長期間にわたり室温以上の乾燥状態で維持する簡便な方法として，真空乾燥保存を提案し，バイオマーカー分子を含む水溶液に添加する保護物質の種類とその添加量・調合比や添加による活性の劣化速度の変化(検体の有効保存期間)を，保護物質水溶液のガラス転...
【工学】プロセス・化学工学：ヒストン ／タンパク質を含む研究件
❏人工化学触媒によるヒストン選択的アセチル化とがん細胞増殖抑制(17K19479)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】触媒 / エピゲノム / タンパク質翻訳後修飾 / ヒストンアシル化 / 遺伝子転写 (他15件)
【概要】生命は生体分子と化学反応のネットワークから発現する。生体内の化学反応には酵素が介在し、酵素の機能異常、あるいはそれにより引き起こされる生体内化学反応の異常が、生体恒常性の損失や疾患に密接に関与している。本研究の目的は、遺伝子転写を正に制御する翻訳後修飾であるヒストンタンパク質のリジンアセチル化に焦点を当て、生体内での人工化学触媒反応によって酵素非依存的にヒストンアセチル化を導入することを目的とする...
❏ヒト卵子特異的ヒストンH1の同定および受精過程における機能解析(17591757)
【研究テーマ】産婦人科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】久慈 直昭 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (80169987)
【キーワード】卵子 / 胚 / ヒストン / H1foo / 移植・再生医療 (他9件)
【概要】卵子特異的ピストンH1(H1foo)は原始卵胞から2-4細胞期胚までにしか存在しないため、卵子の全能性や遺伝子のリプログラミングへの関与が推測されている。我々は2003年にヒト卵子特異的ピストン遺伝子を決定した。平成17年度は、卵巣内、および受精過程に於けるタンパク動態を検討した。推定アミノ酸配列の部分ペプチドを抗原として作成した家兎血清を用いた免疫組織化学染色では、卵巣内でH1fooは原始卵胞か...
【工学】プロセス・化学工学：リフォールディング ／タンパク質を含む研究件
❏合成単分子シャペロンの開発(19H02831)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】イオン輸送 / 構造化PEG / 大環状化合物 / 有機金属触媒 / 分子シャペロン (他17件)
【概要】申請者らがこれまで開発してきた短鎖単分散オリゴエチレングリコールと多価アルコールからなるタンパク質凝集抑制分子をベースに，その分子骨格中に有機金属触媒を埋め込むために適切なリガンド部位を導入することを計画した。その結果，構造化PEG分子の系統的な構築法を開発するとともに，イミダゾリニウム部位を導入したリガンド分子の合成に成功した。また，リガンド分子が，イミダゾリニウム部位とアニオンとの相互作用によ...
❏人工機能性分子の酵素修飾による蛋白質の細胞内および細胞膜への導入と細胞機能の改変(21760634)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】蛋白質 / 細胞内導入 / 酵素 / 細胞免疫療法 / 癌 (他16件)
【概要】酵素を用いて蛋白質のC末端特異的に合成分子を修飾し、効率よく細胞膜および細胞質に蛋白質を導入する技術を開発した。PEG脂質を細胞膜上で目的蛋白質に修飾する技術を開発し、この技術を使って癌細胞上に抗体を導入して樹状細胞による癌細胞の貪食効率を向上することに成功した。また、ラジカル発生色素を含む細胞膜透過ペプチドを目的蛋白質に修飾し、光照射によって目的蛋白質を細胞質内へ導入する技術も開発した。 ...
❏コンビナトリアルアプローチによる人工シャペロン分子の開発とプロテオミクスへの応用(19760549)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】人工シャペロン / リフォールディング / コンビナトリアルアプローチ / プロテオミクス / 凝集抑制剤 (他15件)
【概要】リード化合物の構造を多様化した候補合成小分子ライブラリーを合成し、その中から水溶液に添加することによって蛋白質の構造形成をほとんど阻害せずに蛋白質の凝集を効果的に抑制できる分子を探索し、既存の蛋白質凝集抑制剤よりも蛋白質のリフォールディング収率を大幅に向上できる分子を開発することに成功した。また、合成小分子添加剤を添加することによって、SDS-PAGE 後のゲル内での酵素の再生速度と再生率が向上す...
【工学】プロセス・化学工学：細胞内導入 ／タンパク質を含む研究件
❏酵素標識後に蛍光を発するスプリット蛍光タグの開発(23656518)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (80398106)
【キーワード】蛍光標識 / 酵素 / 動物細胞 / タンパク質 / ペプチド (他11件)
【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...
❏タンパク質カチオン化技術のがん免疫治療への応用(23360370)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】二見 淳一郎 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (00420498)
【キーワード】タンパク質工学 / 化学修飾 / バイオテクノロジー / 腫瘍免疫 / 診断薬 (他15件)
【概要】本研究では、化学修飾法を用いた変性タンパク質のタンパク質可溶化技術を活用して、多くが不安定な物性のがん抗原タンパク質を全長・水溶性として調製する技術開発とリソース強化を進めた。本抗原を活用して、高感度な抗体検査試薬のプロトタイプ開発に成功し、がん免疫活性の診断薬となる可能性が示された。これらのリソース整備と周辺技術の組み合わせにより、タンパク質カチオン化技術のがん免疫治療分野への活用に向けた基盤が...
❏人工機能性分子の酵素修飾による蛋白質の細胞内および細胞膜への導入と細胞機能の改変(21760634)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】蛋白質 / 細胞内導入 / 酵素 / 細胞免疫療法 / 癌 (他16件)
【概要】酵素を用いて蛋白質のC末端特異的に合成分子を修飾し、効率よく細胞膜および細胞質に蛋白質を導入する技術を開発した。PEG脂質を細胞膜上で目的蛋白質に修飾する技術を開発し、この技術を使って癌細胞上に抗体を導入して樹状細胞による癌細胞の貪食効率を向上することに成功した。また、ラジカル発生色素を含む細胞膜透過ペプチドを目的蛋白質に修飾し、光照射によって目的蛋白質を細胞質内へ導入する技術も開発した。 ...
【工学】プロセス・化学工学：遷移状態 ／タンパク質を含む研究件
❏物理化学的理解に基づく蛋白質間相互作用プロセス制御剤の探索と設計(16H02420)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質-蛋白質相互作用 / 抗体 / 低分子 / 阻害剤 / 熱力学 (他12件)
【概要】本研究では、癌疾患に関連するPPI、細菌感染に関連するPPIなど、創薬へとつながる有力なモデルPPIを選択し、熱力学、速度論、そして計算科学を駆使して、これらPPIの精密な相互作用解析と、抗体や低分子化合物によるPPIに対する阻害機構解明を行った。１つの標的蛋白質に対して、PPIのプロセスに関連する中間体構造を制御する制御剤を得ることに成功した。さらに、これら抗体と低分子それぞれに関する阻害メカニ...
❏蛋白質の折りたたみ反応の階層的モデルの検証(13780522)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】新井 宗仁 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究員 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / モルテン・グロビュール状態 / 反応速度論 / 遷移状態 (他10件)
【概要】昨年度に引き続き、α-ラクトアルブミン(α-LA)のフォールディング反応における遷移状態の構造特徴づけを、Φ値解析法を用いて行った。今年度は特に、α-LAのβドメインやCヘリックス周辺に変異を導入した一アミノ酸置換体を多数作成し、α-LAの遷移状態の構造解析を行った。平衡条件下でのアンフォールディング測定の結果、変異体はどれも野生型より不安定化しており、Φ値解析に有効な試料であった。次に、ストップ...
【工学】プロセス・化学工学：タンパク質デザイン ／タンパク質を含む研究件
❏酵素活性を合理的に向上させるための普遍的手法の開発(21K18841)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2024-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素 / 活性 / タンパク質デザイン / 合理的設計
【概要】触媒反応を行うタンパク質（酵素）は、生命現象の維持に必要なだけでなく、有用物質の工業生産にも必要であり、産業や医療などの幅広い分野に応用されている。それゆえ、酵素活性を向上させる方法の開発は、産業や医療などにおいて極めて重要である。従来は、大量の酵素変異体の中から高活性化した変異体をスクリーニングする進化分子工学的実験によって高活性化が試みられてきた。しかし、このような経験的設計法では大量の実験が...
❏軽油相当のバイオ燃料を大量生産可能な高活性型アルカン合成関連酵素の創出(19H02521)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)
【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...
【工学】プロセス・化学工学：天然変性 ／タンパク質を含む研究件
❏膜タンパク質の天然変性領域の予測と解析(17F17050)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2017-10-13 - 2020-03-31
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80178970)
【キーワード】天然変性 / タンパク質 / 深層学習 / MoRF / PSSM
【概要】MoRFs（molecular recognition features）は、他分子との結合により、天然変性状態から非天然変性状態に遷移する領域で、細胞の分子相互作用ネットワークにおいて重要な役割を果たし、多くのヒトの疾患に関与する天然変性タンパク質（IDP）の重要な機能領域である。MoRFsの予測の大きな問題は、「明確な配列特徴がない」という点で、これに対しては、アミノ酸残基の特性に対して因子分...
❏工学的展開を目指す天然変性蛋白質の構造・機能解析(21360398)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 医科学研究所, 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質 / 分子認識 / 生物・生体工学 / ナノバイオ / 天然変性 (他7件)
【概要】天然変性蛋白質が示す新規な特異的相互作用と会合形成能に着目し、その機構を種々の物性・構造解析に加え、熱力学的解析および速度論的解析に基づいて記述した。具体的には、2つの天然変性蛋白質をモデルに、構造解析に加え、熱力学的および速度論的解析、変異導入解析により、標的分子・リガンドとの相互作用の相互作用機構、触媒機構を明らかにした。新規な添加剤系による蛋白質ハンドリング系を構築した。また、機能未知であっ...
【工学】プロセス・化学工学：診断薬 ／タンパク質を含む研究件
❏変性タンパク質可溶化技術を利用したがん免疫治療の診断薬開発と個別化医療への応用(16H04580)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】二見 淳一郎 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (00420498)
【キーワード】タンパク質工学 / 腫瘍免疫学 / 化学修飾 / バイオテクノロジー / コンパニオン診断薬 (他17件)
【概要】末梢血に含まれるがん抗原に対する自己抗体をバイオマーカーとして、個人差が大きいがんに対する免疫応答を的確に予測・モニタリングする技術開発に取り組んだ。150種類超の全長ヒトがん抗原の生産リソースを整備し、水溶性で全エピトープを露出するS-カチオン化抗原とluminex法を組み合わせた診断薬プロトタイプを完成した。実際にがん免疫サイクルの活性化を反映する自己抗体の変動を鋭敏に観察することに成功した。...
❏タンパク質カチオン化技術のがん免疫治療への応用(23360370)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】二見 淳一郎 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (00420498)
【キーワード】タンパク質工学 / 化学修飾 / バイオテクノロジー / 腫瘍免疫 / 診断薬 (他15件)
【概要】本研究では、化学修飾法を用いた変性タンパク質のタンパク質可溶化技術を活用して、多くが不安定な物性のがん抗原タンパク質を全長・水溶性として調製する技術開発とリソース強化を進めた。本抗原を活用して、高感度な抗体検査試薬のプロトタイプ開発に成功し、がん免疫活性の診断薬となる可能性が示された。これらのリソース整備と周辺技術の組み合わせにより、タンパク質カチオン化技術のがん免疫治療分野への活用に向けた基盤が...
【工学】プロセス・化学工学：分離精製 ／タンパク質を含む研究件
❏バイオプロダクツの分離・回収のための機能性水性二相系の開発に関する研究(08455364)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】水性二相系 / タンパク質粗分離 / 温度依存性 / PH依存性 / 疎水性 (他18件)
【概要】バイオプロダクツの粗分離操作の一つである水性二相分配系は、温和な条件下での分離が可能であることから注目を集めているが、本研究では、より機能性を持たせた分配系の開発を目的とした。機能性としては、目的成分に対して選択性を有すること、分配後の回収を考慮して、分配に対するpH依存性が高いこと、操作温度に敏感であることの3点に着目した。それらの達成のためには、二相系を構成する水溶性高分子および塩の組合せが要...
❏バイオプロセスにおける分離精製の要素技術とその複合化に関する総合研究(08305031)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】バイオプロセス / 分離精製 / 複合化 / 細胞破壊 / アフィニティクロマトクラフィー (他19件)
【概要】バイオプロセスにおける分離精製の要素技術を視野に入れて検討した。対象とした要素技術は、細胞の破壊回収、水性二相系による粗分離操作、精密ろ過膜による分離、アフィンティクロマトグラフィー、ストレス応答を利用した分離、逆ミセル分離、電気泳動法等である。 細胞の破壊回収操作では、培養段階における細胞内生産過程と生産物回収過程を複合させた効率的な生産プロセスの構築を目的として、自己破壊性細胞の開発を研究した...
【工学】プロセス・化学工学：水性二相系 ／タンパク質を含む研究件
❏バイオプロダクツの分離・回収のための機能性水性二相系の開発に関する研究(08455364)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】水性二相系 / タンパク質粗分離 / 温度依存性 / PH依存性 / 疎水性 (他18件)
【概要】バイオプロダクツの粗分離操作の一つである水性二相分配系は、温和な条件下での分離が可能であることから注目を集めているが、本研究では、より機能性を持たせた分配系の開発を目的とした。機能性としては、目的成分に対して選択性を有すること、分配後の回収を考慮して、分配に対するpH依存性が高いこと、操作温度に敏感であることの3点に着目した。それらの達成のためには、二相系を構成する水溶性高分子および塩の組合せが要...
❏バイオプロセスにおける分離精製の要素技術とその複合化に関する総合研究(08305031)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】バイオプロセス / 分離精製 / 複合化 / 細胞破壊 / アフィニティクロマトクラフィー (他19件)
【概要】バイオプロセスにおける分離精製の要素技術を視野に入れて検討した。対象とした要素技術は、細胞の破壊回収、水性二相系による粗分離操作、精密ろ過膜による分離、アフィンティクロマトグラフィー、ストレス応答を利用した分離、逆ミセル分離、電気泳動法等である。 細胞の破壊回収操作では、培養段階における細胞内生産過程と生産物回収過程を複合させた効率的な生産プロセスの構築を目的として、自己破壊性細胞の開発を研究した...
【工学】プロセス・化学工学：バイオプロダクト ／タンパク質を含む研究件
❏バイオプロダクツの分離・回収のための機能性水性二相系の開発に関する研究(08455364)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】水性二相系 / タンパク質粗分離 / 温度依存性 / PH依存性 / 疎水性 (他18件)
【概要】バイオプロダクツの粗分離操作の一つである水性二相分配系は、温和な条件下での分離が可能であることから注目を集めているが、本研究では、より機能性を持たせた分配系の開発を目的とした。機能性としては、目的成分に対して選択性を有すること、分配後の回収を考慮して、分配に対するpH依存性が高いこと、操作温度に敏感であることの3点に着目した。それらの達成のためには、二相系を構成する水溶性高分子および塩の組合せが要...
❏バイオプロセスにおける分離精製の要素技術とその複合化に関する総合研究(08305031)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】バイオプロセス / 分離精製 / 複合化 / 細胞破壊 / アフィニティクロマトクラフィー (他19件)
【概要】バイオプロセスにおける分離精製の要素技術を視野に入れて検討した。対象とした要素技術は、細胞の破壊回収、水性二相系による粗分離操作、精密ろ過膜による分離、アフィンティクロマトグラフィー、ストレス応答を利用した分離、逆ミセル分離、電気泳動法等である。 細胞の破壊回収操作では、培養段階における細胞内生産過程と生産物回収過程を複合させた効率的な生産プロセスの構築を目的として、自己破壊性細胞の開発を研究した...
【工学】電気電子工学：紫外 ／タンパク質を含む研究件
❏単一アミノ酸分光(21655005)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】アミノ酸 / 単一分子分光 / 紫外分光 / 分光 / 顕微鏡 (他7件)
【概要】本研究課題の当初の目的は、アミノ酸残基を蛍光プロープとすることで単一タンパク質分光を全てのタンパク質に適応できる分光法とすることにある。この技術はプローブとしての高い応用性に加えて、光センサータンパク質の生理機能を解明につながる学術的にも重要なタンパク質の構造情報を引き出すことができると考えていた。 2年間の研究成果として、世界的に見てユニークな可視波長域(波長400-600nm)の単一分子蛍光分...
❏多光子励起による単一タンパク質分光装置の作製(17750006)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助手 (70371705)
【キーワード】単一分子分光 / タンパク質 / 分光 / 蛍光分光 / 単一分子 (他7件)
【概要】本研究課題は「多光子励起による単一タンパク質分光装置の作製」である。本年度はこの研究に対してすべての光学系に反射光学系を用いた低温の顕微鏡を作製し、研究に取り組んだ。本年度中に論文掲載まで至らなかったものの、本課題を遂行するに必要であった「低温で使える反射型対物レンズの開発」および「多光子励起による単一タンパク質の観測」に成功し、論文を投稿および執筆中である。2年間という短い期間のうちに二報の欧文...
【工学】電気電子工学：電子状態計算 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏タンパク質電子構造DBシステムの構築(15K20929)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】蛋白質 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 電子状態 / 電子状態計算 / タンパク質 (他9件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、計算構造モデリングの自動化とQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行い、タンパク質電子状態データベースへの計算事例追加をより加速させるための基盤技術を確立した。YAML形式の入力ファイルを採用することで、プログラミングなしに安全かつ簡便にQCLO法を利用したタンパク質電子状態計算が可能となった。開発したソースコードはインターネット上に公開済みである...
❏タンパク質の自動量子化学計算法と電子状態DBの開発(25730174)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】量子化学 / タンパク質 / 電子状態計算 / 電子構造 / 密度汎関数法 (他6件)
【概要】タンパク質の電子状態計算結果は、タンパク質の物性・反応性を理解する上で有益な情報を与える。タンパク質のような巨大分子の電子状態計算において、分子モデリング・電子状態計算ともに工程が複雑で達成が難しく、試行錯誤が必要であった。本研究では、分子モデリングに必要な処理を自動的に行うプログラムを作成し、また電子状態計算処理をほぼ自動的に効率良く行う計算方法を確立した。作成したプログラムはインターネット上に...
【工学】電気電子工学：水分解 ／タンパク質を含む研究件
❏構造に基づく理論的手法による光合成蛋白質におけるプロトン移動機構の解明(26800224)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20514516)
【キーワード】光合成 / プロトン移動 / 水分解 / 量子化学 / 分子動力学 (他18件)
【概要】高等植物・藻類が行っている酸素発生型の光合成では，光化学系II (PSII) 蛋白質が光エネルギーを使って水分子を分解し，１つの酸素分子と４つのプロトンが発生する．この水分解反応の機構を量子化学的計算によって明らかにした．４段階からなる水分解反応において，第一段階で１つのプロトンがPSIIの活性部位(Mn4CaO5錯体) 近くの水分子鎖を通って排出される．第三段階では，別のプロトンが錯体付近に存在...
❏超高速コヒーレント分光で検証可能な励起エネルギー移動の包括的理論(22740276)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20514516)
【キーワード】光合成 / 蛋白質 / 非線形光学分光 / クロロフィル / 電子移動 (他25件)
【概要】植物や藻類の行う光合成では，蛋白質に埋め込まれた色素が光のエネルギーを集め，そのエネルギーを効率よく伝達している．そのエネルギーは電子移動やプロトン移動を引き起こすことに使われ，水の分解・酸素発生反応を実現している．反応のしくみを明らかにするためには，実験的にだけでなく，理論的に（計算機を用いるなどして計算することによって）アプローチすることも不可欠である．本研究では，実験結果をうまく説明できる理...
【工学】電気電子工学：非線形光学 ／タンパク質を含む研究件
❏時間分解蛍光測定によるタンパク質内部運動と協奏する水和構造変化の解析(22244054)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30227764)
【キーワード】タンパク質水和 / 水和構造 / 分子動力学シミュレーション / 蛍光分光 / 和周波測定 (他31件)
【概要】生命活動の素過程を担うタンパク質分子は水環境において構造形成し機能する。何故水環境を必要とするのかを理解するには、タンパク質表面での水分子の運動をピコ秒時間分解能と原子分解能で探る必要がある。本研究では、タンパク質からの時間分解蛍光測定装置を開発しながら、特徴的なドメイン運動を行うタンパク質について、その運動の原因となっている水和構造変化を蛍光測定、結晶構造解析などの実験と大規模な分子動力学シミュ...
❏生細胞内単一特定蛍光タンパク分子の時間分解分光(17360031)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】伊東 一良 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80113520)
【キーワード】生細胞 / フェムト秒レーザー / 蛍光タンパク質 / 非線形光学 / 誘導パラメトリック発光 (他15件)
【概要】ヒトゲノムの解析がほぼ完了した現在,生命機能の物質的基盤であるタンパク質の機能とその発現メカニズム,複数のタンパク質分子間の相互作用,細胞内の複合的なタンパク質ネットワークの解析に関する研究が注目を集めている.こうしたタンパク質研究の推移の中で,複数のタンパク質の相互作用を明らかにする研究手法として現在特に注目を集めつつあるのが,非侵襲の可視化法を用いたタンパク質分子間の相互作用の解析である. 本...
【工学】電気電子工学：単一分子 ／タンパク質を含む研究件
❏高速人工抗体創製法 の開発とタンパク質 １分子単位定量への 応用(15H02006)
【研究テーマ】ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】村上 裕 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10361669)
【キーワード】binding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 (他12件)
【概要】高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対し...
❏単一タンパク質の振動分光(19685001)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】分光 / 低温 / タンパク質 / 単一分子分光 / 赤外 (他15件)
【概要】本研究では、これまで誰も成功していなかったタンパク質の中赤外吸収スペクトルの1分子観測に成功した。これまで、中赤外吸収を測定するには、感度が良いとされる顕微赤外分光装置でも、100万個のタンパク質が必要であり、1分子の観測例は無かった。そこで、我々は従来法を改良するのではなく、以下に示す全く新しい光学課程を用いて、これを1分子観測を実現した。数ケルビンでも、タンパク質を結合させた色素の蛍光測定し続...
❏多光子励起による単一タンパク質分光装置の作製(17750006)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助手 (70371705)
【キーワード】単一分子分光 / タンパク質 / 分光 / 蛍光分光 / 単一分子 (他7件)
【概要】本研究課題は「多光子励起による単一タンパク質分光装置の作製」である。本年度はこの研究に対してすべての光学系に反射光学系を用いた低温の顕微鏡を作製し、研究に取り組んだ。本年度中に論文掲載まで至らなかったものの、本課題を遂行するに必要であった「低温で使える反射型対物レンズの開発」および「多光子励起による単一タンパク質の観測」に成功し、論文を投稿および執筆中である。2年間という短い期間のうちに二報の欧文...
【工学】電気電子工学：分光 ／タンパク質を含む研究件
❏インフルエンザウィルスのプロトンチャネルの高次構造の一分子観測(23685002)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】タンパク質 / １分子観察 / 低温 / 分光 / 構造 (他14件)
【概要】温度1.5 Kに冷却した生体分子の三次元イメージングをするための１分子蛍光顕微鏡を開発した。この顕微鏡の特性をＱdotにより評価した。まず、この顕微鏡は635, 532, 405 nmのどの波長でも色収差なく使用することが可能であった。さらに、その焦点付近の光分布（点像分布関数）は理論値の1.2倍以下であった。これを用いて、２個の分子の位置決定精度（解像度）を見積もったところ、焦平面方向が3 nm...
❏単一アミノ酸分光(21655005)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】アミノ酸 / 単一分子分光 / 紫外分光 / 分光 / 顕微鏡 (他7件)
【概要】本研究課題の当初の目的は、アミノ酸残基を蛍光プロープとすることで単一タンパク質分光を全てのタンパク質に適応できる分光法とすることにある。この技術はプローブとしての高い応用性に加えて、光センサータンパク質の生理機能を解明につながる学術的にも重要なタンパク質の構造情報を引き出すことができると考えていた。 2年間の研究成果として、世界的に見てユニークな可視波長域(波長400-600nm)の単一分子蛍光分...
❏単一タンパク質の振動分光(19685001)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】分光 / 低温 / タンパク質 / 単一分子分光 / 赤外 (他15件)
【概要】本研究では、これまで誰も成功していなかったタンパク質の中赤外吸収スペクトルの1分子観測に成功した。これまで、中赤外吸収を測定するには、感度が良いとされる顕微赤外分光装置でも、100万個のタンパク質が必要であり、1分子の観測例は無かった。そこで、我々は従来法を改良するのではなく、以下に示す全く新しい光学課程を用いて、これを1分子観測を実現した。数ケルビンでも、タンパク質を結合させた色素の蛍光測定し続...
【工学】土木工学：アフィニティクロマトグラフィー ／タンパク質を含む研究件
❏ウイルス吸着タンパク質を用いた環境中からの病原ウイルス濃縮・検出・同定技術開発(19106009)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】感染症 / ウイルス / タンパク質 / 酵素 / 検出技術 (他16件)
【概要】本プロジェクトでは, 活性汚泥細菌が産生するウイルス吸着タンパク質(virus-binding protein : VBP)や, 加水分解酵素を用いた固形環境試料からのウイルス回収技術(enzymatic virus elution法 : EVE法)を活用し, 全く新しい病原ウイルス濃縮・検出・同定技術を開発することを目指した.その結果, 幅広い種の腸管系ウイルスを捕捉可能なVBPである腸管系ウイ...
❏機能性バイオポリマー創出とその利用による水環境からの病原ウイルス除去に関する研究(10450194)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】ウイルス吸着タンパク質 / ポリオウイルスI型 / カプシドタンパク質 / アフィニティクロマトグラフィ / SDS-PAGE (他17件)
【概要】活性汚泥中の病原ウイルスの大部分は,汚泥フロックに吸着された形態で存在する。この汚泥フロックによるウイルス吸着には,汚泥細菌が産出するタンパク質系のバイオポリマーが深く関与していると考えられている。この吸着機構を応用した水環境からの新規な病原ウイルスの除去技術開発への手掛かりとして,ウイルス吸着能力を有するタンパク質を活性汚泥中から検索し,その諸性質を解明することを目的として本研究は行われた。 ま...
❏バイオプロセスにおける分離精製の要素技術とその複合化に関する総合研究(08305031)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】バイオプロセス / 分離精製 / 複合化 / 細胞破壊 / アフィニティクロマトクラフィー (他19件)
【概要】バイオプロセスにおける分離精製の要素技術を視野に入れて検討した。対象とした要素技術は、細胞の破壊回収、水性二相系による粗分離操作、精密ろ過膜による分離、アフィンティクロマトグラフィー、ストレス応答を利用した分離、逆ミセル分離、電気泳動法等である。 細胞の破壊回収操作では、培養段階における細胞内生産過程と生産物回収過程を複合させた効率的な生産プロセスの構築を目的として、自己破壊性細胞の開発を研究した...
【工学】土木工学：ウイルス吸着タンパク質 ／タンパク質を含む研究件
❏ウイルス吸着タンパク質を用いた環境中からの病原ウイルス濃縮・検出・同定技術開発(19106009)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】感染症 / ウイルス / タンパク質 / 酵素 / 検出技術 (他16件)
【概要】本プロジェクトでは, 活性汚泥細菌が産生するウイルス吸着タンパク質(virus-binding protein : VBP)や, 加水分解酵素を用いた固形環境試料からのウイルス回収技術(enzymatic virus elution法 : EVE法)を活用し, 全く新しい病原ウイルス濃縮・検出・同定技術を開発することを目指した.その結果, 幅広い種の腸管系ウイルスを捕捉可能なVBPである腸管系ウイ...
❏機能性バイオポリマー創出とその利用による水環境からの病原ウイルス除去に関する研究(10450194)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】ウイルス吸着タンパク質 / ポリオウイルスI型 / カプシドタンパク質 / アフィニティクロマトグラフィ / SDS-PAGE (他17件)
【概要】活性汚泥中の病原ウイルスの大部分は,汚泥フロックに吸着された形態で存在する。この汚泥フロックによるウイルス吸着には,汚泥細菌が産出するタンパク質系のバイオポリマーが深く関与していると考えられている。この吸着機構を応用した水環境からの新規な病原ウイルスの除去技術開発への手掛かりとして,ウイルス吸着能力を有するタンパク質を活性汚泥中から検索し,その諸性質を解明することを目的として本研究は行われた。 ま...
【工学】土木工学：活性汚泥 ／タンパク質を含む研究件
❏下水処理水中有機物の構成成分とその起源に関する研究(11680566)
【研究テーマ】環境保全
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】佐藤 弘泰 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (90251347)
【キーワード】活性汚泥 / 微量有機物質 / 下水処理水 / タンパク質 / 糖類 (他7件)
【概要】下水処理水中には生物分解されにくいさまざまな有機物が残存している。それらの組成や起源をあきらかにすることは、下水処理場から排出される有機物負荷を削減するために有効である。本研究は、特に、下水処理水中に含まれる活性汚泥中微生物由来の有機物について基礎的な検討を行ったものである。 研究の前半では、実験室内において人工下水を用いて活性汚泥プロセスを運転し、水理学的滞留時間が処理水中の溶存有機物濃度に及ぼ...
❏機能性バイオポリマー創出とその利用による水環境からの病原ウイルス除去に関する研究(10450194)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】ウイルス吸着タンパク質 / ポリオウイルスI型 / カプシドタンパク質 / アフィニティクロマトグラフィ / SDS-PAGE (他17件)
【概要】活性汚泥中の病原ウイルスの大部分は,汚泥フロックに吸着された形態で存在する。この汚泥フロックによるウイルス吸着には,汚泥細菌が産出するタンパク質系のバイオポリマーが深く関与していると考えられている。この吸着機構を応用した水環境からの新規な病原ウイルスの除去技術開発への手掛かりとして,ウイルス吸着能力を有するタンパク質を活性汚泥中から検索し,その諸性質を解明することを目的として本研究は行われた。 ま...
【工学】土木工学：SDS-PAGE ／タンパク質を含む研究件
❏コンビナトリアルアプローチによる人工シャペロン分子の開発とプロテオミクスへの応用(19760549)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】人工シャペロン / リフォールディング / コンビナトリアルアプローチ / プロテオミクス / 凝集抑制剤 (他15件)
【概要】リード化合物の構造を多様化した候補合成小分子ライブラリーを合成し、その中から水溶液に添加することによって蛋白質の構造形成をほとんど阻害せずに蛋白質の凝集を効果的に抑制できる分子を探索し、既存の蛋白質凝集抑制剤よりも蛋白質のリフォールディング収率を大幅に向上できる分子を開発することに成功した。また、合成小分子添加剤を添加することによって、SDS-PAGE 後のゲル内での酵素の再生速度と再生率が向上す...
❏機能性バイオポリマー創出とその利用による水環境からの病原ウイルス除去に関する研究(10450194)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】ウイルス吸着タンパク質 / ポリオウイルスI型 / カプシドタンパク質 / アフィニティクロマトグラフィ / SDS-PAGE (他17件)
【概要】活性汚泥中の病原ウイルスの大部分は,汚泥フロックに吸着された形態で存在する。この汚泥フロックによるウイルス吸着には,汚泥細菌が産出するタンパク質系のバイオポリマーが深く関与していると考えられている。この吸着機構を応用した水環境からの新規な病原ウイルスの除去技術開発への手掛かりとして,ウイルス吸着能力を有するタンパク質を活性汚泥中から検索し,その諸性質を解明することを目的として本研究は行われた。 ま...
【工学】土木工学：熱力学 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質の弱い相互作用トリガーシステムの解明とその設計提案(18H02082)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 熱力学 / 速度論 / リガンド / 相互作用 (他10件)
【概要】申請者は、低親和性相互作用蛋白質の熱力学と速度論を精密に解析することにより、蛋白質相互作用の質に関する新しい知見を提唱することを試みた。OMD蛋白質の相互作用解析においては、脱水和を伴うエントロピー駆動型の低親和性結合により機能を果たしていることが明らかとなった。FcγRIIIaの抗体間相互作用解析においては、結合界面ではない可変領域の違いや糖鎖修飾の違いが低親和性における分子認識に差異を与えてい...
❏物理化学的理解に基づく蛋白質間相互作用プロセス制御剤の探索と設計(16H02420)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質-蛋白質相互作用 / 抗体 / 低分子 / 阻害剤 / 熱力学 (他12件)
【概要】本研究では、癌疾患に関連するPPI、細菌感染に関連するPPIなど、創薬へとつながる有力なモデルPPIを選択し、熱力学、速度論、そして計算科学を駆使して、これらPPIの精密な相互作用解析と、抗体や低分子化合物によるPPIに対する阻害機構解明を行った。１つの標的蛋白質に対して、PPIのプロセスに関連する中間体構造を制御する制御剤を得ることに成功した。さらに、これら抗体と低分子それぞれに関する阻害メカニ...
❏相互作用活性化エネルギーに基づく蛋白質制御剤の創出(15K17882)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 薬剤 / 熱力学 / 速度論 / 活性化エネルギー (他8件)
【概要】細胞増殖シグナルに関わるがん標的分子ERK2と、その既知薬剤であるFR、CAY、SCHを選択し、速度論パラメータにおける温度依存性を解析した。FRとの相互作用においては、その変異体解析の結果、遷移状態では結合サイト周辺で脱水和、及び分子内相互作用の切断による構造の緩みが起きていることが示唆された。さらにCAYとSCHの解析から、遷移状態における活性化エンタルピーはより不利に、一方活性化エントロピー...
【工学】構造・機能材料：銅イオン ／タンパク質を含む研究件
❏一時的配向基を用いた遷移金属触媒反応によるタンパク質ペプチド結合の化学修飾(21K06482)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】花屋 賢悟 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (50637262)
【キーワード】ペプチド / タンパク質 / 化学修飾 / 銅イオン / アルドール反応 (他7件)
【概要】抗体―薬物複合体などのバイオ医薬品創薬やケミカルバイオロジーの基礎研究において、薬物や蛍光分子などの人工分子をタンパク質の特定の位置に選択的に結合する技術（化学修飾法）が欠かせない。化学修飾法に用いる有機反応は、水溶液中、温和な反応条件（4ー50℃、pH5ー9程度、など）下、進行することが求められる。2000年以降、化学修飾法の研究は進展し、システイン、チロシン、トリプトファン、メチオニンなどの特...
❏酸素分子が制御する細胞内タンパク質への銅イオン供給メカニズム(25291028)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】古川 良明 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40415287)
【キーワード】銅シャペロン / 神経変性疾患 / タンパク質フォールディング / SOD1 / タンパク質凝集 (他11件)
【概要】銅イオンは生命活動に必須の構成成分で、さまざまなタンパク質と結合することにより、酵素活性の中心として機能している。生体内での存在量は微量なレベル（成人で80 mg）に調節され、遺伝的要因や過剰な摂取・欠乏による濃度異常は多くの疾患の原因となる。本課題の遂行により、生体内におけるタンパク質への銅イオン輸送メカニズムの一端が明らかとなり、銅イオン輸送制御の破綻が発症要因となるヒト疾患の病理メカニズムに...
❏細胞内銅イオン輸送に関する構成論的理解への挑戦(24657093)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】古川 良明 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40415287)
【キーワード】タンパク質 / 分子認識 / 銅イオン / 金属シャペロン / 蛋白質
【概要】銅イオンは必須微量金属の一つであり、タンパク質に結合することで各種の酵素活性の中心として機能している。一方で、遊離状態の銅イオンは活性酸素の発生を触媒することで毒性を発揮することがあるため、その細胞内動態は厳密に制御されねばならない。そこで本課題では、銅結合酵素であるSOD1への銅イオン輸送経路に着目し、細胞内での銅イオンの「流れ」を制御するメカニズムの解明を行った。特に、細胞内に銅イオンを取り込...
【工学】構造・機能材料：電子構造 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質の自動量子化学計算法と電子状態DBの開発(25730174)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】量子化学 / タンパク質 / 電子状態計算 / 電子構造 / 密度汎関数法 (他6件)
【概要】タンパク質の電子状態計算結果は、タンパク質の物性・反応性を理解する上で有益な情報を与える。タンパク質のような巨大分子の電子状態計算において、分子モデリング・電子状態計算ともに工程が複雑で達成が難しく、試行錯誤が必要であった。本研究では、分子モデリングに必要な処理を自動的に行うプログラムを作成し、また電子状態計算処理をほぼ自動的に効率良く行う計算方法を確立した。作成したプログラムはインターネット上に...
❏軟X線発光分光の開発とタンパク質、DNA等の生体物質の電子状態の研究(16104004)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】辛 埴 東京大学, 物性研究所, 教授 (00162785)
【キーワード】タンパク質 / DNA / 軟X線発光スペクトル / アミノ酸 / 電子状態 (他19件)
【概要】高効率で、高エネルギー分解能を持った軟X線発光分光器及び、フロー型の溶液セルを開発する事によって、金属タンパク質やDNA 等の水を含んだ生体物質, アミノ酸、酢酸、水等の関連物質の電子状態の研究を行った。タンパク質ミオグロビンにおいては、電荷移動エネルギーが著しく小さくなっており、吸着分子の違いによって、スピンや価数が容易にコントロールされていることがわかった。 ...
【工学】構造・機能材料：電子状態 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏タンパク質電子構造DBシステムの構築(15K20929)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】蛋白質 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 電子状態 / 電子状態計算 / タンパク質 (他9件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、計算構造モデリングの自動化とQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行い、タンパク質電子状態データベースへの計算事例追加をより加速させるための基盤技術を確立した。YAML形式の入力ファイルを採用することで、プログラミングなしに安全かつ簡便にQCLO法を利用したタンパク質電子状態計算が可能となった。開発したソースコードはインターネット上に公開済みである...
❏タンパク質の自動量子化学計算法と電子状態DBの開発(25730174)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】量子化学 / タンパク質 / 電子状態計算 / 電子構造 / 密度汎関数法 (他6件)
【概要】タンパク質の電子状態計算結果は、タンパク質の物性・反応性を理解する上で有益な情報を与える。タンパク質のような巨大分子の電子状態計算において、分子モデリング・電子状態計算ともに工程が複雑で達成が難しく、試行錯誤が必要であった。本研究では、分子モデリングに必要な処理を自動的に行うプログラムを作成し、また電子状態計算処理をほぼ自動的に効率良く行う計算方法を確立した。作成したプログラムはインターネット上に...
【工学】移動現象および単位操作：密度汎関数法 ／タンパク質を含む研究件
❏正準分子軌道解析に基づくタンパク質性能改変の研究(21H02056)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】正準分子軌道 / タンパク質 / 密度汎関数法 / タンパク質工学 / タンパク質性能改変
【概要】
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏第3世代密度汎関数法の展開とタンパク質ボルン-オッペンハイマー分子動力学法の研究(15H02046)
【研究テーマ】計算科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】ハイパフォーマンス・コンピューティング / タンパク質 / 物性理論 / 量子化学 / 密度汎関数法 (他11件)
【概要】超並列計算環境に適したタンパク質の正準(標準)分子軌道計算・分子動力学シミュレーションに関する基盤技術の研究開発を行った。第３世代密度汎関数法に基づく正準分子軌道計算ソフトウェアProteinDFの改良と力計算機能の追加・並列化を行った。ProteinDFと分子動力学計算ソフトウェアGromacsとの連成システムを開発し、本システムが小規模タンパク質において動作することを確認した。また、分子動力学...
【工学】総合工学：フェムト秒レーザー ／タンパク質を含む研究件
❏時間分解蛍光測定によるタンパク質内部運動と協奏する水和構造変化の解析(22244054)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30227764)
【キーワード】タンパク質水和 / 水和構造 / 分子動力学シミュレーション / 蛍光分光 / 和周波測定 (他31件)
【概要】生命活動の素過程を担うタンパク質分子は水環境において構造形成し機能する。何故水環境を必要とするのかを理解するには、タンパク質表面での水分子の運動をピコ秒時間分解能と原子分解能で探る必要がある。本研究では、タンパク質からの時間分解蛍光測定装置を開発しながら、特徴的なドメイン運動を行うタンパク質について、その運動の原因となっている水和構造変化を蛍光測定、結晶構造解析などの実験と大規模な分子動力学シミュ...
❏生細胞内単一特定蛍光タンパク分子の時間分解分光(17360031)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】伊東 一良 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80113520)
【キーワード】生細胞 / フェムト秒レーザー / 蛍光タンパク質 / 非線形光学 / 誘導パラメトリック発光 (他15件)
【概要】ヒトゲノムの解析がほぼ完了した現在,生命機能の物質的基盤であるタンパク質の機能とその発現メカニズム,複数のタンパク質分子間の相互作用,細胞内の複合的なタンパク質ネットワークの解析に関する研究が注目を集めている.こうしたタンパク質研究の推移の中で,複数のタンパク質の相互作用を明らかにする研究手法として現在特に注目を集めつつあるのが,非侵襲の可視化法を用いたタンパク質分子間の相互作用の解析である. 本...
【工学】総合工学：金属イオン ／タンパク質を含む研究件
❏ボロン酸を用いるクロスカップリング反応を基盤としたタンパク質化学修飾法の開発(19K16321)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】花屋 賢悟 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (50637262)
【キーワード】ペプチド / タンパク質 / 化学修飾 / クロスカップリング / ボロン酸 (他13件)
【概要】ペプチドやタンパク質は約20種類のアミノ酸が連結してできたポリマーである。本研究では、銅イオンを利用したクロスカップリング反応でチロシン残基に人工分子を結合する手法（化学修飾法）を開発した。しかし反応条件は過酷でタンパク質中のチロシン残基の化学修飾には応用できなかった。 上記研究と並行して、申請者が以前報告したシステインの化学修飾法を基にニッケルイオンを用いて炭素-硫黄結合を形成する有機合成反応を...
❏サイズ排除と吸着機能を併せもつ2色アイス型ポリマーブラシ搭載多孔性膜の作製(22656174)
【研究テーマ】化工物性・移動操作・単位操作
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】斎藤 恭一 千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90158915)
【キーワード】多孔性膜材料 / 放射線グラフト重合法 / 接ぎ木高分子鎖 / サイズ排除 / 吸着 (他14件)
【概要】多孔性中空糸膜の孔表面に取り付けたグラフト鎖に官能基導入反応の順番を工夫して2種類の官能基を導入した。低分子量イオンとタンパク質の吸着容量との間に明確な差が出た。グラフト鎖の長さ方向の上部に水酸基の2つ並んだ親水基,下部にイオン交換基の分布をつけたサイズ排除型グラフト鎖を多孔性膜孔表面に取り付けることに成功した。この作製法を基に,デュアルアフィニティリガンドやアミノ酸を固定した多孔性膜を作製し,タ...
【工学】総合工学：拡散 ／タンパク質を含む研究件
❏超高速２光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践(23300121)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子動態 / タンパク質 / 神経細胞 / シナプス / 活動電位 (他14件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより、1) 神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えること、および2) 神経細胞の膜電位計測を同時多点で行うことを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を...
❏多点同時蛍光相関分析法による神経細胞樹状突起内の分子動態の解析(22650066)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子 / 細胞神経科学 / 蛍光相関分光法 / タンパク質 / 拡散 (他9件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えることを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を10kHz以上の時間解像度で取得しFCS解析することに成功した...
【工学】総合工学：分子動力学法 ／タンパク質を含む研究件
❏第3世代密度汎関数法の展開とタンパク質ボルン-オッペンハイマー分子動力学法の研究(15H02046)
【研究テーマ】計算科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】ハイパフォーマンス・コンピューティング / タンパク質 / 物性理論 / 量子化学 / 密度汎関数法 (他11件)
【概要】超並列計算環境に適したタンパク質の正準(標準)分子軌道計算・分子動力学シミュレーションに関する基盤技術の研究開発を行った。第３世代密度汎関数法に基づく正準分子軌道計算ソフトウェアProteinDFの改良と力計算機能の追加・並列化を行った。ProteinDFと分子動力学計算ソフトウェアGromacsとの連成システムを開発し、本システムが小規模タンパク質において動作することを確認した。また、分子動力学...
❏高精度タンパク質構造モデリングおよび構造評価手法の開発(17500191)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】生体生命情報学 / プロテオーム / 蛋白質構造予測 / 蛋白質構造精密化 / 蛋白質構造評価 (他11件)
【概要】タンパク質の詳細な機能の解析、酵素、薬剤設計などの応用には、全原子レベルの精度の高い構造予測(モデリング)が重要である。本研究では、ホモロジーモデリングなど、既存の構造予測手法で得られた構造に対して、重要な部位について重点的に予測精度を向上させることが目的とする高精度タンパク質構造モデリングシステムを開発した。本研究で開発した構造モデリング手法は、(1)局所構造情報を利用した側鎖モデリング、(2)...
【工学】総合工学：逆ミセル ／タンパク質を含む研究件
❏バイオプロセスにおける分離精製の要素技術とその複合化に関する総合研究(08305031)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】バイオプロセス / 分離精製 / 複合化 / 細胞破壊 / アフィニティクロマトクラフィー (他19件)
【概要】バイオプロセスにおける分離精製の要素技術を視野に入れて検討した。対象とした要素技術は、細胞の破壊回収、水性二相系による粗分離操作、精密ろ過膜による分離、アフィンティクロマトグラフィー、ストレス応答を利用した分離、逆ミセル分離、電気泳動法等である。 細胞の破壊回収操作では、培養段階における細胞内生産過程と生産物回収過程を複合させた効率的な生産プロセスの構築を目的として、自己破壊性細胞の開発を研究した...
❏バイオ分離プロセスへの液膜およびマイクロエマルション技術の応用(07305061)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】宝沢 光紀 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (70005338)
【キーワード】タンパク質 / 液体膜 / バイオ分離プロセス / マイクロエマルション / 逆ミセル (他9件)
【概要】本年度の成果内容を下記に示す。 (1)液膜による脱塩法の実用化の観点から乳化液膜を用いた場合の装置形式について検討した。カチオン及びアニオン輸送用の2種類のW/Oエマルションを、互いに接触せずかつ同時に原料相と接触させる必要性があることから、撹拌槽を隔膜(フッ素コーティングを施したステンレス製金網)で仕切る形式が有効であることがわかった。 (2)カチオン交換型抽出剤D2EHPAを用いることにより、...
【工学】総合工学：電子顕微鏡 ／タンパク質を含む研究件
❏ナノキュベットを用いたタンパク質の液中・動的・高分解能電子顕微鏡イメージング(17K19025)
【研究テーマ】ナノマイクロ科学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】三宮 工 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60610152)
【キーワード】ナノ材料 / 表面・界面物性 / その場観察 / 電子顕微鏡 / タンパク質
【概要】タンパクの観察の動的観察に必要な基礎実験、測定に必要な要素技術を確立した。本研究期間中に、抗生物質では効かない重い感染症などに有効とされる抗体である免疫グロブリンG（IgG）分子が、これまで報告されていない鎖構造を持つことを新たに見出した。現在この鎖構造の検証中である。これらは新たな免疫機能や輸送手法の開発に展開される可能性がある。さらに、電子顕微鏡内への光導入により、仕事関数よりもはるかに小さい...
❏タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築(16K14494)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)
【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...
❏収縮環の構造と形成・収縮機構の研究(22247031)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】馬渕 一誠 学習院大学, 理学部, 教授 (40012520)
【キーワード】細胞分裂 / 細胞質分裂 / 収縮環 / アクチン / ミオシン (他13件)
【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...
【工学】総合工学：界面 ／タンパク質を含む研究件
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏タンパク質の精密ナノ凝集制御界面での細胞の接着と機能(24241042)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】高井 まどか 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40287975)
【キーワード】ナノ相分離 / ブロックコポリマー / タンパク質 / 細胞 / 界面 (他12件)
【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...
【工学】総合工学：界面活性剤 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質液体の作成法の確立とその物性に関する研究(26810087)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野島 達也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (40721858)
【キーワード】タンパク質 / タンパク質材料 / ソフトマテリアル / 界面活性剤 / 分子集合 (他12件)
【概要】タンパク質は精緻な構造を持った機能性分子であり材料科学への広い応用が期待される。本研究では高タンパク質含有量(120-310mg/mL)の水と分離した液状材料を、タンパク質と陰イオン性および陽イオン性界面活性剤の単純な混合により開発した。 この材料は、タンパク質と界面活性剤は静電相互作用により複合化し、その複合体が疎水相互作用によって会合するという階層的な構造を有する。界面活性剤の親水部が水を保持...
❏バイオ分離プロセスへの液膜およびマイクロエマルション技術の応用(07305061)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】宝沢 光紀 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (70005338)
【キーワード】タンパク質 / 液体膜 / バイオ分離プロセス / マイクロエマルション / 逆ミセル (他9件)
【概要】本年度の成果内容を下記に示す。 (1)液膜による脱塩法の実用化の観点から乳化液膜を用いた場合の装置形式について検討した。カチオン及びアニオン輸送用の2種類のW/Oエマルションを、互いに接触せずかつ同時に原料相と接触させる必要性があることから、撹拌槽を隔膜(フッ素コーティングを施したステンレス製金網)で仕切る形式が有効であることがわかった。 (2)カチオン交換型抽出剤D2EHPAを用いることにより、...
【工学】総合工学：速度論的解析 ／タンパク質を含む研究件
❏コンビナトリアルアプローチによる人工シャペロン分子の開発とプロテオミクスへの応用(19760549)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】人工シャペロン / リフォールディング / コンビナトリアルアプローチ / プロテオミクス / 凝集抑制剤 (他15件)
【概要】リード化合物の構造を多様化した候補合成小分子ライブラリーを合成し、その中から水溶液に添加することによって蛋白質の構造形成をほとんど阻害せずに蛋白質の凝集を効果的に抑制できる分子を探索し、既存の蛋白質凝集抑制剤よりも蛋白質のリフォールディング収率を大幅に向上できる分子を開発することに成功した。また、合成小分子添加剤を添加することによって、SDS-PAGE 後のゲル内での酵素の再生速度と再生率が向上す...
❏天疱瘡自己抗体の結合カイネティクスによる新たな病原性判定法の開発(17791489)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】角田 和之 慶應義塾大学, 医子部, 助教 (60265915)
【キーワード】免疫学 / 蛋白質 / 歯学 / 蛋白相互作用 / 速度輪的解析 (他14件)
【概要】尋常性天庖瘡(PV)はその自己抗原蛋白であるデスモグレイン3(Dsg3)に対する抗Dsg3抗体により水庖が形成される。これまでに我々はPVモデルマウスより抗Dsg3モノクローナル抗体(AK mAb)を複数単離し、新たな病原性を評価する方法として抗原と抗体の結合カイネティクスに注目し、表面プラズモンセンサー(Biacore)を用いてAK mAbとマウスDsg3蛋白及びヒトDsg3との結合解離係数(K...
【工学】総合工学：微細構造 ／タンパク質を含む研究件
❏ピンポイント機能阻害による細胞内微細構造ダイナミクスの研究(23370029)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40323448)
【キーワード】細胞分裂 / 染色体 / 顕微鏡 / イメージング / 光分子不活性化法 (他15件)
【概要】細胞内微細構造を不活性化する「ピンポイント機能阻害法」を用いて、動植物の細胞分裂ダイナミクス制御機構を明らかにすることを目的とした。光変換タンパク質を染色体タンパク質に連結し、高出力レーザーによるピンポイント機能阻害法を開発した。光変換タンパク質によるRBMXタンパク質の時空間特異的機能阻害実験をライブセルイメージングと組み合わせて実施した。その結果、RBMXはクロマチンと相互作用していることを明...
❏収縮環の構造と形成・収縮機構の研究(22247031)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】馬渕 一誠 学習院大学, 理学部, 教授 (40012520)
【キーワード】細胞分裂 / 細胞質分裂 / 収縮環 / アクチン / ミオシン (他13件)
【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...
【工学】総合工学：AFM ／タンパク質を含む研究件
❏合成単分子シャペロンの開発(19H02831)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】イオン輸送 / 構造化PEG / 大環状化合物 / 有機金属触媒 / 分子シャペロン (他17件)
【概要】申請者らがこれまで開発してきた短鎖単分散オリゴエチレングリコールと多価アルコールからなるタンパク質凝集抑制分子をベースに，その分子骨格中に有機金属触媒を埋め込むために適切なリガンド部位を導入することを計画した。その結果，構造化PEG分子の系統的な構築法を開発するとともに，イミダゾリニウム部位を導入したリガンド分子の合成に成功した。また，リガンド分子が，イミダゾリニウム部位とアニオンとの相互作用によ...
❏タンパク質の精密ナノ凝集制御界面での細胞の接着と機能(24241042)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】高井 まどか 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40287975)
【キーワード】ナノ相分離 / ブロックコポリマー / タンパク質 / 細胞 / 界面 (他12件)
【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
【工学】総合工学：結晶 ／タンパク質を含む研究件
❏αヘリックスまたはβシートのみの蛋白質大型単結晶の作成とそれらの光学活性の測定(13874050)
【研究テーマ】物理学一般
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】浅井 博 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063584)
【キーワード】光学活性 / 円二色性 / 旋光分散 / HAVP / タンパク質 (他11件)
【概要】我々はHAUP法を用いて結晶の光学活性(円二色性、旋光分散)の測定を試みた。用いた結晶は有機金属錯体トリスエチレンジアミンコバルト錯体のヨウ化物単結晶で、溶液中では可視領域にコットン効果最大をもつ物質である。我々はタンパク質単結晶光学活性測定を最終目的としてHAUP法での二色性分散および旋光性分散測定の手法を確立するためにこの物質を用いた。吸収を含めない場合の光学活性のHAUP法での測定は確立され...
❏プロテインデータバンクを利用した蛋白質結晶の全自動分子置換法解析の研究(12480181)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】楠木 正巳 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (90135749)
【キーワード】分子置換法 / プロテインデータバンク / 蛋白質 / 結晶 / X線 (他7件)
【概要】立体構造が未知の蛋白質の結晶解析では、それとアミノ酸配列の高い類似性(30-50%以上)のある蛋白質の立体構造が既知である場合、その蛋白質の原子座標をサーチモデルとして分子置換法による結晶解析が可能である。回転・並進関数のためのサーチモデルをプロテインデータバンクのエントリーの中から自動的に複数個構築し、この中から回転関数・並進関数で正解を与えるものを自動的に探し出す。この方法により結晶解析のプロ...
❏分子複合体用結晶の実験室X腺光学系の開発と適用(10359003)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】箱嶋 敏雄 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (00164773)
【キーワード】X線 / 微小結晶 / 回折 / 蛋白質 / DNA (他12件)
【概要】実験室での生体高分子複合体用のX腺強度データ収集システムを構築した。本システムは、リガク(株)社製の回折計RAXIS-IVと微小焦点のX腺発生機FR-Cからなる。強2枚のイメージングプレートを用いて、度の読みとり時間は短縮するようになっている。X腺ビームはミラーで集光してある。本システムを用いて、蛋白質-DNA複合体、蛋白質-GTP複合体、蛋白質-蛋白質複合体のX腺強度データ収集と、それらの構造解...
【工学】総合工学：顕微鏡 ／タンパク質を含む研究件
❏ピンポイント機能阻害による細胞内微細構造ダイナミクスの研究(23370029)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40323448)
【キーワード】細胞分裂 / 染色体 / 顕微鏡 / イメージング / 光分子不活性化法 (他15件)
【概要】細胞内微細構造を不活性化する「ピンポイント機能阻害法」を用いて、動植物の細胞分裂ダイナミクス制御機構を明らかにすることを目的とした。光変換タンパク質を染色体タンパク質に連結し、高出力レーザーによるピンポイント機能阻害法を開発した。光変換タンパク質によるRBMXタンパク質の時空間特異的機能阻害実験をライブセルイメージングと組み合わせて実施した。その結果、RBMXはクロマチンと相互作用していることを明...
❏単一アミノ酸分光(21655005)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】アミノ酸 / 単一分子分光 / 紫外分光 / 分光 / 顕微鏡 (他7件)
【概要】本研究課題の当初の目的は、アミノ酸残基を蛍光プロープとすることで単一タンパク質分光を全てのタンパク質に適応できる分光法とすることにある。この技術はプローブとしての高い応用性に加えて、光センサータンパク質の生理機能を解明につながる学術的にも重要なタンパク質の構造情報を引き出すことができると考えていた。 2年間の研究成果として、世界的に見てユニークな可視波長域(波長400-600nm)の単一分子蛍光分...
❏2光子励起マーキングによる染色体形態構築ダイナミズムの研究(18687005)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】松永 幸大 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (40323448)
【キーワード】染色体 / 顕微鏡 / タンパク質 / 光変換タンパク質 / 2光子励起 (他7件)
【概要】平成19年度は、ヒト子宮頸ガン細胞HeLaとタバコ培養細胞BY-2を研究材料に用いて、2光子励起マーキングによる染色体形態構築ダイナミズムの研究を実施した。その結果、染色体形態構築メカニズムに関与する染色体タンパク質の動態をライブセルイメージングにより明らかにした。特に、ヌクレオリン、H1X、ASURA、フィブリラリンの4種類の染色体周縁タンパク質がヒト染色体の染色体形態構築ダイナミズムに関与する...
【工学】総合工学：原子間力顕微鏡 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築(16K14494)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)
【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
❏鋭敏な聴覚の源であるモーター蛋白質プレスチンの精製とそれを用いた構造と機能の解明(18390455)
【研究テーマ】耳鼻咽喉科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】和田 仁 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111264)
【キーワード】耳科学 / 蛋白質 / 分子モータ / Prestin / 原子間力顕微鏡 (他14件)
【概要】Prestinは哺乳類内耳外有毛細胞の細胞膜に高密度に発現している膜タンパク質である.細胞膜電位が変化すると,prestinは細胞内の陰イオンを輸送し,それに伴い構造変化すると考えられている.そして,その構造変化は外有毛細胞の伸縮運動を引き起こすと推察されている.Prestinについてその同定以来様々な研究が行われてきたが,prestinの形状や構造変化メカニズムは解明されていない.そこで本研究で...
【工学】総合工学：走査プローブ顕微鏡 ／タンパク質を含む研究件
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
❏鋭敏な聴覚の源であるモーター蛋白質プレスチンの精製とそれを用いた構造と機能の解明(18390455)
【研究テーマ】耳鼻咽喉科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】和田 仁 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111264)
【キーワード】耳科学 / 蛋白質 / 分子モータ / Prestin / 原子間力顕微鏡 (他14件)
【概要】Prestinは哺乳類内耳外有毛細胞の細胞膜に高密度に発現している膜タンパク質である.細胞膜電位が変化すると,prestinは細胞内の陰イオンを輸送し,それに伴い構造変化すると考えられている.そして,その構造変化は外有毛細胞の伸縮運動を引き起こすと推察されている.Prestinについてその同定以来様々な研究が行われてきたが,prestinの形状や構造変化メカニズムは解明されていない.そこで本研究で...
【工学】総合工学：バイオセンサー ／タンパク質を含む研究件
❏小区分38020:応用微生物学関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】進化分子工学
【研究期間】カーボンニュートラル
【研究代表者】非侵襲的手法
【キーワード】リアルタイム検出
【概要】
❏蛍光免疫センサータンパク質の感度を短期間で向上させるための汎用ツールキットの開発(21K14468)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】朱 博 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70886605)
【キーワード】バイオテクノロジー / タンパク質 / バイオセンサー / 蛍光 / mRNA-display
【概要】
❏生物による物質生産研究を加速する菌体内アルデヒド生成量の可視化技術の開発と応用(18K05386)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)
【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)
【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...
【工学】総合工学：吸着 ／タンパク質を含む研究件
❏サイズ排除と吸着機能を併せもつ2色アイス型ポリマーブラシ搭載多孔性膜の作製(22656174)
【研究テーマ】化工物性・移動操作・単位操作
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】斎藤 恭一 千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90158915)
【キーワード】多孔性膜材料 / 放射線グラフト重合法 / 接ぎ木高分子鎖 / サイズ排除 / 吸着 (他14件)
【概要】多孔性中空糸膜の孔表面に取り付けたグラフト鎖に官能基導入反応の順番を工夫して2種類の官能基を導入した。低分子量イオンとタンパク質の吸着容量との間に明確な差が出た。グラフト鎖の長さ方向の上部に水酸基の2つ並んだ親水基,下部にイオン交換基の分布をつけたサイズ排除型グラフト鎖を多孔性膜孔表面に取り付けることに成功した。この作製法を基に,デュアルアフィニティリガンドやアミノ酸を固定した多孔性膜を作製し,タ...
❏機能性バイオポリマー創出とその利用による水環境からの病原ウイルス除去に関する研究(10450194)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】ウイルス吸着タンパク質 / ポリオウイルスI型 / カプシドタンパク質 / アフィニティクロマトグラフィ / SDS-PAGE (他17件)
【概要】活性汚泥中の病原ウイルスの大部分は,汚泥フロックに吸着された形態で存在する。この汚泥フロックによるウイルス吸着には,汚泥細菌が産出するタンパク質系のバイオポリマーが深く関与していると考えられている。この吸着機構を応用した水環境からの新規な病原ウイルスの除去技術開発への手掛かりとして,ウイルス吸着能力を有するタンパク質を活性汚泥中から検索し,その諸性質を解明することを目的として本研究は行われた。 ま...
【工学】総合工学：ナノ粒子 ／タンパク質を含む研究件
❏人工球状タンパク質超分子を用いたナノスケール相分離の実現とその応用(18K05324)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
【キーワード】ナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 (他9件)
【概要】人工タンパク質ナノ粒子TIP60は中空構造を有する分子である。TIP60の内部空間を疎水化すれば、内部空間に水に溶けない難溶性分子を水中で分散できるカプセルとして、あるいは、外部表面を疎水化すれば有機溶媒に溶けるカプセルとして利用できるのではないかと考え、研究を進めてきた。その結果、内部空間の疎水化と疎水性分子の内包、水中での分散には成功した。外部表面については、疎水性分子ではなく、両親媒性ポリマ...
❏高機能化タンパク質ナノスフィアによるがん細胞ターゲッティング(26289310)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】小畠 英理 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (00225484)
【キーワード】タンパク質 / ナノ粒子 / DDS / 抗がん / 生体機能材料 (他10件)
【概要】疎水性温度応答性ポリペプチドとポリアスパラギン酸の融合タンパク質が、加温により直径30 nm程度の均一なナノスフィアを形成することが明らかとなった。このナノスフィアは、分子設計により表面に任意の機能タンパク質を提示することが可能であり、内部は疎水性コアを形成するため、疎水性化合物を容易に内包することができる。これを利用してがん細胞への特異的送達を行うため、表面に分子認識機能を有する分子を提示し、内...
❏タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築(21651050)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小畠 英理 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (00225484)
【キーワード】タンパク質 / ナノ粒子 / エラスチン / 自己集合 / 遺伝子工学 (他6件)
【概要】本申請課題は、タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築を目的として行った。エラスチン由来のポリペンタペプチド(GVGVP)nは、周囲の温度上昇に応答して構造変化を起こし自己集合する性質を持っている。そこでこの配列をベースにしたタンパク質を遺伝子工学的に合成し、温度応答特性を有する粒子状ナノ構造体を構築する。タンパク質のみを構成成分とするため、高度な機能を容易に付与することが可能であり、か...
【工学】総合工学：結晶成長 ／タンパク質を含む研究件
❏固相ゲル中結晶化法をベースとした複合体結晶構造解析の革新的技術開発(25286051)
【研究テーマ】結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】杉山 成 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90615428)
【キーワード】結晶工学 / 結晶成長 / 脂質結合タンパク質 / 凝固ゲル / 創薬スクリーニング (他14件)
【概要】固相ゲル中結晶化法は、凝固したゲル中でタンパク質結晶を育成させる世界で初めてのタンパク質結晶化法である。本方法の特徴は、タンパク質結晶の有機溶媒に対する耐性を飛躍的に向上させたことにある。本研究では、従来法では実現できなかった、難水溶性化合物の溶解した高濃度有機溶媒へ、ゲル中結晶を浸漬することにより、複合体結晶を作製する新規技術開発を行った。その結果、凝固ゲル中ストレプトアビジン結晶とFABP3結...
❏タンパク質結晶成長素過程の1分子その場観察による格子欠陥取り込み機構の解明(16360001)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】佐崎 元 東北大学, 金属材料研究所, 講師 (60261509)
【キーワード】タンパク質 / 結晶成長 / 格子欠陥 / その場観察 / 単位成長ステップ (他9件)
【概要】リゾチーム正方晶系結晶表面上の単位成長ステップ,個々のタンパク質分子,および結晶中の格子欠陥を,新規に作製したレーザー共焦点微分干渉顕微鏡,近接場1分子観察蛍光顕微鏡,および光散乱トモグラフィー顕微鏡を用いてその場観察し,下記の成果を得た. 1.流れの効果:強制流下で結晶表面の成長ステップの挙動をその場観察し,流れが結晶表面への不純物の輸送を促進し,ステップを顕著に束化することを見いだした. 2....
【工学】総合工学：凝集 ／タンパク質を含む研究件
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏コンビナトリアルアプローチによる人工シャペロン分子の開発とプロテオミクスへの応用(19760549)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】人工シャペロン / リフォールディング / コンビナトリアルアプローチ / プロテオミクス / 凝集抑制剤 (他15件)
【概要】リード化合物の構造を多様化した候補合成小分子ライブラリーを合成し、その中から水溶液に添加することによって蛋白質の構造形成をほとんど阻害せずに蛋白質の凝集を効果的に抑制できる分子を探索し、既存の蛋白質凝集抑制剤よりも蛋白質のリフォールディング収率を大幅に向上できる分子を開発することに成功した。また、合成小分子添加剤を添加することによって、SDS-PAGE 後のゲル内での酵素の再生速度と再生率が向上す...
【工学】総合工学：分子シミュレーション ／タンパク質を含む研究件
❏分子シミュレーションと深層学習の連携によるペプチドの高精度ドッキング予測と設計(21K12122)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80178970)
【キーワード】抗ウィルスペプチド / ペプチド設計 / 深層学習 / タンパク質 / ドッキング予測 (他6件)
【概要】新規抗ウイルスペプチド（AVP）の計算機による生成を目的としたシステムFeedback-AVPGANを開発した。Feedback-AVPGANでは、敵対性生成ネットワーク（GAN）を用いて新規のペプチドを生成する。さらに、抗ウイルス性のあるペプチドの生成を効率化するため、フィードバック法を用いる。フィードバック法は、GANによるペプチドの生成において、既知のペプチドだけからでなく、生成した合成デー...
❏生命科学・創薬科学を指向した分子ダイナミクス分類理論の構築(15KT0103)
【研究テーマ】連携探索型数理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2020-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学シミュレーション / 分子生物学 / 数理科学 / 計算幾何学 / 時系列解析 (他17件)
【概要】計算機が進歩したことで、近年、生体分子の分子動力学シミュレーションを大規模におこなうことができるようになった。本研究では、分子動力学シミュレーションから数理科学的手法でダイナミクスの様々な特徴を抽出する手法を考案した。例えば、skeletal coreの概念を使うことで、解析の中で見かけの運動が現れてしまう効果を抑えることができるようになった。また、特異スペクトル変換法をおこなうことで運動の変化を...
❏タンパク質の立体構造の計算機による解析法の開発とそれを用いた立体構造の解析(01580267)
【研究テーマ】生体物性学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】輪湖 博 (和湖 博) 早稲田大学, 社会科学部, 助教授 (60158607)
【キーワード】タンパク質 / 分子シミュレ-ション / 分子力学 / 立体構造エネルギ- / 水和エネルギ- (他7件)
【概要】1.タンパク質の立体構造解析プログラムFEDER/2の開発 (1)タンパク質のみを対象としたプログラムFEDERを、ツリ-構造をもつ分子一般に拡張するため、アルゴリズムとデ-タ構造の改良を行った。 (2)真空中だけでなく、水溶液中のシミュレ-ションも行うことができるようにするため、水和殻モデルによる水和エネルギ-の計算機能を追加した。 (3)値の大きな極小植からの回避は極小化法の重要な機能の一つで...
【工学】総合工学：分子動力学 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質構造に基づいたアブラナ科植物の自家不和合性を制御する分子の創出(21K06110)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】森脇 由隆 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70751303)
【キーワード】生物物理学 / 分子動力学 / 計算科学 / 自家不和合性 / タンパク質
【概要】2021年度は研究実施計画の1つである「天然のSP11モデル構造からの改変による手法」に基づき、以前に立体構造予測を行ったハプロタイプS32, S36のSP11の予測構造に基づき、対応するSRK分子の結合界面を調査したところ、およそこの2つのSP11にはわずか4アミノ酸の違いによってSRKとの1対1結合が制御されていることを予見した。これを踏まえ、タンパク質モデリングソフトウェアパッケージRose...
❏タンパク質界面の複雑ダイナミクスの解析：機械学習とMD計算に基づく新手法の開拓(18K05025)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学 / 機械学習 / シミュレーション / 分子動力学シミュレーション / 古典力学 (他11件)
【概要】機械学習技術の発展により、人工知能は画像認識やチェスや囲碁などの分野において人間の知能を凌駕するようになってきた。近年、AlphaFoldのような先進的なタンパク質構造予測技術においても、機械学習が中心的な役割を担っている。本研究では、こうした機械学習技術を分子科学に導入することによって、タンパク質間に見られる重要なダイナミクス現象を解き明かしていくことを目指している。 これまでの研究で、基本的な...
❏アルカン合成関連酵素の構造ゆらぎ制御に基づく遷移状態制御(15KT0139)
【研究テーマ】遷移状態制御
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2018-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素反応 / 分子動力学 / NMR / バイオエネルギー
【概要】最近、酵素反応における遷移状態の形成には酵素のグローバルな構造変化が必要であり、これが触媒反応の律速段階となることが明らかとなってきた。そこで本研究では、バイオエネルギー生産に重要な酵素AARとADOをモデルとして用い、分子動力学シミュレーション（理論）とNMR緩和測定（実験）によって酵素の構造揺らぎを検出した。次に、酵素の構造揺らぎを制御する上で重要なアミノ酸残基を探索し、それらの部位に変異を導...
【工学】総合工学：その場観察 ／タンパク質を含む研究件
❏ナノキュベットを用いたタンパク質の液中・動的・高分解能電子顕微鏡イメージング(17K19025)
【研究テーマ】ナノマイクロ科学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】三宮 工 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60610152)
【キーワード】ナノ材料 / 表面・界面物性 / その場観察 / 電子顕微鏡 / タンパク質
【概要】タンパクの観察の動的観察に必要な基礎実験、測定に必要な要素技術を確立した。本研究期間中に、抗生物質では効かない重い感染症などに有効とされる抗体である免疫グロブリンG（IgG）分子が、これまで報告されていない鎖構造を持つことを新たに見出した。現在この鎖構造の検証中である。これらは新たな免疫機能や輸送手法の開発に展開される可能性がある。さらに、電子顕微鏡内への光導入により、仕事関数よりもはるかに小さい...
❏タンパク質結晶成長素過程の1分子その場観察による格子欠陥取り込み機構の解明(16360001)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】佐崎 元 東北大学, 金属材料研究所, 講師 (60261509)
【キーワード】タンパク質 / 結晶成長 / 格子欠陥 / その場観察 / 単位成長ステップ (他9件)
【概要】リゾチーム正方晶系結晶表面上の単位成長ステップ,個々のタンパク質分子,および結晶中の格子欠陥を,新規に作製したレーザー共焦点微分干渉顕微鏡,近接場1分子観察蛍光顕微鏡,および光散乱トモグラフィー顕微鏡を用いてその場観察し,下記の成果を得た. 1.流れの効果:強制流下で結晶表面の成長ステップの挙動をその場観察し,流れが結晶表面への不純物の輸送を促進し,ステップを顕著に束化することを見いだした. 2....
【工学】総合工学：ナノ材料 ／タンパク質を含む研究件
❏ナノキュベットを用いたタンパク質の液中・動的・高分解能電子顕微鏡イメージング(17K19025)
【研究テーマ】ナノマイクロ科学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】三宮 工 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60610152)
【キーワード】ナノ材料 / 表面・界面物性 / その場観察 / 電子顕微鏡 / タンパク質
【概要】タンパクの観察の動的観察に必要な基礎実験、測定に必要な要素技術を確立した。本研究期間中に、抗生物質では効かない重い感染症などに有効とされる抗体である免疫グロブリンG（IgG）分子が、これまで報告されていない鎖構造を持つことを新たに見出した。現在この鎖構造の検証中である。これらは新たな免疫機能や輸送手法の開発に展開される可能性がある。さらに、電子顕微鏡内への光導入により、仕事関数よりもはるかに小さい...
❏二分子膜固定化ゲルの生体分子分析法への応用(17655071)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】辻井 薫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40360945)
【キーワード】分析科学 / 生体分子 / 自己組織化 / ナノ材料 / 蛋白質 (他11件)
【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...
【工学】総合工学：大規模計算 ／タンパク質を含む研究件
❏第3世代密度汎関数法の展開とタンパク質ボルン-オッペンハイマー分子動力学法の研究(15H02046)
【研究テーマ】計算科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】ハイパフォーマンス・コンピューティング / タンパク質 / 物性理論 / 量子化学 / 密度汎関数法 (他11件)
【概要】超並列計算環境に適したタンパク質の正準(標準)分子軌道計算・分子動力学シミュレーションに関する基盤技術の研究開発を行った。第３世代密度汎関数法に基づく正準分子軌道計算ソフトウェアProteinDFの改良と力計算機能の追加・並列化を行った。ProteinDFと分子動力学計算ソフトウェアGromacsとの連成システムを開発し、本システムが小規模タンパク質において動作することを確認した。また、分子動力学...
❏複数の電子受容色素を持つタンパク質の電子状態と電子移動反応の研究(09640611)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】柏木 浩 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (10000853)
【キーワード】密度汎関数法 / タンパク質 / 全電子計算 / 大規模計算 / 収束法 (他16件)
【概要】本研究者らはタンパク質全体の電子状態を量子論的な方法に基づいて計算する手法を構築し、タンパク質の性質や反応を電子レベルで理解することを目的に、大型分子や金属錯体の電子状態計算に有効な密度汎関数法に基づく分子軌道法プログラムを作成・発展させた。計画最終年度では小タンパク質の全電子計算の実行と、タンパク質内電子トンネリング機構を解析するシステムの作成を達成した。本研究を通して得られた主な成果を以下に箇...
【工学】総合工学：構造解析 ／タンパク質を含む研究件
❏中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】X線結晶構造解析
【研究期間】タンパク質
【研究代表者】ＲＮＡ
【キーワード】複合体
【概要】ＲＮＡは多岐にわたる重要な役割を担う生体高分子化合物である。多くの場合、ＲＮＡはパートナー蛋白質と複合体を形成することにより複雑な生体反応を実現している。そのため、ＲＮＡの機能を理解するにはＲＮＡと蛋白質の複合体の構造を原子レベルで明らかにすることが鍵となる。本研究では、ＲＮＡ配列をリボソームＲＮＡに挿入して表面に露出させ、ここに結合するタンパク質を結合させることにより、「ＲＮＡ-蛋白質複合体」を...
❏多階層解析による脂質二重膜中でのToll様受容体の活性化機構の全貌解明(19H03164)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大戸 梅治 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (90451856)
【キーワード】自然免疫 / TLR受容体 / クライオ電子顕微鏡 / タンパク質 / 構造解析 (他7件)
【概要】自然免疫受容体のTLR全長に関して構造生物学的研究を進めた。TLR3全長をナノディスクに再構成した試料についてクライオ電子顕微鏡構造解析に成功した。細胞外ドメインの密度は明瞭に観察されたが、膜貫通領域および細胞内のTIRドメインは解像されなかった。核酸認識TLRの局在を制御するUNC93B1とTLR3およびTLR7の複合体の構造解析に成功し、UNC93B1による核酸認識TLRの局在制御機構の構造基...
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
【工学】総合工学：シミュレーション ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質界面の複雑ダイナミクスの解析：機械学習とMD計算に基づく新手法の開拓(18K05025)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学 / 機械学習 / シミュレーション / 分子動力学シミュレーション / 古典力学 (他11件)
【概要】機械学習技術の発展により、人工知能は画像認識やチェスや囲碁などの分野において人間の知能を凌駕するようになってきた。近年、AlphaFoldのような先進的なタンパク質構造予測技術においても、機械学習が中心的な役割を担っている。本研究では、こうした機械学習技術を分子科学に導入することによって、タンパク質間に見られる重要なダイナミクス現象を解き明かしていくことを目指している。 これまでの研究で、基本的な...
❏蛋白質の遅い揺らぎを捉えるための粗視化モデル(14780506)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】高野 光則 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (40313168)
【キーワード】蛋白質 / 揺らぎ / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 分子モーター (他13件)
【概要】これまでの研究で、Goモデルベースの粗視化モデルMD計算により蛋白質の遅い揺らぎをシミュレートし、結果の有効性・信頼性を検証してきた。そして、大幅な計算時間の軽減とともに高精度全原子モデルと同等の結果を得られることを示した(Nat.Comput)。本年度は、(1)これまで使:用してきたGoモデルの:Folding問題に対する応用(Chem.Phys)、そして、(2)モデルの拡張を行った。新たなモデ...
【工学】総合工学：可視化 ／タンパク質を含む研究件
❏分泌素過程を制御する分子機構の解明(21790197)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / ミオシン2 / マイクロRNA / ホルモン / 神経内分泌細胞 (他13件)
【概要】私達は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。本研究では、ホルモン分泌制御を行うタンパク質(ミオシン2)を同定し、その機能を生化学・生理学・バイオイメージングなど様々なアプローチで解析することにより、ホルモン分泌の仕組みを分子レベルで理解することが可能となった。 ...
❏RNA機能の光制御法に関する研究(20655014)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40302806)
【キーワード】RNA / 可視化 / タンパク質
【概要】本研究におけるRNA光制御の原理では、KillerRedから光照射によって発生する活性酸素がそれら阻害タンパク質を不活性化することで翻訳を開始させる。阻害タンパク質の結合領域付近にKillerRedを近接させるために、KillerRedタンパク質両端にそれぞれPum1HDを融合させたプローブを作製した。実際に培養細胞ヘプローブベクターを導入し,その発現をImmunoblottingおよび蛍光観察に...
❏蛍光性バイオプローブを用いたアンタゴニストの新規スクリーニング法の開発(19790010)
【研究テーマ】化学系薬学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】堤 浩 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70398105)
【キーワード】CXCR4 / アンタゴニスト / 蛍光 / イメージング / インターナリゼーション (他9件)
【概要】HIV感染、種々の固形癌の転移や血液癌の進行、慢性関節リウマチの炎症等に関与しているケモカイン受容体CXCR4に対して特異的に結合する蛍光性アンタゴニストの開発に成功した。この蛍光性アンタゴニストは、CXCR4リガンド候補化合物のスクリーニングプローブ、および細胞表面に存在するCXCR4の蛍光イメージングプローブとして有用であることを明らかにした。 ...
【総合生物】ゲノム科学：生体高分子構造・機能 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【総合生物】ゲノム科学：染色体構築・機能・分配 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【総合生物】ゲノム科学：遺伝情報複製・再編 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【総合生物】ゲノム科学：ゲノム維持修復 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【総合生物】ゲノム科学：ゲノム進化・再編 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【総合生物】ゲノム科学：ゲノム多様性 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【総合生物】生体分子化学：活性発現の分子機構 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【総合生物】生体分子化学：乾眠 ／タンパク質を含む研究件
❏極限環境耐性動物クマムシで大量発現する新規タンパク質の解析(24657069)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】國枝 武和 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10463879)
【キーワード】緩歩動物 / 乾燥耐性 / 熱可溶性 / クマムシ / ミトコンドリア (他8件)
【概要】陸生クマムシは乾燥に応じて脱水し様々な極限環境に耐性を示すが、その分子機構はほとんどわかっていない。耐性に関わる候補として大量に発現するクマムシ固有の遺伝子に着目して解析した結果、最大発現を示すA1遺伝子産物が螺旋状の構造体を形成することを明らかにし、機械的強度の付与を介して乾燥耐性に寄与することが考えられた。また、耐性能力の異なるクマムシ種から熱可溶性タンパク質を探索し新たなクマムシ固有タンパク...
❏動物における乾燥耐性・極限環境耐性機構のプロテオーム解析(21710223)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】國枝 武和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10463879)
【キーワード】プロテオミクス / クマムシ / 極限環境耐性 / 乾眠 / 放射線耐性 (他13件)
【概要】ヨコヅナクマムシの持つ高い乾燥耐性・極限環境耐性を支えるタンパク質の候補として、加熱しても凝集しないクマムシ固有のタンパク質群を初めて同定しこれらのタンパク質群が乾燥前から大量に発現していることを明らかにした。また、同様の性質を持つタンパク質が乾燥耐性の弱いクマムシにおいても存在することを見出し、その凝集温度と乾燥耐性との間に一部相関関係が見られることを明らかにした。また、放射線耐性に関わるタンパ...
【総合生物】生体分子化学：ゲル電気泳動 ／タンパク質を含む研究件
❏コンビナトリアルアプローチによる人工シャペロン分子の開発とプロテオミクスへの応用(19760549)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】人工シャペロン / リフォールディング / コンビナトリアルアプローチ / プロテオミクス / 凝集抑制剤 (他15件)
【概要】リード化合物の構造を多様化した候補合成小分子ライブラリーを合成し、その中から水溶液に添加することによって蛋白質の構造形成をほとんど阻害せずに蛋白質の凝集を効果的に抑制できる分子を探索し、既存の蛋白質凝集抑制剤よりも蛋白質のリフォールディング収率を大幅に向上できる分子を開発することに成功した。また、合成小分子添加剤を添加することによって、SDS-PAGE 後のゲル内での酵素の再生速度と再生率が向上す...
❏二分子膜固定化ゲルの生体分子分析法への応用(17655071)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】辻井 薫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40360945)
【キーワード】分析科学 / 生体分子 / 自己組織化 / ナノ材料 / 蛋白質 (他11件)
【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...
【総合生物】生体分子化学：ファージデイスプレイ ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質メカニズムの階層的理解に関する研究(22651079)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】上條 俊介 東京大学, 大学院・情報学環, 准教授 (70334357)
【キーワード】アミロイド線維 / アルギニン / アルツハイマー病 / 低分子化合物 / ファージディスプレイ (他15件)
【概要】タンパク質の機能改変を行うタンパク質工学においては、従来、生化学的研究とインフォマティクス的研究が独立に行われている場合が多く、タンパク質のメカニズム解明の新たなブレークスルーのためには、実験とインフォマティクスを相乗的に結びつけ新たな発見に導く融合的研究が必要である。本研究では、実験手法としてのファージディスプレイ法と、情報学的手法としての最適化を組み合わせることにより、アミロイドタンパクの凝集...
❏極限微生物に由来する多糖分解酵素の分子解剖(12650783)
【研究テーマ】生物・生体工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)
【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)
【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...
【総合生物】生体分子化学：1分子計測(SDM) ／タンパク質を含む研究件
❏RNA・タンパク質複合体による翻訳調節機構の解明(15H04358)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】船津 高志 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00190124)
【キーワード】１分子計測（SMD） / ナノバイオ / 蛋白質 / １分子計測（SMD) / 光ピンセット (他10件)
【概要】１．蛍光標識したmiRNA前駆体を細胞内にマイクロインジェクションし、内在性の生合成経路によりRISCに取り込ませた。ゴルジ体を中心にアクチンフィラメント上を動くmiRNAを１分子イメージングできた。 ２．Cy5標識アンチセンスプローブを用いてストレス下の細胞内mRNAの局在を超解像イメージングした。ストレス顆粒（SG）内でmRNAは均一に存在するのではなく、直径約100 nmの高密度領域を形成し...
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
❏インフルエンザウィルスのプロトンチャネルの高次構造の一分子観測(23685002)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】タンパク質 / １分子観察 / 低温 / 分光 / 構造 (他14件)
【概要】温度1.5 Kに冷却した生体分子の三次元イメージングをするための１分子蛍光顕微鏡を開発した。この顕微鏡の特性をＱdotにより評価した。まず、この顕微鏡は635, 532, 405 nmのどの波長でも色収差なく使用することが可能であった。さらに、その焦点付近の光分布（点像分布関数）は理論値の1.2倍以下であった。これを用いて、２個の分子の位置決定精度（解像度）を見積もったところ、焦平面方向が3 nm...
【総合生物】生体分子化学：RNA・タンパク質複合体 ／タンパク質を含む研究件
❏試行錯誤を伴わないRNA-蛋白質複合体のクライオ電子顕微鏡構造解析手法の開発(21K19201)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31
【研究代表者】田中 良和 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20374225)
【キーワード】RNA-タンパク質複合体 / クライオ電顕 / 構造解析 / RNA / タンパク質
【概要】ＲＮＡは多岐にわたる重要な役割を担う生体高分子化合物である。多くの場合、ＲＮＡはパートナー蛋白質と複合体を形成することにより複雑な生体反応を実現している。そのため、ＲＮＡの機能を理解するにはＲＮＡと蛋白質の複合体の構造を原子レベルで明らかにすることが鍵となる。本研究では、ＲＮＡ配列をリボソームＲＮＡに挿入して表面に露出させ、ここに結合するタンパク質を結合させることにより、「ＲＮＡ-蛋白質複合体」を...
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
【総合生物】生体分子化学：X線構造解析 ／タンパク質を含む研究件
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏固相ゲル中結晶化法をベースとした複合体結晶構造解析の革新的技術開発(25286051)
【研究テーマ】結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】杉山 成 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90615428)
【キーワード】結晶工学 / 結晶成長 / 脂質結合タンパク質 / 凝固ゲル / 創薬スクリーニング (他14件)
【概要】固相ゲル中結晶化法は、凝固したゲル中でタンパク質結晶を育成させる世界で初めてのタンパク質結晶化法である。本方法の特徴は、タンパク質結晶の有機溶媒に対する耐性を飛躍的に向上させたことにある。本研究では、従来法では実現できなかった、難水溶性化合物の溶解した高濃度有機溶媒へ、ゲル中結晶を浸漬することにより、複合体結晶を作製する新規技術開発を行った。その結果、凝固ゲル中ストレプトアビジン結晶とFABP3結...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：mRNAディスプレイ ／タンパク質を含む研究件
❏蛍光免疫センサータンパク質の感度を短期間で向上させるための汎用ツールキットの開発(21K14468)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】朱 博 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70886605)
【キーワード】バイオテクノロジー / タンパク質 / バイオセンサー / 蛍光 / mRNA-display
【概要】
❏膜透過促進ペプチドとpH応答性低分子抗体を組み合わせた細胞選択的膜透過技術の開発(15K12545)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (50327673)
【キーワード】膜融合ペプチド / 免疫原性 / mRNAディスプレイ / pH応答性一本鎖抗体 / 試験管内進化 (他13件)
【概要】受精や胎盤形成における細胞膜融合に関与するタンパク質の部分ペプチドが、様々な高分子の人為的な膜透過を促進するツールとして利用できる可能性を提唱し、従来の細胞膜透過性ペプチドによるタンパク質の細胞質送達効率を数十倍向上させることができ、かつ、免疫原性の懸念がないヒト由来の膜透過促進ペプチドを発見した。また、我々が開発したPURE mRNAディスプレイ法を用いて、膜抗原に中性pH（細胞外）で結合し酸性...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：細胞機能の再構成 ／タンパク質を含む研究件
❏遺伝暗号表の起源への実験的アプローチ(19680016)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 進化 / 合成生物学 / 無細胞翻訳系 / 細胞機能の再構成 (他9件)
【概要】本研究の目的は、遺伝暗号表の起源と進化可能性について、構成的アプローチによる翻訳システムの改変によって20種類よりも少ないアミノ酸のみを含む「単純化遺伝暗号表」を構築し、さらに、タンパク質人工進化の実験によって追求することにある。本研究によって実際に種々の単純化遺伝暗号を構築し、アミノ酸の種類が限定されても、野生型以上の活性をもつ蛍光タンパク質などの変異体が創出できた。 ...
❏演算結果としてタンパク質を出力する自律型生体高分子コンピュータの構築(17700291)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (30376587)
【キーワード】DNAコンピュータ / タンパク質 / 無細胞翻訳系 / 構成的生物学 / 細胞機能の再構築 (他6件)
【概要】生体高分子システム研究の構成的アプローチの一環である本研究の目的は、あらかじめ指定したRNAを入力とし、分子演算の途中過程で入力とは全く異なる配列のRNAを生成して、これを鋳型とする翻訳反応を行い、最終結果としてタンパク質を出力する自律型生体高分子コンピュータを創出することにある。この生体高分子コンピュータは、逆転写酵素および転写酵素の活性に依存することから、RTRACSと呼ばれ、また人工的につく...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：試験管内進化 ／タンパク質を含む研究件
❏膜透過促進ペプチドとpH応答性低分子抗体を組み合わせた細胞選択的膜透過技術の開発(15K12545)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (50327673)
【キーワード】膜融合ペプチド / 免疫原性 / mRNAディスプレイ / pH応答性一本鎖抗体 / 試験管内進化 (他13件)
【概要】受精や胎盤形成における細胞膜融合に関与するタンパク質の部分ペプチドが、様々な高分子の人為的な膜透過を促進するツールとして利用できる可能性を提唱し、従来の細胞膜透過性ペプチドによるタンパク質の細胞質送達効率を数十倍向上させることができ、かつ、免疫原性の懸念がないヒト由来の膜透過促進ペプチドを発見した。また、我々が開発したPURE mRNAディスプレイ法を用いて、膜抗原に中性pH（細胞外）で結合し酸性...
❏遺伝暗号表の起源への実験的アプローチ(19680016)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 進化 / 合成生物学 / 無細胞翻訳系 / 細胞機能の再構成 (他9件)
【概要】本研究の目的は、遺伝暗号表の起源と進化可能性について、構成的アプローチによる翻訳システムの改変によって20種類よりも少ないアミノ酸のみを含む「単純化遺伝暗号表」を構築し、さらに、タンパク質人工進化の実験によって追求することにある。本研究によって実際に種々の単純化遺伝暗号を構築し、アミノ酸の種類が限定されても、野生型以上の活性をもつ蛍光タンパク質などの変異体が創出できた。 ...
❏天然mRNAを利用した全長蛋白質ディスプレーと蛋白質相互作用解析(17750157)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】山東 信介 京都大学, 工学研究科, 助手 (20346084)
【キーワード】リボソーム / ディスプレー / 蛋白質 / 相互作用 / 細胞 (他13件)
【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：ドッキング ／タンパク質を含む研究件
❏候補サイトの空間分布に注目した信頼度の高いタンパク質ドッキング判定手法の開発(19300102)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】秋山 泰 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (30243091)
【キーワード】コンピュータシミュレーション / 蛋白質 / ドッキング / 高性能計算 / バイオインフォマティクス
【概要】複数のタンパク質の立体構造データを入力し、表面形状相補性と静電相互作用に基づいて、各ペアがドッキングするか否かの判定を行うための手法を開発した。既存法ZDOCKとは異なり、実数のみで表面形状相補性を計算するrPSCモデルの着想を得て、精度を落とさず約4倍の高速化が達成できた。タンパク質の性質に応じて評価関数を動的に調整する手法も開発した。候補サイトの空間分布に注目した後処理により信頼度の向上が達成...
❏開口放出様式を制御する分子機構の可視化解析(18689008)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】可視化 / 生体分子 / 生理学 / 蛋白質 / 脳・神経 (他15件)
【概要】私達の身体は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。しかしホルモン分泌の詳細な分子メカニズムについては解明されていない。そこで、超高感度、超高解像度を持つ蛍光顕微鏡を新規開発し、内分泌細胞から起こるホルモン分泌反応を直接可視化計測することに成功した。そして、ホルモン分泌制御機構の詳細な分子メカ...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：無細胞翻訳系 ／タンパク質を含む研究件
❏初期生命が用いたタンパク質のみから構成される人工ゲノムの合成(15K16083)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】網蔵 和晃 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (60735918)
【キーワード】合成生物学 / 無細胞翻訳系 / リボソーム / tRNA / リポソーム (他10件)
【概要】本研究は、人工ゲノム構築に不可欠である関連遺伝子の追究から、それらの基盤技術の発展に貢献する研究である。本研究では、無細胞翻訳系中で複数種類のタンパク質が協働することで所望の機能が発揮される系の開発を行なった。特に、リボソーム関連遺伝子に着目したが、それ以外の遺伝子を用いた系の開発も行った。リコンビナントタンパク質を用いたリボソームの試験管内再構成系は、生合成因子を用いることで、よりリボソームの再...
❏遺伝暗号表の起源への実験的アプローチ(19680016)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 進化 / 合成生物学 / 無細胞翻訳系 / 細胞機能の再構成 (他9件)
【概要】本研究の目的は、遺伝暗号表の起源と進化可能性について、構成的アプローチによる翻訳システムの改変によって20種類よりも少ないアミノ酸のみを含む「単純化遺伝暗号表」を構築し、さらに、タンパク質人工進化の実験によって追求することにある。本研究によって実際に種々の単純化遺伝暗号を構築し、アミノ酸の種類が限定されても、野生型以上の活性をもつ蛍光タンパク質などの変異体が創出できた。 ...
❏演算結果としてタンパク質を出力する自律型生体高分子コンピュータの構築(17700291)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (30376587)
【キーワード】DNAコンピュータ / タンパク質 / 無細胞翻訳系 / 構成的生物学 / 細胞機能の再構築 (他6件)
【概要】生体高分子システム研究の構成的アプローチの一環である本研究の目的は、あらかじめ指定したRNAを入力とし、分子演算の途中過程で入力とは全く異なる配列のRNAを生成して、これを鋳型とする翻訳反応を行い、最終結果としてタンパク質を出力する自律型生体高分子コンピュータを創出することにある。この生体高分子コンピュータは、逆転写酵素および転写酵素の活性に依存することから、RTRACSと呼ばれ、また人工的につく...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：構成的生物学 ／タンパク質を含む研究件
❏遺伝暗号表の起源への実験的アプローチ(19680016)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 進化 / 合成生物学 / 無細胞翻訳系 / 細胞機能の再構成 (他9件)
【概要】本研究の目的は、遺伝暗号表の起源と進化可能性について、構成的アプローチによる翻訳システムの改変によって20種類よりも少ないアミノ酸のみを含む「単純化遺伝暗号表」を構築し、さらに、タンパク質人工進化の実験によって追求することにある。本研究によって実際に種々の単純化遺伝暗号を構築し、アミノ酸の種類が限定されても、野生型以上の活性をもつ蛍光タンパク質などの変異体が創出できた。 ...
❏演算結果としてタンパク質を出力する自律型生体高分子コンピュータの構築(17700291)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (30376587)
【キーワード】DNAコンピュータ / タンパク質 / 無細胞翻訳系 / 構成的生物学 / 細胞機能の再構築 (他6件)
【概要】生体高分子システム研究の構成的アプローチの一環である本研究の目的は、あらかじめ指定したRNAを入力とし、分子演算の途中過程で入力とは全く異なる配列のRNAを生成して、これを鋳型とする翻訳反応を行い、最終結果としてタンパク質を出力する自律型生体高分子コンピュータを創出することにある。この生体高分子コンピュータは、逆転写酵素および転写酵素の活性に依存することから、RTRACSと呼ばれ、また人工的につく...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：構造精密化 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質の不規則領域のデータベースの構築と機能解析(20500269)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】プロテオーム / 生体生命情報学 / タンパク質 / 不規則領域 / 蛋白質 (他9件)
【概要】PDBに登録されている各タンパク質構造に対し、disorderの「程度」を評価する基準を求め、データベースとしてまとめた。また、disorder 領域と機能部位との関係について解析を行った。 ...
❏高精度タンパク質構造モデリングおよび構造評価手法の開発(17500191)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】生体生命情報学 / プロテオーム / 蛋白質構造予測 / 蛋白質構造精密化 / 蛋白質構造評価 (他11件)
【概要】タンパク質の詳細な機能の解析、酵素、薬剤設計などの応用には、全原子レベルの精度の高い構造予測(モデリング)が重要である。本研究では、ホモロジーモデリングなど、既存の構造予測手法で得られた構造に対して、重要な部位について重点的に予測精度を向上させることが目的とする高精度タンパク質構造モデリングシステムを開発した。本研究で開発した構造モデリング手法は、(1)局所構造情報を利用した側鎖モデリング、(2)...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：構造評価 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質の不規則領域のデータベースの構築と機能解析(20500269)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】プロテオーム / 生体生命情報学 / タンパク質 / 不規則領域 / 蛋白質 (他9件)
【概要】PDBに登録されている各タンパク質構造に対し、disorderの「程度」を評価する基準を求め、データベースとしてまとめた。また、disorder 領域と機能部位との関係について解析を行った。 ...
❏高精度タンパク質構造モデリングおよび構造評価手法の開発(17500191)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】生体生命情報学 / プロテオーム / 蛋白質構造予測 / 蛋白質構造精密化 / 蛋白質構造評価 (他11件)
【概要】タンパク質の詳細な機能の解析、酵素、薬剤設計などの応用には、全原子レベルの精度の高い構造予測(モデリング)が重要である。本研究では、ホモロジーモデリングなど、既存の構造予測手法で得られた構造に対して、重要な部位について重点的に予測精度を向上させることが目的とする高精度タンパク質構造モデリングシステムを開発した。本研究で開発した構造モデリング手法は、(1)局所構造情報を利用した側鎖モデリング、(2)...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：構造予測 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質の不規則領域のデータベースの構築と機能解析(20500269)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】プロテオーム / 生体生命情報学 / タンパク質 / 不規則領域 / 蛋白質 (他9件)
【概要】PDBに登録されている各タンパク質構造に対し、disorderの「程度」を評価する基準を求め、データベースとしてまとめた。また、disorder 領域と機能部位との関係について解析を行った。 ...
❏高精度タンパク質構造モデリングおよび構造評価手法の開発(17500191)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】生体生命情報学 / プロテオーム / 蛋白質構造予測 / 蛋白質構造精密化 / 蛋白質構造評価 (他11件)
【概要】タンパク質の詳細な機能の解析、酵素、薬剤設計などの応用には、全原子レベルの精度の高い構造予測(モデリング)が重要である。本研究では、ホモロジーモデリングなど、既存の構造予測手法で得られた構造に対して、重要な部位について重点的に予測精度を向上させることが目的とする高精度タンパク質構造モデリングシステムを開発した。本研究で開発した構造モデリング手法は、(1)局所構造情報を利用した側鎖モデリング、(2)...
【総合生物】神経科学：2光子励起顕微鏡 ／タンパク質を含む研究件
❏超高速２光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践(23300121)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子動態 / タンパク質 / 神経細胞 / シナプス / 活動電位 (他14件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより、1) 神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えること、および2) 神経細胞の膜電位計測を同時多点で行うことを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を...
❏多点同時蛍光相関分析法による神経細胞樹状突起内の分子動態の解析(22650066)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子 / 細胞神経科学 / 蛍光相関分光法 / タンパク質 / 拡散 (他9件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えることを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を10kHz以上の時間解像度で取得しFCS解析することに成功した...
【総合生物】神経科学：リボソーム ／タンパク質を含む研究件
❏RNA・タンパク質複合体による翻訳調節機構の解明(15H04358)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】船津 高志 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00190124)
【キーワード】１分子計測（SMD） / ナノバイオ / 蛋白質 / １分子計測（SMD) / 光ピンセット (他10件)
【概要】１．蛍光標識したmiRNA前駆体を細胞内にマイクロインジェクションし、内在性の生合成経路によりRISCに取り込ませた。ゴルジ体を中心にアクチンフィラメント上を動くmiRNAを１分子イメージングできた。 ２．Cy5標識アンチセンスプローブを用いてストレス下の細胞内mRNAの局在を超解像イメージングした。ストレス顆粒（SG）内でmRNAは均一に存在するのではなく、直径約100 nmの高密度領域を形成し...
❏初期生命が用いたタンパク質のみから構成される人工ゲノムの合成(15K16083)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】網蔵 和晃 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (60735918)
【キーワード】合成生物学 / 無細胞翻訳系 / リボソーム / tRNA / リポソーム (他10件)
【概要】本研究は、人工ゲノム構築に不可欠である関連遺伝子の追究から、それらの基盤技術の発展に貢献する研究である。本研究では、無細胞翻訳系中で複数種類のタンパク質が協働することで所望の機能が発揮される系の開発を行なった。特に、リボソーム関連遺伝子に着目したが、それ以外の遺伝子を用いた系の開発も行った。リコンビナントタンパク質を用いたリボソームの試験管内再構成系は、生合成因子を用いることで、よりリボソームの再...
❏リポソームから毛を生やす(26630426)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堀 克敏 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50302956)
【キーワード】リポソーム / ナノファイバー / 膜タンパク質 / ナノバイオ / バイオテクノロジー (他6件)
【概要】本研究の目的は、Acinetobacter sp. Tol 5細胞上の接着性ナノファイバータンパク質AtaAをリポソーム内部で合成し、表面に生やすことである。我々は、AtaAの基本構造を損なわずに正しくフォールディングされる縮小版ataAの遺伝子を作成し、無細胞タンパク質合成系でのポリペプチド鎖の合成を確認した。次に、縮小ataA遺伝子を細胞サイズのジャイアント・シングルラメラ・リポソーム内部で発...
【総合生物】神経科学：生物・生体工学 ／タンパク質を含む研究件
❏物理化学的アプローチを基盤とした低分子リガンドの探索と設計(25249115)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90271866)
【キーワード】低分子創薬 / 熱力学解析 / フラグメントスクリーニング / 相互作用 / 蛋白質 (他10件)
【概要】本研究は、フラグメントスクリーニングにおいて、物理化学的な解析を行い、創薬の候補となりうるヒット化合物の選別とその親和性向上において有効な技術開発を行うことを目標とした。スクリーニングより得られた低分子化合物について、ITCやDSCによる熱量解析を行い、特異的な結合を示す化合物の選別(ヒットバリデーション)よりヒット化合物を得た。これらヒット化合物と蛋白質との複合体構造解析や分子モデリング解析結果...
❏工学的展開を目指す天然変性蛋白質の構造・機能解析(21360398)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 医科学研究所, 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質 / 分子認識 / 生物・生体工学 / ナノバイオ / 天然変性 (他7件)
【概要】天然変性蛋白質が示す新規な特異的相互作用と会合形成能に着目し、その機構を種々の物性・構造解析に加え、熱力学的解析および速度論的解析に基づいて記述した。具体的には、2つの天然変性蛋白質をモデルに、構造解析に加え、熱力学的および速度論的解析、変異導入解析により、標的分子・リガンドとの相互作用の相互作用機構、触媒機構を明らかにした。新規な添加剤系による蛋白質ハンドリング系を構築した。また、機能未知であっ...
❏アルギニンの凝集抑制効果に基づく次世代蛋白質可溶化・調製システムの開発(17360393)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質 / バイオテクノロジー / 生体分子 / 生物・生体工学 / 溶媒・添加剤 (他13件)
【概要】新規な蛋白質可溶化・調製法確立への,アミノ酸とその誘導体導入の具体的展開をさらに強固なものとするために,アルギニンとその誘導体の持つ蛋白質凝集抑制に関する作用機序の解明ならびに凝集体可溶化メカニズムへのアプローチについて,以下の観点から研究を進めた. L-アルギニンとその誘導体の作用機序の解明:1)密度計を用いた溶解度測定によるL-アルギニン誘導体と各種アミノ酸,ペプチド結合との親和性の測定から,...
【総合生物】神経科学：生物物理学 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質構造に基づいたアブラナ科植物の自家不和合性を制御する分子の創出(21K06110)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】森脇 由隆 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70751303)
【キーワード】生物物理学 / 分子動力学 / 計算科学 / 自家不和合性 / タンパク質
【概要】2021年度は研究実施計画の1つである「天然のSP11モデル構造からの改変による手法」に基づき、以前に立体構造予測を行ったハプロタイプS32, S36のSP11の予測構造に基づき、対応するSRK分子の結合界面を調査したところ、およそこの2つのSP11にはわずか4アミノ酸の違いによってSRKとの1対1結合が制御されていることを予見した。これを踏まえ、タンパク質モデリングソフトウェアパッケージRose...
❏タンパク質の超高感度定量法の開発とその定量から理解する動物行動の変容(21657022)
【研究テーマ】動物生理・行動
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】伊藤 悦朗 徳島文理大学, 香川薬学部, 教授 (80203131)
【キーワード】行動 / タンパク質 / ELISA / チオNADサイクリング法 / CREB (他11件)
【概要】モノアラガイでの味覚嫌悪学習のキー・ニューロン内でのCREB1タンパク質の定量を試みるのが本研究の目的である。まずはその検出方法であるが、当該のタンパク質の抗体を用いたELISA法に、チオNAD酵素サイクリング法を組み合わせたものを適用し、極微量のタンパク質でも定量できるようにその測定方法の開発に努めた。サイクリング法での脱水素酵素として3α-hydroxysteroid dehydrogenas...
❏モルテン・グロビュール状態の形成機構の解明(11780463)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / モルテン・グロビュール状態 / 生物物理学 / ストップトフロー法 (他8件)
【概要】本研究で明らかになったことは、主に次の3つである。1.[α-ラクトアルブミン(α-LA)のモルテン・グロビュール(MG)状態の構造および安定性の解析]ヒトα-LAのMG状態及び巻き戻り中間体の構造と安定性を測定した結果、ヒトα-LAのMG状態は他のα-LAのMG状態よりも安定であり、かつ、より多くのα-ヘリックスを含むことが明らかになった。 2.[α-LAの変異体のフォールディング反応の解析]α-...
【総合生物】神経科学：スパイン ／タンパク質を含む研究件
❏超高速２光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践(23300121)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子動態 / タンパク質 / 神経細胞 / シナプス / 活動電位 (他14件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより、1) 神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えること、および2) 神経細胞の膜電位計測を同時多点で行うことを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を...
❏多点同時蛍光相関分析法による神経細胞樹状突起内の分子動態の解析(22650066)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子 / 細胞神経科学 / 蛍光相関分光法 / タンパク質 / 拡散 (他9件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えることを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を10kHz以上の時間解像度で取得しFCS解析することに成功した...
【総合生物】神経科学：分子・細胞神経科学 ／タンパク質を含む研究件
❏超高速２光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践(23300121)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子動態 / タンパク質 / 神経細胞 / シナプス / 活動電位 (他14件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより、1) 神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えること、および2) 神経細胞の膜電位計測を同時多点で行うことを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を...
❏多点同時蛍光相関分析法による神経細胞樹状突起内の分子動態の解析(22650066)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子 / 細胞神経科学 / 蛍光相関分光法 / タンパク質 / 拡散 (他9件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えることを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を10kHz以上の時間解像度で取得しFCS解析することに成功した...
【総合生物】放射線生物学：クマムシ ／タンパク質を含む研究件
❏極限環境耐性動物クマムシで大量発現する新規タンパク質の解析(24657069)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】國枝 武和 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10463879)
【キーワード】緩歩動物 / 乾燥耐性 / 熱可溶性 / クマムシ / ミトコンドリア (他8件)
【概要】陸生クマムシは乾燥に応じて脱水し様々な極限環境に耐性を示すが、その分子機構はほとんどわかっていない。耐性に関わる候補として大量に発現するクマムシ固有の遺伝子に着目して解析した結果、最大発現を示すA1遺伝子産物が螺旋状の構造体を形成することを明らかにし、機械的強度の付与を介して乾燥耐性に寄与することが考えられた。また、耐性能力の異なるクマムシ種から熱可溶性タンパク質を探索し新たなクマムシ固有タンパク...
❏動物における乾燥耐性・極限環境耐性機構のプロテオーム解析(21710223)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】國枝 武和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10463879)
【キーワード】プロテオミクス / クマムシ / 極限環境耐性 / 乾眠 / 放射線耐性 (他13件)
【概要】ヨコヅナクマムシの持つ高い乾燥耐性・極限環境耐性を支えるタンパク質の候補として、加熱しても凝集しないクマムシ固有のタンパク質群を初めて同定しこれらのタンパク質群が乾燥前から大量に発現していることを明らかにした。また、同様の性質を持つタンパク質が乾燥耐性の弱いクマムシにおいても存在することを見出し、その凝集温度と乾燥耐性との間に一部相関関係が見られることを明らかにした。また、放射線耐性に関わるタンパ...
【総合生物】実験動物学：ゲノム機能 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【農学】農芸化学：複合体 ／タンパク質を含む研究件
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏原子レベルでの構造解析に基づくウィルスのDNAパッケージングモーターの動作基盤(17687014)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】金丸 周司 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (50376951)
【キーワード】蛋白質 / ウイルス / 分子機械 / 複合体 / 分子モーター (他9件)
【概要】本研究は、T4ファージを対象として、DNAがウィルス頭殻に詰め込まれる現象を原子レベルで明らかにしようとするものである。本年度の成果は下記の通りである: 1.ネック蛋白質の発現・精製 ネック蛋白質(gp13,gp14)について、発現・精製を行った。gp13,gp14はそれぞれ、単独で精製することに成功し、それぞれが単量体で存在することがわかった。また、0.4M以上濃度の硫酸アンモニウム存在下で二つ...
❏分子複合体用結晶の実験室X腺光学系の開発と適用(10359003)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】箱嶋 敏雄 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (00164773)
【キーワード】X線 / 微小結晶 / 回折 / 蛋白質 / DNA (他12件)
【概要】実験室での生体高分子複合体用のX腺強度データ収集システムを構築した。本システムは、リガク(株)社製の回折計RAXIS-IVと微小焦点のX腺発生機FR-Cからなる。強2枚のイメージングプレートを用いて、度の読みとり時間は短縮するようになっている。X腺ビームはミラーで集光してある。本システムを用いて、蛋白質-DNA複合体、蛋白質-GTP複合体、蛋白質-蛋白質複合体のX腺強度データ収集と、それらの構造解...
【農学】農芸化学：エネルギー変換 ／タンパク質を含む研究件
❏P型ATPaseによる能動輸送機構の構造的解明(16H02499)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊島 近 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (70172210)
【キーワード】イオンポンプ / 膜蛋白質 / 結晶解析 / エネルギー変換 / 構造生物学 (他7件)
【概要】本研究は、イオン能動輸送機構の完全な理解を第一の目標とし、特に、既に10の中間状態の構造決定に成功しているCa2+ポンプを対象に、イオンポンプは「どうしてそういう構造をとる必要があるのか」を追求した。イオン通路のゲート残基の変異体の結晶構造からプロトンの対向輸送の意義を解明し、Ca2+非存在下でATPを結合した状態の結晶から、ATPのみで起こる構造変化を明らかにした。さらに、4状態のCa2+ポンプ...
❏蛋白質の遅い揺らぎを捉えるための粗視化モデル(14780506)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】高野 光則 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (40313168)
【キーワード】蛋白質 / 揺らぎ / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 分子モーター (他13件)
【概要】これまでの研究で、Goモデルベースの粗視化モデルMD計算により蛋白質の遅い揺らぎをシミュレートし、結果の有効性・信頼性を検証してきた。そして、大幅な計算時間の軽減とともに高精度全原子モデルと同等の結果を得られることを示した(Nat.Comput)。本年度は、(1)これまで使:用してきたGoモデルの:Folding問題に対する応用(Chem.Phys)、そして、(2)モデルの拡張を行った。新たなモデ...
【農学】生産環境農学：トレハロース ／タンパク質を含む研究件
❏医療検体の高品位常温乾燥保存を目指した保存操作の設計と検体劣化の予測(17H03182)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】白樫 了 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80292754)
【キーワード】乾燥 / バイオマーカー / 酵素活性 / 検体保存 / 乾燥保護物質 (他19件)
【概要】疾患の早期発見や個別化医療で重要となる臨床検査で用いる検体中のバイオマーカー分子の「質」(活性)は，採取後に急速に劣化する．本研究では，バイオマーカー分子の活性を長期間にわたり室温以上の乾燥状態で維持する簡便な方法として，真空乾燥保存を提案し，バイオマーカー分子を含む水溶液に添加する保護物質の種類とその添加量・調合比や添加による活性の劣化速度の変化(検体の有効保存期間)を，保護物質水溶液のガラス転...
❏トレハロースとLEAタンパク質の機能から探る生物の極限乾燥耐性の分子機構(21370068)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】櫻井 実 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 教授 (50162342)
【キーワード】タンパク質 / 核酸の構造 / 動態 / 機能 / LEAタンパク質 (他13件)
【概要】ネムリユスリカをはじめとする生物の極限乾燥耐性の分子機構として、1) LEAタンパク質の乾燥誘導構造化(αへリックスコイルドコイル形成)とガラス化状態におけるトレハロースとの相乗効果(鉄筋コンクリートモデル)、2) LEAタンパク質のイオンスキャベンジャー効果とタンパク質凝集抑制効果、が重要であることが判明した。また、トレハローストランスポーターの立体構造モデリングを実行し、輸送機構について知見を...
【農学】生産環境農学：分子機械 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質の圧電効果：アロステリーの新機構(16K14715)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】高野 光則 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40313168)
【キーワード】アロステリー / 分子機械 / 圧電応答 / 誘電応答 / アロステリック機構 (他7件)
【概要】私たち生命は、突き詰めるとタンパク質1分子の機能とそれらタンパク質分子や生体分子間の高度に制御された相互作用ネットワークによって支えられている。私たちの運動はATP（エネルギー源となる生体分子）によって制御されたミオシンとアクチン（ともにタンパク質分子）の結合と解離による。本研究では、これらタンパク質1分子がどのように機能するか、分子間相互作用がどのように制御されるかの物理基盤に解明するため、高速...
❏機能化蛋白質針によるハエの個体寿命・発生分化制御(26560433)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】上野 隆史 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (70332179)
【キーワード】タンパク質工学 / ケミカルバイオロジー / 一酸化炭素 / フェリチン / バクテリオファージ　T４ (他11件)
【概要】今回の研究により、（１）タンパク質複合体のCO輸送体としての有用性、（２）針タンパク質の表面電荷改変によるハエ幼虫脳への集積制御が達成された。同時に、今後の課題として、ROSやNO研究の前例があるeye discを用いた評価、また、ROSのイメージングに加え、抗体染色によるHOやNOSの発現評価、COの関与する酵素sGCの活性阻害評価によって器官やモデル個体を用いた詳細な検討を進めていく。 ...
❏変形と回転の幾何学に基づく複雑分子システムの集団運動と機能の解明(23740300)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011-04-28 - 2015-03-31
【研究代表者】柳尾 朋洋 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (40444450)
【キーワード】統計力学 / 非線形力学 / 幾何学 / DNA / クラスター (他22件)
【概要】本研究課題では、原子分子集合体や生体高分子などの高度な秩序構造と機能を有する階層的分子システムの集団運動のメカニズムを、統計力学、非線形力学、幾何学の手法に基づき明らかにする研究を進めた。特に、オブレート-プロレート遷移や解離反応など、質量分布を大きく変える原子分子集合体の集団運動の駆動機構や、DNAを始めとする生体高分子の非対称な弾性特性と高次構造の形成機構の一端を明らかにした。さらに、分子系と...
【農学】生産環境農学：結晶構造 ／タンパク質を含む研究件
❏RNA依存性エフェクター複合体の構造機能解析(18H02384)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】西増 弘志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00467044)
【キーワード】RNA / タンパク質 / CRISPR / RNAサイレンシング / 立体構造 (他8件)
【概要】ショウジョウバエ由来PIWIタンパク質Piwiの結晶構造を決定し、PiwiがpiRNAと結合して生殖細胞を保護する分子基盤を明らかにした。さらに、様々な細菌に由来するCas9およびCas12の立体構造を解明し、CRISPR-Cas酵素の多様な作動機構の理解に貢献するとともに新たなゲノム編集技術の開発基盤を確立した。 ...
❏過渡的複合体に着目したヘムリレー輸送の分子機構の解明(17K15081)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】村木 則文 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)
【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)
【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...
❏プロスタグランジンＤ2による脳機能と炎症反応の相互作用機構の解明(16H01881)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】裏出 良博 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (10201360)
【キーワード】睡眠 / 炎症 / 肥満 / 筋ジストロフィー / 血管新生 (他25件)
【概要】プロスタグランジン（PG)D2を作るL型とH型の合成酵素、及び、その受容体DPとCRTH2に対する抗体や遺伝子操作マウスを作成して、睡眠や炎症における関与を調べた。脳のくも膜のL型酵素がPGD2を産生し、アデノシンを介して側坐核のA2A受容体発現神経を刺激して睡眠を起こすことを証明した。新生血管に発現するDP受容体が癌組織への血管新生を抑制することを見出した。高脂肪食により未成熟脂肪細胞でL型酵素...
【農学】生産環境農学：自家不和合性 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質構造に基づいたアブラナ科植物の自家不和合性を制御する分子の創出(21K06110)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】森脇 由隆 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70751303)
【キーワード】生物物理学 / 分子動力学 / 計算科学 / 自家不和合性 / タンパク質
【概要】2021年度は研究実施計画の1つである「天然のSP11モデル構造からの改変による手法」に基づき、以前に立体構造予測を行ったハプロタイプS32, S36のSP11の予測構造に基づき、対応するSRK分子の結合界面を調査したところ、およそこの2つのSP11にはわずか4アミノ酸の違いによってSRKとの1対1結合が制御されていることを予見した。これを踏まえ、タンパク質モデリングソフトウェアパッケージRose...
❏植物自家不和合性の分子機構と進化(16H06380)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31
【研究代表者】高山 誠司 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70273836)
【キーワード】植物 / 有性生殖 / 自家不和合性 / 自他識別 / シグナル伝達 (他9件)
【概要】自家不和合性の自他識別に関わる花粉因子および雌蕊因子の立体構造と相互作用様式をタンパク質レベルで解明し、アブラナ科植物における自己認識およびナス科植物における非自己認識の実態を明らかにした。アブラナ科植物が特異なCa2+シグナル経路を使って不和合反応を誘起していること、ナス科植物が細胞毒として機能する雌蕊因子の非自己特異的分解を介して他家受精を可能にしていることを明らかにした。植物の多様な自家不和...
❏アブラナ科およびナス科・バラ科植物の自家不和合性の分子機構(16H02545)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】高山 誠司 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (70273836)
【キーワード】植物 / シグナル伝達 / 細胞間認識 / 生殖 / 自家不和合性 (他9件)
【概要】アブラナ科およびナス科・バラ科植物の自家不和合性の分子機構解明に向けて、以下の研究を展開した。 １）自己・非自己識別機構の蛋白質構造化学的解明：アブラナ科植物の雌ずい因子である受容体キナーゼSRKの細胞外ドメインの異種発現系の構築を目指して様々なアミノ酸残基改変を行い、比較的可溶性の改変型発現蛋白質を得ることが出来た。一方、ナス科植物の花粉因子であるF-box蛋白質群SLFsに関しては、同様なアミ...
【農学】境界農学：乾燥耐性 ／タンパク質を含む研究件
❏極限環境耐性動物クマムシで大量発現する新規タンパク質の解析(24657069)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】國枝 武和 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10463879)
【キーワード】緩歩動物 / 乾燥耐性 / 熱可溶性 / クマムシ / ミトコンドリア (他8件)
【概要】陸生クマムシは乾燥に応じて脱水し様々な極限環境に耐性を示すが、その分子機構はほとんどわかっていない。耐性に関わる候補として大量に発現するクマムシ固有の遺伝子に着目して解析した結果、最大発現を示すA1遺伝子産物が螺旋状の構造体を形成することを明らかにし、機械的強度の付与を介して乾燥耐性に寄与することが考えられた。また、耐性能力の異なるクマムシ種から熱可溶性タンパク質を探索し新たなクマムシ固有タンパク...
❏トレハロースとLEAタンパク質の機能から探る生物の極限乾燥耐性の分子機構(21370068)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】櫻井 実 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 教授 (50162342)
【キーワード】タンパク質 / 核酸の構造 / 動態 / 機能 / LEAタンパク質 (他13件)
【概要】ネムリユスリカをはじめとする生物の極限乾燥耐性の分子機構として、1) LEAタンパク質の乾燥誘導構造化(αへリックスコイルドコイル形成)とガラス化状態におけるトレハロースとの相乗効果(鉄筋コンクリートモデル)、2) LEAタンパク質のイオンスキャベンジャー効果とタンパク質凝集抑制効果、が重要であることが判明した。また、トレハローストランスポーターの立体構造モデリングを実行し、輸送機構について知見を...
【農学】境界農学：タンパク質工学 ／タンパク質を含む研究件
❏正準分子軌道解析に基づくタンパク質性能改変の研究(21H02056)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】佐藤 文俊 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
【キーワード】正準分子軌道 / タンパク質 / 密度汎関数法 / タンパク質工学 / タンパク質性能改変
【概要】
❏軽油相当のバイオ燃料を大量生産可能な高活性型アルカン合成関連酵素の創出(19H02521)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)
【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...
❏Ｇ蛋白質の活性調節因子として働くヒトのグロビン蛋白質の機能制御機構の解明(17K07329)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 蛋白質間相互作用 / 蛋白質工学 / 酸化ストレス / 細胞保護 (他8件)
【概要】ヒト脳神経細胞内に存在するニューログロビン(Ngb)は、酸化ストレスに伴う神経細胞死を防ぎ、また、通常酸素濃度正常状態では神経突起伸長を促す。本研究では、我々は、蛋白質工学的手法を用いて、ヒトNgbの作用機序の解明、及び、蛋白質間相互作用に着目した機能制御機構の解明に挑んだ。その結果、Ngbの働きに重要なアミノ酸残基や蛋白質間相互作用に重要なアミノ酸残基を明らかにできた。さらに、今回、新たに、Ng...
【農学】境界農学：進化分子工学 ／タンパク質を含む研究件
❏小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】タンパク質
【研究期間】酵素
【研究代表者】バイオ燃料
【キーワード】タンパク質デザイン
【概要】
❏生命に現在の20種類の標準アミノ酸は必要か:遺伝暗号改変による理工学アプローチ(19H00985)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】木賀 大介 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 機械学習 / 合成生物学 / 遺伝暗号 / 進化分子工学
【概要】
❏軽油相当のバイオ燃料を大量生産可能な高活性型アルカン合成関連酵素の創出(19H02521)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)
【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...
【農学】動物生命科学：ミオシン ／タンパク質を含む研究件
❏収縮環の構造と形成・収縮機構の研究(22247031)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】馬渕 一誠 学習院大学, 理学部, 教授 (40012520)
【キーワード】細胞分裂 / 細胞質分裂 / 収縮環 / アクチン / ミオシン (他13件)
【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...
❏優性変異アクチンを用いたアクチンフィラメントの機能解明(18370067)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】上田 太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 部門付き (90356551)
【キーワード】アクチン / ミオシン / 協同的構造変化 / 優性変異 / 優性阻害 (他18件)
【概要】アクチンミオシン系の力発生において、アクチンフィラメントは線路として機能する一方、その協同的構造変化も何らかの重要な機能を果たすと考えられている。一般に協同的構造変化の機能の解明には、優性変異の解析が有力な研究手段となる。そこでAn and Mogami (1996) が同定した10 個の優性変異アクチンについて、われわれ独自のアクチン発現系を用いて6変異の精製に成功し機能解析を行った。その結果、...
【農学】森林圏科学：応用微生物 ／タンパク質を含む研究件
❏微生物のシステイングリコシダーゼの構造機能解析と反応機構解明(15H02443)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】伏信 進矢 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00302589)
【キーワード】酵素 / タンパク質 / 有機化学 / 応用微生物学 / 糖鎖 (他10件)
【概要】求核触媒が亜鉛に結合したCysという全く新しいタイプの活性中心を持つ糖質加水分解酵素（β-L-Araf-ase）であるHypBA1を見出し、反応機構の検証と関連酵素（タンパク質）の解析を行った。β-L-Araf-aseの活性中心と化学選択的に反応する阻害剤の立体選択的合成法を確立し、これを用いることによりHypBA1の全反応ステップの立体構造を解明した。さらに、新規β-L-Araf-aseを発見し...
❏ゴルジ体サブコンパートメント精製法を用いたペリフェラル膜蛋白質の局在化機構の解明(18580068)
【研究テーマ】応用微生物学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】野田 陽一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (90282699)
【キーワード】ゴルジ体 / 小胞輸送 / 出芽酵母 / 応用微生物 / 蛋白質
【概要】我々の研究室で開発したゴルジ体のearly, lateのサブコンパートメントを免疫学的に分離して精製する方法が,ペリフェラル膜蛋白質の局在,機能解析に用いることができるか評価するための実験を行ったARFのGDP/GTP Exchan ge Factor (GEF)として機能するGeal, Gea2に関してゴルジ体のサブコンパートメント精製法によりその局在を決定したところ,early Golgiに多...
【農学】森林圏科学：酵母 ／タンパク質を含む研究件
❏環境変化に応答してRho1GTPaseがシグナルアウトプットを変化させる仕組み(16H04781)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 知史 早稲田大学, 国際学術院, 教授 (60519320)
【キーワード】RhoGTPase / PKC / PP2A / 酵母 / Rho1 (他17件)
【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...
❏優性変異アクチンを用いたアクチンフィラメントの機能解明(18370067)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】上田 太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 部門付き (90356551)
【キーワード】アクチン / ミオシン / 協同的構造変化 / 優性変異 / 優性阻害 (他18件)
【概要】アクチンミオシン系の力発生において、アクチンフィラメントは線路として機能する一方、その協同的構造変化も何らかの重要な機能を果たすと考えられている。一般に協同的構造変化の機能の解明には、優性変異の解析が有力な研究手段となる。そこでAn and Mogami (1996) が同定した10 個の優性変異アクチンについて、われわれ独自のアクチン発現系を用いて6変異の精製に成功し機能解析を行った。その結果、...
【農学】森林圏科学：植物 ／タンパク質を含む研究件
❏植物利用型有用タンパク質生産における環境制御とその効果の機構解明に関する研究(17H03893)
【研究テーマ】農業環境・情報工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】松田 怜 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20547228)
【キーワード】環境制御 / バイオ医薬品 / 植物工場 / 一過性遺伝子発現 / ベンサミアナタバコ (他18件)
【概要】一過性遺伝子発現法を用いた植物利用型有用タンパク質生産における，遺伝子導入前後の栽培環境条件の影響，および遺伝子導入後の気温が有用タンパク質生産量に及ぼす影響のメカニズムを明らかにすることを目的とした。遺伝子導入後の高PPFDおよび高CO2濃度がヘマグルチニン（HA）生産に必ずしも効果的ではないこと，および遺伝子導入前のPPFDおよび気温制御が遺伝子導入後のHA生産にとって重要であることが明らかと...
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
❏植物自家不和合性の分子機構と進化(16H06380)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31
【研究代表者】高山 誠司 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70273836)
【キーワード】植物 / 有性生殖 / 自家不和合性 / 自他識別 / シグナル伝達 (他9件)
【概要】自家不和合性の自他識別に関わる花粉因子および雌蕊因子の立体構造と相互作用様式をタンパク質レベルで解明し、アブラナ科植物における自己認識およびナス科植物における非自己認識の実態を明らかにした。アブラナ科植物が特異なCa2+シグナル経路を使って不和合反応を誘起していること、ナス科植物が細胞毒として機能する雌蕊因子の非自己特異的分解を介して他家受精を可能にしていることを明らかにした。植物の多様な自家不和...
【農学】水圏応用科学：微生物 ／タンパク質を含む研究件
❏過渡的複合体に着目したヘムリレー輸送の分子機構の解明(17K15081)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】村木 則文 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (20723828)
【キーワード】ヘムタンパク質 / 過渡的複合体 / 結晶構造解析 / 生物無機化学 / 鉄 (他11件)
【概要】感染症の原因となる微生物の多くが宿主のヘムを鉄源として利用するために、ヘムをリレーのように輸送して細胞内に取り込むシステムを有している。本研究では、ヘムのリレー輸送の分子機構を解明するために、新規なヘム結合・輸送タンパク質HtaA・HtaBの複合体構造解析に取り組んだ。過渡的な複合体の安定化のために、ヘム結合部位にあるHisをAlaに変異させた変異体を作成して、ヘム結合能の解析と結晶構造解析を行っ...
❏赤痢アメーバのプロテアーゼ分泌の分子機構の解明(26293093)
【研究テーマ】寄生虫学(含衛生動物学)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野崎 智義 国立感染症研究所, 寄生動物部, 部長 (60198588)
【キーワード】感染症 / 原虫 / 病原機構 / 膜輸送 / 代謝 (他14件)
【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...
❏DNA修復促進タンパク質のDNA鎖切断部位への結合様式の解明(19380054)
【研究テーマ】応用微生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】鳴海 一成 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90343920)
【キーワード】放射線 / 遺伝子 / 微生物 / タンパク質 / DNA修復
【概要】放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランス由来のDNA修復促進タンパク質PprAについて、1.35Åの分解能での結晶構造解析に成功し、DNA結合に重要なアミノ酸残基の空間配置を明らかにした。また、PprAタンパク質の放射線誘導に関わる新規制御タンパク質PprMを同定し、その作用機序を明らかにした。さらに、デイノコッカス属細菌で使用できる新規プラスミドベクターを開発した。 ...
【農学】水圏応用科学：バイオエネルギー ／タンパク質を含む研究件
❏生物による物質生産研究を加速する菌体内アルデヒド生成量の可視化技術の開発と応用(18K05386)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)
【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)
【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...
❏菌体内脂肪酸アルデヒド定量法を用いたアルカン生産に特化した大腸菌の創製(16K20986)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)
【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)
【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...
❏アルカン合成関連酵素の構造ゆらぎ制御に基づく遷移状態制御(15KT0139)
【研究テーマ】遷移状態制御
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2018-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素反応 / 分子動力学 / NMR / バイオエネルギー
【概要】最近、酵素反応における遷移状態の形成には酵素のグローバルな構造変化が必要であり、これが触媒反応の律速段階となることが明らかとなってきた。そこで本研究では、バイオエネルギー生産に重要な酵素AARとADOをモデルとして用い、分子動力学シミュレーション（理論）とNMR緩和測定（実験）によって酵素の構造揺らぎを検出した。次に、酵素の構造揺らぎを制御する上で重要なアミノ酸残基を探索し、それらの部位に変異を導...
【医歯薬学】基礎医学：蛍光相関分光法 ／タンパク質を含む研究件
❏超高速２光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践(23300121)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子動態 / タンパク質 / 神経細胞 / シナプス / 活動電位 (他14件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより、1) 神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えること、および2) 神経細胞の膜電位計測を同時多点で行うことを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を...
❏多点同時蛍光相関分析法による神経細胞樹状突起内の分子動態の解析(22650066)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子 / 細胞神経科学 / 蛍光相関分光法 / タンパク質 / 拡散 (他9件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えることを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を10kHz以上の時間解像度で取得しFCS解析することに成功した...
【医歯薬学】基礎医学：分子モーター ／タンパク質を含む研究件
❏変形と回転の幾何学に基づく複雑分子システムの集団運動と機能の解明(23740300)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011-04-28 - 2015-03-31
【研究代表者】柳尾 朋洋 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (40444450)
【キーワード】統計力学 / 非線形力学 / 幾何学 / DNA / クラスター (他22件)
【概要】本研究課題では、原子分子集合体や生体高分子などの高度な秩序構造と機能を有する階層的分子システムの集団運動のメカニズムを、統計力学、非線形力学、幾何学の手法に基づき明らかにする研究を進めた。特に、オブレート-プロレート遷移や解離反応など、質量分布を大きく変える原子分子集合体の集団運動の駆動機構や、DNAを始めとする生体高分子の非対称な弾性特性と高次構造の形成機構の一端を明らかにした。さらに、分子系と...
❏優性変異アクチンを用いたアクチンフィラメントの機能解明(18370067)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】上田 太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 部門付き (90356551)
【キーワード】アクチン / ミオシン / 協同的構造変化 / 優性変異 / 優性阻害 (他18件)
【概要】アクチンミオシン系の力発生において、アクチンフィラメントは線路として機能する一方、その協同的構造変化も何らかの重要な機能を果たすと考えられている。一般に協同的構造変化の機能の解明には、優性変異の解析が有力な研究手段となる。そこでAn and Mogami (1996) が同定した10 個の優性変異アクチンについて、われわれ独自のアクチン発現系を用いて6変異の精製に成功し機能解析を行った。その結果、...
❏鋭敏な聴覚の源であるモーター蛋白質プレスチンの精製とそれを用いた構造と機能の解明(18390455)
【研究テーマ】耳鼻咽喉科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】和田 仁 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111264)
【キーワード】耳科学 / 蛋白質 / 分子モータ / Prestin / 原子間力顕微鏡 (他14件)
【概要】Prestinは哺乳類内耳外有毛細胞の細胞膜に高密度に発現している膜タンパク質である.細胞膜電位が変化すると,prestinは細胞内の陰イオンを輸送し,それに伴い構造変化すると考えられている.そして,その構造変化は外有毛細胞の伸縮運動を引き起こすと推察されている.Prestinについてその同定以来様々な研究が行われてきたが,prestinの形状や構造変化メカニズムは解明されていない.そこで本研究で...
【医歯薬学】基礎医学：構造・機能相関 ／タンパク質を含む研究件
❏単一分子分光による光合成アンテナ複合体の構造ゆらぎの研究(16340121)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80260032)
【キーワード】タンパク質 / 単一分子分光 / 構造・機能相関 / 光合成アンテナ複合体 / 光合成 (他8件)
【概要】生体内で働いているタンパク質には無数の準安定構造があり、絶えずその間を移り変わり、決して同じ姿に留まらない。こうしたタンパク質の構造の揺らぎがタンパク質の機能の制御に深く関わっていることは以前から指摘されていたが、構造揺らぎの詳細を知る手立てがなかった。そこで一分子観察によって個々のタンパク質の分子構造を直接分光測定しようというのが本研究の目的である。一分子の分光測定には最低でもミリ秒程度の時間が...
❏蛋白質の遅い揺らぎを捉えるための粗視化モデル(14780506)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】高野 光則 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (40313168)
【キーワード】蛋白質 / 揺らぎ / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 分子モーター (他13件)
【概要】これまでの研究で、Goモデルベースの粗視化モデルMD計算により蛋白質の遅い揺らぎをシミュレートし、結果の有効性・信頼性を検証してきた。そして、大幅な計算時間の軽減とともに高精度全原子モデルと同等の結果を得られることを示した(Nat.Comput)。本年度は、(1)これまで使:用してきたGoモデルの:Folding問題に対する応用(Chem.Phys)、そして、(2)モデルの拡張を行った。新たなモデ...
【医歯薬学】基礎医学：クライオ電子顕微鏡 ／タンパク質を含む研究件
❏試行錯誤を伴わないRNA-蛋白質複合体のクライオ電子顕微鏡構造解析手法の開発(21K19201)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31
【研究代表者】田中 良和 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20374225)
【キーワード】RNA-タンパク質複合体 / クライオ電顕 / 構造解析 / RNA / タンパク質
【概要】ＲＮＡは多岐にわたる重要な役割を担う生体高分子化合物である。多くの場合、ＲＮＡはパートナー蛋白質と複合体を形成することにより複雑な生体反応を実現している。そのため、ＲＮＡの機能を理解するにはＲＮＡと蛋白質の複合体の構造を原子レベルで明らかにすることが鍵となる。本研究では、ＲＮＡ配列をリボソームＲＮＡに挿入して表面に露出させ、ここに結合するタンパク質を結合させることにより、「ＲＮＡ-蛋白質複合体」を...
❏多階層解析による脂質二重膜中でのToll様受容体の活性化機構の全貌解明(19H03164)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大戸 梅治 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (90451856)
【キーワード】自然免疫 / TLR受容体 / クライオ電子顕微鏡 / タンパク質 / 構造解析 (他7件)
【概要】自然免疫受容体のTLR全長に関して構造生物学的研究を進めた。TLR3全長をナノディスクに再構成した試料についてクライオ電子顕微鏡構造解析に成功した。細胞外ドメインの密度は明瞭に観察されたが、膜貫通領域および細胞内のTIRドメインは解像されなかった。核酸認識TLRの局在を制御するUNC93B1とTLR3およびTLR7の複合体の構造解析に成功し、UNC93B1による核酸認識TLRの局在制御機構の構造基...
【医歯薬学】境界医学：栄養バランス ／タンパク質を含む研究件
❏栄養素バランスと質による胆汁酸－腸内細菌相互作用を中心とした次世代継承研究(19K11751)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】横山 葉子 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任講師 (10617244)
【キーワード】栄養バランス / タンパク質 / 胆汁酸 / 腸内細菌 / 栄養素バランス (他6件)
【概要】わが国の低出生体重児の占める割合は非常に高く、OECD諸国の27カ国中でギリシャと並び最高である。低出生体重はその後のメタボリックシンドロームや精神疾患の発症割合の上昇との関連が指摘され、このまま低出生体重児の増加が進めば将来爆発的な発症が起こりかねない。加えて、医療費増加や労働生産性低下など、経済的にも重要な公衆衛生上の問題である。先行研究では、出生前後の栄養素バランスの差異は、成長してからの健...
❏タンパク質を中心とした栄養バランスと質の違いによる胆汁酸－腸内細菌相互作用解明(17K12911)
【研究テーマ】食生活学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】横山 葉子 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任助教 (10617244)
【キーワード】胆汁酸 / 栄養バランス / 腸内細菌 / 糖尿病 / 代謝疾患 (他6件)
【概要】エネルギー源となる栄養素の最適なバランスは明らかになっていない。ヒトの臨床研究のメタアナリシスではタンパク質増加による顕著な代謝疾患改善効果は確認されなかった。実験動物での研究の結果、タンパク質低下により代謝疾患改善効果が確認された。メカニズム解明のため、胆汁酸組成、腸内細菌叢、腸内細菌叢代謝産物、網羅的遺伝子発現解析を実施した。タンパク質低下群では腸内細菌叢解析および代謝産物解析の結果、腸内細菌...
【医歯薬学】内科系臨床医学：機能 ／タンパク質を含む研究件
❏アミノアシルtRNA合成酵素の新規生理機能の探索とその制御機構の解明(20K06537)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / アミノアシルtRNA合成酵素 / 生体分子 / 機能 / 制御機構 (他7件)
【概要】アミノアシルtRNA合成酵素はtRNAにアミノ酸を結合させるアミノアシル化反応を触媒する酵素である。我々は、ヒトのトリプトファニルtRNA合成酵素(TrpRS)がこの触媒機能に加え、細胞外に分泌された後、血管新生抑制因子として働くことを発見した。また、最近、ヒトTrpRSがインターフェロン-γ（IFN-γ）に応答して発現量が著しく増加し、細胞内から細胞外に分泌され、免疫寛容に関わる細胞外から細胞内...
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏トレハロースとLEAタンパク質の機能から探る生物の極限乾燥耐性の分子機構(21370068)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】櫻井 実 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 教授 (50162342)
【キーワード】タンパク質 / 核酸の構造 / 動態 / 機能 / LEAタンパク質 (他13件)
【概要】ネムリユスリカをはじめとする生物の極限乾燥耐性の分子機構として、1) LEAタンパク質の乾燥誘導構造化(αへリックスコイルドコイル形成)とガラス化状態におけるトレハロースとの相乗効果(鉄筋コンクリートモデル)、2) LEAタンパク質のイオンスキャベンジャー効果とタンパク質凝集抑制効果、が重要であることが判明した。また、トレハローストランスポーターの立体構造モデリングを実行し、輸送機構について知見を...
【医歯薬学】内科系臨床医学：マイクロRNA(miRNA) ／タンパク質を含む研究件
❏分泌素過程を制御する分子機構の解明(21790197)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / ミオシン2 / マイクロRNA / ホルモン / 神経内分泌細胞 (他13件)
【概要】私達は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。本研究では、ホルモン分泌制御を行うタンパク質(ミオシン2)を同定し、その機能を生化学・生理学・バイオイメージングなど様々なアプローチで解析することにより、ホルモン分泌の仕組みを分子レベルで理解することが可能となった。 ...
❏miRNA機構の生化学的解析(19687011)
【研究テーマ】分子生物学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】泊 幸秀 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (90447368)
【キーワード】核酸 / 蛋白質 / 発現制御 / 生体分子 / 遺伝子 (他14件)
【概要】我々は、ショウジョウバエAgo1はATP依存的なpoly(A)の短縮化に加えて、cap認識後の段階を阻害するのに対し、Ago2はeIF4EとeIF4Gの相互作用を阻害しcap機能を遮断するというように、Ago1とAgo2によるmiRNAを介した翻訳抑制の様式に大きな違いがあることを明らかにした。 ...
【医歯薬学】内科系臨床医学：遺伝子工学 ／タンパク質を含む研究件
❏天然タンパク質の集合制御に基づく高熱伝導化と熱伝導製材料への展開(21K05182)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】澤田 敏樹 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (20581078)
【キーワード】生体高分子 / タンパク質 / 自己集合 / 熱伝導 / 熱拡散率 (他9件)
【概要】エネルギーを消費して機能する機器やデバイスにとって、許容限度温度以上への上昇を抑える放熱は、重要な技術課題となっている。本研究では、天然由来のタンパク質を素材とした集合体の熱伝導性を評価し、高熱伝導化を図るとともにその機構を分子レベルで理解するすることを目指した。 タンパク質素材としてまず安全で大量生産も可能なシルクタンパク質に着目し、その集合構造と熱伝導性の相関を評価した。有機溶媒ならびに超音波...
❏タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築(21651050)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小畠 英理 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (00225484)
【キーワード】タンパク質 / ナノ粒子 / エラスチン / 自己集合 / 遺伝子工学 (他6件)
【概要】本申請課題は、タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築を目的として行った。エラスチン由来のポリペンタペプチド(GVGVP)nは、周囲の温度上昇に応答して構造変化を起こし自己集合する性質を持っている。そこでこの配列をベースにしたタンパク質を遺伝子工学的に合成し、温度応答特性を有する粒子状ナノ構造体を構築する。タンパク質のみを構成成分とするため、高度な機能を容易に付与することが可能であり、か...
❏プロテオミクス基盤技術としてのオンチップ無細胞遺伝子工学創成(20550148)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】野島 高彦 北里大学, 一般教育部, 講師 (00291930)
【キーワード】DNA / GFP / PCR / キャピラリー電気泳動 / タンパク質 (他23件)
【概要】酵素的なDNA 増幅反応と,増幅されたDNAをオンチップ電気泳動で分離する手段を組み合わせることにより,遺伝情報の発現に必要な配列をコードしたDNAの組換え,組み替えられた目的DNAの選別,DNAからmRNAへの転写,mRNAからタンパク質への翻訳,翻訳されたタンパク質の検出までの一連の流れを,細胞の助けを借りることなく達成する手法を開発した. ...
【医歯薬学】内科系臨床医学：細胞膜 ／タンパク質を含む研究件
❏GM2型脂質ラフトの可視化と構成タンパク質の同定及び新規機能の解明(22657029)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】広瀬 茂久 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (10134199)
【キーワード】脂質 / タンパク質 / 糖鎖 / 細胞膜 / 脂質ラフト (他13件)
【概要】神経芽腫細胞とガングリオシドGM2に対する抗体(anti-GM2)を組み合わせることにより,これまで難しかった脂質ラフトの光学顕微鏡レベルでのイメージングに成功した。GM2ラフトとフロチリンの相互作用(共局在)を確認した。さらにラフトの主要脂質成分(ガングリオシドとコレステロール)の一つであるコレステロール含量に依存してエンドサイトーシス後の運命,すなわちリサイクル系に入るかあるいはリソゾームに送...
❏トレハロースとLEAタンパク質の機能から探る生物の極限乾燥耐性の分子機構(21370068)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】櫻井 実 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 教授 (50162342)
【キーワード】タンパク質 / 核酸の構造 / 動態 / 機能 / LEAタンパク質 (他13件)
【概要】ネムリユスリカをはじめとする生物の極限乾燥耐性の分子機構として、1) LEAタンパク質の乾燥誘導構造化(αへリックスコイルドコイル形成)とガラス化状態におけるトレハロースとの相乗効果(鉄筋コンクリートモデル)、2) LEAタンパク質のイオンスキャベンジャー効果とタンパク質凝集抑制効果、が重要であることが判明した。また、トレハローストランスポーターの立体構造モデリングを実行し、輸送機構について知見を...
【医歯薬学】内科系臨床医学：アルギニン ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質・アミノ酸栄養に起因する臓器特異的脂肪蓄積機構に関するエピゲノム解析(26500002)
【研究テーマ】統合栄養科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】成田 りら (大谷) 信州大学, 農学部, 研究員 (60726058)
【キーワード】食餌タンパク質 / アルギニン / 尿素サイクル / アポタンパク質 / アセチルCoA (他8件)
【概要】ラットに食餌タンパク質の量や質を変化させることで、肝臓特異的に脂肪が蓄積するモデル（低アルギニン食給餌）、内臓脂肪と異所性（肝臓と筋肉）脂肪が蓄積するモデル（低タンパク質食給餌）をもちいて、それぞれの組織への脂肪蓄積機構を調べてきた。トランスクリプトーム解析とメタボローム解析を組み合わせたオミクス解析により、低タンパク質食を摂取したラットでは糖質からの脂肪酸合成経路が促進していた。また、代謝中間産...
❏蛋白質メカニズムの階層的理解に関する研究(22651079)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】上條 俊介 東京大学, 大学院・情報学環, 准教授 (70334357)
【キーワード】アミロイド線維 / アルギニン / アルツハイマー病 / 低分子化合物 / ファージディスプレイ (他15件)
【概要】タンパク質の機能改変を行うタンパク質工学においては、従来、生化学的研究とインフォマティクス的研究が独立に行われている場合が多く、タンパク質のメカニズム解明の新たなブレークスルーのためには、実験とインフォマティクスを相乗的に結びつけ新たな発見に導く融合的研究が必要である。本研究では、実験手法としてのファージディスプレイ法と、情報学的手法としての最適化を組み合わせることにより、アミロイドタンパクの凝集...
❏アルギニンの凝集抑制効果に基づく次世代蛋白質可溶化・調製システムの開発(17360393)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質 / バイオテクノロジー / 生体分子 / 生物・生体工学 / 溶媒・添加剤 (他13件)
【概要】新規な蛋白質可溶化・調製法確立への,アミノ酸とその誘導体導入の具体的展開をさらに強固なものとするために,アルギニンとその誘導体の持つ蛋白質凝集抑制に関する作用機序の解明ならびに凝集体可溶化メカニズムへのアプローチについて,以下の観点から研究を進めた. L-アルギニンとその誘導体の作用機序の解明:1)密度計を用いた溶解度測定によるL-アルギニン誘導体と各種アミノ酸,ペプチド結合との親和性の測定から,...
【医歯薬学】内科系臨床医学：機能解析 ／タンパク質を含む研究件
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏RNA合成酵素複合体の分子構造進化基盤(26251009)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-06-27 - 2017-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】RNA / 構造 / 反応機構 / 反応分子機構 / ヌクレオチド転移酵素 (他13件)
【概要】本研究ではtRNA末端を合成するCC-、A-、CCA-付加酵素、翻訳因子と複合体を形成するRNA合成酵素の反応分子機構を明らかにした。CC付加酵素では、tRNAがCC合成過程で酵素上を回転し、転移することによって１つの活性部位で２つのCが付加される機構を明らかにした。また、A付加酵素はtRNA上腕部の長さを測ることによって、末端のAが欠けたtRNAのみにAを付加する機構を明らかにした。また、CCA...
❏膜タンパク質の膜組み込み過程の解明(24687016)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】塚崎 智也 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (80436716)
【キーワード】タンパク質 / トランスロコン / 膜組み込み / 膜透過 / YidC (他14件)
【概要】細胞におけるタンパク質の膜組み込み過程は，すべての生物に共通した必須の機構である。本研究では膜タンパク質の機能発現システムを詳細に理解する為に，真正細菌のタンパク質の膜組み込みに関わる膜タンパク質YidC(内膜の膜組み込みに関与)の構造を2.4オングストローム分解能で決定し，構造情報に基づく機能解析を進めた。最終的に，YidCは電気的な相互作用で基質タンパク質を一旦親水的な凹みにキャプチャーした後...
【医歯薬学】外科系臨床医学：蛍光タンパク質 ／タンパク質を含む研究件
❏光誘導タンパク質機能阻害法による染色体微細構造の顕微解析(20370027)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】松永 幸大 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40323448)
【キーワード】染色体 / 細胞分裂 / 蛍光タンパク質 / 細胞周期 / タンパク質 (他6件)
【概要】染色体微細構造において機能するタンパク質のin vivo機能解析をライブイメージングと光刺激の融合技術を開発した。特定の波長を持つ光を照射することにより活性酸素ROSを発生する光活性化タンパク質を用いて、微細構造特異的に染色体タンパク質を機能阻害し、その相互作用を時空間的に明らかにした。これにより、光誘導タンパク質機能阻害法を用いて、染色体形成初期の微細構造構築に寄与するタンパク質機能を同定するこ...
❏プロテオミクス基盤技術としてのオンチップ無細胞遺伝子工学創成(20550148)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】野島 高彦 北里大学, 一般教育部, 講師 (00291930)
【キーワード】DNA / GFP / PCR / キャピラリー電気泳動 / タンパク質 (他23件)
【概要】酵素的なDNA 増幅反応と,増幅されたDNAをオンチップ電気泳動で分離する手段を組み合わせることにより,遺伝情報の発現に必要な配列をコードしたDNAの組換え,組み替えられた目的DNAの選別,DNAからmRNAへの転写,mRNAからタンパク質への翻訳,翻訳されたタンパク質の検出までの一連の流れを,細胞の助けを借りることなく達成する手法を開発した. ...
❏生細胞内単一特定蛍光タンパク分子の時間分解分光(17360031)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】伊東 一良 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80113520)
【キーワード】生細胞 / フェムト秒レーザー / 蛍光タンパク質 / 非線形光学 / 誘導パラメトリック発光 (他15件)
【概要】ヒトゲノムの解析がほぼ完了した現在,生命機能の物質的基盤であるタンパク質の機能とその発現メカニズム,複数のタンパク質分子間の相互作用,細胞内の複合的なタンパク質ネットワークの解析に関する研究が注目を集めている.こうしたタンパク質研究の推移の中で,複数のタンパク質の相互作用を明らかにする研究手法として現在特に注目を集めつつあるのが,非侵襲の可視化法を用いたタンパク質分子間の相互作用の解析である. 本...
【医歯薬学】外科系臨床医学：開口放出 ／タンパク質を含む研究件
❏分泌素過程を制御する分子機構の解明(21790197)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / ミオシン2 / マイクロRNA / ホルモン / 神経内分泌細胞 (他13件)
【概要】私達は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。本研究では、ホルモン分泌制御を行うタンパク質(ミオシン2)を同定し、その機能を生化学・生理学・バイオイメージングなど様々なアプローチで解析することにより、ホルモン分泌の仕組みを分子レベルで理解することが可能となった。 ...
❏開口放出様式を制御する分子機構の可視化解析(18689008)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】可視化 / 生体分子 / 生理学 / 蛋白質 / 脳・神経 (他15件)
【概要】私達の身体は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。しかしホルモン分泌の詳細な分子メカニズムについては解明されていない。そこで、超高感度、超高解像度を持つ蛍光顕微鏡を新規開発し、内分泌細胞から起こるホルモン分泌反応を直接可視化計測することに成功した。そして、ホルモン分泌制御機構の詳細な分子メカ...
【医歯薬学】外科系臨床医学：酵素反応 ／タンパク質を含む研究件
❏アルカン合成関連酵素の構造ゆらぎ制御に基づく遷移状態制御(15KT0139)
【研究テーマ】遷移状態制御
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2018-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素反応 / 分子動力学 / NMR / バイオエネルギー
【概要】最近、酵素反応における遷移状態の形成には酵素のグローバルな構造変化が必要であり、これが触媒反応の律速段階となることが明らかとなってきた。そこで本研究では、バイオエネルギー生産に重要な酵素AARとADOをモデルとして用い、分子動力学シミュレーション（理論）とNMR緩和測定（実験）によって酵素の構造揺らぎを検出した。次に、酵素の構造揺らぎを制御する上で重要なアミノ酸残基を探索し、それらの部位に変異を導...
❏RNA合成酵素複合体の分子構造進化基盤(26251009)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-06-27 - 2017-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】RNA / 構造 / 反応機構 / 反応分子機構 / ヌクレオチド転移酵素 (他13件)
【概要】本研究ではtRNA末端を合成するCC-、A-、CCA-付加酵素、翻訳因子と複合体を形成するRNA合成酵素の反応分子機構を明らかにした。CC付加酵素では、tRNAがCC合成過程で酵素上を回転し、転移することによって１つの活性部位で２つのCが付加される機構を明らかにした。また、A付加酵素はtRNA上腕部の長さを測ることによって、末端のAが欠けたtRNAのみにAを付加する機構を明らかにした。また、CCA...
❏呼吸鎖複合体蛋白質における電子・プロトン移動の理論計算による解析(21770163)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】石北 央 京都大学, 生命科学系キャリアパス形成ユニット, 特定助教 (00508111)
【キーワード】光生物 / 蛋白質 / 酵素反応 / 電子移動反応 / 生体生命情報学 (他6件)
【概要】蛋白質の立体構造を用いた理論化学計算により、膜蛋白質や酵素における電子移動・プロトン移動反応を複数の蛋白質で行った。蛋白質中の全てのアミノ酸残基の効果を考慮して蛋白質活性部位の解離性アミノ酸残基のpKa値や酸化還元電位を計算しその結果を解析することにより、蛋白質中のプロトン結合サイト、酸化還元活性部位が蛋白質環境によっていかに巧妙に制御されているか、その仕組みを明らかにした。 ...
【医歯薬学】外科系臨床医学：ナノバイオ ／タンパク質を含む研究件
❏RNA・タンパク質複合体による翻訳調節機構の解明(15H04358)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】船津 高志 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00190124)
【キーワード】１分子計測（SMD） / ナノバイオ / 蛋白質 / １分子計測（SMD) / 光ピンセット (他10件)
【概要】１．蛍光標識したmiRNA前駆体を細胞内にマイクロインジェクションし、内在性の生合成経路によりRISCに取り込ませた。ゴルジ体を中心にアクチンフィラメント上を動くmiRNAを１分子イメージングできた。 ２．Cy5標識アンチセンスプローブを用いてストレス下の細胞内mRNAの局在を超解像イメージングした。ストレス顆粒（SG）内でmRNAは均一に存在するのではなく、直径約100 nmの高密度領域を形成し...
❏機能化蛋白質針によるハエの個体寿命・発生分化制御(26560433)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】上野 隆史 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (70332179)
【キーワード】タンパク質工学 / ケミカルバイオロジー / 一酸化炭素 / フェリチン / バクテリオファージ　T４ (他11件)
【概要】今回の研究により、（１）タンパク質複合体のCO輸送体としての有用性、（２）針タンパク質の表面電荷改変によるハエ幼虫脳への集積制御が達成された。同時に、今後の課題として、ROSやNO研究の前例があるeye discを用いた評価、また、ROSのイメージングに加え、抗体染色によるHOやNOSの発現評価、COの関与する酵素sGCの活性阻害評価によって器官やモデル個体を用いた詳細な検討を進めていく。 ...
❏リポソームから毛を生やす(26630426)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堀 克敏 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50302956)
【キーワード】リポソーム / ナノファイバー / 膜タンパク質 / ナノバイオ / バイオテクノロジー (他6件)
【概要】本研究の目的は、Acinetobacter sp. Tol 5細胞上の接着性ナノファイバータンパク質AtaAをリポソーム内部で合成し、表面に生やすことである。我々は、AtaAの基本構造を損なわずに正しくフォールディングされる縮小版ataAの遺伝子を作成し、無細胞タンパク質合成系でのポリペプチド鎖の合成を確認した。次に、縮小ataA遺伝子を細胞サイズのジャイアント・シングルラメラ・リポソーム内部で発...
【医歯薬学】外科系臨床医学：p53 ／タンパク質を含む研究件
❏非侵襲的癌診断装置のための顕微レーザーラマン分光によるp53変異型構造解析(25670569)
【研究テーマ】消化器外科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】瀬戸 泰之 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (00260498)
【キーワード】癌抑制遺伝子p53 / 蛋白質 / 変異 / 高次構造 / 顕微レーザーラマン分光 (他7件)
【概要】癌抑制遺伝子p53はDNA変化（遺伝子変異）を防ぐ上で重要な役割を担いゲノムの守護神と言われているが、人の癌の約50%でp53自体の変異を認めその機能が失われている。本研究の目的は、顕微レーザーラマン分光によりp53変異蛋白質の機能喪失プロセスを明らかにすることにある。ラマン分光は物質にレーザーをあてた際、散乱される光を解析することで物質中の原子の状態を知ることができる分析手法であり、細胞を生きた...
❏転写発現制御機構を解析するパーザ、文法、辞書の構築(11780251)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】角田 達彦 理化学研究所, 遺伝子多型情報解析研究チーム, チームリーダー(研究職) (10273468)
【キーワード】転写制御 / 転写因子 / 転写因子結合配列 / p53 / プロモータ (他13件)
【概要】この研究では,大量のプロモータ配列を用いた転写制御機構の解析方法の提案,転写因子間相互作用を中心とした転写因子の知識のデータベース化と整備,転写因子結合部位予測の精度向上,転写因子間相互作用に基づく転写制御構造の予測,そして実際の実験系でのプロモータ配列の解析を行なった.まず,文献検索では,医学生物学文献抄録データベースMEDLINE上で(A)(ヒトまたは脊椎動物)かつ(転写因子)かつ(タンパク相...
【医歯薬学】外科系臨床医学：有毛細胞 ／タンパク質を含む研究件
❏蝸牛培養細胞における小胞体ストレス応答(16K11197)
【研究テーマ】耳鼻咽喉科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】大石 直樹 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (10348740)
【キーワード】小胞体ストレス / 蝸牛 / 難聴 / 有毛細胞 / コルチ器 (他8件)
【概要】蝸牛培養細胞において、小胞体ストレスの３つの主要pathwayであるPERK pathway, IRE1 pathway, およびATF 6 pathwayの評価を行った。その結果、IRE 1 pathwayはapoptosisなどの細胞死評価を行うのが可能であったが、その他の２つのpathwayは蝸牛培養細胞上では適切な染色が難しく、評価は困難であることが判明した。IRE 1 pathwayの特...
❏内耳障害において細胞内タンパク質分解系による生体制御機構が果たす役割の解明(25293347)
【研究テーマ】耳鼻咽喉科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岩崎 真一 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (10359606)
【キーワード】脳・神経 / 内耳 / タンパク質 / オートファジー / プロテアソーム (他6件)
【概要】細胞の品質管理において重要な役割を果たすタンパク質分解系が、内耳障害の際に果たす役割について、細胞レベルで明らかにすることを目的として、主たるタンパク質分解系である、ユビキチン・プロテアソーム系とオートファジー・リソソーム系の双方に介して解析を行った。 オートファジー・リソソーム系に関しては、内耳有毛細胞特異的にオートファジーがノックアウトされたマウスを作製したところ、生後早期より内耳機能の低下と...
【医歯薬学】外科系臨床医学：染色体 ／タンパク質を含む研究件
❏人工化学触媒によるヒストン選択的アセチル化とがん細胞増殖抑制(17K19479)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】触媒 / エピゲノム / タンパク質翻訳後修飾 / ヒストンアシル化 / 遺伝子転写 (他15件)
【概要】生命は生体分子と化学反応のネットワークから発現する。生体内の化学反応には酵素が介在し、酵素の機能異常、あるいはそれにより引き起こされる生体内化学反応の異常が、生体恒常性の損失や疾患に密接に関与している。本研究の目的は、遺伝子転写を正に制御する翻訳後修飾であるヒストンタンパク質のリジンアセチル化に焦点を当て、生体内での人工化学触媒反応によって酵素非依存的にヒストンアセチル化を導入することを目的とする...
❏ケミカルジェネティクス法で新規同定したGreatwallキナーゼ標的候補の解析(15K07041)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】奥村 英一 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (00323808)
【キーワード】Greatwall / Gwl / M期 / 染色体 / ゲノム (他9件)
【概要】細胞分裂周期のM期は複数のM期キナーゼにより制御されている。その中のひとつであるGreatwall（Gwl）キナーゼは、生存に必須であり、M期の開始と進行を制御する。M期開始は、Arpp19/Ensaを標的としてリン酸化し、これがB55型PP2Aフォスファターゼ活性を抑制することで制御する。しかしM期進行の制御については、リン酸化の標的など制御機構は不明である。本研究では、代表者等がこれまでに見い...
❏ピンポイント機能阻害による細胞内微細構造ダイナミクスの研究(23370029)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40323448)
【キーワード】細胞分裂 / 染色体 / 顕微鏡 / イメージング / 光分子不活性化法 (他15件)
【概要】細胞内微細構造を不活性化する「ピンポイント機能阻害法」を用いて、動植物の細胞分裂ダイナミクス制御機構を明らかにすることを目的とした。光変換タンパク質を染色体タンパク質に連結し、高出力レーザーによるピンポイント機能阻害法を開発した。光変換タンパク質によるRBMXタンパク質の時空間特異的機能阻害実験をライブセルイメージングと組み合わせて実施した。その結果、RBMXはクロマチンと相互作用していることを明...
【医歯薬学】社会医学：mRNA ／タンパク質を含む研究件
❏RNA／タンパク質の一分子同時イメージング法を用いた細胞分裂機構の解明(16K14765)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】竹内 雅宜 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00332271)
【キーワード】mRNA / タンパク質 / 細胞分裂 / 植物形態 / 一分子解析
【概要】真核生物の形態形成では，細胞分裂の制御は根源的かつ必須な現象である．本研究では，内在性 mRNA とタンパク質を同時に,ライブで一分子可視化できる新規蛍光検出法の開発に成功した，これにより，細胞分裂に機能する分子のmRNAおよびタンパク質の時空間的な解析が可能となった．今後，細胞分裂の分子機構の全貌解明に向けて，本手法が十分貢献するものと期待している。 ...
❏天然mRNAを利用した全長蛋白質ディスプレーと蛋白質相互作用解析(17750157)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】山東 信介 京都大学, 工学研究科, 助手 (20346084)
【キーワード】リボソーム / ディスプレー / 蛋白質 / 相互作用 / 細胞 (他13件)
【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...
【医歯薬学】社会医学：コンピュータ・シミュレーション ／タンパク質を含む研究件
❏自由エネルギー地形解析による異常プリオンタンパク質のフォールディング原理の解明(19700279)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】関嶋 政和 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 研究員 (80371053)
【キーワード】コンピュータシミュレーション / 生命情報工学 / 分子動力学シミュレーション / タンパク質 / 隠れマルコフモデル (他8件)
【概要】大規模シミュレーションを実行することで、慣性半径(Rg, Radius of gyration)と初期構造からのRMSD (Root Mean Square Deviation)に対しての自由エネルギー地形を求め、マウスとウシのプリオンタンパク質に自由エネルギー最小な状態の他に、構造転換の中間状態となり得る準安定状態が存在することを示した。 ...
❏候補サイトの空間分布に注目した信頼度の高いタンパク質ドッキング判定手法の開発(19300102)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】秋山 泰 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (30243091)
【キーワード】コンピュータシミュレーション / 蛋白質 / ドッキング / 高性能計算 / バイオインフォマティクス
【概要】複数のタンパク質の立体構造データを入力し、表面形状相補性と静電相互作用に基づいて、各ペアがドッキングするか否かの判定を行うための手法を開発した。既存法ZDOCKとは異なり、実数のみで表面形状相補性を計算するrPSCモデルの着想を得て、精度を落とさず約4倍の高速化が達成できた。タンパク質の性質に応じて評価関数を動的に調整する手法も開発した。候補サイトの空間分布に注目した後処理により信頼度の向上が達成...
❏蛋白質内における光エネルギー変換反応の研究(20870010)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】石北 央 京大, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00508111)
【キーワード】生物物理 / 蛋白質 / 酵素反応 / 生体生命情報学 / コンピューターシミュレーション (他6件)
【概要】光受容体蛋白質BLUF (blue light sensing using FAD, FAD : flavin adenine dinucleotide)の光反応機構を理論計算的手法で解析した。BLUFの蛋白質立体構造データに基づき、静電ポテンシャル計算によってBLUF活性部位であるflavin, Tyr-21及びTrp-104の酸化還元電位を計算し、BLUFの電子移動反応の駆動力を求めた。その結...
【医歯薬学】社会医学：生体生命情報学 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏呼吸鎖複合体蛋白質における電子・プロトン移動の理論計算による解析(21770163)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】石北 央 京都大学, 生命科学系キャリアパス形成ユニット, 特定助教 (00508111)
【キーワード】光生物 / 蛋白質 / 酵素反応 / 電子移動反応 / 生体生命情報学 (他6件)
【概要】蛋白質の立体構造を用いた理論化学計算により、膜蛋白質や酵素における電子移動・プロトン移動反応を複数の蛋白質で行った。蛋白質中の全てのアミノ酸残基の効果を考慮して蛋白質活性部位の解離性アミノ酸残基のpKa値や酸化還元電位を計算しその結果を解析することにより、蛋白質中のプロトン結合サイト、酸化還元活性部位が蛋白質環境によっていかに巧妙に制御されているか、その仕組みを明らかにした。 ...
❏タンパク質の不規則領域のデータベースの構築と機能解析(20500269)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】プロテオーム / 生体生命情報学 / タンパク質 / 不規則領域 / 蛋白質 (他9件)
【概要】PDBに登録されている各タンパク質構造に対し、disorderの「程度」を評価する基準を求め、データベースとしてまとめた。また、disorder 領域と機能部位との関係について解析を行った。 ...
【医歯薬学】社会医学：生物物理 ／タンパク質を含む研究件
❏核磁気共鳴法を用いたGタンパク質共役型受容体によるシグナル制御機構の解明(21H02410)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】シグナル伝達 / 薬学 / 生物物理 / 蛋白質
【概要】
❏動的構造に基づいた創薬標的膜タンパク質の動作機構解明(20K21473)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】シグナル伝達 / 薬学 / 生物物理 / 蛋白質
【概要】(1) モデルタンパク質を用いた安定同位体標識条件の最適化 前年度に引き続き、膜タンパク質などの核磁気共鳴（NMR）解析においてボトルネックとなっている、安定同位体標識技術の開発をおこなった。前年度までに緑色蛍光タンパク質（GFP）の発現量を指標に、培地に添加するアミノ酸や血清などの添加物の量、タイミングの検討を進めてきた。本年度は、モデルタンパク質として20種類のアミノ酸を含むチオレドキシン（T...
❏多様なGPCRのシグナル伝達機構の構造生物学的解明(17H04999)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】核磁気共鳴法 / シグナル伝達 / 膜タンパク質 / Gタンパク質共役型受容体 / 脂質二重膜 (他10件)
【概要】Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な細胞外からの刺激に応答する膜タンパク質であり、感覚受容・神経伝達など、様々な生理機能に関与している。本研究では、タンパク質の動的な性質を原子レベルで観測可能な核磁気共鳴（NMR）法を用いて、GPCRの一種であるβ2アドレナリン受容体およびアデノシンA2A受容体の解析をおこなった。これにより、β2アドレナリン受容体が化合物依存的に、多様なシグナルを細胞内...
【医歯薬学】社会医学：マイクロアレイ ／タンパク質を含む研究件
❏蛍光クエンチ解消原理の天然抗体への適用による革新的免疫測定法の開発(15H04191)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上田 宏 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60232758)
【キーワード】バイオセンサー / バイオテクノロジー / 抗体 / 抗原 / 蛍光 (他14件)
【概要】従来の免疫測定法には，測定に多数のステップと最低数時間の時間を要する問題があった。我々は最近，組み換え抗体を用いた蛍光免疫センサータンパク質Quenchbody (Q-body)の構築原理を見いだし，サンプルと混合するだけで低分子からタンパク質まで多くの目的物質（抗原）を蛍光検出することに成功した。今回，その動作原理を精査することで，組換え抗体のみならず天然抗体をもQ-body化しうる方法論を複数...
❏転写発現制御機構を解析するパーザ、文法、辞書の構築(11780251)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】角田 達彦 理化学研究所, 遺伝子多型情報解析研究チーム, チームリーダー(研究職) (10273468)
【キーワード】転写制御 / 転写因子 / 転写因子結合配列 / p53 / プロモータ (他13件)
【概要】この研究では,大量のプロモータ配列を用いた転写制御機構の解析方法の提案,転写因子間相互作用を中心とした転写因子の知識のデータベース化と整備,転写因子結合部位予測の精度向上,転写因子間相互作用に基づく転写制御構造の予測,そして実際の実験系でのプロモータ配列の解析を行なった.まず,文献検索では,医学生物学文献抄録データベースMEDLINE上で(A)(ヒトまたは脊椎動物)かつ(転写因子)かつ(タンパク相...
【医歯薬学】歯学：エビゲノム ／タンパク質を含む研究件
❏人工化学触媒によるヒストン選択的アセチル化とがん細胞増殖抑制(17K19479)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】触媒 / エピゲノム / タンパク質翻訳後修飾 / ヒストンアシル化 / 遺伝子転写 (他15件)
【概要】生命は生体分子と化学反応のネットワークから発現する。生体内の化学反応には酵素が介在し、酵素の機能異常、あるいはそれにより引き起こされる生体内化学反応の異常が、生体恒常性の損失や疾患に密接に関与している。本研究の目的は、遺伝子転写を正に制御する翻訳後修飾であるヒストンタンパク質のリジンアセチル化に焦点を当て、生体内での人工化学触媒反応によって酵素非依存的にヒストンアセチル化を導入することを目的とする...
❏新規DNA修飾の探索とエピジェネティッスクのパラダイムシフト(23655153)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】鈴木 勉 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20292782)
【キーワード】核酸 / 蛋白質 / 糖化学 / DNA修飾 / マススペクトロメトリー (他7件)
【概要】DNAのメチル化やヒストン修飾に代表されるクロマチンの構造変化は、エピジェネティックに遺伝子発現を調節し、発生や分化、疾患などの高次生命現象と密接に関わっている。本研究において我々は、高感度な質量分析法を駆使することでヒトおよびマウスのゲノム中からいくつかの新規DNA修飾体を見出した。そのうちの一つについて、化学構造を決定することに成功した。 ...
【医歯薬学】歯学：マルチオミックス ／タンパク質を含む研究件
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】歯学：口腔前がん病変 ／タンパク質を含む研究件
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】歯学：バイオインフォマテイクス ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質・糖鎖相互作用予測システムおよびデータベースの開発(23300109)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】清水 謙多郎 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
【キーワード】タンパク質 / 糖鎖 / 相互作用予測 / データベース / バイオインフォマティクス (他8件)
【概要】本研究では、タンパク質-糖鎖の相互作用に関して、糖鎖結合タンパク質予測（与えられたタンパク質が糖鎖と結合するかどうかを予測）、タンパク質-糖鎖結合部位予測（与えられたタンパク質が糖鎖と結合する残基、構造が得られている場合は空間上の位置を予測）、結合糖鎖予測（与えられたタンパク質に結合する糖鎖を予測）、タンパク質-糖鎖ドッキング予測、タンパク質-糖鎖相互作用解析、糖修飾部位予測（タンパク質が糖鎖修飾...
❏自由エネルギー地形解析による異常プリオンタンパク質のフォールディング原理の解明(19700279)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】関嶋 政和 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 研究員 (80371053)
【キーワード】コンピュータシミュレーション / 生命情報工学 / 分子動力学シミュレーション / タンパク質 / 隠れマルコフモデル (他8件)
【概要】大規模シミュレーションを実行することで、慣性半径(Rg, Radius of gyration)と初期構造からのRMSD (Root Mean Square Deviation)に対しての自由エネルギー地形を求め、マウスとウシのプリオンタンパク質に自由エネルギー最小な状態の他に、構造転換の中間状態となり得る準安定状態が存在することを示した。 ...
❏候補サイトの空間分布に注目した信頼度の高いタンパク質ドッキング判定手法の開発(19300102)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】秋山 泰 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (30243091)
【キーワード】コンピュータシミュレーション / 蛋白質 / ドッキング / 高性能計算 / バイオインフォマティクス
【概要】複数のタンパク質の立体構造データを入力し、表面形状相補性と静電相互作用に基づいて、各ペアがドッキングするか否かの判定を行うための手法を開発した。既存法ZDOCKとは異なり、実数のみで表面形状相補性を計算するrPSCモデルの着想を得て、精度を落とさず約4倍の高速化が達成できた。タンパク質の性質に応じて評価関数を動的に調整する手法も開発した。候補サイトの空間分布に注目した後処理により信頼度の向上が達成...
【医歯薬学】歯学：モノクローナル抗体 ／タンパク質を含む研究件
❏GM2型脂質ラフトの可視化と構成タンパク質の同定及び新規機能の解明(22657029)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】広瀬 茂久 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (10134199)
【キーワード】脂質 / タンパク質 / 糖鎖 / 細胞膜 / 脂質ラフト (他13件)
【概要】神経芽腫細胞とガングリオシドGM2に対する抗体(anti-GM2)を組み合わせることにより,これまで難しかった脂質ラフトの光学顕微鏡レベルでのイメージングに成功した。GM2ラフトとフロチリンの相互作用(共局在)を確認した。さらにラフトの主要脂質成分(ガングリオシドとコレステロール)の一つであるコレステロール含量に依存してエンドサイトーシス後の運命,すなわちリサイクル系に入るかあるいはリソゾームに送...
❏天疱瘡自己抗体の結合カイネティクスによる新たな病原性判定法の開発(17791489)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】角田 和之 慶應義塾大学, 医子部, 助教 (60265915)
【キーワード】免疫学 / 蛋白質 / 歯学 / 蛋白相互作用 / 速度輪的解析 (他14件)
【概要】尋常性天庖瘡(PV)はその自己抗原蛋白であるデスモグレイン3(Dsg3)に対する抗Dsg3抗体により水庖が形成される。これまでに我々はPVモデルマウスより抗Dsg3モノクローナル抗体(AK mAb)を複数単離し、新たな病原性を評価する方法として抗原と抗体の結合カイネティクスに注目し、表面プラズモンセンサー(Biacore)を用いてAK mAbとマウスDsg3蛋白及びヒトDsg3との結合解離係数(K...
【医歯薬学】歯学：口腔がん ／タンパク質を含む研究件
❏サリバオミクス解析による唾液を用いた口腔癌スクリーニングに関する研究(19K10304)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】口腔癌 / スクリーニング / 唾液 / サリバオミクス / 代謝物 (他9件)
【概要】本研究は、唾液中のタンパク質、代謝物、そして口腔細菌叢を網羅的に測定・解析（サリバオミクス解析）することで、口腔癌患者と健常者とを高精度に判別することができる唾液中の物質・菌叢を同定することを目的とした。そして唾液を用いた口腔癌のスクリーニング検査を確立することを最終的な目的とした。本研究期間に口腔癌患者100名と健常者100名から安静時唾液を採取し、それらの唾液中に含まれる代謝物、タンパク質、口...
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】薬学：生物機能 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質精密構造変換法の創出と展開(17H01522)
【研究テーマ】化学系薬学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】抗体ー薬物複合体 / トリプトファン / 抗がん剤 / ラジカル / 官能基許容性 (他19件)
【概要】独自に開発したトリプトファン選択的タンパク質修飾反応を用いた、均質性の高い抗体ー薬物複合体の合成と活性評価を目標とした。その結果、keto-ABNOと抗がん剤を結合させた分子を、薬物／抗体比を制御して、抗体に対して結合することに成功した。これらの活性を評価したところ、抗体に結合する抗原を発現したがん細胞に対して毒性を発現することを見いだした。以上の成果から、トリプトファン結合型抗体ー薬物複合体は均...
❏生体反応の量子ハイブリッド分子動力学シミュレーション(21340108)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】舘野 賢 兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 教授 (40291926)
【キーワード】ハイブリッドQM/MM / 分子動力学 / RNA / タンパク質 (他14件)
【概要】本研究では,生物機能に不可欠な役割を果たしている重要な生体高分子に対して,ハイブリッドQM/MM分子動力学計算などを適用し,生体反応の機構を理論的に解析することによって,以下の成果を得た。すなわち,リボザイムにタンパク質が直接関与することによって酵素反応が生じる「ハイブリッド触媒」の発見,リパーゼの活性部位における新規のタンパク質・機能構造単位(Na電子の結合によるの発見,タンパク質内・物質輸送の...
【医歯薬学】薬学：プロトン移動 ／タンパク質を含む研究件
❏構造に基づく理論的手法による光合成蛋白質におけるプロトン移動機構の解明(26800224)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20514516)
【キーワード】光合成 / プロトン移動 / 水分解 / 量子化学 / 分子動力学 (他18件)
【概要】高等植物・藻類が行っている酸素発生型の光合成では，光化学系II (PSII) 蛋白質が光エネルギーを使って水分子を分解し，１つの酸素分子と４つのプロトンが発生する．この水分解反応の機構を量子化学的計算によって明らかにした．４段階からなる水分解反応において，第一段階で１つのプロトンがPSIIの活性部位(Mn4CaO5錯体) 近くの水分子鎖を通って排出される．第三段階では，別のプロトンが錯体付近に存在...
❏超高速コヒーレント分光で検証可能な励起エネルギー移動の包括的理論(22740276)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20514516)
【キーワード】光合成 / 蛋白質 / 非線形光学分光 / クロロフィル / 電子移動 (他25件)
【概要】植物や藻類の行う光合成では，蛋白質に埋め込まれた色素が光のエネルギーを集め，そのエネルギーを効率よく伝達している．そのエネルギーは電子移動やプロトン移動を引き起こすことに使われ，水の分解・酸素発生反応を実現している．反応のしくみを明らかにするためには，実験的にだけでなく，理論的に（計算機を用いるなどして計算することによって）アプローチすることも不可欠である．本研究では，実験結果をうまく説明できる理...
【医歯薬学】薬学：自己組織化 ／タンパク質を含む研究件
❏人工球状タンパク質超分子を用いたナノスケール相分離の実現とその応用(18K05324)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
【キーワード】ナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 (他9件)
【概要】人工タンパク質ナノ粒子TIP60は中空構造を有する分子である。TIP60の内部空間を疎水化すれば、内部空間に水に溶けない難溶性分子を水中で分散できるカプセルとして、あるいは、外部表面を疎水化すれば有機溶媒に溶けるカプセルとして利用できるのではないかと考え、研究を進めてきた。その結果、内部空間の疎水化と疎水性分子の内包、水中での分散には成功した。外部表面については、疎水性分子ではなく、両親媒性ポリマ...
❏タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築(16K14494)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)
【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...
❏二分子膜固定化ゲルの生体分子分析法への応用(17655071)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】辻井 薫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40360945)
【キーワード】分析科学 / 生体分子 / 自己組織化 / ナノ材料 / 蛋白質 (他11件)
【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...
【医歯薬学】薬学：糖タンパク質 ／タンパク質を含む研究件
❏癌細胞上での革新的化学合成と非侵襲的イメージングの融合による癌転移の可視化と制御(23681047)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】田中 克典 独立行政法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 糖鎖 / 天然 / プローブ / タンパク質 (他17件)
【概要】報告者が開発した高速反応を用いて、温和な条件下で癌細胞表面を蛍光標識し、マウスに導入して、非侵襲的な分子イメージングで癌転移を可視化した。特に、細胞表層糖鎖遺伝子を操作した癌細胞について転移を検討し、糖鎖構造に起因する癌転移への影響を生きた動物レベルで検証した。一方、同様の高速反応を用いて、細胞表面に様々な糖鎖やPETイメージングのポジトロン放出核種を効率的に導入する手法を確立した。さらに、細胞表...
❏花粉管の反応性獲得を誘起する糖タンパク質の発見に基づく花粉管成熟機構の先駆的研究(17657022)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】東山 哲也 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (00313205)
【キーワード】植物 / 花粉管 / ガイダンス / 胚珠 / 糖タンパク質 (他10件)
【概要】花粉管に受精能を与えるAMOR(AMOR ; Activation Molecule for Response Capability)タンパク質を同定し、その生理生化学的性質を明らかにした。花粉管は雌蕊から2段階の制御を受ける。すなわち、花柱組織で未知の仕組みによる第一段階の制御を受けた花粉管が、さらに胚珠に由来するAMORの作用で反応性を獲得する。AMORの分画・精製を進めたところ、胚珠の胞子体...
❏蛋白質の機能構造研究のためのX線結晶解析法の迅速高精度化(06305006)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】総合研究(A)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】佐藤 能雅 東京大学, 薬学部, 教授 (30150014)
【キーワード】蛋白質 / X線結晶解析 / 蛋蛋白質 / 糖蛋白質 / 抗体 (他15件)
【概要】蛋白質の機能の解明と応用の研究を進展させるため、蛋白質の三次元構造の研究の分担を通じ、X線結晶解析の方法の新展開と、蛋白質の機能構造の迅速な研究体制の構築を本研究の目的とした。 平成6〜7年度の計画として、1 アミノ酸改変蛋白質、2 各種プロテアーゼとその阻害剤との複合体、3 アミラーゼ等とその阻害蛋白質、4 核酸および核酸を認識する蛋白質、5 抗原を認識する抗体と抗原複合体 6 膜蛋白質、結晶化...
【医歯薬学】薬学：高次構造 ／タンパク質を含む研究件
❏非侵襲的癌診断装置のための顕微レーザーラマン分光によるp53変異型構造解析(25670569)
【研究テーマ】消化器外科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】瀬戸 泰之 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (00260498)
【キーワード】癌抑制遺伝子p53 / 蛋白質 / 変異 / 高次構造 / 顕微レーザーラマン分光 (他7件)
【概要】癌抑制遺伝子p53はDNA変化（遺伝子変異）を防ぐ上で重要な役割を担いゲノムの守護神と言われているが、人の癌の約50%でp53自体の変異を認めその機能が失われている。本研究の目的は、顕微レーザーラマン分光によりp53変異蛋白質の機能喪失プロセスを明らかにすることにある。ラマン分光は物質にレーザーをあてた際、散乱される光を解析することで物質中の原子の状態を知ることができる分析手法であり、細胞を生きた...
❏生物活性を持つ高分子の高次構造の高分解能NMRによる研究(62430019)
【研究テーマ】高分子物性・高分子材料
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1987 - 1989
【研究代表者】中條 利一郎 (中絛 利一郎) 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016285)
【キーワード】高分解能NMR / 高分子の高次構造 / 蛋白質 / ポリペプチド / 酵素 (他19件)
【概要】この研究は、高分解能NMR法を主手段として生物活性を持つ高分子の種々の環境のもとでの高次構造を決定し、機能との関係を明らかにすることを目的として昭和62年度から平成元年度までの3年間にわたり実施した。主たる研究対象として(1)糖蛋白質、(2)酵素と人工酵素、(3)蛋白質モデル化合物を選び、初年度には溶液用の、2年目には固体用の高分解能NMR装置を導入し、溶液状態および固体状態でのそれぞれの高次構造...
【医歯薬学】薬学：遺伝子欠損マウス ／タンパク質を含む研究件
❏プロスタグランジンＤ2による脳機能と炎症反応の相互作用機構の解明(16H01881)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】裏出 良博 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (10201360)
【キーワード】睡眠 / 炎症 / 肥満 / 筋ジストロフィー / 血管新生 (他25件)
【概要】プロスタグランジン（PG)D2を作るL型とH型の合成酵素、及び、その受容体DPとCRTH2に対する抗体や遺伝子操作マウスを作成して、睡眠や炎症における関与を調べた。脳のくも膜のL型酵素がPGD2を産生し、アデノシンを介して側坐核のA2A受容体発現神経を刺激して睡眠を起こすことを証明した。新生血管に発現するDP受容体が癌組織への血管新生を抑制することを見出した。高脂肪食により未成熟脂肪細胞でL型酵素...
❏細胞種特異的アダプター(AP)複合体の細胞および個体レベルでの機能解析(15370042)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】大野 博司 独立行政法人理化学研究所, 免疫系構築研究チーム, チームリーダー (50233226)
【キーワード】小胞輸送 / 神経細胞 / 上皮細胞 / 胃酸分泌障害 / SNAP25 (他18件)
【概要】神経細胞および上皮細胞という、高等多細胞生物に特徴的であり、かつ高次機能の一端を担う細胞群の機能を、それぞれの細胞種に限局して発現しているAP複合体を中心に、細胞および個体レベルで解析した結果以下のような成果が得られた。 1.腸管間質に発現する転写因子、Foxl1欠損マウスでは胃酸分泌障害が認められる。静止時の胃壁細胞では、プロトンポンプであるH,K-ATPaseが細胞内顆粒に留まっているが、胃酸...
【医歯薬学】薬学：リガンド ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質の弱い相互作用トリガーシステムの解明とその設計提案(18H02082)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 熱力学 / 速度論 / リガンド / 相互作用 (他10件)
【概要】申請者は、低親和性相互作用蛋白質の熱力学と速度論を精密に解析することにより、蛋白質相互作用の質に関する新しい知見を提唱することを試みた。OMD蛋白質の相互作用解析においては、脱水和を伴うエントロピー駆動型の低親和性結合により機能を果たしていることが明らかとなった。FcγRIIIaの抗体間相互作用解析においては、結合界面ではない可変領域の違いや糖鎖修飾の違いが低親和性における分子認識に差異を与えてい...
❏リガンド結合パスウェイ仮説の理論的検証(15K07021)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】寺田 透 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (40359641)
【キーワード】分子動力学シミュレーション / タンパク質 / リガンド / パスウェイ / 粗視化モデル (他14件)
【概要】タンパク質の周囲にリガンドをランダムに配置し、リガンドのタンパク質への結合過程を追跡する粗視化分子動力学シミュレーションを多数回実施し、このトラジェクトリからマルコフ状態モデルを構築した。さらに、transition path theoryに基づき、マルコフ状態モデルから遷移状態とリガンド結合パスウェイを求めた。その結果、遷移状態は基質ポケットの縁に存在し、寄与の大きなパスウェイは、タンパク質表面...
❏相互作用活性化エネルギーに基づく蛋白質制御剤の創出(15K17882)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 薬剤 / 熱力学 / 速度論 / 活性化エネルギー (他8件)
【概要】細胞増殖シグナルに関わるがん標的分子ERK2と、その既知薬剤であるFR、CAY、SCHを選択し、速度論パラメータにおける温度依存性を解析した。FRとの相互作用においては、その変異体解析の結果、遷移状態では結合サイト周辺で脱水和、及び分子内相互作用の切断による構造の緩みが起きていることが示唆された。さらにCAYとSCHの解析から、遷移状態における活性化エンタルピーはより不利に、一方活性化エントロピー...
【医歯薬学】薬学：樹状突起 ／タンパク質を含む研究件
❏超高速２光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践(23300121)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子動態 / タンパク質 / 神経細胞 / シナプス / 活動電位 (他14件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより、1) 神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えること、および2) 神経細胞の膜電位計測を同時多点で行うことを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を...
❏多点同時蛍光相関分析法による神経細胞樹状突起内の分子動態の解析(22650066)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子 / 細胞神経科学 / 蛍光相関分光法 / タンパク質 / 拡散 (他9件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えることを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を10kHz以上の時間解像度で取得しFCS解析することに成功した...
【医歯薬学】薬学：アミロイド ／タンパク質を含む研究件
❏次世代の高磁場生体固体ＮＭＲ法の開発とアミロイドとリガンド相互作用の構造生物学(15K21772)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】国際共同研究加速基金(帰国発展研究)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】石井 佳誉 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (40799045)
【キーワード】固体NMR / 構造生物学 / 高分解能化 / タンパク質 / アミロイド (他13件)
【概要】本研究では、構造生物学の分野で進展が著しい固体NMRの次世代測定法開発とアミロイド構造生物学への応用を3つの課題を通して行った。NMR法の根本的問題である感度と分解能の問題を解決するため、(1) 超高速マジック角回転(MAS)法を使った微量生体試料観測のための固体NMR法と(2) 分解能向上のための高次元固体NMR法を開発した。 (3)アルツハイマー病に関連したアミロイドとリガンド分子の相互作用の...
❏加齢に伴い変動するアミロイド凝集体の網羅的プロテオーム解析(23659150)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】樋口 京一 信州大学, 医学系研究科, 教授 (20173156)
【キーワード】加齢医学 / 老化 / アミロイド / 疾患モデル動物 / 質量分析 (他14件)
【概要】若齢から老齢に至るマウスからアミロイド線維／凝集体を分取し、網羅的プロテオーム解析を行った。 マウスを２ヶ月齡～28ヶ月齡で屠殺し、肝臓、脳、心臓及び筋肉を採取した。またマウスにアミロイド線維を投与しアミロイドーシスを誘発して4～10ヶ月後に臓器を採取した。これらの臓器よりアミロイド線維／凝集体を分取し、LC/MS/MSシステムで蛋白質の網羅的同定と定量を行った。 1. 老齢マウス脳で有意に増加す...
【医歯薬学】薬学：りん酸化 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質精密構造変換法の創出と展開(17H01522)
【研究テーマ】化学系薬学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】抗体ー薬物複合体 / トリプトファン / 抗がん剤 / ラジカル / 官能基許容性 (他19件)
【概要】独自に開発したトリプトファン選択的タンパク質修飾反応を用いた、均質性の高い抗体ー薬物複合体の合成と活性評価を目標とした。その結果、keto-ABNOと抗がん剤を結合させた分子を、薬物／抗体比を制御して、抗体に対して結合することに成功した。これらの活性を評価したところ、抗体に結合する抗原を発現したがん細胞に対して毒性を発現することを見いだした。以上の成果から、トリプトファン結合型抗体ー薬物複合体は均...
❏Dok類縁アダプター分子による細胞機能調節機構(17370066)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】山梨 裕司 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (40202387)
【キーワード】シグナル伝達 / 蛋白質 / 組織・細胞 / アダプター / リン酸化 (他6件)
【概要】チロシンキナーゼは細胞外環境からの情報が細胞内シグナルへと変換される際に必須のシグナル分子であり、その多くはドッキング蛋白質と呼ばれるアダプター分子をリン酸化することによって細胞内シグナルを適切に制御している。申請者らは新規ドッキング蛋白質としてDok-1を発見し、その類縁分子であるDok-2と共にサイトカイン受容体やLPS受容体の下流において、骨髄球細胞の造血や自然免疫応答の恒常性の維持に必須の...
❏リン酸化タンパク結合分子Pin1を分子プローブとした前立腺癌予後因子の網羅的探索(17390105)
【研究テーマ】人体病理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】青木 一郎 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (00184028)
【キーワード】タンパク質 / リン酸 / がん / イソメラーゼ / プロテオミクス (他10件)
【概要】Pin1はタンパク質のリン酸化部位に結合し、立体構造を変化させることにより基質蛋白質の機能を調節する新しいタイプの酵素である。われわれを含めた最近の研究でPin1は前立腺癌を含めた多くの癌で細胞の癌化に深く関与することが示唆されているが、Pin1の結合するリン酸化タンパクの方がより直接的に前立癌の形質発現に関わり、予後因子、治療標的になりうると考えた。そこで、われわれはPin1を分子プローブとして...
【医歯薬学】薬学：分解 ／タンパク質を含む研究件
❏海洋表層における高分子溶存有機物の分解過程-微生物,地球化学的アプローチ(08458142)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
【キーワード】海洋 / 溶存有機物 / 細菌 / タンパク質 / 炭素低環 (他12件)
【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...
❏海洋における高分子溶存有機物の動態を支配する微生物代謝過程(06680489)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
【キーワード】海洋炭素循環 / 微生物 / 溶存有機物 / コロイド / タンパク質 (他12件)
【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...
【医歯薬学】薬学：分子集合 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質液体の作成法の確立とその物性に関する研究(26810087)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野島 達也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (40721858)
【キーワード】タンパク質 / タンパク質材料 / ソフトマテリアル / 界面活性剤 / 分子集合 (他12件)
【概要】タンパク質は精緻な構造を持った機能性分子であり材料科学への広い応用が期待される。本研究では高タンパク質含有量(120-310mg/mL)の水と分離した液状材料を、タンパク質と陰イオン性および陽イオン性界面活性剤の単純な混合により開発した。 この材料は、タンパク質と界面活性剤は静電相互作用により複合化し、その複合体が疎水相互作用によって会合するという階層的な構造を有する。界面活性剤の親水部が水を保持...
❏バクテリオファージ収縮性尾部の構造と分子集合(15370065)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】有坂 文雄 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (80133768)
【キーワード】蛋白質 / バクテリオファージ / 分子機械 / 分子認識 / 分子集合 (他20件)
【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。 パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...
【医歯薬学】薬学：細胞・組織 ／タンパク質を含む研究件
❏初期ゴルジ品質管理機構の破綻によって生じる神経疾患の分子病態(17K08621)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】原 太一 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
【キーワード】γセクレターゼ / Notchシグナル / 初期ゴルジ / Rer1 / 細胞膜タンパク質 (他18件)
【概要】Rer1はゴルジ体に存在し、異常なタンパク質や組み立てに失敗したタンパク質を小胞体に送り返す役割をしていることが分かっています。本研究では、Rer1が欠損するとγ-セクレターゼ複合体やその構成因子の一部がリソソームへと輸送され分解されることを示しました。Rer1をマウスの脳形成時に欠損させると、脳内のγ-セクレターゼ量が減少することにより神経幹細胞の増殖や維持に働くNotchシグナルが低下し、神経...
❏飢餓時のタンパク質合成に及ぼす細胞内分解系オートファジーの役割(26293060)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】水島 昇 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10353434)
【キーワード】オートファジー / 細胞内分解 / タンパク質合成 / 蛋白質 / 細胞・組織 (他6件)
【概要】飢餓時に誘導されるオートファジーによりタンパク質の異化が亢進するが、その意義は不明である。本研究ではオートファジーで生じるアミノ酸がタンパク合成に使われる可能性を検討した。まずオートファジー不全肝で飢餓時の翻訳が低下することが判明した。しかし、飢餓及びオートファジー不全時の肝プロテオーム解析からは、飢餓よりも、オートファジー不全そのものの方がプロテオームを大きく変動させていた。さらに、飢餓時の組織...
❏新規のＸ染色体がん抑制遺伝子Ｎｒｋによる細胞増殖抑制機構の解明(24650610)
【研究テーマ】発がん
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】駒田 雅之 東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (10225568)
【キーワード】癌 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 蛋白質 / 酵素 (他10件)
【概要】１）PTEN阻害タンパク質CSIGがNrk結合分子として同定され、NrkがAkt経路を抑制して胎盤スポンジオトロホブラストの増殖を抑制することが示唆された。また、Nrk欠損スポンジオトロホブラストで細胞周期停止因子p27の発現低下が見出され、Nrkがp27の発現誘導あるいは分解抑制を引き起こすことが示唆された。 ２）乳腺腫瘤を発症したNrk欠損♀マウスにおいて血中および卵巣のエストロゲン・レベルが...
【医歯薬学】薬学：小胞輸送 ／タンパク質を含む研究件
❏赤痢アメーバのプロテアーゼ分泌の分子機構の解明(26293093)
【研究テーマ】寄生虫学(含衛生動物学)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野崎 智義 国立感染症研究所, 寄生動物部, 部長 (60198588)
【キーワード】感染症 / 原虫 / 病原機構 / 膜輸送 / 代謝 (他14件)
【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...
❏新奇Ｇサイクルの起動制御と新たな存在様式・作動原理の統合的解析(23229001)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / Ｇタンパク質 / 小胞輸送 (他12件)
【概要】Ｇ蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換（Ｇサイクル）により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(S)では、これまでに解析の進んだ刺激依存活性化型とは異なる、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のＧ蛋白質群を対象に、それらの存在様式・作動原理を細胞レベルから個体レベルに至るまで広範な階層で解析した。これらの新奇Ｇ蛋白質群のＧサイクルは、リソ...
❏Gサイクルの時空的起動制御と作動様式に基づく細胞内小胞の選別輸送(20247011)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / G蛋白質 / 小胞輸送 (他9件)
【概要】G蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換(Gサイクル)により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(A)では、細胞内小胞の選別輸送経路をモデル系として、Gサイクルが時空間的あるいは作動様式に基づいて制御される機構を解析し、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のG蛋白質が、リソソームの形成・成熟やエンドサイトーシス・エキソサイトーシスなどといっ...
【医歯薬学】薬学：細胞周期 ／タンパク質を含む研究件
❏収縮環の構造と形成・収縮機構の研究(22247031)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】馬渕 一誠 学習院大学, 理学部, 教授 (40012520)
【キーワード】細胞分裂 / 細胞質分裂 / 収縮環 / アクチン / ミオシン (他13件)
【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...
❏光誘導タンパク質機能阻害法による染色体微細構造の顕微解析(20370027)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】松永 幸大 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40323448)
【キーワード】染色体 / 細胞分裂 / 蛍光タンパク質 / 細胞周期 / タンパク質 (他6件)
【概要】染色体微細構造において機能するタンパク質のin vivo機能解析をライブイメージングと光刺激の融合技術を開発した。特定の波長を持つ光を照射することにより活性酸素ROSを発生する光活性化タンパク質を用いて、微細構造特異的に染色体タンパク質を機能阻害し、その相互作用を時空間的に明らかにした。これにより、光誘導タンパク質機能阻害法を用いて、染色体形成初期の微細構造構築に寄与するタンパク質機能を同定するこ...
【医歯薬学】薬学：細胞生物学 ／タンパク質を含む研究件
❏超微小空間における中心小体構造の自己組織化原理の解明(16H06168)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】北川 大樹 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (80605725)
【キーワード】中心体 / 中心小体 / 細胞分裂 / 細胞生物学 / 遺伝子 (他8件)
【概要】本研究では、中心体複製における重要なプロセスである中心小体構築の分子機構に主眼を置き、その初期過程において微小空間で働く分子の機能解析を行った。その結果、初期過程で構築される土台構造であるカートホイールが形成される意義の一端を明らかにした。さらに中心小体周辺のマトリックス構造が形成される為に必要な分子複合体の同定に成功し、その複合体によって分裂期におけるマトリックスの拡大と中心小体間の結合が制御さ...
❏細胞種特異的アダプター(AP)複合体の細胞および個体レベルでの機能解析(15370042)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】大野 博司 独立行政法人理化学研究所, 免疫系構築研究チーム, チームリーダー (50233226)
【キーワード】小胞輸送 / 神経細胞 / 上皮細胞 / 胃酸分泌障害 / SNAP25 (他18件)
【概要】神経細胞および上皮細胞という、高等多細胞生物に特徴的であり、かつ高次機能の一端を担う細胞群の機能を、それぞれの細胞種に限局して発現しているAP複合体を中心に、細胞および個体レベルで解析した結果以下のような成果が得られた。 1.腸管間質に発現する転写因子、Foxl1欠損マウスでは胃酸分泌障害が認められる。静止時の胃壁細胞では、プロトンポンプであるH,K-ATPaseが細胞内顆粒に留まっているが、胃酸...
【医歯薬学】薬学：発生・分化 ／タンパク質を含む研究件
❏初期ゴルジ品質管理機構の破綻によって生じる神経疾患の分子病態(17K08621)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】原 太一 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
【キーワード】γセクレターゼ / Notchシグナル / 初期ゴルジ / Rer1 / 細胞膜タンパク質 (他18件)
【概要】Rer1はゴルジ体に存在し、異常なタンパク質や組み立てに失敗したタンパク質を小胞体に送り返す役割をしていることが分かっています。本研究では、Rer1が欠損するとγ-セクレターゼ複合体やその構成因子の一部がリソソームへと輸送され分解されることを示しました。Rer1をマウスの脳形成時に欠損させると、脳内のγ-セクレターゼ量が減少することにより神経幹細胞の増殖や維持に働くNotchシグナルが低下し、神経...
❏初期胚表面に存在する巨大糖鎖の機能とその分子機構の解明(22380187)
【研究テーマ】応用分子細胞生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】北島 健 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (80192558)
【キーワード】糖鎖 / 発生・分化 / 生理活性 / タンパク質 / 再生医学 (他10件)
【概要】初期胚表層にどうして巨大糖鎖が存在するのかという疑問の解決を目指して研究を行って、新しい知見を得た。まず、巨大糖鎖をもつ糖タンパク質 LeX-gp について、その精製に成功、その糖鎖が細胞接着性に関わる LeX構造のタンデム反復構造という新規構造をもつことを明らかにした。つぎに、受精時に卵から囲卵腔中に分泌される hyosophorin について、そのペプチド部分が細胞表面の特異的な受容体を介して...
❏ヒト卵子特異的ヒストンH1の同定および受精過程における機能解析(17591757)
【研究テーマ】産婦人科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】久慈 直昭 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (80169987)
【キーワード】卵子 / 胚 / ヒストン / H1foo / 移植・再生医療 (他9件)
【概要】卵子特異的ピストンH1(H1foo)は原始卵胞から2-4細胞期胚までにしか存在しないため、卵子の全能性や遺伝子のリプログラミングへの関与が推測されている。我々は2003年にヒト卵子特異的ピストン遺伝子を決定した。平成17年度は、卵巣内、および受精過程に於けるタンパク動態を検討した。推定アミノ酸配列の部分ペプチドを抗原として作成した家兎血清を用いた免疫組織化学染色では、卵巣内でH1fooは原始卵胞か...
【医歯薬学】薬学：マウス ／タンパク質を含む研究件
❏運動誘発性炎症作用における翻訳動態変化の網羅的解析(26560370)
【研究テーマ】スポーツ科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】鈴木 克彦 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)
【キーワード】運動 / 翻訳動態 / Ribosome profiling / 次世代シーケンサー / マウス (他17件)
【概要】これまで多くの研究がなされてきた転写動態変化に関連する作用機序に加え、翻訳動態変化も生体システムに重要な影響を及ぼしている。また近年、これまでは技術的に困難であった翻訳動態変化を網羅的に解析可能な技術（Ribosome profiling）が開発され、次世代シーケンサーにより解析することで、それぞれのmRNAが実際はどの程度翻訳されていたのかを網羅的かつ１塩基単位の高精度で解析することができるよう...
❏マウスペプチド性フェロモンＥＳＰ１―ＧＰＣＲクラスＣ受容体の特異的認識機構の解明(24780104)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉永 壮佐 熊本大学, 生命科学研究部, 助教 (00448515)
【キーワード】情報伝達 / フェロモン / ＮＭＲ / 立体構造 / 相互作用 (他13件)
【概要】多くの生物は，種を保存するため，異性を正確に認識する情報手段として「フェロモン」を用いる。共同研究者である東京大学の東原らは，オスマウスの涙に分泌され，メスマウスの性行動を誘発するペプチド性フェロモン ESP1 を同定した（Nature, 2005）。また，鼻腔下部の鋤鼻器官にある GPCR クラス C 受容体の V2Rp5 を介して機能することを明らかにした（Nature, 2010）。 本研究...
❏加齢に伴い変動するアミロイド凝集体の網羅的プロテオーム解析(23659150)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】樋口 京一 信州大学, 医学系研究科, 教授 (20173156)
【キーワード】加齢医学 / 老化 / アミロイド / 疾患モデル動物 / 質量分析 (他14件)
【概要】若齢から老齢に至るマウスからアミロイド線維／凝集体を分取し、網羅的プロテオーム解析を行った。 マウスを２ヶ月齡～28ヶ月齡で屠殺し、肝臓、脳、心臓及び筋肉を採取した。またマウスにアミロイド線維を投与しアミロイドーシスを誘発して4～10ヶ月後に臓器を採取した。これらの臓器よりアミロイド線維／凝集体を分取し、LC/MS/MSシステムで蛋白質の網羅的同定と定量を行った。 1. 老齢マウス脳で有意に増加す...
【医歯薬学】薬学：ゲノムプロジェクト ／タンパク質を含む研究件
❏新奇Ｇサイクルの起動制御と新たな存在様式・作動原理の統合的解析(23229001)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / Ｇタンパク質 / 小胞輸送 (他12件)
【概要】Ｇ蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換（Ｇサイクル）により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(S)では、これまでに解析の進んだ刺激依存活性化型とは異なる、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のＧ蛋白質群を対象に、それらの存在様式・作動原理を細胞レベルから個体レベルに至るまで広範な階層で解析した。これらの新奇Ｇ蛋白質群のＧサイクルは、リソ...
❏Gサイクルの時空的起動制御と作動様式に基づく細胞内小胞の選別輸送(20247011)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / G蛋白質 / 小胞輸送 (他9件)
【概要】G蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換(Gサイクル)により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(A)では、細胞内小胞の選別輸送経路をモデル系として、Gサイクルが時空間的あるいは作動様式に基づいて制御される機構を解析し、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のG蛋白質が、リソソームの形成・成熟やエンドサイトーシス・エキソサイトーシスなどといっ...
❏Gサイクルが介在する物質輸送系シグナリング・マップの構築(18207008)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (10088859)
【キーワード】シグナル伝達 / 蛋白質 / 遺伝子 / ゲノムプロジェクト / G蛋白質 (他6件)
【概要】本研究では、これまでの申請者らによる三量体G蛋白質に関わる研究経験と実績を踏まえて、主に低分子量G蛋白質のGサイクルが重要な役割を果たす物質輸送系(エンドサイトーシスによる小胞輸送とトランスポーターのベクトル輸送系)及び発生過程での栄養物質の取込みに依存したシグナリング経路の変動をモデルとして統合的なシグナリング・マップの構築を目指し、以下の知見を得た。1.新奇Gタンパク質Ar18は、線虫個体内の...
【医歯薬学】薬学：Gサイクル ／タンパク質を含む研究件
❏新奇Ｇサイクルの起動制御と新たな存在様式・作動原理の統合的解析(23229001)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / Ｇタンパク質 / 小胞輸送 (他12件)
【概要】Ｇ蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換（Ｇサイクル）により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(S)では、これまでに解析の進んだ刺激依存活性化型とは異なる、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のＧ蛋白質群を対象に、それらの存在様式・作動原理を細胞レベルから個体レベルに至るまで広範な階層で解析した。これらの新奇Ｇ蛋白質群のＧサイクルは、リソ...
❏Gサイクルの時空的起動制御と作動様式に基づく細胞内小胞の選別輸送(20247011)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / G蛋白質 / 小胞輸送 (他9件)
【概要】G蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換(Gサイクル)により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(A)では、細胞内小胞の選別輸送経路をモデル系として、Gサイクルが時空間的あるいは作動様式に基づいて制御される機構を解析し、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のG蛋白質が、リソソームの形成・成熟やエンドサイトーシス・エキソサイトーシスなどといっ...
❏Gサイクルが介在する物質輸送系シグナリング・マップの構築(18207008)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (10088859)
【キーワード】シグナル伝達 / 蛋白質 / 遺伝子 / ゲノムプロジェクト / G蛋白質 (他6件)
【概要】本研究では、これまでの申請者らによる三量体G蛋白質に関わる研究経験と実績を踏まえて、主に低分子量G蛋白質のGサイクルが重要な役割を果たす物質輸送系(エンドサイトーシスによる小胞輸送とトランスポーターのベクトル輸送系)及び発生過程での栄養物質の取込みに依存したシグナリング経路の変動をモデルとして統合的なシグナリング・マップの構築を目指し、以下の知見を得た。1.新奇Gタンパク質Ar18は、線虫個体内の...
【医歯薬学】薬学：代謝 ／タンパク質を含む研究件
❏栄養素バランスと質による胆汁酸－腸内細菌相互作用を中心とした次世代継承研究(19K11751)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】横山 葉子 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任講師 (10617244)
【キーワード】栄養バランス / タンパク質 / 胆汁酸 / 腸内細菌 / 栄養素バランス (他6件)
【概要】わが国の低出生体重児の占める割合は非常に高く、OECD諸国の27カ国中でギリシャと並び最高である。低出生体重はその後のメタボリックシンドロームや精神疾患の発症割合の上昇との関連が指摘され、このまま低出生体重児の増加が進めば将来爆発的な発症が起こりかねない。加えて、医療費増加や労働生産性低下など、経済的にも重要な公衆衛生上の問題である。先行研究では、出生前後の栄養素バランスの差異は、成長してからの健...
❏赤痢アメーバのプロテアーゼ分泌の分子機構の解明(26293093)
【研究テーマ】寄生虫学(含衛生動物学)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野崎 智義 国立感染症研究所, 寄生動物部, 部長 (60198588)
【キーワード】感染症 / 原虫 / 病原機構 / 膜輸送 / 代謝 (他14件)
【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...
❏インスリン受容体基質と相互作用しているARF1 mRNAの生理的意義の解明(22780249)
【研究テーマ】応用動物科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】福嶋 俊明 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (70543552)
【キーワード】代謝 / 内分泌制御 / シグナル伝達 / 発現制御 / 核酸 (他7件)
【概要】我々は、インスリンやインスリン様成長因子(IGF)の細胞内シグナルを仲介するインスリン受容体基質(IRS)がRNAと複合体を形成していることを見出し、この複合体形成の意義を解析した。その結果、IRSは、(1)small nucleolar RNA(snoRNA)の生合成を促進して、リボソームの成熟・活性化を進める、(2)mRNAの配列内リボソーム進入部位(IRES)を介した翻訳を調節する、という多...
【医歯薬学】薬学：アクチン ／タンパク質を含む研究件
❏収縮環の構造と形成・収縮機構の研究(22247031)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】馬渕 一誠 学習院大学, 理学部, 教授 (40012520)
【キーワード】細胞分裂 / 細胞質分裂 / 収縮環 / アクチン / ミオシン (他13件)
【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...
❏優性変異アクチンを用いたアクチンフィラメントの機能解明(18370067)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】上田 太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 部門付き (90356551)
【キーワード】アクチン / ミオシン / 協同的構造変化 / 優性変異 / 優性阻害 (他18件)
【概要】アクチンミオシン系の力発生において、アクチンフィラメントは線路として機能する一方、その協同的構造変化も何らかの重要な機能を果たすと考えられている。一般に協同的構造変化の機能の解明には、優性変異の解析が有力な研究手段となる。そこでAn and Mogami (1996) が同定した10 個の優性変異アクチンについて、われわれ独自のアクチン発現系を用いて6変異の精製に成功し機能解析を行った。その結果、...
【医歯薬学】薬学：アシル化 ／タンパク質を含む研究件
❏人工化学触媒によるヒストン選択的アセチル化とがん細胞増殖抑制(17K19479)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】触媒 / エピゲノム / タンパク質翻訳後修飾 / ヒストンアシル化 / 遺伝子転写 (他15件)
【概要】生命は生体分子と化学反応のネットワークから発現する。生体内の化学反応には酵素が介在し、酵素の機能異常、あるいはそれにより引き起こされる生体内化学反応の異常が、生体恒常性の損失や疾患に密接に関与している。本研究の目的は、遺伝子転写を正に制御する翻訳後修飾であるヒストンタンパク質のリジンアセチル化に焦点を当て、生体内での人工化学触媒反応によって酵素非依存的にヒストンアセチル化を導入することを目的とする...
❏細胞内触媒反応によるタンパク質局在制御と機能制御(26460142)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807)
【キーワード】in-cell reaction / subcellular localization / protein / catalyst / acylation (他11件)
【概要】本研究は、新しいタンパク質機能制御法として、細胞内触媒的化学修飾による標的タンパク質の細胞内局在制御とそれによる機能制御を実現することを目的とする。タンパク質選択的アシル化触媒の開発に成功し、それによって試験管内で脂肪酸修飾されたタンパク質が膜成分に濃縮されることを明らかにした。さらに、生細胞内において標的タンパク質の選択的なアシル化にも成功した。生細胞内におけるタンパク質の局在制御にまでは至らな...
【医歯薬学】薬学：ヒストン修飾 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質精密構造変換法の創出と展開(17H01522)
【研究テーマ】化学系薬学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】抗体ー薬物複合体 / トリプトファン / 抗がん剤 / ラジカル / 官能基許容性 (他19件)
【概要】独自に開発したトリプトファン選択的タンパク質修飾反応を用いた、均質性の高い抗体ー薬物複合体の合成と活性評価を目標とした。その結果、keto-ABNOと抗がん剤を結合させた分子を、薬物／抗体比を制御して、抗体に対して結合することに成功した。これらの活性を評価したところ、抗体に結合する抗原を発現したがん細胞に対して毒性を発現することを見いだした。以上の成果から、トリプトファン結合型抗体ー薬物複合体は均...
❏漂泳性ヒトデ幼生における摂餌・栄養代謝の特性に関する生理化学的研究(15K14806)
【研究テーマ】水圏生命科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】池上 晋 慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 訪問教授 (80011980)
【キーワード】ヒトデ / 幼生 / トランスグルタミナーゼ / ヒストン修飾 / 珪藻 (他8件)
【概要】棘皮動物イトマキヒトデの受精卵は胚を経てビピンナリア幼生となる。幼生は珪藻などを摂餌して成長し、ブラキオラリア幼生に移行する。イトマキヒトデ胚の細胞核にはトランスグルタミナーゼが存在する。このタンパク質の生成をそのmRNA と結合するモルフォリノアンチセンスオリゴの注入によって阻止すると、胚は正常にビピンナリアとなるが、ブラキオラリア幼生にはならない。13C標識珪藻を給餌すると、幼生の主要タンパク...
【医歯薬学】薬学：フォールデイング ／タンパク質を含む研究件
❏合成単分子シャペロンの開発(19H02831)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】イオン輸送 / 構造化PEG / 大環状化合物 / 有機金属触媒 / 分子シャペロン (他17件)
【概要】申請者らがこれまで開発してきた短鎖単分散オリゴエチレングリコールと多価アルコールからなるタンパク質凝集抑制分子をベースに，その分子骨格中に有機金属触媒を埋め込むために適切なリガンド部位を導入することを計画した。その結果，構造化PEG分子の系統的な構築法を開発するとともに，イミダゾリニウム部位を導入したリガンド分子の合成に成功した。また，リガンド分子が，イミダゾリニウム部位とアニオンとの相互作用によ...
❏翻訳速度リズムの変動が翻訳共役的フォールディングに与える影響(17K15073)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】丹羽 達也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50588530)
【キーワード】タンパク質フォールディング / タンパク質翻訳 / ショットガンプロテオミクス / 翻訳共役的フォールディング / 蛋白質 (他8件)
【概要】タンパク質翻訳の速度変化のリズムがタンパク質フォールディングに与える影響を網羅的に調べるために、プロリンが連続する配列の翻訳を促進する因子であるEF-Pの有無、および細胞内でのコピー数が少ないtRNA（レアtRNA）の補完による影響をショットガンプロテオミクスなどの手法で解析した。しかしながら、EF-Pについてはフォールディングに影響するようなモデルタンパク質を見つけることができず、レアtRNA補...
❏天然変性蛋白質による分子認識機構の統一的解明(15K07023)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / 天然変性蛋白質 / 分子認識 / NMR
【概要】天然変性蛋白質は、生理的条件下では特定の構造を持たず、標的蛋白質の認識・結合と同時にフォールディングする。高等生物が持つ蛋白質の多くが天然変性蛋白質であることから、それらの分子認識機構の決定因子を解明し、あらゆる天然変性蛋白質の分子認識機構を統一的に理解することが重要である。本研究により、1つの天然変性蛋白質内に誘導適合機構と構造選択機構という2つの仕組みが共存して標的分子を認識可能であるという画...
【医歯薬学】薬学：分子シャペロン ／タンパク質を含む研究件
❏合成単分子シャペロンの開発(19H02831)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】イオン輸送 / 構造化PEG / 大環状化合物 / 有機金属触媒 / 分子シャペロン (他17件)
【概要】申請者らがこれまで開発してきた短鎖単分散オリゴエチレングリコールと多価アルコールからなるタンパク質凝集抑制分子をベースに，その分子骨格中に有機金属触媒を埋め込むために適切なリガンド部位を導入することを計画した。その結果，構造化PEG分子の系統的な構築法を開発するとともに，イミダゾリニウム部位を導入したリガンド分子の合成に成功した。また，リガンド分子が，イミダゾリニウム部位とアニオンとの相互作用によ...
❏線維化疾患治療薬を目指した分子シャペロン阻害剤の創製(16689004)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】小出 隆規 新潟薬科大学, 薬学部, 教授 (70322253)
【キーワード】線維化 / コラーゲン / 分子シャペロン / ペプチド / 蛋白質
【概要】1.HSP47阻害剤デザインのためのペプチドシード化合物の最適化 HSP47が認識するコラーゲン3重らせん上の2つのアミノ酸残基に関して、前年度までに得られていた情報を基にして、徹底した構造活性相関データを収集した。すなわち、HSP47が認識するArg残基(第一ファーマコフォア残基)およびそのArgの3残基N-末端側にあるアミノ酸(Yaa-3:第二ファーマコフォア残基)について、非天然アミノ酸を含...
【医歯薬学】薬学：細胞内局在 ／タンパク質を含む研究件
❏細胞内触媒反応によるタンパク質局在制御と機能制御(26460142)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807)
【キーワード】in-cell reaction / subcellular localization / protein / catalyst / acylation (他11件)
【概要】本研究は、新しいタンパク質機能制御法として、細胞内触媒的化学修飾による標的タンパク質の細胞内局在制御とそれによる機能制御を実現することを目的とする。タンパク質選択的アシル化触媒の開発に成功し、それによって試験管内で脂肪酸修飾されたタンパク質が膜成分に濃縮されることを明らかにした。さらに、生細胞内において標的タンパク質の選択的なアシル化にも成功した。生細胞内におけるタンパク質の局在制御にまでは至らな...
❏細胞種特異的アダプター(AP)複合体の細胞および個体レベルでの機能解析(15370042)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】大野 博司 独立行政法人理化学研究所, 免疫系構築研究チーム, チームリーダー (50233226)
【キーワード】小胞輸送 / 神経細胞 / 上皮細胞 / 胃酸分泌障害 / SNAP25 (他18件)
【概要】神経細胞および上皮細胞という、高等多細胞生物に特徴的であり、かつ高次機能の一端を担う細胞群の機能を、それぞれの細胞種に限局して発現しているAP複合体を中心に、細胞および個体レベルで解析した結果以下のような成果が得られた。 1.腸管間質に発現する転写因子、Foxl1欠損マウスでは胃酸分泌障害が認められる。静止時の胃壁細胞では、プロトンポンプであるH,K-ATPaseが細胞内顆粒に留まっているが、胃酸...
【医歯薬学】薬学：翻訳後修飾 ／タンパク質を含む研究件
❏人工化学触媒によるヒストン選択的アセチル化とがん細胞増殖抑制(17K19479)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】触媒 / エピゲノム / タンパク質翻訳後修飾 / ヒストンアシル化 / 遺伝子転写 (他15件)
【概要】生命は生体分子と化学反応のネットワークから発現する。生体内の化学反応には酵素が介在し、酵素の機能異常、あるいはそれにより引き起こされる生体内化学反応の異常が、生体恒常性の損失や疾患に密接に関与している。本研究の目的は、遺伝子転写を正に制御する翻訳後修飾であるヒストンタンパク質のリジンアセチル化に焦点を当て、生体内での人工化学触媒反応によって酵素非依存的にヒストンアセチル化を導入することを目的とする...
❏メチル基転移酵素の多重特異性創出機構の解明(16H06693)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】中木戸 誠 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80784511)
【キーワード】分子認識 / 多重特異性 / メチル基転移酵素 / 相互作用 / 物理化学 (他8件)
【概要】本研究では、酵素の持つ多重特異性の分子機構についてアミノ酸残基レベルで知見を得ることを目的とし、多様な蛋白質の翻訳後修飾を担うメチル基転移酵素SMYD2を題材に研究を行った。SMYD2および基質タンパク質であるp53について、野生型および基質結合に関与していると考えられるSMYD2のアミノ酸残基に変異を導入した変異体を作製し、物理化学的手法によって相互作用解析を行うことにより、各アミノ酸残基の基質...
【医歯薬学】薬学：合成生物学 ／タンパク質を含む研究件
❏生命に現在の20種類の標準アミノ酸は必要か:遺伝暗号改変による理工学アプローチ(19H00985)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】木賀 大介 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 機械学習 / 合成生物学 / 遺伝暗号 / 進化分子工学
【概要】
❏初期生命が用いたタンパク質のみから構成される人工ゲノムの合成(15K16083)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】網蔵 和晃 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (60735918)
【キーワード】合成生物学 / 無細胞翻訳系 / リボソーム / tRNA / リポソーム (他10件)
【概要】本研究は、人工ゲノム構築に不可欠である関連遺伝子の追究から、それらの基盤技術の発展に貢献する研究である。本研究では、無細胞翻訳系中で複数種類のタンパク質が協働することで所望の機能が発揮される系の開発を行なった。特に、リボソーム関連遺伝子に着目したが、それ以外の遺伝子を用いた系の開発も行った。リコンビナントタンパク質を用いたリボソームの試験管内再構成系は、生合成因子を用いることで、よりリボソームの再...
❏遺伝暗号表の起源への実験的アプローチ(19680016)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】木賀 大介 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30376587)
【キーワード】タンパク質 / 進化 / 合成生物学 / 無細胞翻訳系 / 細胞機能の再構成 (他9件)
【概要】本研究の目的は、遺伝暗号表の起源と進化可能性について、構成的アプローチによる翻訳システムの改変によって20種類よりも少ないアミノ酸のみを含む「単純化遺伝暗号表」を構築し、さらに、タンパク質人工進化の実験によって追求することにある。本研究によって実際に種々の単純化遺伝暗号を構築し、アミノ酸の種類が限定されても、野生型以上の活性をもつ蛍光タンパク質などの変異体が創出できた。 ...
【医歯薬学】薬学：生理活性 ／タンパク質を含む研究件
❏ケミカルジェネティクス法で新規同定したGreatwallキナーゼ標的候補の解析(15K07041)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】奥村 英一 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (00323808)
【キーワード】Greatwall / Gwl / M期 / 染色体 / ゲノム (他9件)
【概要】細胞分裂周期のM期は複数のM期キナーゼにより制御されている。その中のひとつであるGreatwall（Gwl）キナーゼは、生存に必須であり、M期の開始と進行を制御する。M期開始は、Arpp19/Ensaを標的としてリン酸化し、これがB55型PP2Aフォスファターゼ活性を抑制することで制御する。しかしM期進行の制御については、リン酸化の標的など制御機構は不明である。本研究では、代表者等がこれまでに見い...
❏蛋白質工学的手法による酸化ストレス下で働く新規グロビン蛋白質の機能制御機構の解明(26440047)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / ストレス / シグナル伝達 / 生理活性
【概要】ニューログロビン（Ngb）は酸化ストレスから神経細胞を保護する働きを持つ。以前、我々は、ヒトNgbが酸化ストレス下にヘテロ三量体G蛋白質αサブユニット（Gαi）と特異的に結合しGDP解離阻害因子として働くことを明らかにした。本研究では、ヒトNgbのGlu53, Glu60, Glu118が、Ngbの細胞保護能及びGαi1との結合に重要であることを明らかにした。さらに、ヒトGαi1のLys46, L...
❏初期胚表面に存在する巨大糖鎖の機能とその分子機構の解明(22380187)
【研究テーマ】応用分子細胞生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】北島 健 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (80192558)
【キーワード】糖鎖 / 発生・分化 / 生理活性 / タンパク質 / 再生医学 (他10件)
【概要】初期胚表層にどうして巨大糖鎖が存在するのかという疑問の解決を目指して研究を行って、新しい知見を得た。まず、巨大糖鎖をもつ糖タンパク質 LeX-gp について、その精製に成功、その糖鎖が細胞接着性に関わる LeX構造のタンデム反復構造という新規構造をもつことを明らかにした。つぎに、受精時に卵から囲卵腔中に分泌される hyosophorin について、そのペプチド部分が細胞表面の特異的な受容体を介して...
【医歯薬学】薬学：幹細胞 ／タンパク質を含む研究件
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
❏標的タンパク質指向型天然物単離による再生加速分子の創製研究(15H04650)
【研究テーマ】天然資源系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒井 緑 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (40373261)
【キーワード】幹細胞 / 天然物 / タンパク質ビーズ / ヘッジホッグ / ノッチ (他10件)
【概要】本研究では幹細胞に働き，再生医薬のリードとなり得る天然物を，天然物エキスライブラリーから見いだすことを目的とした．標的タンパク質ビーズを用いる「標的タンパク質指向型天然物単離法」として，bHLH転写因子Hes1，ヘッジホッグ(Hh)シグナルの転写因子GLI1，ノッチ(Notch)シグナルの転写因子NICDを担持したタンパク質ビーズを用い，それぞれに結合し生物活性を有する天然物を見いだした．また，細...
❏改良型シグナルシークエンストラップ法による雌性生殖器幹細胞の新規蛋白質の探索(23659783)
【研究テーマ】産婦人科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】丸山 哲夫 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (10209702)
【キーワード】子宮 / 幹細胞 / 抗体 / 蛋白
【概要】ヒト子宮内膜の幹細胞特性をin vivo で検証するアッセイ系を開発した.これにより,改良型シグナルシークエンストラップ法(SST-REX法)による解析で同定・選別される細胞集団が,真に幹細胞としての特性を有しているかどうかの検証が可能となり,SST-REX法による幹細胞同定システムの基盤となる技術と知見が得られた. ...
【医歯薬学】薬学：神経幹細胞 ／タンパク質を含む研究件
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
❏初期ゴルジ品質管理機構の破綻によって生じる神経疾患の分子病態(17K08621)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】原 太一 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
【キーワード】γセクレターゼ / Notchシグナル / 初期ゴルジ / Rer1 / 細胞膜タンパク質 (他18件)
【概要】Rer1はゴルジ体に存在し、異常なタンパク質や組み立てに失敗したタンパク質を小胞体に送り返す役割をしていることが分かっています。本研究では、Rer1が欠損するとγ-セクレターゼ複合体やその構成因子の一部がリソソームへと輸送され分解されることを示しました。Rer1をマウスの脳形成時に欠損させると、脳内のγ-セクレターゼ量が減少することにより神経幹細胞の増殖や維持に働くNotchシグナルが低下し、神経...
❏非破壊および化学変換天然物エキス二次元アレイの開発と神経幹細胞の活性化(24651238)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】荒井 緑 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / アレイ / ビタミンＤ３ / 神経幹細胞 / タンパク質
【概要】本研究では，これまで達成されていなかった天然物エキスの非破壊2次元アレイの開発を目的とした．天然物は多用な構造を有するので，1種類の固定化方法では全ての天然物に対応できず，エキスのアレイを作成するのは困難である．これまでカルベン種などを用いて天然物の固定化が試みられてきたが，天然物の構造が変化することが懸念されていた．今回，天然物をそのままアレイ化することを目標に，アレイの担体となる素材や，種々条...
【医歯薬学】薬学：天然物 ／タンパク質を含む研究件
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
❏標的タンパク質指向型天然物単離による再生加速分子の創製研究(15H04650)
【研究テーマ】天然資源系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒井 緑 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (40373261)
【キーワード】幹細胞 / 天然物 / タンパク質ビーズ / ヘッジホッグ / ノッチ (他10件)
【概要】本研究では幹細胞に働き，再生医薬のリードとなり得る天然物を，天然物エキスライブラリーから見いだすことを目的とした．標的タンパク質ビーズを用いる「標的タンパク質指向型天然物単離法」として，bHLH転写因子Hes1，ヘッジホッグ(Hh)シグナルの転写因子GLI1，ノッチ(Notch)シグナルの転写因子NICDを担持したタンパク質ビーズを用い，それぞれに結合し生物活性を有する天然物を見いだした．また，細...
❏非破壊および化学変換天然物エキス二次元アレイの開発と神経幹細胞の活性化(24651238)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】荒井 緑 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / アレイ / ビタミンＤ３ / 神経幹細胞 / タンパク質
【概要】本研究では，これまで達成されていなかった天然物エキスの非破壊2次元アレイの開発を目的とした．天然物は多用な構造を有するので，1種類の固定化方法では全ての天然物に対応できず，エキスのアレイを作成するのは困難である．これまでカルベン種などを用いて天然物の固定化が試みられてきたが，天然物の構造が変化することが懸念されていた．今回，天然物をそのままアレイ化することを目標に，アレイの担体となる素材や，種々条...
【医歯薬学】薬学：Hes1 ／タンパク質を含む研究件
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
❏標的タンパク質指向型天然物単離による再生加速分子の創製研究(15H04650)
【研究テーマ】天然資源系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒井 緑 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (40373261)
【キーワード】幹細胞 / 天然物 / タンパク質ビーズ / ヘッジホッグ / ノッチ (他10件)
【概要】本研究では幹細胞に働き，再生医薬のリードとなり得る天然物を，天然物エキスライブラリーから見いだすことを目的とした．標的タンパク質ビーズを用いる「標的タンパク質指向型天然物単離法」として，bHLH転写因子Hes1，ヘッジホッグ(Hh)シグナルの転写因子GLI1，ノッチ(Notch)シグナルの転写因子NICDを担持したタンパク質ビーズを用い，それぞれに結合し生物活性を有する天然物を見いだした．また，細...
【医歯薬学】薬学：ノッチ ／タンパク質を含む研究件
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
❏標的タンパク質指向型天然物単離による再生加速分子の創製研究(15H04650)
【研究テーマ】天然資源系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒井 緑 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (40373261)
【キーワード】幹細胞 / 天然物 / タンパク質ビーズ / ヘッジホッグ / ノッチ (他10件)
【概要】本研究では幹細胞に働き，再生医薬のリードとなり得る天然物を，天然物エキスライブラリーから見いだすことを目的とした．標的タンパク質ビーズを用いる「標的タンパク質指向型天然物単離法」として，bHLH転写因子Hes1，ヘッジホッグ(Hh)シグナルの転写因子GLI1，ノッチ(Notch)シグナルの転写因子NICDを担持したタンパク質ビーズを用い，それぞれに結合し生物活性を有する天然物を見いだした．また，細...
【医歯薬学】薬学：生体高分子 ／タンパク質を含む研究件
❏天然タンパク質の集合制御に基づく高熱伝導化と熱伝導製材料への展開(21K05182)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】澤田 敏樹 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (20581078)
【キーワード】生体高分子 / タンパク質 / 自己集合 / 熱伝導 / 熱拡散率 (他9件)
【概要】エネルギーを消費して機能する機器やデバイスにとって、許容限度温度以上への上昇を抑える放熱は、重要な技術課題となっている。本研究では、天然由来のタンパク質を素材とした集合体の熱伝導性を評価し、高熱伝導化を図るとともにその機構を分子レベルで理解するすることを目指した。 タンパク質素材としてまず安全で大量生産も可能なシルクタンパク質に着目し、その集合構造と熱伝導性の相関を評価した。有機溶媒ならびに超音波...
❏一分子熱伝導率測定によるDNAの熱伝導性の解明とフォノン熱輸送制御(19K21929)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】児玉 高志 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (10548522)
【キーワード】ナノスケール伝熱 / 一分子測定 / ナノ/マイクロ加工 / DNA (他15件)
【概要】DNAに代表される生体由来の共有結合性擬一次元材料は、分子レベルで配列制御が可能であることから、その熱伝導性に注目が集まっている。本研究では、マイクロデバイス定常法とブリッジ回路を組み合わせた超高感度熱測定法を利用し、低熱伝導材料の熱伝導率の定量を試みた。分子長の比較的長いホヤ由来のセルロースナノファイバーを実験試料として選定し、測定を行った結果、常温でファイバー1本の熱伝導率は約2.2 W/m/...
❏蛋白質の折りたたみ反応の階層的モデルの検証(13780522)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】新井 宗仁 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究員 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / モルテン・グロビュール状態 / 反応速度論 / 遷移状態 (他10件)
【概要】昨年度に引き続き、α-ラクトアルブミン(α-LA)のフォールディング反応における遷移状態の構造特徴づけを、Φ値解析法を用いて行った。今年度は特に、α-LAのβドメインやCヘリックス周辺に変異を導入した一アミノ酸置換体を多数作成し、α-LAの遷移状態の構造解析を行った。平衡条件下でのアンフォールディング測定の結果、変異体はどれも野生型より不安定化しており、Φ値解析に有効な試料であった。次に、ストップ...
【医歯薬学】薬学：核磁気共鳴(NMR) ／タンパク質を含む研究件
❏アルカン合成関連酵素の構造ゆらぎ制御に基づく遷移状態制御(15KT0139)
【研究テーマ】遷移状態制御
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2018-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素反応 / 分子動力学 / NMR / バイオエネルギー
【概要】最近、酵素反応における遷移状態の形成には酵素のグローバルな構造変化が必要であり、これが触媒反応の律速段階となることが明らかとなってきた。そこで本研究では、バイオエネルギー生産に重要な酵素AARとADOをモデルとして用い、分子動力学シミュレーション（理論）とNMR緩和測定（実験）によって酵素の構造揺らぎを検出した。次に、酵素の構造揺らぎを制御する上で重要なアミノ酸残基を探索し、それらの部位に変異を導...
❏天然変性蛋白質による分子認識機構の統一的解明(15K07023)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】蛋白質 / フォールディング / 天然変性蛋白質 / 分子認識 / NMR
【概要】天然変性蛋白質は、生理的条件下では特定の構造を持たず、標的蛋白質の認識・結合と同時にフォールディングする。高等生物が持つ蛋白質の多くが天然変性蛋白質であることから、それらの分子認識機構の決定因子を解明し、あらゆる天然変性蛋白質の分子認識機構を統一的に理解することが重要である。本研究により、1つの天然変性蛋白質内に誘導適合機構と構造選択機構という2つの仕組みが共存して標的分子を認識可能であるという画...
❏GPCRの、バイアスを含むシグナル制御機構の構造生物学的解明(25460033)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】上田 卓見 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20451859)
【キーワード】GPCR / NMR / 膜タンパク質 / 構造生物学 / 膜蛋白質 (他8件)
【概要】NMRシグナルの感度を従来法の 5 倍以上とする、昆虫細胞発現系で重水素化したタンパク質を調製する手法を開発した。加えて、重水素化を施した上で、rHDLの脂質二重膜中に再構成したb2ARを調製して、各種リガンド結合状態のNMRスペクトルを取得することにも成功した。その結果、rHDL中では、活性型の量比がミセル中より多く、交換速度がミセルにおける値の数分の一であることが示された。 さらに、アレスチン...
【医歯薬学】薬学：分子動力学計算 ／タンパク質を含む研究件
❏時間分解蛍光測定によるタンパク質内部運動と協奏する水和構造変化の解析(22244054)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30227764)
【キーワード】タンパク質水和 / 水和構造 / 分子動力学シミュレーション / 蛍光分光 / 和周波測定 (他31件)
【概要】生命活動の素過程を担うタンパク質分子は水環境において構造形成し機能する。何故水環境を必要とするのかを理解するには、タンパク質表面での水分子の運動をピコ秒時間分解能と原子分解能で探る必要がある。本研究では、タンパク質からの時間分解蛍光測定装置を開発しながら、特徴的なドメイン運動を行うタンパク質について、その運動の原因となっている水和構造変化を蛍光測定、結晶構造解析などの実験と大規模な分子動力学シミュ...
❏蛋白質水和構造のインフォマティクス(13480214)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】中迫 雅由 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30227764)
【キーワード】蛋白質結晶学 / 極低温結晶構造解析 / 分子動力学計算 / 蛋白質水和構造 / ドメイン運動 (他13件)
【概要】精緻な分子機械である蛋白質の動作原理や構造構築原理を解明し、その巧みさを学び取ろうと、膨大な数の立体構造解析が行われている。一方で、蛋白質がなぜ水の中で立体構造形成するのか、水は蛋白質ダイナミクスにどのような影響を及ぼすのかといった点については十分明らかにされてきたわけではない。本研究では、蛋白質と水の相互作用をより深く知ることで、蛋白質の立体構造形成、ダイナミクスや機能発現における水の役割をミク...
【医歯薬学】薬学：超遠心分析 ／タンパク質を含む研究件
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏バクテリオファージ収縮性尾部の構造と分子集合(15370065)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】有坂 文雄 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (80133768)
【キーワード】蛋白質 / バクテリオファージ / 分子機械 / 分子認識 / 分子集合 (他20件)
【概要】本研究は、バクテリオファージの収縮性尾部を対象として、ナノマシーンとしての尾部の分子集合機構および作動原理を分子・原子レベルで明らかにしようとするものである。3年間の成果のうち、特に重要なものは以下の通りである。 パーデュー大学ロスマン教授のグループとの共同研究により、尾部収縮後の構造が電顕画像からの3次元像再構成によって明らかになった。収縮後の低分解能の電子密度にもこれまでに決定された7つの蛋白...
【医歯薬学】薬学：膜タンパク質 ／タンパク質を含む研究件
❏多様なGPCRのシグナル伝達機構の構造生物学的解明(17H04999)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】核磁気共鳴法 / シグナル伝達 / 膜タンパク質 / Gタンパク質共役型受容体 / 脂質二重膜 (他10件)
【概要】Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な細胞外からの刺激に応答する膜タンパク質であり、感覚受容・神経伝達など、様々な生理機能に関与している。本研究では、タンパク質の動的な性質を原子レベルで観測可能な核磁気共鳴（NMR）法を用いて、GPCRの一種であるβ2アドレナリン受容体およびアデノシンA2A受容体の解析をおこなった。これにより、β2アドレナリン受容体が化合物依存的に、多様なシグナルを細胞内...
❏初期ゴルジ品質管理機構の破綻によって生じる神経疾患の分子病態(17K08621)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】原 太一 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
【キーワード】γセクレターゼ / Notchシグナル / 初期ゴルジ / Rer1 / 細胞膜タンパク質 (他18件)
【概要】Rer1はゴルジ体に存在し、異常なタンパク質や組み立てに失敗したタンパク質を小胞体に送り返す役割をしていることが分かっています。本研究では、Rer1が欠損するとγ-セクレターゼ複合体やその構成因子の一部がリソソームへと輸送され分解されることを示しました。Rer1をマウスの脳形成時に欠損させると、脳内のγ-セクレターゼ量が減少することにより神経幹細胞の増殖や維持に働くNotchシグナルが低下し、神経...
❏P型ATPaseによる能動輸送機構の構造的解明(16H02499)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊島 近 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (70172210)
【キーワード】イオンポンプ / 膜蛋白質 / 結晶解析 / エネルギー変換 / 構造生物学 (他7件)
【概要】本研究は、イオン能動輸送機構の完全な理解を第一の目標とし、特に、既に10の中間状態の構造決定に成功しているCa2+ポンプを対象に、イオンポンプは「どうしてそういう構造をとる必要があるのか」を追求した。イオン通路のゲート残基の変異体の結晶構造からプロトンの対向輸送の意義を解明し、Ca2+非存在下でATPを結合した状態の結晶から、ATPのみで起こる構造変化を明らかにした。さらに、4状態のCa2+ポンプ...
【医歯薬学】薬学：ドラッグ・デリバリー・システム ／タンパク質を含む研究件
❏新規のヒト由来膜透過促進ペプチドを利用したバイオ医薬の細胞選択的DDSの開発(17H02103)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
【キーワード】抗体 / ペプチド / 核酸 / ドラッグデリバリーシステム / 細胞膜透過 (他9件)
【概要】標的分子に対して高い特異性と親和性をもつ抗体／ペプチド／核酸などのバイオ医薬は、従来の低分子化合物医薬と比べて副作用が少なく、治療効果が高い究極の分子標的薬として注目されているが、細胞膜透過性が低いという欠点があり、効率のよいドラッグデリバリーシステム（DDS）の開発が求められていた。本研究では、我々が発見した膜透過促進ペプチドを利用して、抗体／ペプチド／核酸を従来よりも効率よく細胞質に送達できる...
❏膜透過促進ペプチドとpH応答性低分子抗体を組み合わせた細胞選択的膜透過技術の開発(15K12545)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (50327673)
【キーワード】膜融合ペプチド / 免疫原性 / mRNAディスプレイ / pH応答性一本鎖抗体 / 試験管内進化 (他13件)
【概要】受精や胎盤形成における細胞膜融合に関与するタンパク質の部分ペプチドが、様々な高分子の人為的な膜透過を促進するツールとして利用できる可能性を提唱し、従来の細胞膜透過性ペプチドによるタンパク質の細胞質送達効率を数十倍向上させることができ、かつ、免疫原性の懸念がないヒト由来の膜透過促進ペプチドを発見した。また、我々が開発したPURE mRNAディスプレイ法を用いて、膜抗原に中性pH（細胞外）で結合し酸性...
【医歯薬学】薬学：免疫原性 ／タンパク質を含む研究件
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏膜透過促進ペプチドとpH応答性低分子抗体を組み合わせた細胞選択的膜透過技術の開発(15K12545)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (50327673)
【キーワード】膜融合ペプチド / 免疫原性 / mRNAディスプレイ / pH応答性一本鎖抗体 / 試験管内進化 (他13件)
【概要】受精や胎盤形成における細胞膜融合に関与するタンパク質の部分ペプチドが、様々な高分子の人為的な膜透過を促進するツールとして利用できる可能性を提唱し、従来の細胞膜透過性ペプチドによるタンパク質の細胞質送達効率を数十倍向上させることができ、かつ、免疫原性の懸念がないヒト由来の膜透過促進ペプチドを発見した。また、我々が開発したPURE mRNAディスプレイ法を用いて、膜抗原に中性pH（細胞外）で結合し酸性...
【医歯薬学】薬学：クロマトグラフィー ／タンパク質を含む研究件
❏アルギニンの凝集抑制効果に基づく次世代蛋白質可溶化・調製システムの開発(17360393)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質 / バイオテクノロジー / 生体分子 / 生物・生体工学 / 溶媒・添加剤 (他13件)
【概要】新規な蛋白質可溶化・調製法確立への,アミノ酸とその誘導体導入の具体的展開をさらに強固なものとするために,アルギニンとその誘導体の持つ蛋白質凝集抑制に関する作用機序の解明ならびに凝集体可溶化メカニズムへのアプローチについて,以下の観点から研究を進めた. L-アルギニンとその誘導体の作用機序の解明:1)密度計を用いた溶解度測定によるL-アルギニン誘導体と各種アミノ酸,ペプチド結合との親和性の測定から,...
❏バイオプロセスにおける分離精製の要素技術とその複合化に関する総合研究(08305031)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】バイオプロセス / 分離精製 / 複合化 / 細胞破壊 / アフィニティクロマトクラフィー (他19件)
【概要】バイオプロセスにおける分離精製の要素技術を視野に入れて検討した。対象とした要素技術は、細胞の破壊回収、水性二相系による粗分離操作、精密ろ過膜による分離、アフィンティクロマトグラフィー、ストレス応答を利用した分離、逆ミセル分離、電気泳動法等である。 細胞の破壊回収操作では、培養段階における細胞内生産過程と生産物回収過程を複合させた効率的な生産プロセスの構築を目的として、自己破壊性細胞の開発を研究した...
【医歯薬学】薬学：GPCR ／タンパク質を含む研究件
❏GPCRの、バイアスを含むシグナル制御機構の構造生物学的解明(25460033)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】上田 卓見 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20451859)
【キーワード】GPCR / NMR / 膜タンパク質 / 構造生物学 / 膜蛋白質 (他8件)
【概要】NMRシグナルの感度を従来法の 5 倍以上とする、昆虫細胞発現系で重水素化したタンパク質を調製する手法を開発した。加えて、重水素化を施した上で、rHDLの脂質二重膜中に再構成したb2ARを調製して、各種リガンド結合状態のNMRスペクトルを取得することにも成功した。その結果、rHDL中では、活性型の量比がミセル中より多く、交換速度がミセルにおける値の数分の一であることが示された。 さらに、アレスチン...
❏マウスペプチド性フェロモンＥＳＰ１―ＧＰＣＲクラスＣ受容体の特異的認識機構の解明(24780104)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉永 壮佐 熊本大学, 生命科学研究部, 助教 (00448515)
【キーワード】情報伝達 / フェロモン / ＮＭＲ / 立体構造 / 相互作用 (他13件)
【概要】多くの生物は，種を保存するため，異性を正確に認識する情報手段として「フェロモン」を用いる。共同研究者である東京大学の東原らは，オスマウスの涙に分泌され，メスマウスの性行動を誘発するペプチド性フェロモン ESP1 を同定した（Nature, 2005）。また，鼻腔下部の鋤鼻器官にある GPCR クラス C 受容体の V2Rp5 を介して機能することを明らかにした（Nature, 2010）。 本研究...
【医歯薬学】薬学：ケミカルバイオロジー ／タンパク質を含む研究件
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
❏蛍光クエンチ解消原理の天然抗体への適用による革新的免疫測定法の開発(15H04191)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上田 宏 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60232758)
【キーワード】バイオセンサー / バイオテクノロジー / 抗体 / 抗原 / 蛍光 (他14件)
【概要】従来の免疫測定法には，測定に多数のステップと最低数時間の時間を要する問題があった。我々は最近，組み換え抗体を用いた蛍光免疫センサータンパク質Quenchbody (Q-body)の構築原理を見いだし，サンプルと混合するだけで低分子からタンパク質まで多くの目的物質（抗原）を蛍光検出することに成功した。今回，その動作原理を精査することで，組換え抗体のみならず天然抗体をもQ-body化しうる方法論を複数...
❏標的タンパク質指向型天然物単離による再生加速分子の創製研究(15H04650)
【研究テーマ】天然資源系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】荒井 緑 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (40373261)
【キーワード】幹細胞 / 天然物 / タンパク質ビーズ / ヘッジホッグ / ノッチ (他10件)
【概要】本研究では幹細胞に働き，再生医薬のリードとなり得る天然物を，天然物エキスライブラリーから見いだすことを目的とした．標的タンパク質ビーズを用いる「標的タンパク質指向型天然物単離法」として，bHLH転写因子Hes1，ヘッジホッグ(Hh)シグナルの転写因子GLI1，ノッチ(Notch)シグナルの転写因子NICDを担持したタンパク質ビーズを用い，それぞれに結合し生物活性を有する天然物を見いだした．また，細...
【医歯薬学】薬学：Gタンパク質 ／タンパク質を含む研究件
❏新奇Ｇサイクルの起動制御と新たな存在様式・作動原理の統合的解析(23229001)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / Ｇタンパク質 / 小胞輸送 (他12件)
【概要】Ｇ蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換（Ｇサイクル）により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(S)では、これまでに解析の進んだ刺激依存活性化型とは異なる、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のＧ蛋白質群を対象に、それらの存在様式・作動原理を細胞レベルから個体レベルに至るまで広範な階層で解析した。これらの新奇Ｇ蛋白質群のＧサイクルは、リソ...
❏Gサイクルの時空的起動制御と作動様式に基づく細胞内小胞の選別輸送(20247011)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / G蛋白質 / 小胞輸送 (他9件)
【概要】G蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換(Gサイクル)により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(A)では、細胞内小胞の選別輸送経路をモデル系として、Gサイクルが時空間的あるいは作動様式に基づいて制御される機構を解析し、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のG蛋白質が、リソソームの形成・成熟やエンドサイトーシス・エキソサイトーシスなどといっ...
❏Gサイクルが介在する物質輸送系シグナリング・マップの構築(18207008)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (10088859)
【キーワード】シグナル伝達 / 蛋白質 / 遺伝子 / ゲノムプロジェクト / G蛋白質 (他6件)
【概要】本研究では、これまでの申請者らによる三量体G蛋白質に関わる研究経験と実績を踏まえて、主に低分子量G蛋白質のGサイクルが重要な役割を果たす物質輸送系(エンドサイトーシスによる小胞輸送とトランスポーターのベクトル輸送系)及び発生過程での栄養物質の取込みに依存したシグナリング経路の変動をモデルとして統合的なシグナリング・マップの構築を目指し、以下の知見を得た。1.新奇Gタンパク質Ar18は、線虫個体内の...
【医歯薬学】薬学：Gタンパク質共役型受容体 ／タンパク質を含む研究件
❏多様なGPCRのシグナル伝達機構の構造生物学的解明(17H04999)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】核磁気共鳴法 / シグナル伝達 / 膜タンパク質 / Gタンパク質共役型受容体 / 脂質二重膜 (他10件)
【概要】Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な細胞外からの刺激に応答する膜タンパク質であり、感覚受容・神経伝達など、様々な生理機能に関与している。本研究では、タンパク質の動的な性質を原子レベルで観測可能な核磁気共鳴（NMR）法を用いて、GPCRの一種であるβ2アドレナリン受容体およびアデノシンA2A受容体の解析をおこなった。これにより、β2アドレナリン受容体が化合物依存的に、多様なシグナルを細胞内...
❏プロスタグランジンＤ2による脳機能と炎症反応の相互作用機構の解明(16H01881)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】裏出 良博 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (10201360)
【キーワード】睡眠 / 炎症 / 肥満 / 筋ジストロフィー / 血管新生 (他25件)
【概要】プロスタグランジン（PG)D2を作るL型とH型の合成酵素、及び、その受容体DPとCRTH2に対する抗体や遺伝子操作マウスを作成して、睡眠や炎症における関与を調べた。脳のくも膜のL型酵素がPGD2を産生し、アデノシンを介して側坐核のA2A受容体発現神経を刺激して睡眠を起こすことを証明した。新生血管に発現するDP受容体が癌組織への血管新生を抑制することを見出した。高脂肪食により未成熟脂肪細胞でL型酵素...
❏G蛋白質非依存的な情報伝達を行い、抗癌剤の標的であるケモカイン受容体の構造解析(15H04338)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】島村 達郎 京都大学, 医学研究科, 特定講師 (90391979)
【キーワード】結晶構造解析 / Gタンパク質共役型受容体 / シグナル伝達 / タンパク質 / G蛋白質共役型受容体 (他7件)
【概要】ケモカイン受容体CXCR7は、様々ながん細胞で大量に発現しており、新たな抗がん剤の創薬ターゲットと考えられているGタンパク質共役型受容体（GPCR）である。CXCR7の特徴としては、他のケモカイン受容体と配列上の類似性が高いにもかかわらずGタンパク質を介す情報伝達経路を持たず、βアレスチンを介す情報伝達経路だけを持つことが挙げられる。本研究計画では、創薬や機能解明に役立てるため、CXCR7の構造解...
【医歯薬学】薬学：構造変化 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築(21651050)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小畠 英理 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (00225484)
【キーワード】タンパク質 / ナノ粒子 / エラスチン / 自己集合 / 遺伝子工学 (他6件)
【概要】本申請課題は、タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築を目的として行った。エラスチン由来のポリペンタペプチド(GVGVP)nは、周囲の温度上昇に応答して構造変化を起こし自己集合する性質を持っている。そこでこの配列をベースにしたタンパク質を遺伝子工学的に合成し、温度応答特性を有する粒子状ナノ構造体を構築する。タンパク質のみを構成成分とするため、高度な機能を容易に付与することが可能であり、か...
❏優性変異アクチンを用いたアクチンフィラメントの機能解明(18370067)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】上田 太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 部門付き (90356551)
【キーワード】アクチン / ミオシン / 協同的構造変化 / 優性変異 / 優性阻害 (他18件)
【概要】アクチンミオシン系の力発生において、アクチンフィラメントは線路として機能する一方、その協同的構造変化も何らかの重要な機能を果たすと考えられている。一般に協同的構造変化の機能の解明には、優性変異の解析が有力な研究手段となる。そこでAn and Mogami (1996) が同定した10 個の優性変異アクチンについて、われわれ独自のアクチン発現系を用いて6変異の精製に成功し機能解析を行った。その結果、...
【医歯薬学】薬学：酵素 ／タンパク質を含む研究件
❏小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】タンパク質
【研究期間】酵素
【研究代表者】バイオ燃料
【キーワード】タンパク質デザイン
【概要】触媒反応を行うタンパク質（酵素）は、生命現象の維持に必要なだけでなく、有用物質の工業生産にも必要であり、産業や医療などの幅広い分野に応用されている。それゆえ、酵素活性を向上させる方法の開発は、産業や医療などにおいて極めて重要である。従来は、大量の酵素変異体の中から高活性化した変異体をスクリーニングする進化分子工学的実験によって高活性化が試みられてきた。しかし、このような経験的設計法では大量の実験が...
❏タンパク質の機能発現における水素結合の役割に関するクライオ１分子観察による研究(19H02672)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80260032)
【キーワード】１分子観察 / フラビン / １分子分光 / タンパク質 / 光センサー (他12件)
【概要】生化学反応は複数の生体分子がつくる柔らかく複雑な系である。それにも関わらず、高い選択性で効率よく進む。このような反応には水素結合が関わっており、水素結合がつくるネットワークが、このような特異性を産み出していると考えられる。しかし、その実体はよく分かっていない。研究を困難にしている主な原因は、（１）反応に関わる水素結合以外にも無数の水素結合があるため、重要な働きをする水素結合を特定できず、（２）様々...
❏軽油相当のバイオ燃料を大量生産可能な高活性型アルカン合成関連酵素の創出(19H02521)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)
【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)
【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...
【医歯薬学】薬学：バイオ医薬品 ／タンパク質を含む研究件
❏植物利用型有用タンパク質生産における環境制御とその効果の機構解明に関する研究(17H03893)
【研究テーマ】農業環境・情報工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】松田 怜 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20547228)
【キーワード】環境制御 / バイオ医薬品 / 植物工場 / 一過性遺伝子発現 / ベンサミアナタバコ (他18件)
【概要】一過性遺伝子発現法を用いた植物利用型有用タンパク質生産における，遺伝子導入前後の栽培環境条件の影響，および遺伝子導入後の気温が有用タンパク質生産量に及ぼす影響のメカニズムを明らかにすることを目的とした。遺伝子導入後の高PPFDおよび高CO2濃度がヘマグルチニン（HA）生産に必ずしも効果的ではないこと，および遺伝子導入前のPPFDおよび気温制御が遺伝子導入後のHA生産にとって重要であることが明らかと...
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
【医歯薬学】薬学：細胞分裂 ／タンパク質を含む研究件
❏超微小空間における中心小体構造の自己組織化原理の解明(16H06168)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】北川 大樹 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (80605725)
【キーワード】中心体 / 中心小体 / 細胞分裂 / 細胞生物学 / 遺伝子 (他8件)
【概要】本研究では、中心体複製における重要なプロセスである中心小体構築の分子機構に主眼を置き、その初期過程において微小空間で働く分子の機能解析を行った。その結果、初期過程で構築される土台構造であるカートホイールが形成される意義の一端を明らかにした。さらに中心小体周辺のマトリックス構造が形成される為に必要な分子複合体の同定に成功し、その複合体によって分裂期におけるマトリックスの拡大と中心小体間の結合が制御さ...
❏RNA／タンパク質の一分子同時イメージング法を用いた細胞分裂機構の解明(16K14765)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】竹内 雅宜 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00332271)
【キーワード】mRNA / タンパク質 / 細胞分裂 / 植物形態 / 一分子解析
【概要】真核生物の形態形成では，細胞分裂の制御は根源的かつ必須な現象である．本研究では，内在性 mRNA とタンパク質を同時に,ライブで一分子可視化できる新規蛍光検出法の開発に成功した，これにより，細胞分裂に機能する分子のmRNAおよびタンパク質の時空間的な解析が可能となった．今後，細胞分裂の分子機構の全貌解明に向けて，本手法が十分貢献するものと期待している。 ...
❏ピンポイント機能阻害による細胞内微細構造ダイナミクスの研究(23370029)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40323448)
【キーワード】細胞分裂 / 染色体 / 顕微鏡 / イメージング / 光分子不活性化法 (他15件)
【概要】細胞内微細構造を不活性化する「ピンポイント機能阻害法」を用いて、動植物の細胞分裂ダイナミクス制御機構を明らかにすることを目的とした。光変換タンパク質を染色体タンパク質に連結し、高出力レーザーによるピンポイント機能阻害法を開発した。光変換タンパク質によるRBMXタンパク質の時空間特異的機能阻害実験をライブセルイメージングと組み合わせて実施した。その結果、RBMXはクロマチンと相互作用していることを明...
【医歯薬学】薬学：自然免疫 ／タンパク質を含む研究件
❏多階層解析による脂質二重膜中でのToll様受容体の活性化機構の全貌解明(19H03164)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大戸 梅治 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (90451856)
【キーワード】自然免疫 / TLR受容体 / クライオ電子顕微鏡 / タンパク質 / 構造解析 (他7件)
【概要】自然免疫受容体のTLR全長に関して構造生物学的研究を進めた。TLR3全長をナノディスクに再構成した試料についてクライオ電子顕微鏡構造解析に成功した。細胞外ドメインの密度は明瞭に観察されたが、膜貫通領域および細胞内のTIRドメインは解像されなかった。核酸認識TLRの局在を制御するUNC93B1とTLR3およびTLR7の複合体の構造解析に成功し、UNC93B1による核酸認識TLRの局在制御機構の構造基...
❏核酸認識TLR受容体の構造生物学的研究(23770106)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】大戸 梅治 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (90451856)
【キーワード】タンパク質 / X線結晶構造解析 / 構造生物学 / 自然免疫 / Ｘ線結晶構造解析 (他6件)
【概要】本申請課題において、核酸認識TLR受容体(TLR7,TLR8,TLR9)についての蛋白質調製、結晶化、構造解析を進めた。TLR8に関しては、リガンド非結合状態と低分子リガンドとの複合体の状態での構造解析に成功した。TLR7とTLR9に関しては、結晶化可能な量の蛋白質を得ることに成功し、複数の状態での結晶を得ている。 ...
【医歯薬学】薬学：立体構造 ／タンパク質を含む研究件
❏RNA依存性エフェクター複合体の構造機能解析(18H02384)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】西増 弘志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00467044)
【キーワード】RNA / タンパク質 / CRISPR / RNAサイレンシング / 立体構造 (他8件)
【概要】ショウジョウバエ由来PIWIタンパク質Piwiの結晶構造を決定し、PiwiがpiRNAと結合して生殖細胞を保護する分子基盤を明らかにした。さらに、様々な細菌に由来するCas9およびCas12の立体構造を解明し、CRISPR-Cas酵素の多様な作動機構の理解に貢献するとともに新たなゲノム編集技術の開発基盤を確立した。 ...
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏マウスペプチド性フェロモンＥＳＰ１―ＧＰＣＲクラスＣ受容体の特異的認識機構の解明(24780104)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉永 壮佐 熊本大学, 生命科学研究部, 助教 (00448515)
【キーワード】情報伝達 / フェロモン / ＮＭＲ / 立体構造 / 相互作用 (他13件)
【概要】多くの生物は，種を保存するため，異性を正確に認識する情報手段として「フェロモン」を用いる。共同研究者である東京大学の東原らは，オスマウスの涙に分泌され，メスマウスの性行動を誘発するペプチド性フェロモン ESP1 を同定した（Nature, 2005）。また，鼻腔下部の鋤鼻器官にある GPCR クラス C 受容体の V2Rp5 を介して機能することを明らかにした（Nature, 2010）。 本研究...
【医歯薬学】薬学：タンパク質-タンパク質相互作用 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質界面の複雑ダイナミクスの解析：機械学習とMD計算に基づく新手法の開拓(18K05025)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学 / 機械学習 / シミュレーション / 分子動力学シミュレーション / 古典力学 (他11件)
【概要】機械学習技術の発展により、人工知能は画像認識やチェスや囲碁などの分野において人間の知能を凌駕するようになってきた。近年、AlphaFoldのような先進的なタンパク質構造予測技術においても、機械学習が中心的な役割を担っている。本研究では、こうした機械学習技術を分子科学に導入することによって、タンパク質間に見られる重要なダイナミクス現象を解き明かしていくことを目指している。 これまでの研究で、基本的な...
❏蛋白質の弱い相互作用トリガーシステムの解明とその設計提案(18H02082)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 熱力学 / 速度論 / リガンド / 相互作用 (他10件)
【概要】申請者は、低親和性相互作用蛋白質の熱力学と速度論を精密に解析することにより、蛋白質相互作用の質に関する新しい知見を提唱することを試みた。OMD蛋白質の相互作用解析においては、脱水和を伴うエントロピー駆動型の低親和性結合により機能を果たしていることが明らかとなった。FcγRIIIaの抗体間相互作用解析においては、結合界面ではない可変領域の違いや糖鎖修飾の違いが低親和性における分子認識に差異を与えてい...
❏物理化学的理解に基づく蛋白質間相互作用プロセス制御剤の探索と設計(16H02420)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質-蛋白質相互作用 / 抗体 / 低分子 / 阻害剤 / 熱力学 (他12件)
【概要】本研究では、癌疾患に関連するPPI、細菌感染に関連するPPIなど、創薬へとつながる有力なモデルPPIを選択し、熱力学、速度論、そして計算科学を駆使して、これらPPIの精密な相互作用解析と、抗体や低分子化合物によるPPIに対する阻害機構解明を行った。１つの標的蛋白質に対して、PPIのプロセスに関連する中間体構造を制御する制御剤を得ることに成功した。さらに、これら抗体と低分子それぞれに関する阻害メカニ...
【医歯薬学】薬学：触媒 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質化学合成を革新するペプチド連結触媒の開発(19H03348)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807)
【キーワード】タンパク質 / 化学合成 / 触媒 / ペプチド / ピリジン
【概要】タンパク質はそのアミノ酸配列情報に加え、様々な化学修飾を受けて多様な機能を獲得し、生命活動の構造的・機能的根幹を成している。したがって、その機能解析、あるいはその機能を生化学的・治療的用途に用いることは重要である。その目的のために各種タンパク質合成法が開発されており、中でも短いペプチド同士を連結することで大きなタンパク質を合成する化学合成的手法がもっとも頻繁に用いられている。しかしその成熟度は十分...
❏人工化学触媒によるヒストン選択的アセチル化とがん細胞増殖抑制(17K19479)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】触媒 / エピゲノム / タンパク質翻訳後修飾 / ヒストンアシル化 / 遺伝子転写 (他15件)
【概要】生命は生体分子と化学反応のネットワークから発現する。生体内の化学反応には酵素が介在し、酵素の機能異常、あるいはそれにより引き起こされる生体内化学反応の異常が、生体恒常性の損失や疾患に密接に関与している。本研究の目的は、遺伝子転写を正に制御する翻訳後修飾であるヒストンタンパク質のリジンアセチル化に焦点を当て、生体内での人工化学触媒反応によって酵素非依存的にヒストンアセチル化を導入することを目的とする...
❏細胞内触媒反応によるタンパク質局在制御と機能制御(26460142)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807)
【キーワード】in-cell reaction / subcellular localization / protein / catalyst / acylation (他11件)
【概要】本研究は、新しいタンパク質機能制御法として、細胞内触媒的化学修飾による標的タンパク質の細胞内局在制御とそれによる機能制御を実現することを目的とする。タンパク質選択的アシル化触媒の開発に成功し、それによって試験管内で脂肪酸修飾されたタンパク質が膜成分に濃縮されることを明らかにした。さらに、生細胞内において標的タンパク質の選択的なアシル化にも成功した。生細胞内におけるタンパク質の局在制御にまでは至らな...
【医歯薬学】薬学：トリプトファン ／タンパク質を含む研究件
❏アミノアシルtRNA合成酵素の新規生理機能の探索とその制御機構の解明(20K06537)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / アミノアシルtRNA合成酵素 / 生体分子 / 機能 / 制御機構 (他7件)
【概要】アミノアシルtRNA合成酵素はtRNAにアミノ酸を結合させるアミノアシル化反応を触媒する酵素である。我々は、ヒトのトリプトファニルtRNA合成酵素(TrpRS)がこの触媒機能に加え、細胞外に分泌された後、血管新生抑制因子として働くことを発見した。また、最近、ヒトTrpRSがインターフェロン-γ（IFN-γ）に応答して発現量が著しく増加し、細胞内から細胞外に分泌され、免疫寛容に関わる細胞外から細胞内...
❏ボロン酸を用いるクロスカップリング反応を基盤としたタンパク質化学修飾法の開発(19K16321)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】花屋 賢悟 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (50637262)
【キーワード】ペプチド / タンパク質 / 化学修飾 / クロスカップリング / ボロン酸 (他13件)
【概要】ペプチドやタンパク質は約20種類のアミノ酸が連結してできたポリマーである。本研究では、銅イオンを利用したクロスカップリング反応でチロシン残基に人工分子を結合する手法（化学修飾法）を開発した。しかし反応条件は過酷でタンパク質中のチロシン残基の化学修飾には応用できなかった。 上記研究と並行して、申請者が以前報告したシステインの化学修飾法を基にニッケルイオンを用いて炭素-硫黄結合を形成する有機合成反応を...
❏タンパク質精密構造変換法の創出と展開(17H01522)
【研究テーマ】化学系薬学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】抗体ー薬物複合体 / トリプトファン / 抗がん剤 / ラジカル / 官能基許容性 (他19件)
【概要】独自に開発したトリプトファン選択的タンパク質修飾反応を用いた、均質性の高い抗体ー薬物複合体の合成と活性評価を目標とした。その結果、keto-ABNOと抗がん剤を結合させた分子を、薬物／抗体比を制御して、抗体に対して結合することに成功した。これらの活性を評価したところ、抗体に結合する抗原を発現したがん細胞に対して毒性を発現することを見いだした。以上の成果から、トリプトファン結合型抗体ー薬物複合体は均...
【医歯薬学】薬学：化学合成 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質化学合成を革新するペプチド連結触媒の開発(19H03348)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山次 健三 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30646807)
【キーワード】タンパク質 / 化学合成 / 触媒 / ペプチド / ピリジン
【概要】タンパク質はそのアミノ酸配列情報に加え、様々な化学修飾を受けて多様な機能を獲得し、生命活動の構造的・機能的根幹を成している。したがって、その機能解析、あるいはその機能を生化学的・治療的用途に用いることは重要である。その目的のために各種タンパク質合成法が開発されており、中でも短いペプチド同士を連結することで大きなタンパク質を合成する化学合成的手法がもっとも頻繁に用いられている。しかしその成熟度は十分...
❏新規遷移金属触媒アミド化反応による疾患治療(16H03287)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】田中 克典 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (00403098)
【キーワード】化学合成 / 生体分子 / 蛋白質 / 糖鎖 / 生体内合成化学治療
【概要】体内の狙った臓器で選択的に金属触媒反応を起こすには、二つの問題を解決しなければならない。一つ目は、どのように体内で不安定な金属触媒を短時間で臓器に運ぶかという問題である。二つ目は、体内にさまざまな分子が存在する中で、どのような金属触媒反応を選択的に進行させるかという問題である。報告者らは、アルブミン糖鎖クラスターを「遷移金属触媒の運び屋」として活用することにより、哺乳動物内での金属触媒反応に初めて...
【医歯薬学】薬学：化学修飾 ／タンパク質を含む研究件
❏小区分37010:生体関連化学(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】ナノ粒子
【研究期間】自己組織化
【研究代表者】化学修飾
【キーワード】相分離
【概要】抗体―薬物複合体などのバイオ医薬品創薬やケミカルバイオロジーの基礎研究において、薬物や蛍光分子などの人工分子をタンパク質の特定の位置に選択的に結合する技術（化学修飾法）が欠かせない。化学修飾法に用いる有機反応は、水溶液中、温和な反応条件（4ー50℃、pH5ー9程度、など）下、進行することが求められる。2000年以降、化学修飾法の研究は進展し、システイン、チロシン、トリプトファン、メチオニンなどの特...
❏ボロン酸を用いるクロスカップリング反応を基盤としたタンパク質化学修飾法の開発(19K16321)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】花屋 賢悟 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (50637262)
【キーワード】ペプチド / タンパク質 / 化学修飾 / クロスカップリング / ボロン酸 (他13件)
【概要】ペプチドやタンパク質は約20種類のアミノ酸が連結してできたポリマーである。本研究では、銅イオンを利用したクロスカップリング反応でチロシン残基に人工分子を結合する手法（化学修飾法）を開発した。しかし反応条件は過酷でタンパク質中のチロシン残基の化学修飾には応用できなかった。 上記研究と並行して、申請者が以前報告したシステインの化学修飾法を基にニッケルイオンを用いて炭素-硫黄結合を形成する有機合成反応を...
❏人工球状タンパク質超分子を用いたナノスケール相分離の実現とその応用(18K05324)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
【キーワード】ナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 (他9件)
【概要】人工タンパク質ナノ粒子TIP60は中空構造を有する分子である。TIP60の内部空間を疎水化すれば、内部空間に水に溶けない難溶性分子を水中で分散できるカプセルとして、あるいは、外部表面を疎水化すれば有機溶媒に溶けるカプセルとして利用できるのではないかと考え、研究を進めてきた。その結果、内部空間の疎水化と疎水性分子の内包、水中での分散には成功した。外部表面については、疎水性分子ではなく、両親媒性ポリマ...
【医歯薬学】薬学：構造活性相関 ／タンパク質を含む研究件
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【医歯薬学】薬学：有機化学 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質精密構造変換法の創出と展開(17H01522)
【研究テーマ】化学系薬学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】抗体ー薬物複合体 / トリプトファン / 抗がん剤 / ラジカル / 官能基許容性 (他19件)
【概要】独自に開発したトリプトファン選択的タンパク質修飾反応を用いた、均質性の高い抗体ー薬物複合体の合成と活性評価を目標とした。その結果、keto-ABNOと抗がん剤を結合させた分子を、薬物／抗体比を制御して、抗体に対して結合することに成功した。これらの活性を評価したところ、抗体に結合する抗原を発現したがん細胞に対して毒性を発現することを見いだした。以上の成果から、トリプトファン結合型抗体ー薬物複合体は均...
❏微生物のシステイングリコシダーゼの構造機能解析と反応機構解明(15H02443)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】伏信 進矢 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00302589)
【キーワード】酵素 / タンパク質 / 有機化学 / 応用微生物学 / 糖鎖 (他10件)
【概要】求核触媒が亜鉛に結合したCysという全く新しいタイプの活性中心を持つ糖質加水分解酵素（β-L-Araf-ase）であるHypBA1を見出し、反応機構の検証と関連酵素（タンパク質）の解析を行った。β-L-Araf-aseの活性中心と化学選択的に反応する阻害剤の立体選択的合成法を確立し、これを用いることによりHypBA1の全反応ステップの立体構造を解明した。さらに、新規β-L-Araf-aseを発見し...
【医歯薬学】薬学：1分子イメージング ／タンパク質を含む研究件
❏RNA・タンパク質複合体による翻訳調節機構の解明(15H04358)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】船津 高志 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00190124)
【キーワード】１分子計測（SMD） / ナノバイオ / 蛋白質 / １分子計測（SMD) / 光ピンセット (他10件)
【概要】１．蛍光標識したmiRNA前駆体を細胞内にマイクロインジェクションし、内在性の生合成経路によりRISCに取り込ませた。ゴルジ体を中心にアクチンフィラメント上を動くmiRNAを１分子イメージングできた。 ２．Cy5標識アンチセンスプローブを用いてストレス下の細胞内mRNAの局在を超解像イメージングした。ストレス顆粒（SG）内でmRNAは均一に存在するのではなく、直径約100 nmの高密度領域を形成し...
❏受容体クラスター形成の光制御による細胞への人工的生体シグナル入力法の開発(23750182)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】吉村 英哲 東京大学, 大学院・理学系研究科, 特任助教 (90464205)
【キーワード】タンパク質 / 細胞・組織 / 生体分子 / 1 分子計測(SMI) / 生体関連化学 (他11件)
【概要】本研究では、細胞内シグナル伝達における受容体クラスター形成の意義の理解を目的とした。この目的のため、シグナル伝達分子Aktの1分子動態観察と、受容体ナノクラスターの人工的形成法の開発を行った。前者では、細胞外からのシグナル入力により、Aktの細胞膜滞在時間が延びることを見出した。この結果は、Akt動態が細胞表面の受容体クラスターに影響されることを示している。後者では、光感応性タンパク質を融合した受...
【医歯薬学】薬学：リソソーム ／タンパク質を含む研究件
❏初期ゴルジ品質管理機構の破綻によって生じる神経疾患の分子病態(17K08621)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】原 太一 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
【キーワード】γセクレターゼ / Notchシグナル / 初期ゴルジ / Rer1 / 細胞膜タンパク質 (他18件)
【概要】Rer1はゴルジ体に存在し、異常なタンパク質や組み立てに失敗したタンパク質を小胞体に送り返す役割をしていることが分かっています。本研究では、Rer1が欠損するとγ-セクレターゼ複合体やその構成因子の一部がリソソームへと輸送され分解されることを示しました。Rer1をマウスの脳形成時に欠損させると、脳内のγ-セクレターゼ量が減少することにより神経幹細胞の増殖や維持に働くNotchシグナルが低下し、神経...
❏Gサイクルの時空的起動制御と作動様式に基づく細胞内小胞の選別輸送(20247011)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堅田 利明 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10088859)
【キーワード】タンパク質 / 遺伝子 / シグナル伝達 / G蛋白質 / 小胞輸送 (他9件)
【概要】G蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換(Gサイクル)により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(A)では、細胞内小胞の選別輸送経路をモデル系として、Gサイクルが時空間的あるいは作動様式に基づいて制御される機構を解析し、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のG蛋白質が、リソソームの形成・成熟やエンドサイトーシス・エキソサイトーシスなどといっ...
【医歯薬学】薬学：胆汁酸 ／タンパク質を含む研究件
❏栄養素バランスと質による胆汁酸－腸内細菌相互作用を中心とした次世代継承研究(19K11751)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】横山 葉子 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任講師 (10617244)
【キーワード】栄養バランス / タンパク質 / 胆汁酸 / 腸内細菌 / 栄養素バランス (他6件)
【概要】わが国の低出生体重児の占める割合は非常に高く、OECD諸国の27カ国中でギリシャと並び最高である。低出生体重はその後のメタボリックシンドロームや精神疾患の発症割合の上昇との関連が指摘され、このまま低出生体重児の増加が進めば将来爆発的な発症が起こりかねない。加えて、医療費増加や労働生産性低下など、経済的にも重要な公衆衛生上の問題である。先行研究では、出生前後の栄養素バランスの差異は、成長してからの健...
❏タンパク質を中心とした栄養バランスと質の違いによる胆汁酸－腸内細菌相互作用解明(17K12911)
【研究テーマ】食生活学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】横山 葉子 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任助教 (10617244)
【キーワード】胆汁酸 / 栄養バランス / 腸内細菌 / 糖尿病 / 代謝疾患 (他6件)
【概要】エネルギー源となる栄養素の最適なバランスは明らかになっていない。ヒトの臨床研究のメタアナリシスではタンパク質増加による顕著な代謝疾患改善効果は確認されなかった。実験動物での研究の結果、タンパク質低下により代謝疾患改善効果が確認された。メカニズム解明のため、胆汁酸組成、腸内細菌叢、腸内細菌叢代謝産物、網羅的遺伝子発現解析を実施した。タンパク質低下群では腸内細菌叢解析および代謝産物解析の結果、腸内細菌...
【医歯薬学】薬学：アミノ酸 ／タンパク質を含む研究件
❏短鎖ペプチドによるタンパク質不溶化の理解と精製技術への応用(22K14777)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】菅井 祥加 筑波大学, 数理物質系, 助教 (10905566)
【キーワード】ペプチド / タンパク質 / アミノ酸 / 相分離 / 沈澱
【概要】
❏ボロン酸を用いるクロスカップリング反応を基盤としたタンパク質化学修飾法の開発(19K16321)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】花屋 賢悟 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (50637262)
【キーワード】ペプチド / タンパク質 / 化学修飾 / クロスカップリング / ボロン酸 (他13件)
【概要】ペプチドやタンパク質は約20種類のアミノ酸が連結してできたポリマーである。本研究では、銅イオンを利用したクロスカップリング反応でチロシン残基に人工分子を結合する手法（化学修飾法）を開発した。しかし反応条件は過酷でタンパク質中のチロシン残基の化学修飾には応用できなかった。 上記研究と並行して、申請者が以前報告したシステインの化学修飾法を基にニッケルイオンを用いて炭素-硫黄結合を形成する有機合成反応を...
❏単一アミノ酸分光(21655005)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】アミノ酸 / 単一分子分光 / 紫外分光 / 分光 / 顕微鏡 (他7件)
【概要】本研究課題の当初の目的は、アミノ酸残基を蛍光プロープとすることで単一タンパク質分光を全てのタンパク質に適応できる分光法とすることにある。この技術はプローブとしての高い応用性に加えて、光センサータンパク質の生理機能を解明につながる学術的にも重要なタンパク質の構造情報を引き出すことができると考えていた。 2年間の研究成果として、世界的に見てユニークな可視波長域(波長400-600nm)の単一分子蛍光分...
【医歯薬学】薬学：生体分子 ／タンパク質を含む研究件
❏アミノアシルtRNA合成酵素の新規生理機能の探索とその制御機構の解明(20K06537)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / アミノアシルtRNA合成酵素 / 生体分子 / 機能 / 制御機構 (他7件)
【概要】アミノアシルtRNA合成酵素はtRNAにアミノ酸を結合させるアミノアシル化反応を触媒する酵素である。我々は、ヒトのトリプトファニルtRNA合成酵素(TrpRS)がこの触媒機能に加え、細胞外に分泌された後、血管新生抑制因子として働くことを発見した。また、最近、ヒトTrpRSがインターフェロン-γ（IFN-γ）に応答して発現量が著しく増加し、細胞内から細胞外に分泌され、免疫寛容に関わる細胞外から細胞内...
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
❏Ｇ蛋白質の活性調節因子として働くヒトのグロビン蛋白質の機能制御機構の解明(17K07329)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 蛋白質間相互作用 / 蛋白質工学 / 酸化ストレス / 細胞保護 (他8件)
【概要】ヒト脳神経細胞内に存在するニューログロビン(Ngb)は、酸化ストレスに伴う神経細胞死を防ぎ、また、通常酸素濃度正常状態では神経突起伸長を促す。本研究では、我々は、蛋白質工学的手法を用いて、ヒトNgbの作用機序の解明、及び、蛋白質間相互作用に着目した機能制御機構の解明に挑んだ。その結果、Ngbの働きに重要なアミノ酸残基や蛋白質間相互作用に重要なアミノ酸残基を明らかにできた。さらに、今回、新たに、Ng...
【医歯薬学】薬学：ショウジョウバエ ／タンパク質を含む研究件
❏miRNA機構の生化学的解析(19687011)
【研究テーマ】分子生物学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】泊 幸秀 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (90447368)
【キーワード】核酸 / 蛋白質 / 発現制御 / 生体分子 / 遺伝子 (他14件)
【概要】我々は、ショウジョウバエAgo1はATP依存的なpoly(A)の短縮化に加えて、cap認識後の段階を阻害するのに対し、Ago2はeIF4EとeIF4Gの相互作用を阻害しcap機能を遮断するというように、Ago1とAgo2によるmiRNAを介した翻訳抑制の様式に大きな違いがあることを明らかにした。 ...
❏優性変異アクチンを用いたアクチンフィラメントの機能解明(18370067)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】上田 太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 部門付き (90356551)
【キーワード】アクチン / ミオシン / 協同的構造変化 / 優性変異 / 優性阻害 (他18件)
【概要】アクチンミオシン系の力発生において、アクチンフィラメントは線路として機能する一方、その協同的構造変化も何らかの重要な機能を果たすと考えられている。一般に協同的構造変化の機能の解明には、優性変異の解析が有力な研究手段となる。そこでAn and Mogami (1996) が同定した10 個の優性変異アクチンについて、われわれ独自のアクチン発現系を用いて6変異の精製に成功し機能解析を行った。その結果、...
【医歯薬学】薬学：アルツハイマー病 ／タンパク質を含む研究件
❏原因蛋白質の生物種差解析による神経変性疾患の病態解明(18H02338)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】チェンバーズ ジェームズ 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (00621682)
【キーワード】神経変性疾患 / 生物種差 / プロテイノパシー / β-amyloid / α-synuclein (他15件)
【概要】本研究では、神経変性疾患の原因蛋白質の性質と病変形成との関連性を生物種間で比較した。その結果、アシカなど複数の動物種においてヒトのアルツハイマー病と同様の病変が脳に形成されることを発見した。そして原因蛋白質の性質（アミノ酸配列、発現アイソフォーム、凝集性など）が、動物種ごとの病変形成の違いと関連することを明らかにした。また、異なる原因蛋白質が、リン酸化酵素の活性化を介して相互作用し、病変形成を促進...
❏蛋白質メカニズムの階層的理解に関する研究(22651079)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】上條 俊介 東京大学, 大学院・情報学環, 准教授 (70334357)
【キーワード】アミロイド線維 / アルギニン / アルツハイマー病 / 低分子化合物 / ファージディスプレイ (他15件)
【概要】タンパク質の機能改変を行うタンパク質工学においては、従来、生化学的研究とインフォマティクス的研究が独立に行われている場合が多く、タンパク質のメカニズム解明の新たなブレークスルーのためには、実験とインフォマティクスを相乗的に結びつけ新たな発見に導く融合的研究が必要である。本研究では、実験手法としてのファージディスプレイ法と、情報学的手法としての最適化を組み合わせることにより、アミロイドタンパクの凝集...
❏脳領域依存的なアミロイドベータ蛋白質蓄積の分子機構解明(22300118)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】柳澤 勝彦 独立行政法人国立長寿医療研究センター, 研究所, 副所長 (10230260)
【キーワード】神経変性疾患 / 蛋白質 / 痴呆 / 糖鎖 / アルツハイマー病 (他10件)
【概要】脳内の領域特異的なアミロイドベータ蛋白質(Ass)蓄積は当該領域の神経細胞膜を形成する脂質分子の構成に依存することが、剖検脳より調製した神経細胞膜の再構成実験により示された。一方、神経細胞膜上にあってAss重合を誘導するガングリオシドとAssとの分子レベルでの相互作用について、ガングリオシドを組み込んだ小型の人工的脂質膜での蛋白質と糖脂質の結合特異性に関する体系的なNMR計測が実施可能であることが...
【医歯薬学】薬学：スクリーニング ／タンパク質を含む研究件
❏サリバオミクス解析による唾液を用いた口腔癌スクリーニングに関する研究(19K10304)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】口腔癌 / スクリーニング / 唾液 / サリバオミクス / 代謝物 (他9件)
【概要】本研究は、唾液中のタンパク質、代謝物、そして口腔細菌叢を網羅的に測定・解析（サリバオミクス解析）することで、口腔癌患者と健常者とを高精度に判別することができる唾液中の物質・菌叢を同定することを目的とした。そして唾液を用いた口腔癌のスクリーニング検査を確立することを最終的な目的とした。本研究期間に口腔癌患者100名と健常者100名から安静時唾液を採取し、それらの唾液中に含まれる代謝物、タンパク質、口...
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】薬学：核酸 ／タンパク質を含む研究件
❏細胞内の創薬ターゲットに対するがん細胞選択的な膜透過抗体医薬の開発(20H04535)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
【キーワード】蛋白質 / 核酸 / 癌 / バイオテクノロジー / 共焦点顕微鏡
【概要】本研究計画では、これまで創薬ターゲットとすることが困難であったがん細胞内の疾患標的に結合するバイオ医薬を、がん細胞選択的に細胞内に送達させることで、２重の鍵をもつきわめて副作用の少ないがん細胞選択的膜透過バイオ医薬を開発することを目的としている。細胞内の疾患標的に対するバイオ医薬として、mRNAディスプレイ法により当研究室で作製済みのアンドロゲン受容体（AR）スプライスバリアント7 (AR-V7)...
❏新規のヒト由来膜透過促進ペプチドを利用したバイオ医薬の細胞選択的DDSの開発(17H02103)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
【キーワード】抗体 / ペプチド / 核酸 / ドラッグデリバリーシステム / 細胞膜透過 (他9件)
【概要】標的分子に対して高い特異性と親和性をもつ抗体／ペプチド／核酸などのバイオ医薬は、従来の低分子化合物医薬と比べて副作用が少なく、治療効果が高い究極の分子標的薬として注目されているが、細胞膜透過性が低いという欠点があり、効率のよいドラッグデリバリーシステム（DDS）の開発が求められていた。本研究では、我々が発見した膜透過促進ペプチドを利用して、抗体／ペプチド／核酸を従来よりも効率よく細胞質に送達できる...
❏機能性非コードRNA結合蛋白質を網羅的に同定する新たな基盤技術の開発(16K15212)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】武川 睦寛 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30322332)
【キーワード】非コードRNA / 蛋白質 / 機能性RNA / 核酸 / 細胞 (他8件)
【概要】近年、miRNAやlncRNA等に代表されるノンコーディング(nc)RNAが、細胞内で核酸や蛋白質と相互作用して、多彩な生命機能の制御に寄与すること、また、その異常が疾病発症に関与することが明らかにされ、注目を集めている。しかし、個々のncRNAの機能に関しては依然として不明な点が多い。本研究では、ncRNAの機能解析に資する新たな基盤技術の確立を目指して、生細胞内でncRNAと特異的に結合する分...
【医歯薬学】薬学：蛍光 ／タンパク質を含む研究件
❏蛍光免疫センサータンパク質の感度を短期間で向上させるための汎用ツールキットの開発(21K14468)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】朱 博 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70886605)
【キーワード】バイオテクノロジー / タンパク質 / バイオセンサー / 蛍光 / mRNA-display
【概要】
❏蛍光クエンチ解消原理の天然抗体への適用による革新的免疫測定法の開発(15H04191)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上田 宏 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60232758)
【キーワード】バイオセンサー / バイオテクノロジー / 抗体 / 抗原 / 蛍光 (他14件)
【概要】従来の免疫測定法には，測定に多数のステップと最低数時間の時間を要する問題があった。我々は最近，組み換え抗体を用いた蛍光免疫センサータンパク質Quenchbody (Q-body)の構築原理を見いだし，サンプルと混合するだけで低分子からタンパク質まで多くの目的物質（抗原）を蛍光検出することに成功した。今回，その動作原理を精査することで，組換え抗体のみならず天然抗体をもQ-body化しうる方法論を複数...
❏メモリー型蛍光プローブの創製(15K13720)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】環状核酸 / 蛍光 / メモリ / 細胞 / モデル小動物 (他8件)
【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...
【医歯薬学】薬学：細胞 ／タンパク質を含む研究件
❏機能発現・判別を指向するDNAアプタマーの電気泳動選抜(19H02740)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 伸吾 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60343018)
【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)
【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...
❏光操作に基づく細胞解析技術の開発と応用(18H03932)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00323501)
【キーワード】光操作 / 細胞 / 遺伝子 / ゲノム / タンパク質 (他7件)
【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...
❏環境変化に応答してRho1GTPaseがシグナルアウトプットを変化させる仕組み(16H04781)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 知史 早稲田大学, 国際学術院, 教授 (60519320)
【キーワード】RhoGTPase / PKC / PP2A / 酵母 / Rho1 (他17件)
【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...
【医歯薬学】薬学：分子認識 ／タンパク質を含む研究件
❏機能発現・判別を指向するDNAアプタマーの電気泳動選抜(19H02740)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】齋藤 伸吾 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60343018)
【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)
【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...
❏生体分子の精密認識を実現する人工オリゴマー分子ペプトイドの研究(19K15692)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】森本 淳平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (70754935)
【キーワード】ペプトイド / ペプチド / 人工オリゴマー / タンパク質 / 分子認識 (他14件)
【概要】本研究では、生体分子とくにタンパク質の精密認識を実現する人工オリゴマー分子の創出を目標に研究を実施した。ペプトイド（ペプチドもどき）として知られる分子の主鎖を改変するアプローチにより、特定の３次元構造を安定に形成する人工オリゴマー分子を創出することに成功した。この分子を用いることで、実際にタンパク質表面を認識する分子を創出することに成功し、分子生物学研究に有用なケミカルツールや創薬研究におけるシー...
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
【医歯薬学】薬学：小胞体ストレス ／タンパク質を含む研究件
❏植物利用型有用タンパク質生産における環境制御とその効果の機構解明に関する研究(17H03893)
【研究テーマ】農業環境・情報工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】松田 怜 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20547228)
【キーワード】環境制御 / バイオ医薬品 / 植物工場 / 一過性遺伝子発現 / ベンサミアナタバコ (他18件)
【概要】一過性遺伝子発現法を用いた植物利用型有用タンパク質生産における，遺伝子導入前後の栽培環境条件の影響，および遺伝子導入後の気温が有用タンパク質生産量に及ぼす影響のメカニズムを明らかにすることを目的とした。遺伝子導入後の高PPFDおよび高CO2濃度がヘマグルチニン（HA）生産に必ずしも効果的ではないこと，および遺伝子導入前のPPFDおよび気温制御が遺伝子導入後のHA生産にとって重要であることが明らかと...
❏蝸牛培養細胞における小胞体ストレス応答(16K11197)
【研究テーマ】耳鼻咽喉科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】大石 直樹 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (10348740)
【キーワード】小胞体ストレス / 蝸牛 / 難聴 / 有毛細胞 / コルチ器 (他8件)
【概要】蝸牛培養細胞において、小胞体ストレスの３つの主要pathwayであるPERK pathway, IRE1 pathway, およびATF 6 pathwayの評価を行った。その結果、IRE 1 pathwayはapoptosisなどの細胞死評価を行うのが可能であったが、その他の２つのpathwayは蝸牛培養細胞上では適切な染色が難しく、評価は困難であることが判明した。IRE 1 pathwayの特...
【医歯薬学】薬学：細胞接着 ／タンパク質を含む研究件
❏新規白内障治療薬の開発を目指したアクアポリン0の機能解明(16K18957)
【研究テーマ】医療系薬学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】中澤 洋介 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (60411708)
【キーワード】水晶体 / 水チャネル / 白内障 / 細胞接着 / アクアポリン (他8件)
【概要】本研究では、水晶体特異的な水チャネルであるアクアポリン0 (AQP0) の物質透過能および、細胞接着能について検討した。 （１）物質透過能解析は、AQP0を恒常的に発現させたL細胞（L-AQP0）および、アフリカツメガエルの卵母細胞を用いて検討した。その結果、AQP0は水だけではなくアスコルビン酸を透過することが明らかとなった。また（２）細胞接着能解析の結果、L-AQP0とベクターコントロールある...
❏人工血管を指向した生体融和多機能タンパク質材料の構築(15K13781)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】小畠 英理 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (00225484)
【キーワード】多機能タンパク質 / 人工血管 / 生体融和材料 / 疎水性材料 / 細胞接着 (他6件)
【概要】生体内で使用する人工血管等の高分子材料に高密度配向集積するタンパク質材料を開発するため、構造部位として人工血管内面に集積する基本骨格配列を設計した。一方機能部位として、細胞接着能を有するペプチド配列を利用した。上記の構造部位、機能部位を組み合わせて設計したタンパク質の遺伝子構築を行い、組換え大腸菌を作製し、目的のタンパク質を得た。得られたタンパク質の疎水性高分子材料表面への集積状態は、免疫化学的手...
❏タンパク質の精密ナノ凝集制御界面での細胞の接着と機能(24241042)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】高井 まどか 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40287975)
【キーワード】ナノ相分離 / ブロックコポリマー / タンパク質 / 細胞 / 界面 (他12件)
【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...
【医歯薬学】薬学：血管新生 ／タンパク質を含む研究件
❏プロスタグランジンＤ2による脳機能と炎症反応の相互作用機構の解明(16H01881)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】裏出 良博 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (10201360)
【キーワード】睡眠 / 炎症 / 肥満 / 筋ジストロフィー / 血管新生 (他25件)
【概要】プロスタグランジン（PG)D2を作るL型とH型の合成酵素、及び、その受容体DPとCRTH2に対する抗体や遺伝子操作マウスを作成して、睡眠や炎症における関与を調べた。脳のくも膜のL型酵素がPGD2を産生し、アデノシンを介して側坐核のA2A受容体発現神経を刺激して睡眠を起こすことを証明した。新生血管に発現するDP受容体が癌組織への血管新生を抑制することを見出した。高脂肪食により未成熟脂肪細胞でL型酵素...
❏チロシル及びトリプトファニルtRNA合成酵素の新規生理機能の探索(21570129)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 酵素 / 新規機能 / 血管新生 / 制御機構
【概要】トリプトファニルtRNA合成酵素(TrpRS)はtRNAへのアミノアシル化反応を触媒する。私は以前、ヒト完全長TrpRSから付加ドメインが切断された触媒活性ドメイン(mini TrpRS)が血管新生抑制因子として働くことを発見した。本研究では、ヒト完全長TrpRSとmini TrpRSとの構造上での違いについて解析した結果、Cys62の周辺の環境に大きな違いがあることを明らかにした。また今回、ウシ...
【医歯薬学】薬学：プロテアーゼ ／タンパク質を含む研究件
❏赤痢アメーバのプロテアーゼ分泌の分子機構の解明(26293093)
【研究テーマ】寄生虫学(含衛生動物学)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野崎 智義 国立感染症研究所, 寄生動物部, 部長 (60198588)
【キーワード】感染症 / 原虫 / 病原機構 / 膜輸送 / 代謝 (他14件)
【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...
❏卵巣選択的プロテアーゼ"Prss35"の酵素特性と霊長類の卵巣内発現に関する検討(22591834)
【研究テーマ】産婦人科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】宮越 敬 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70265883)
【キーワード】卵巣 / PRSS35 / プロテアーゼ / 排卵 / 黄体 (他10件)
【概要】我々は、Protease serine 35 (Prss35) のアカゲザル卵巣内発現およびその基質特異性を検討した。種々のアカゲザル組織検体を用いたRT-PCRでは、卵巣および精巣に強いPrss35mRNA発現を認めた。Real-time PCR解析では、卵巣内Prss35 mRNA発現は月経開始直後に比べ卵胞期に増加したが、排卵期のhCG投与後～黄体期の発現レベルは低値であった。さらに前胞状・...
【医歯薬学】薬学：ブロテオーム ／タンパク質を含む研究件
❏翻訳速度リズムの変動が翻訳共役的フォールディングに与える影響(17K15073)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】丹羽 達也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50588530)
【キーワード】タンパク質フォールディング / タンパク質翻訳 / ショットガンプロテオミクス / 翻訳共役的フォールディング / 蛋白質 (他8件)
【概要】タンパク質翻訳の速度変化のリズムがタンパク質フォールディングに与える影響を網羅的に調べるために、プロリンが連続する配列の翻訳を促進する因子であるEF-Pの有無、および細胞内でのコピー数が少ないtRNA（レアtRNA）の補完による影響をショットガンプロテオミクスなどの手法で解析した。しかしながら、EF-Pについてはフォールディングに影響するようなモデルタンパク質を見つけることができず、レアtRNA補...
❏機能性非コードRNA結合蛋白質を網羅的に同定する新たな基盤技術の開発(16K15212)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】武川 睦寛 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30322332)
【キーワード】非コードRNA / 蛋白質 / 機能性RNA / 核酸 / 細胞 (他8件)
【概要】近年、miRNAやlncRNA等に代表されるノンコーディング(nc)RNAが、細胞内で核酸や蛋白質と相互作用して、多彩な生命機能の制御に寄与すること、また、その異常が疾病発症に関与することが明らかにされ、注目を集めている。しかし、個々のncRNAの機能に関しては依然として不明な点が多い。本研究では、ncRNAの機能解析に資する新たな基盤技術の確立を目指して、生細胞内でncRNAと特異的に結合する分...
❏蛍光クエンチ解消原理の天然抗体への適用による革新的免疫測定法の開発(15H04191)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上田 宏 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60232758)
【キーワード】バイオセンサー / バイオテクノロジー / 抗体 / 抗原 / 蛍光 (他14件)
【概要】従来の免疫測定法には，測定に多数のステップと最低数時間の時間を要する問題があった。我々は最近，組み換え抗体を用いた蛍光免疫センサータンパク質Quenchbody (Q-body)の構築原理を見いだし，サンプルと混合するだけで低分子からタンパク質まで多くの目的物質（抗原）を蛍光検出することに成功した。今回，その動作原理を精査することで，組換え抗体のみならず天然抗体をもQ-body化しうる方法論を複数...
【医歯薬学】薬学：プロテオミクス ／タンパク質を含む研究件
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
❏動物における乾燥耐性・極限環境耐性機構のプロテオーム解析(21710223)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】國枝 武和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10463879)
【キーワード】プロテオミクス / クマムシ / 極限環境耐性 / 乾眠 / 放射線耐性 (他13件)
【概要】ヨコヅナクマムシの持つ高い乾燥耐性・極限環境耐性を支えるタンパク質の候補として、加熱しても凝集しないクマムシ固有のタンパク質群を初めて同定しこれらのタンパク質群が乾燥前から大量に発現していることを明らかにした。また、同様の性質を持つタンパク質が乾燥耐性の弱いクマムシにおいても存在することを見出し、その凝集温度と乾燥耐性との間に一部相関関係が見られることを明らかにした。また、放射線耐性に関わるタンパ...
【医歯薬学】薬学：オートファジー ／タンパク質を含む研究件
❏飢餓時のタンパク質合成に及ぼす細胞内分解系オートファジーの役割(26293060)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】水島 昇 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10353434)
【キーワード】オートファジー / 細胞内分解 / タンパク質合成 / 蛋白質 / 細胞・組織 (他6件)
【概要】飢餓時に誘導されるオートファジーによりタンパク質の異化が亢進するが、その意義は不明である。本研究ではオートファジーで生じるアミノ酸がタンパク合成に使われる可能性を検討した。まずオートファジー不全肝で飢餓時の翻訳が低下することが判明した。しかし、飢餓及びオートファジー不全時の肝プロテオーム解析からは、飢餓よりも、オートファジー不全そのものの方がプロテオームを大きく変動させていた。さらに、飢餓時の組織...
❏内耳障害において細胞内タンパク質分解系による生体制御機構が果たす役割の解明(25293347)
【研究テーマ】耳鼻咽喉科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岩崎 真一 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (10359606)
【キーワード】脳・神経 / 内耳 / タンパク質 / オートファジー / プロテアソーム (他6件)
【概要】細胞の品質管理において重要な役割を果たすタンパク質分解系が、内耳障害の際に果たす役割について、細胞レベルで明らかにすることを目的として、主たるタンパク質分解系である、ユビキチン・プロテアソーム系とオートファジー・リソソーム系の双方に介して解析を行った。 オートファジー・リソソーム系に関しては、内耳有毛細胞特異的にオートファジーがノックアウトされたマウスを作製したところ、生後早期より内耳機能の低下と...
【医歯薬学】薬学：ぺプチド ／タンパク質を含む研究件
❏小区分47010:薬系化学および創薬科学関連(0)
【研究テーマ】2021
【研究種目】ペプチド
【研究期間】タンパク質
【研究代表者】化学修飾
【キーワード】銅イオン
【概要】
❏タンパク質液滴の特徴パターンを捉える蛍光色素修飾ペプチド群の開発(21K20622)
【研究テーマ】
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2021-08-30 - 2023-03-31
【研究代表者】菅井 祥加 筑波大学, 数理物質系, 助教 (10905566)
【キーワード】ペプチド / バイオセンサ / パターン認識 / タンパク質 / 液-液相分離
【概要】
❏一時的配向基を用いた遷移金属触媒反応によるタンパク質ペプチド結合の化学修飾(21K06482)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】花屋 賢悟 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (50637262)
【キーワード】ペプチド / タンパク質 / 化学修飾 / 銅イオン / アルドール反応 (他7件)
【概要】抗体―薬物複合体などのバイオ医薬品創薬やケミカルバイオロジーの基礎研究において、薬物や蛍光分子などの人工分子をタンパク質の特定の位置に選択的に結合する技術（化学修飾法）が欠かせない。化学修飾法に用いる有機反応は、水溶液中、温和な反応条件（4ー50℃、pH5ー9程度、など）下、進行することが求められる。2000年以降、化学修飾法の研究は進展し、システイン、チロシン、トリプトファン、メチオニンなどの特...
【医歯薬学】薬学：阻害剤 ／タンパク質を含む研究件
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
❏物理化学的理解に基づく蛋白質間相互作用プロセス制御剤の探索と設計(16H02420)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質-蛋白質相互作用 / 抗体 / 低分子 / 阻害剤 / 熱力学 (他12件)
【概要】本研究では、癌疾患に関連するPPI、細菌感染に関連するPPIなど、創薬へとつながる有力なモデルPPIを選択し、熱力学、速度論、そして計算科学を駆使して、これらPPIの精密な相互作用解析と、抗体や低分子化合物によるPPIに対する阻害機構解明を行った。１つの標的蛋白質に対して、PPIのプロセスに関連する中間体構造を制御する制御剤を得ることに成功した。さらに、これら抗体と低分子それぞれに関する阻害メカニ...
❏相互作用活性化エネルギーに基づく蛋白質制御剤の創出(15K17882)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 薬剤 / 熱力学 / 速度論 / 活性化エネルギー (他8件)
【概要】細胞増殖シグナルに関わるがん標的分子ERK2と、その既知薬剤であるFR、CAY、SCHを選択し、速度論パラメータにおける温度依存性を解析した。FRとの相互作用においては、その変異体解析の結果、遷移状態では結合サイト周辺で脱水和、及び分子内相互作用の切断による構造の緩みが起きていることが示唆された。さらにCAYとSCHの解析から、遷移状態における活性化エンタルピーはより不利に、一方活性化エントロピー...
【医歯薬学】薬学：創薬 ／タンパク質を含む研究件
❏物理化学的理解に基づく蛋白質間相互作用プロセス制御剤の探索と設計(16H02420)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90271866)
【キーワード】蛋白質-蛋白質相互作用 / 抗体 / 低分子 / 阻害剤 / 熱力学 (他12件)
【概要】本研究では、癌疾患に関連するPPI、細菌感染に関連するPPIなど、創薬へとつながる有力なモデルPPIを選択し、熱力学、速度論、そして計算科学を駆使して、これらPPIの精密な相互作用解析と、抗体や低分子化合物によるPPIに対する阻害機構解明を行った。１つの標的蛋白質に対して、PPIのプロセスに関連する中間体構造を制御する制御剤を得ることに成功した。さらに、これら抗体と低分子それぞれに関する阻害メカニ...
❏赤痢アメーバのプロテアーゼ分泌の分子機構の解明(26293093)
【研究テーマ】寄生虫学(含衛生動物学)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野崎 智義 国立感染症研究所, 寄生動物部, 部長 (60198588)
【キーワード】感染症 / 原虫 / 病原機構 / 膜輸送 / 代謝 (他14件)
【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...
【医歯薬学】薬学：チャネル ／タンパク質を含む研究件
❏新規白内障治療薬の開発を目指したアクアポリン0の機能解明(16K18957)
【研究テーマ】医療系薬学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】中澤 洋介 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (60411708)
【キーワード】水晶体 / 水チャネル / 白内障 / 細胞接着 / アクアポリン (他8件)
【概要】本研究では、水晶体特異的な水チャネルであるアクアポリン0 (AQP0) の物質透過能および、細胞接着能について検討した。 （１）物質透過能解析は、AQP0を恒常的に発現させたL細胞（L-AQP0）および、アフリカツメガエルの卵母細胞を用いて検討した。その結果、AQP0は水だけではなくアスコルビン酸を透過することが明らかとなった。また（２）細胞接着能解析の結果、L-AQP0とベクターコントロールある...
❏膜輸送体の作動機構の構造基盤の解明(24227004)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】濡木 理 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10272460)
【キーワード】X線結晶構造解析 / チャネル / トランスポーター / 遺伝学 / 電気生理学 (他15件)
【概要】イオンチャネルに関しては，新規に同定したMg2+チャネルMgtE，TRICチャネル，P2Xチャネルに関して高分解能の結晶構造に基づき，基質認識機構，輸送制御機構を解明した.トランスポーターに関しては，Ca2+/H+交換輸送体CAX，Fe2+排出輸送体FPN，糖の排出輸送体SWEET，ペプチド輸送体POT，アミノ酸排出輸送体YddG，多剤排出輸送体MATE，膜蛋白質の膜組み込みに働くYidCの高分解...
【医歯薬学】薬学：RNA ／タンパク質を含む研究件
❏中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】X線結晶構造解析
【研究期間】タンパク質
【研究代表者】ＲＮＡ
【キーワード】複合体
【概要】ＲＮＡは多岐にわたる重要な役割を担う生体高分子化合物である。多くの場合、ＲＮＡはパートナー蛋白質と複合体を形成することにより複雑な生体反応を実現している。そのため、ＲＮＡの機能を理解するにはＲＮＡと蛋白質の複合体の構造を原子レベルで明らかにすることが鍵となる。本研究では、ＲＮＡ配列をリボソームＲＮＡに挿入して表面に露出させ、ここに結合するタンパク質を結合させることにより、「ＲＮＡ-蛋白質複合体」を...
❏サリバオミクス解析による唾液を用いた口腔癌スクリーニングに関する研究(19K10304)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】口腔癌 / スクリーニング / 唾液 / サリバオミクス / 代謝物 (他9件)
【概要】本研究は、唾液中のタンパク質、代謝物、そして口腔細菌叢を網羅的に測定・解析（サリバオミクス解析）することで、口腔癌患者と健常者とを高精度に判別することができる唾液中の物質・菌叢を同定することを目的とした。そして唾液を用いた口腔癌のスクリーニング検査を確立することを最終的な目的とした。本研究期間に口腔癌患者100名と健常者100名から安静時唾液を採取し、それらの唾液中に含まれる代謝物、タンパク質、口...
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
【医歯薬学】薬学：DNA ／タンパク質を含む研究件
❏一分子熱伝導率測定によるDNAの熱伝導性の解明とフォノン熱輸送制御(19K21929)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】児玉 高志 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (10548522)
【キーワード】ナノスケール伝熱 / 一分子測定 / ナノ/マイクロ加工 / DNA (他15件)
【概要】DNAに代表される生体由来の共有結合性擬一次元材料は、分子レベルで配列制御が可能であることから、その熱伝導性に注目が集まっている。本研究では、マイクロデバイス定常法とブリッジ回路を組み合わせた超高感度熱測定法を利用し、低熱伝導材料の熱伝導率の定量を試みた。分子長の比較的長いホヤ由来のセルロースナノファイバーを実験試料として選定し、測定を行った結果、常温でファイバー1本の熱伝導率は約2.2 W/m/...
❏変形と回転の幾何学に基づく複雑分子システムの集団運動と機能の解明(23740300)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011-04-28 - 2015-03-31
【研究代表者】柳尾 朋洋 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (40444450)
【キーワード】統計力学 / 非線形力学 / 幾何学 / DNA / クラスター (他22件)
【概要】本研究課題では、原子分子集合体や生体高分子などの高度な秩序構造と機能を有する階層的分子システムの集団運動のメカニズムを、統計力学、非線形力学、幾何学の手法に基づき明らかにする研究を進めた。特に、オブレート-プロレート遷移や解離反応など、質量分布を大きく変える原子分子集合体の集団運動の駆動機構や、DNAを始めとする生体高分子の非対称な弾性特性と高次構造の形成機構の一端を明らかにした。さらに、分子系と...
❏プロテオミクス基盤技術としてのオンチップ無細胞遺伝子工学創成(20550148)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】野島 高彦 北里大学, 一般教育部, 講師 (00291930)
【キーワード】DNA / GFP / PCR / キャピラリー電気泳動 / タンパク質 (他23件)
【概要】酵素的なDNA 増幅反応と,増幅されたDNAをオンチップ電気泳動で分離する手段を組み合わせることにより,遺伝情報の発現に必要な配列をコードしたDNAの組換え,組み替えられた目的DNAの選別,DNAからmRNAへの転写,mRNAからタンパク質への翻訳,翻訳されたタンパク質の検出までの一連の流れを,細胞の助けを借りることなく達成する手法を開発した. ...
【医歯薬学】薬学：発現制御 ／タンパク質を含む研究件
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
❏翻訳速度リズムの変動が翻訳共役的フォールディングに与える影響(17K15073)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】丹羽 達也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50588530)
【キーワード】タンパク質フォールディング / タンパク質翻訳 / ショットガンプロテオミクス / 翻訳共役的フォールディング / 蛋白質 (他8件)
【概要】タンパク質翻訳の速度変化のリズムがタンパク質フォールディングに与える影響を網羅的に調べるために、プロリンが連続する配列の翻訳を促進する因子であるEF-Pの有無、および細胞内でのコピー数が少ないtRNA（レアtRNA）の補完による影響をショットガンプロテオミクスなどの手法で解析した。しかしながら、EF-Pについてはフォールディングに影響するようなモデルタンパク質を見つけることができず、レアtRNA補...
❏オンチップ共発現マイクロアレイによる転写制御ネットワークの精密解析(22658111)
【研究テーマ】応用分子細胞生物学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (50327673)
【キーワード】プロテオーム / 蛋白質 / 遺伝子 / バイオテクノロジー / 発現制御
【概要】プロテインマイクロアレイは、1枚のスライド上に数千種類のタンパク質を固定したもので、大規模なタンパク質相互作用の検出などに利用されている。我々は、鋳型DNAと抗体をスライド上に固定し、スライド上でタンパク質を合成・捕捉するオンチップ転写翻訳マイクロアレイを開発した。さらに我々は、1つのスポット内で2種類のタンパク質を同時に発現させ、相互作用解析を行うオンチップ共発現マイクロアレイを開発した。この手...
【医歯薬学】薬学：がん ／タンパク質を含む研究件
❏小区分47050:環境および天然医薬資源学関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】天然物
【研究期間】阻害剤
【研究代表者】Notch
【キーワード】進化
【概要】真核生物では、ゲノムDNAはクロマチンを形成することで細胞核内に収納されている。クロマチンは、DNAを損傷から保護する役割を担っていると考えられているが、一方で、DNA損傷修復に対して阻害的にも働く。細胞には、ゲノムDNA二重鎖切断損傷を正確に修復するための機構が備わっている。増殖時の細胞では、複製された染色体を鋳型にした相同組換え修復（HRR）によって二重鎖切断修復を行うことが可能となる。他方、...
❏細胞内の創薬ターゲットに対するがん細胞選択的な膜透過抗体医薬の開発(20H04535)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
【キーワード】蛋白質 / 核酸 / 癌 / バイオテクノロジー / 共焦点顕微鏡
【概要】本研究計画では、これまで創薬ターゲットとすることが困難であったがん細胞内の疾患標的に結合するバイオ医薬を、がん細胞選択的に細胞内に送達させることで、２重の鍵をもつきわめて副作用の少ないがん細胞選択的膜透過バイオ医薬を開発することを目的としている。細胞内の疾患標的に対するバイオ医薬として、mRNAディスプレイ法により当研究室で作製済みのアンドロゲン受容体（AR）スプライスバリアント7 (AR-V7)...
❏幹細胞制御を目指した天然物基盤生死の天秤シグナルモジュレーターの創成(18H02582)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
【キーワード】天然物 / 阻害剤 / Notch / 進化 / Hes1 (他16件)
【概要】生体内には生命の維持に重要であるが，ひとたび変異等で異常亢進すると疾病の原因となる，生死の天秤とも呼べる重要なシグナル伝達が存在する．我々はこれらシグナルのモジュレーターを，独自のタンパク質および細胞アッセイを用いて活性天然物を亜熱帯植物および放線菌エキスライブラリーから探索した．また単離した化合物の全合成および誘導体合成と活性評価も行った．さらには微生物の休眠遺伝子活性化法として，微生物―動物細...
【医歯薬学】薬学：低分子化合物 ／タンパク質を含む研究件
❏基質結合部位予測に向けたタンパク質局所構造の高速比較法の開発(23500374)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011-04-28 - 2015-03-31
【研究代表者】富井 健太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, ゲノム情報研究センター, 研究チーム長 (40357570)
【キーワード】タンパク質 / 基質結合部位 / 機能部位 / 低分子医薬品 / 低分子化合物 (他6件)
【概要】本研究では、タンパク質基質結合部位の粗視化と高速なソートアルゴリズムの適用により、大量の結合部位の比較を可能とする新たな手法を開発した。タンパク質立体構造データベース全体の規模の既知及び潜在的基質結合部位に対して開発手法を適用し、その比較結果を収載したデータベースPoSSuMを構築と公開を行った。現在PoSSuMは、550万の既知及び潜在的基質結合部位を比較して得られた4,900万の類似結合部位ペ...
❏蛋白質メカニズムの階層的理解に関する研究(22651079)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】上條 俊介 東京大学, 大学院・情報学環, 准教授 (70334357)
【キーワード】アミロイド線維 / アルギニン / アルツハイマー病 / 低分子化合物 / ファージディスプレイ (他15件)
【概要】タンパク質の機能改変を行うタンパク質工学においては、従来、生化学的研究とインフォマティクス的研究が独立に行われている場合が多く、タンパク質のメカニズム解明の新たなブレークスルーのためには、実験とインフォマティクスを相乗的に結びつけ新たな発見に導く融合的研究が必要である。本研究では、実験手法としてのファージディスプレイ法と、情報学的手法としての最適化を組み合わせることにより、アミロイドタンパクの凝集...
【医歯薬学】薬学：神経細胞 ／タンパク質を含む研究件
❏メモリー型蛍光プローブの創製(15K13720)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】環状核酸 / 蛍光 / メモリ / 細胞 / モデル小動物 (他8件)
【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...
❏超高速２光子励起顕微鏡による革新的神経細胞観察法の実践(23300121)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】分子動態 / タンパク質 / 神経細胞 / シナプス / 活動電位 (他14件)
【概要】新規に開発した2光子励起顕微鏡システムを用い多点で同時に蛍光相関分光法(FCS)を適用することにより、1) 神経細胞樹状突起の細胞質中を高速に移動するタンパク質分子の動態を捉えること、および2) 神経細胞の膜電位計測を同時多点で行うことを目的とした。GFP発現プラスミドあるいはGFP融合CamKIIタンパク質発現プラスミドをマウス由来初代培養神経細胞に発現させ細胞質の複数点から蛍光強度変化の記録を...
❏細胞種特異的アダプター(AP)複合体の細胞および個体レベルでの機能解析(15370042)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】大野 博司 独立行政法人理化学研究所, 免疫系構築研究チーム, チームリーダー (50233226)
【キーワード】小胞輸送 / 神経細胞 / 上皮細胞 / 胃酸分泌障害 / SNAP25 (他18件)
【概要】神経細胞および上皮細胞という、高等多細胞生物に特徴的であり、かつ高次機能の一端を担う細胞群の機能を、それぞれの細胞種に限局して発現しているAP複合体を中心に、細胞および個体レベルで解析した結果以下のような成果が得られた。 1.腸管間質に発現する転写因子、Foxl1欠損マウスでは胃酸分泌障害が認められる。静止時の胃壁細胞では、プロトンポンプであるH,K-ATPaseが細胞内顆粒に留まっているが、胃酸...
【医歯薬学】薬学：炎症 ／タンパク質を含む研究件
❏プロスタグランジンＤ2による脳機能と炎症反応の相互作用機構の解明(16H01881)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】裏出 良博 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (10201360)
【キーワード】睡眠 / 炎症 / 肥満 / 筋ジストロフィー / 血管新生 (他25件)
【概要】プロスタグランジン（PG)D2を作るL型とH型の合成酵素、及び、その受容体DPとCRTH2に対する抗体や遺伝子操作マウスを作成して、睡眠や炎症における関与を調べた。脳のくも膜のL型酵素がPGD2を産生し、アデノシンを介して側坐核のA2A受容体発現神経を刺激して睡眠を起こすことを証明した。新生血管に発現するDP受容体が癌組織への血管新生を抑制することを見出した。高脂肪食により未成熟脂肪細胞でL型酵素...
❏運動誘発性炎症作用における翻訳動態変化の網羅的解析(26560370)
【研究テーマ】スポーツ科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】鈴木 克彦 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)
【キーワード】運動 / 翻訳動態 / Ribosome profiling / 次世代シーケンサー / マウス (他17件)
【概要】これまで多くの研究がなされてきた転写動態変化に関連する作用機序に加え、翻訳動態変化も生体システムに重要な影響を及ぼしている。また近年、これまでは技術的に困難であった翻訳動態変化を網羅的に解析可能な技術（Ribosome profiling）が開発され、次世代シーケンサーにより解析することで、それぞれのmRNAが実際はどの程度翻訳されていたのかを網羅的かつ１塩基単位の高精度で解析することができるよう...
【医歯薬学】薬学：トランスクリプトミクス ／タンパク質を含む研究件
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】薬学：転写因子 ／タンパク質を含む研究件
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
❏人工機能性分子の酵素修飾による蛋白質の細胞内および細胞膜への導入と細胞機能の改変(21760634)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】山口 哲志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80398106)
【キーワード】蛋白質 / 細胞内導入 / 酵素 / 細胞免疫療法 / 癌 (他16件)
【概要】酵素を用いて蛋白質のC末端特異的に合成分子を修飾し、効率よく細胞膜および細胞質に蛋白質を導入する技術を開発した。PEG脂質を細胞膜上で目的蛋白質に修飾する技術を開発し、この技術を使って癌細胞上に抗体を導入して樹状細胞による癌細胞の貪食効率を向上することに成功した。また、ラジカル発生色素を含む細胞膜透過ペプチドを目的蛋白質に修飾し、光照射によって目的蛋白質を細胞質内へ導入する技術も開発した。 ...
❏転写発現制御機構を解析するパーザ、文法、辞書の構築(11780251)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】角田 達彦 理化学研究所, 遺伝子多型情報解析研究チーム, チームリーダー(研究職) (10273468)
【キーワード】転写制御 / 転写因子 / 転写因子結合配列 / p53 / プロモータ (他13件)
【概要】この研究では,大量のプロモータ配列を用いた転写制御機構の解析方法の提案,転写因子間相互作用を中心とした転写因子の知識のデータベース化と整備,転写因子結合部位予測の精度向上,転写因子間相互作用に基づく転写制御構造の予測,そして実際の実験系でのプロモータ配列の解析を行なった.まず,文献検索では,医学生物学文献抄録データベースMEDLINE上で(A)(ヒトまたは脊椎動物)かつ(転写因子)かつ(タンパク相...
【医歯薬学】薬学：神経変性疾患 ／タンパク質を含む研究件
❏原因蛋白質の生物種差解析による神経変性疾患の病態解明(18H02338)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】チェンバーズ ジェームズ 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (00621682)
【キーワード】神経変性疾患 / 生物種差 / プロテイノパシー / β-amyloid / α-synuclein (他15件)
【概要】本研究では、神経変性疾患の原因蛋白質の性質と病変形成との関連性を生物種間で比較した。その結果、アシカなど複数の動物種においてヒトのアルツハイマー病と同様の病変が脳に形成されることを発見した。そして原因蛋白質の性質（アミノ酸配列、発現アイソフォーム、凝集性など）が、動物種ごとの病変形成の違いと関連することを明らかにした。また、異なる原因蛋白質が、リン酸化酵素の活性化を介して相互作用し、病変形成を促進...
❏酸素分子が制御する細胞内タンパク質への銅イオン供給メカニズム(25291028)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】古川 良明 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40415287)
【キーワード】銅シャペロン / 神経変性疾患 / タンパク質フォールディング / SOD1 / タンパク質凝集 (他11件)
【概要】銅イオンは生命活動に必須の構成成分で、さまざまなタンパク質と結合することにより、酵素活性の中心として機能している。生体内での存在量は微量なレベル（成人で80 mg）に調節され、遺伝的要因や過剰な摂取・欠乏による濃度異常は多くの疾患の原因となる。本課題の遂行により、生体内におけるタンパク質への銅イオン輸送メカニズムの一端が明らかとなり、銅イオン輸送制御の破綻が発症要因となるヒト疾患の病理メカニズムに...
❏脳領域依存的なアミロイドベータ蛋白質蓄積の分子機構解明(22300118)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】柳澤 勝彦 独立行政法人国立長寿医療研究センター, 研究所, 副所長 (10230260)
【キーワード】神経変性疾患 / 蛋白質 / 痴呆 / 糖鎖 / アルツハイマー病 (他10件)
【概要】脳内の領域特異的なアミロイドベータ蛋白質(Ass)蓄積は当該領域の神経細胞膜を形成する脂質分子の構成に依存することが、剖検脳より調製した神経細胞膜の再構成実験により示された。一方、神経細胞膜上にあってAss重合を誘導するガングリオシドとAssとの分子レベルでの相互作用について、ガングリオシドを組み込んだ小型の人工的脂質膜での蛋白質と糖脂質の結合特異性に関する体系的なNMR計測が実施可能であることが...
【医歯薬学】薬学：転写制御 ／タンパク質を含む研究件
❏根の形態形成を制御するGRAS/IDDファミリーによる転写制御機構の構造研究(17K07448)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 良憲 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50452529)
【キーワード】X線結晶構造解析 / 転写制御 / 分子認識 / GRASファミリー / 結晶構造解析 (他14件)
【概要】植物の根の形態形成に関与するGRASファミリーと転写因子IDDファミリーの相互作用に着目して、構造生物学的・生化学的手法を用いてより詳細な転写制御の分子機構の解析を行った。GRASファミリーのSCL3とIDDファミリー複合体のX線結晶構造解析を行った結果、既存のGRAS-IDD相互作用とは異なる新規の相互作用であることが明らかとなった。また、生化学的な解析から転写因子IDDファミリーとGRASタン...
❏転写発現制御機構を解析するパーザ、文法、辞書の構築(11780251)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】角田 達彦 理化学研究所, 遺伝子多型情報解析研究チーム, チームリーダー(研究職) (10273468)
【キーワード】転写制御 / 転写因子 / 転写因子結合配列 / p53 / プロモータ (他13件)
【概要】この研究では,大量のプロモータ配列を用いた転写制御機構の解析方法の提案,転写因子間相互作用を中心とした転写因子の知識のデータベース化と整備,転写因子結合部位予測の精度向上,転写因子間相互作用に基づく転写制御構造の予測,そして実際の実験系でのプロモータ配列の解析を行なった.まず,文献検索では,医学生物学文献抄録データベースMEDLINE上で(A)(ヒトまたは脊椎動物)かつ(転写因子)かつ(タンパク相...
【医歯薬学】薬学：免疫学 ／タンパク質を含む研究件
❏多様なGPCRのシグナル伝達機構の構造生物学的解明(17H04999)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】核磁気共鳴法 / シグナル伝達 / 膜タンパク質 / Gタンパク質共役型受容体 / 脂質二重膜 (他10件)
【概要】Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な細胞外からの刺激に応答する膜タンパク質であり、感覚受容・神経伝達など、様々な生理機能に関与している。本研究では、タンパク質の動的な性質を原子レベルで観測可能な核磁気共鳴（NMR）法を用いて、GPCRの一種であるβ2アドレナリン受容体およびアデノシンA2A受容体の解析をおこなった。これにより、β2アドレナリン受容体が化合物依存的に、多様なシグナルを細胞内...
❏変性タンパク質可溶化技術を利用したがん免疫治療の診断薬開発と個別化医療への応用(16H04580)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】二見 淳一郎 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (00420498)
【キーワード】タンパク質工学 / 腫瘍免疫学 / 化学修飾 / バイオテクノロジー / コンパニオン診断薬 (他17件)
【概要】末梢血に含まれるがん抗原に対する自己抗体をバイオマーカーとして、個人差が大きいがんに対する免疫応答を的確に予測・モニタリングする技術開発に取り組んだ。150種類超の全長ヒトがん抗原の生産リソースを整備し、水溶性で全エピトープを露出するS-カチオン化抗原とluminex法を組み合わせた診断薬プロトタイプを完成した。実際にがん免疫サイクルの活性化を反映する自己抗体の変動を鋭敏に観察することに成功した。...
❏膜透過促進ペプチドとpH応答性低分子抗体を組み合わせた細胞選択的膜透過技術の開発(15K12545)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (50327673)
【キーワード】膜融合ペプチド / 免疫原性 / mRNAディスプレイ / pH応答性一本鎖抗体 / 試験管内進化 (他13件)
【概要】受精や胎盤形成における細胞膜融合に関与するタンパク質の部分ペプチドが、様々な高分子の人為的な膜透過を促進するツールとして利用できる可能性を提唱し、従来の細胞膜透過性ペプチドによるタンパク質の細胞質送達効率を数十倍向上させることができ、かつ、免疫原性の懸念がないヒト由来の膜透過促進ペプチドを発見した。また、我々が開発したPURE mRNAディスプレイ法を用いて、膜抗原に中性pH（細胞外）で結合し酸性...
【医歯薬学】薬学：薬学 ／タンパク質を含む研究件
❏核磁気共鳴法を用いたGタンパク質共役型受容体によるシグナル制御機構の解明(21H02410)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】シグナル伝達 / 薬学 / 生物物理 / 蛋白質
【概要】
❏動的構造に基づいた創薬標的膜タンパク質の動作機構解明(20K21473)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】シグナル伝達 / 薬学 / 生物物理 / 蛋白質
【概要】(1) モデルタンパク質を用いた安定同位体標識条件の最適化 前年度に引き続き、膜タンパク質などの核磁気共鳴（NMR）解析においてボトルネックとなっている、安定同位体標識技術の開発をおこなった。前年度までに緑色蛍光タンパク質（GFP）の発現量を指標に、培地に添加するアミノ酸や血清などの添加物の量、タイミングの検討を進めてきた。本年度は、モデルタンパク質として20種類のアミノ酸を含むチオレドキシン（T...
❏多様なGPCRのシグナル伝達機構の構造生物学的解明(17H04999)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】核磁気共鳴法 / シグナル伝達 / 膜タンパク質 / Gタンパク質共役型受容体 / 脂質二重膜 (他10件)
【概要】Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な細胞外からの刺激に応答する膜タンパク質であり、感覚受容・神経伝達など、様々な生理機能に関与している。本研究では、タンパク質の動的な性質を原子レベルで観測可能な核磁気共鳴（NMR）法を用いて、GPCRの一種であるβ2アドレナリン受容体およびアデノシンA2A受容体の解析をおこなった。これにより、β2アドレナリン受容体が化合物依存的に、多様なシグナルを細胞内...
【医歯薬学】薬学：共焦点顕微鏡 ／タンパク質を含む研究件
❏細胞内の創薬ターゲットに対するがん細胞選択的な膜透過抗体医薬の開発(20H04535)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
【キーワード】蛋白質 / 核酸 / 癌 / バイオテクノロジー / 共焦点顕微鏡
【概要】本研究計画では、これまで創薬ターゲットとすることが困難であったがん細胞内の疾患標的に結合するバイオ医薬を、がん細胞選択的に細胞内に送達させることで、２重の鍵をもつきわめて副作用の少ないがん細胞選択的膜透過バイオ医薬を開発することを目的としている。細胞内の疾患標的に対するバイオ医薬として、mRNAディスプレイ法により当研究室で作製済みのアンドロゲン受容体（AR）スプライスバリアント7 (AR-V7)...
❏新規のヒト由来膜透過促進ペプチドを利用したバイオ医薬の細胞選択的DDSの開発(17H02103)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
【キーワード】抗体 / ペプチド / 核酸 / ドラッグデリバリーシステム / 細胞膜透過 (他9件)
【概要】標的分子に対して高い特異性と親和性をもつ抗体／ペプチド／核酸などのバイオ医薬は、従来の低分子化合物医薬と比べて副作用が少なく、治療効果が高い究極の分子標的薬として注目されているが、細胞膜透過性が低いという欠点があり、効率のよいドラッグデリバリーシステム（DDS）の開発が求められていた。本研究では、我々が発見した膜透過促進ペプチドを利用して、抗体／ペプチド／核酸を従来よりも効率よく細胞質に送達できる...
❏膜透過促進ペプチドとpH応答性低分子抗体を組み合わせた細胞選択的膜透過技術の開発(15K12545)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (50327673)
【キーワード】膜融合ペプチド / 免疫原性 / mRNAディスプレイ / pH応答性一本鎖抗体 / 試験管内進化 (他13件)
【概要】受精や胎盤形成における細胞膜融合に関与するタンパク質の部分ペプチドが、様々な高分子の人為的な膜透過を促進するツールとして利用できる可能性を提唱し、従来の細胞膜透過性ペプチドによるタンパク質の細胞質送達効率を数十倍向上させることができ、かつ、免疫原性の懸念がないヒト由来の膜透過促進ペプチドを発見した。また、我々が開発したPURE mRNAディスプレイ法を用いて、膜抗原に中性pH（細胞外）で結合し酸性...
【医歯薬学】薬学：構造生物学 ／タンパク質を含む研究件
❏多様なGPCRのシグナル伝達機構の構造生物学的解明(17H04999)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】核磁気共鳴法 / シグナル伝達 / 膜タンパク質 / Gタンパク質共役型受容体 / 脂質二重膜 (他10件)
【概要】Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、様々な細胞外からの刺激に応答する膜タンパク質であり、感覚受容・神経伝達など、様々な生理機能に関与している。本研究では、タンパク質の動的な性質を原子レベルで観測可能な核磁気共鳴（NMR）法を用いて、GPCRの一種であるβ2アドレナリン受容体およびアデノシンA2A受容体の解析をおこなった。これにより、β2アドレナリン受容体が化合物依存的に、多様なシグナルを細胞内...
❏次世代の高磁場生体固体ＮＭＲ法の開発とアミロイドとリガンド相互作用の構造生物学(15K21772)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】国際共同研究加速基金(帰国発展研究)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】石井 佳誉 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (40799045)
【キーワード】固体NMR / 構造生物学 / 高分解能化 / タンパク質 / アミロイド (他13件)
【概要】本研究では、構造生物学の分野で進展が著しい固体NMRの次世代測定法開発とアミロイド構造生物学への応用を3つの課題を通して行った。NMR法の根本的問題である感度と分解能の問題を解決するため、(1) 超高速マジック角回転(MAS)法を使った微量生体試料観測のための固体NMR法と(2) 分解能向上のための高次元固体NMR法を開発した。 (3)アルツハイマー病に関連したアミロイドとリガンド分子の相互作用の...
❏P型ATPaseによる能動輸送機構の構造的解明(16H02499)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊島 近 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (70172210)
【キーワード】イオンポンプ / 膜蛋白質 / 結晶解析 / エネルギー変換 / 構造生物学 (他7件)
【概要】本研究は、イオン能動輸送機構の完全な理解を第一の目標とし、特に、既に10の中間状態の構造決定に成功しているCa2+ポンプを対象に、イオンポンプは「どうしてそういう構造をとる必要があるのか」を追求した。イオン通路のゲート残基の変異体の結晶構造からプロトンの対向輸送の意義を解明し、Ca2+非存在下でATPを結合した状態の結晶から、ATPのみで起こる構造変化を明らかにした。さらに、4状態のCa2+ポンプ...
【医歯薬学】薬学：代謝物 ／タンパク質を含む研究件
❏サリバオミクス解析による唾液を用いた口腔癌スクリーニングに関する研究(19K10304)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】口腔癌 / スクリーニング / 唾液 / サリバオミクス / 代謝物 (他9件)
【概要】本研究は、唾液中のタンパク質、代謝物、そして口腔細菌叢を網羅的に測定・解析（サリバオミクス解析）することで、口腔癌患者と健常者とを高精度に判別することができる唾液中の物質・菌叢を同定することを目的とした。そして唾液を用いた口腔癌のスクリーニング検査を確立することを最終的な目的とした。本研究期間に口腔癌患者100名と健常者100名から安静時唾液を採取し、それらの唾液中に含まれる代謝物、タンパク質、口...
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】薬学：水素結合 ／タンパク質を含む研究件
❏水素結合の方向性を厳密に取り扱った高信頼度な蛋白質分子力場の開発(21K03489)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】苙口 友隆 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90589821)
【キーワード】蛋白質 / 構造アンサンブル / 分子力場 / 分子動力学シミュレーション / 蛋白質分子力場 (他6件)
【概要】本研究課題は、申請者が開発してきた多点電荷原子モデルを導入した分子力場を電荷分布と共有結合項の両方に関して最適化を行うことで、水素結合を正しく取り扱い、かつ生体分子構造に関する実験データを再現できる分子力場を開発することを目的としている。分子力場を検証できる実験データとして最適なものは、蛋白質の構造アンサンブルに関する情報を与えてくれるものである。そのような実験手法としては溶液X戦散乱（SAXS）...
❏構造に基づく理論的手法による光合成蛋白質におけるプロトン移動機構の解明(26800224)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (20514516)
【キーワード】光合成 / プロトン移動 / 水分解 / 量子化学 / 分子動力学 (他18件)
【概要】高等植物・藻類が行っている酸素発生型の光合成では，光化学系II (PSII) 蛋白質が光エネルギーを使って水分子を分解し，１つの酸素分子と４つのプロトンが発生する．この水分解反応の機構を量子化学的計算によって明らかにした．４段階からなる水分解反応において，第一段階で１つのプロトンがPSIIの活性部位(Mn4CaO5錯体) 近くの水分子鎖を通って排出される．第三段階では，別のプロトンが錯体付近に存在...
❏超高速コヒーレント分光で検証可能な励起エネルギー移動の包括的理論(22740276)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】斉藤 圭亮 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20514516)
【キーワード】光合成 / 蛋白質 / 非線形光学分光 / クロロフィル / 電子移動 (他25件)
【概要】植物や藻類の行う光合成では，蛋白質に埋め込まれた色素が光のエネルギーを集め，そのエネルギーを効率よく伝達している．そのエネルギーは電子移動やプロトン移動を引き起こすことに使われ，水の分解・酸素発生反応を実現している．反応のしくみを明らかにするためには，実験的にだけでなく，理論的に（計算機を用いるなどして計算することによって）アプローチすることも不可欠である．本研究では，実験結果をうまく説明できる理...
【医歯薬学】薬学：コラーゲン ／タンパク質を含む研究件
❏創薬を目指したコラーゲンのケミカルバイオロジー(19390032)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】小出 隆規 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)
【キーワード】医薬分子設計 / ペプチド / コラーゲン / スクリーニング / タンパク質
【概要】コラーゲン結合性をもつ種々の生理活性タンパク質に対する阻害剤を取得するためのhigh-throughput screening系を確立した。この系を用いて、シャペロンHSP47、血液凝固に関わるGlycoprotein VI(GPVI)、von Willebrand因子(VWF)、血管新生阻害活性をもつ色素上皮由来因子(PEDF)、クロストリジウム菌コラゲナーゼに対する阻害剤候補化合物を得た。PE...
❏線維化疾患治療薬を目指した分子シャペロン阻害剤の創製(16689004)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】小出 隆規 新潟薬科大学, 薬学部, 教授 (70322253)
【キーワード】線維化 / コラーゲン / 分子シャペロン / ペプチド / 蛋白質
【概要】1.HSP47阻害剤デザインのためのペプチドシード化合物の最適化 HSP47が認識するコラーゲン3重らせん上の2つのアミノ酸残基に関して、前年度までに得られていた情報を基にして、徹底した構造活性相関データを収集した。すなわち、HSP47が認識するArg残基(第一ファーマコフォア残基)およびそのArgの3残基N-末端側にあるアミノ酸(Yaa-3:第二ファーマコフォア残基)について、非天然アミノ酸を含...
【医歯薬学】薬学：バイオイメージング ／タンパク質を含む研究件
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
❏分泌素過程を制御する分子機構の解明(21790197)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / ミオシン2 / マイクロRNA / ホルモン / 神経内分泌細胞 (他13件)
【概要】私達は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。本研究では、ホルモン分泌制御を行うタンパク質(ミオシン2)を同定し、その機能を生化学・生理学・バイオイメージングなど様々なアプローチで解析することにより、ホルモン分泌の仕組みを分子レベルで理解することが可能となった。 ...
【医歯薬学】薬学：バイオテクノロジー ／タンパク質を含む研究件
❏蛍光免疫センサータンパク質の感度を短期間で向上させるための汎用ツールキットの開発(21K14468)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】朱 博 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70886605)
【キーワード】バイオテクノロジー / タンパク質 / バイオセンサー / 蛍光 / mRNA-display
【概要】
❏細胞内の創薬ターゲットに対するがん細胞選択的な膜透過抗体医薬の開発(20H04535)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
【キーワード】蛋白質 / 核酸 / 癌 / バイオテクノロジー / 共焦点顕微鏡
【概要】本研究計画では、これまで創薬ターゲットとすることが困難であったがん細胞内の疾患標的に結合するバイオ医薬を、がん細胞選択的に細胞内に送達させることで、２重の鍵をもつきわめて副作用の少ないがん細胞選択的膜透過バイオ医薬を開発することを目的としている。細胞内の疾患標的に対するバイオ医薬として、mRNAディスプレイ法により当研究室で作製済みのアンドロゲン受容体（AR）スプライスバリアント7 (AR-V7)...
❏植物利用型有用タンパク質生産における環境制御とその効果の機構解明に関する研究(17H03893)
【研究テーマ】農業環境・情報工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】松田 怜 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20547228)
【キーワード】環境制御 / バイオ医薬品 / 植物工場 / 一過性遺伝子発現 / ベンサミアナタバコ (他18件)
【概要】一過性遺伝子発現法を用いた植物利用型有用タンパク質生産における，遺伝子導入前後の栽培環境条件の影響，および遺伝子導入後の気温が有用タンパク質生産量に及ぼす影響のメカニズムを明らかにすることを目的とした。遺伝子導入後の高PPFDおよび高CO2濃度がヘマグルチニン（HA）生産に必ずしも効果的ではないこと，および遺伝子導入前のPPFDおよび気温制御が遺伝子導入後のHA生産にとって重要であることが明らかと...
【医歯薬学】薬学：糖鎖 ／タンパク質を含む研究件
❏新規遷移金属触媒アミド化反応による疾患治療(16H03287)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】田中 克典 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (00403098)
【キーワード】化学合成 / 生体分子 / 蛋白質 / 糖鎖 / 生体内合成化学治療
【概要】体内の狙った臓器で選択的に金属触媒反応を起こすには、二つの問題を解決しなければならない。一つ目は、どのように体内で不安定な金属触媒を短時間で臓器に運ぶかという問題である。二つ目は、体内にさまざまな分子が存在する中で、どのような金属触媒反応を選択的に進行させるかという問題である。報告者らは、アルブミン糖鎖クラスターを「遷移金属触媒の運び屋」として活用することにより、哺乳動物内での金属触媒反応に初めて...
❏微生物のシステイングリコシダーゼの構造機能解析と反応機構解明(15H02443)
【研究テーマ】応用生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】伏信 進矢 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00302589)
【キーワード】酵素 / タンパク質 / 有機化学 / 応用微生物学 / 糖鎖 (他10件)
【概要】求核触媒が亜鉛に結合したCysという全く新しいタイプの活性中心を持つ糖質加水分解酵素（β-L-Araf-ase）であるHypBA1を見出し、反応機構の検証と関連酵素（タンパク質）の解析を行った。β-L-Araf-aseの活性中心と化学選択的に反応する阻害剤の立体選択的合成法を確立し、これを用いることによりHypBA1の全反応ステップの立体構造を解明した。さらに、新規β-L-Araf-aseを発見し...
❏癌細胞上での革新的化学合成と非侵襲的イメージングの融合による癌転移の可視化と制御(23681047)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】田中 克典 独立行政法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 糖鎖 / 天然 / プローブ / タンパク質 (他17件)
【概要】報告者が開発した高速反応を用いて、温和な条件下で癌細胞表面を蛍光標識し、マウスに導入して、非侵襲的な分子イメージングで癌転移を可視化した。特に、細胞表層糖鎖遺伝子を操作した癌細胞について転移を検討し、糖鎖構造に起因する癌転移への影響を生きた動物レベルで検証した。一方、同様の高速反応を用いて、細胞表面に様々な糖鎖やPETイメージングのポジトロン放出核種を効率的に導入する手法を確立した。さらに、細胞表...
【医歯薬学】薬学：凝集体 ／タンパク質を含む研究件
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
❏加齢に伴い変動するアミロイド凝集体の網羅的プロテオーム解析(23659150)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】樋口 京一 信州大学, 医学系研究科, 教授 (20173156)
【キーワード】加齢医学 / 老化 / アミロイド / 疾患モデル動物 / 質量分析 (他14件)
【概要】若齢から老齢に至るマウスからアミロイド線維／凝集体を分取し、網羅的プロテオーム解析を行った。 マウスを２ヶ月齡～28ヶ月齡で屠殺し、肝臓、脳、心臓及び筋肉を採取した。またマウスにアミロイド線維を投与しアミロイドーシスを誘発して4～10ヶ月後に臓器を採取した。これらの臓器よりアミロイド線維／凝集体を分取し、LC/MS/MSシステムで蛋白質の網羅的同定と定量を行った。 1. 老齢マウス脳で有意に増加す...
【医歯薬学】看護学：イメージンク ／タンパク質を含む研究件
❏メモリー型蛍光プローブの創製(15K13720)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】環状核酸 / 蛍光 / メモリ / 細胞 / モデル小動物 (他8件)
【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...
❏超解像イメージングを革新する蛍光プローブの創製(15H03833)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00323501)
【キーワード】蛍光 / イメージング / 細胞 / 超高解像度 / タンパク質
【概要】本研究ではライブセル超解像イメージングの実現に向けて，今までにない全く新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行なった．青色光受容体のプロテインエンジニアリングに基づいて開発して蛍光プローブについて，実際にライブセル超解像イメージングにおける有用性を実証することができた．本研究によりライブセル超解像イメージングという新しい世界が実現し，様々な生命現象を極めて高い空間分解能で観察できるようになるだろう...
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
【医歯薬学】看護学：データベース ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質界面の複雑ダイナミクスの解析：機械学習とMD計算に基づく新手法の開拓(18K05025)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学 / 機械学習 / シミュレーション / 分子動力学シミュレーション / 古典力学 (他11件)
【概要】機械学習技術の発展により、人工知能は画像認識やチェスや囲碁などの分野において人間の知能を凌駕するようになってきた。近年、AlphaFoldのような先進的なタンパク質構造予測技術においても、機械学習が中心的な役割を担っている。本研究では、こうした機械学習技術を分子科学に導入することによって、タンパク質間に見られる重要なダイナミクス現象を解き明かしていくことを目指している。 これまでの研究で、基本的な...
❏タンパク質電子構造DBシステムの拡充(17K00395)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平野 敏行 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60451887)
【キーワード】タンパク質 / 電子状態 / 量子化学 / 電子状態計算 / 密度汎関数法 (他12件)
【概要】タンパク質電子状態計算において、電子状態計算の高速化・効率化および計算構造モデリングとQCLO法に基づく電子状態計算の自動化に関する研究開発を行った。GPUによって電子状態計算の高速化し、メモリマップドファイルによって限られた計算機資源でのタンパク質電子状態計算の達成を実現した。QCLO法に基づく自動計算プログラムの機能追加・改良を施し、入力コードの保守性・視認性を向上させた。電子状態計算に基づく...
❏基質結合部位予測に向けたタンパク質局所構造の高速比較法の開発(23500374)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011-04-28 - 2015-03-31
【研究代表者】富井 健太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, ゲノム情報研究センター, 研究チーム長 (40357570)
【キーワード】タンパク質 / 基質結合部位 / 機能部位 / 低分子医薬品 / 低分子化合物 (他6件)
【概要】本研究では、タンパク質基質結合部位の粗視化と高速なソートアルゴリズムの適用により、大量の結合部位の比較を可能とする新たな手法を開発した。タンパク質立体構造データベース全体の規模の既知及び潜在的基質結合部位に対して開発手法を適用し、その比較結果を収載したデータベースPoSSuMを構築と公開を行った。現在PoSSuMは、550万の既知及び潜在的基質結合部位を比較して得られた4,900万の類似結合部位ペ...
【医歯薬学】看護学：構造 ／タンパク質を含む研究件
❏高次生命現象を制御する鋳型非依存的RNA合成酵素の構造と機能(18H03980)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】X線結晶構造解析 / タンパク質 / ＲＮＡ / 複合体 / 分子機構 (他21件)
【概要】本研究では、高次生命現象を支配する鋳型非依存的ＲＮＡ合成酵素のうち、let7 miRNAの発現を制御するTUT4/7によるポリU付加の分子機構をLin28と相互作用するTUT4/7の領域の構造解析、生化学的解析より明らかにした。また、U6 snRNAの成熟化に関わるTUT1によるポリU付加の分子機構をTUT1とU6 snRNAの複合体構造解析、生化学的解析より明らかにした。RNAのポリA鎖にA/G...
❏RNA合成酵素複合体の分子構造進化基盤(26251009)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-06-27 - 2017-03-31
【研究代表者】富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
【キーワード】RNA / 構造 / 反応機構 / 反応分子機構 / ヌクレオチド転移酵素 (他13件)
【概要】本研究ではtRNA末端を合成するCC-、A-、CCA-付加酵素、翻訳因子と複合体を形成するRNA合成酵素の反応分子機構を明らかにした。CC付加酵素では、tRNAがCC合成過程で酵素上を回転し、転移することによって１つの活性部位で２つのCが付加される機構を明らかにした。また、A付加酵素はtRNA上腕部の長さを測ることによって、末端のAが欠けたtRNAのみにAを付加する機構を明らかにした。また、CCA...
❏インフルエンザウィルスのプロトンチャネルの高次構造の一分子観測(23685002)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】藤芳 暁 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70371705)
【キーワード】タンパク質 / １分子観察 / 低温 / 分光 / 構造 (他14件)
【概要】温度1.5 Kに冷却した生体分子の三次元イメージングをするための１分子蛍光顕微鏡を開発した。この顕微鏡の特性をＱdotにより評価した。まず、この顕微鏡は635, 532, 405 nmのどの波長でも色収差なく使用することが可能であった。さらに、その焦点付近の光分布（点像分布関数）は理論値の1.2倍以下であった。これを用いて、２個の分子の位置決定精度（解像度）を見積もったところ、焦平面方向が3 nm...
【医歯薬学】看護学：生体機能利用 ／タンパク質を含む研究件
❏タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築(16K14494)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)
【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...
❏高機能化タンパク質ナノスフィアによるがん細胞ターゲッティング(26289310)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】小畠 英理 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (00225484)
【キーワード】タンパク質 / ナノ粒子 / DDS / 抗がん / 生体機能材料 (他10件)
【概要】疎水性温度応答性ポリペプチドとポリアスパラギン酸の融合タンパク質が、加温により直径30 nm程度の均一なナノスフィアを形成することが明らかとなった。このナノスフィアは、分子設計により表面に任意の機能タンパク質を提示することが可能であり、内部は疎水性コアを形成するため、疎水性化合物を容易に内包することができる。これを利用してがん細胞への特異的送達を行うため、表面に分子認識機能を有する分子を提示し、内...
【医歯薬学】看護学：生体材料 ／タンパク質を含む研究件
❏一分子熱伝導率測定によるDNAの熱伝導性の解明とフォノン熱輸送制御(19K21929)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】児玉 高志 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (10548522)
【キーワード】ナノスケール伝熱 / 一分子測定 / ナノ/マイクロ加工 / DNA (他15件)
【概要】DNAに代表される生体由来の共有結合性擬一次元材料は、分子レベルで配列制御が可能であることから、その熱伝導性に注目が集まっている。本研究では、マイクロデバイス定常法とブリッジ回路を組み合わせた超高感度熱測定法を利用し、低熱伝導材料の熱伝導率の定量を試みた。分子長の比較的長いホヤ由来のセルロースナノファイバーを実験試料として選定し、測定を行った結果、常温でファイバー1本の熱伝導率は約2.2 W/m/...
❏タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築(16K14494)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)
【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...
❏機能化蛋白質針によるハエの個体寿命・発生分化制御(26560433)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】上野 隆史 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (70332179)
【キーワード】タンパク質工学 / ケミカルバイオロジー / 一酸化炭素 / フェリチン / バクテリオファージ　T４ (他11件)
【概要】今回の研究により、（１）タンパク質複合体のCO輸送体としての有用性、（２）針タンパク質の表面電荷改変によるハエ幼虫脳への集積制御が達成された。同時に、今後の課題として、ROSやNO研究の前例があるeye discを用いた評価、また、ROSのイメージングに加え、抗体染色によるHOやNOSの発現評価、COの関与する酵素sGCの活性阻害評価によって器官やモデル個体を用いた詳細な検討を進めていく。 ...
【医歯薬学】看護学：老化 ／タンパク質を含む研究件
❏環境変化に応答してRho1GTPaseがシグナルアウトプットを変化させる仕組み(16H04781)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 知史 早稲田大学, 国際学術院, 教授 (60519320)
【キーワード】RhoGTPase / PKC / PP2A / 酵母 / Rho1 (他17件)
【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...
❏加齢に伴い変動するアミロイド凝集体の網羅的プロテオーム解析(23659150)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】樋口 京一 信州大学, 医学系研究科, 教授 (20173156)
【キーワード】加齢医学 / 老化 / アミロイド / 疾患モデル動物 / 質量分析 (他14件)
【概要】若齢から老齢に至るマウスからアミロイド線維／凝集体を分取し、網羅的プロテオーム解析を行った。 マウスを２ヶ月齡～28ヶ月齡で屠殺し、肝臓、脳、心臓及び筋肉を採取した。またマウスにアミロイド線維を投与しアミロイドーシスを誘発して4～10ヶ月後に臓器を採取した。これらの臓器よりアミロイド線維／凝集体を分取し、LC/MS/MSシステムで蛋白質の網羅的同定と定量を行った。 1. 老齢マウス脳で有意に増加す...
❏タウオパチー患者脳のタウ蛋白における異常修飾の検索、同定(12680727)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】長谷川 成人 財団法人東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (10251232)
【キーワード】タウ / 微小管 / 神経変性疾患 / リン酸化 / スプライシング (他18件)
【概要】(1)新規タウ遺伝子変異に関する解析 国内外で発見された新規のタウ遺伝子変異の変異効果の解析と、患者剖検脳の可溶性、不溶性タウの解析をおこなった。ミスセンス変異の場合、程度の差はあるがタウの微小管重合促進能を低下させる効果が観察された。 (2)タウ蓄積を伴わない前頭側頭型痴呆患者脳の解析 タウの蓄積が認められない前頭側頭型痴呆患者剖検脳の可溶性タウ、不溶性タウを解析すると共に、その他のマーカー分子...
【医歯薬学】看護学：脳神経疾患 ／タンパク質を含む研究件
❏初期ゴルジ品質管理機構の破綻によって生じる神経疾患の分子病態(17K08621)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】原 太一 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
【キーワード】γセクレターゼ / Notchシグナル / 初期ゴルジ / Rer1 / 細胞膜タンパク質 (他18件)
【概要】Rer1はゴルジ体に存在し、異常なタンパク質や組み立てに失敗したタンパク質を小胞体に送り返す役割をしていることが分かっています。本研究では、Rer1が欠損するとγ-セクレターゼ複合体やその構成因子の一部がリソソームへと輸送され分解されることを示しました。Rer1をマウスの脳形成時に欠損させると、脳内のγ-セクレターゼ量が減少することにより神経幹細胞の増殖や維持に働くNotchシグナルが低下し、神経...
❏セロトニン欠乏モデルマウスを用いた脳内モノアミン調節機構とPTSD発症機序の解析(21500305)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】一瀬 宏 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (90192492)
【キーワード】臨床神経科学 / 脳神経疾患 / 神経科学 / 医療・福祉 / 蛋白質 (他7件)
【概要】申請者らが世界で初めて作製したジヒドロプテリジン還元酵素の遺伝子破壊マウスにおいて、セロトニン欠乏が起こりPTSD様症状を発症する機序について解析した。その結果、本マウスで生じている高フェニルアラニン血症が主な原因となり、高度の脳内セロトニンの欠乏が起きていること、低フェニルアラニン食により血中フェニルアラニン濃度を低下させると、脳内セロトニンも増加することを明らかとした。 ...
❏タウオパチー患者脳のタウ蛋白における異常修飾の検索、同定(12680727)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】長谷川 成人 財団法人東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (10251232)
【キーワード】タウ / 微小管 / 神経変性疾患 / リン酸化 / スプライシング (他18件)
【概要】(1)新規タウ遺伝子変異に関する解析 国内外で発見された新規のタウ遺伝子変異の変異効果の解析と、患者剖検脳の可溶性、不溶性タウの解析をおこなった。ミスセンス変異の場合、程度の差はあるがタウの微小管重合促進能を低下させる効果が観察された。 (2)タウ蓄積を伴わない前頭側頭型痴呆患者脳の解析 タウの蓄積が認められない前頭側頭型痴呆患者剖検脳の可溶性タウ、不溶性タウを解析すると共に、その他のマーカー分子...
【医歯薬学】看護学：生理学 ／タンパク質を含む研究件
❏新規白内障治療薬の開発を目指したアクアポリン0の機能解明(16K18957)
【研究テーマ】医療系薬学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】中澤 洋介 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (60411708)
【キーワード】水晶体 / 水チャネル / 白内障 / 細胞接着 / アクアポリン (他8件)
【概要】本研究では、水晶体特異的な水チャネルであるアクアポリン0 (AQP0) の物質透過能および、細胞接着能について検討した。 （１）物質透過能解析は、AQP0を恒常的に発現させたL細胞（L-AQP0）および、アフリカツメガエルの卵母細胞を用いて検討した。その結果、AQP0は水だけではなくアスコルビン酸を透過することが明らかとなった。また（２）細胞接着能解析の結果、L-AQP0とベクターコントロールある...
❏セロトニン欠乏モデルマウスを用いた脳内モノアミン調節機構とPTSD発症機序の解析(21500305)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】一瀬 宏 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (90192492)
【キーワード】臨床神経科学 / 脳神経疾患 / 神経科学 / 医療・福祉 / 蛋白質 (他7件)
【概要】申請者らが世界で初めて作製したジヒドロプテリジン還元酵素の遺伝子破壊マウスにおいて、セロトニン欠乏が起こりPTSD様症状を発症する機序について解析した。その結果、本マウスで生じている高フェニルアラニン血症が主な原因となり、高度の脳内セロトニンの欠乏が起きていること、低フェニルアラニン食により血中フェニルアラニン濃度を低下させると、脳内セロトニンも増加することを明らかとした。 ...
❏分泌素過程を制御する分子機構の解明(21790197)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / ミオシン2 / マイクロRNA / ホルモン / 神経内分泌細胞 (他13件)
【概要】私達は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。本研究では、ホルモン分泌制御を行うタンパク質(ミオシン2)を同定し、その機能を生化学・生理学・バイオイメージングなど様々なアプローチで解析することにより、ホルモン分泌の仕組みを分子レベルで理解することが可能となった。 ...
【医歯薬学】看護学：ウイルス ／タンパク質を含む研究件
❏ユーリ古細菌のウイルス探索から探る古細菌ウイルス叢と原始ウイルス叢(21H02100)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】望月 智弘 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (90748279)
【キーワード】超好熱古細菌 / ウイルス / 進化 / タンパク質 / 古細菌 (他7件)
【概要】
❏抗体医薬の最適化のための無細胞ディスプレイ技術の応用(22360351)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (50327673)
【キーワード】ウイルス / バイオテクノロジー / 免疫学 / 蛋白質 / 進化
【概要】本研究では、当研究室で開発されたmRNAディスプレイ法を用いて、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)侵入阻害剤の重要な標的となっているCCR5の第2細胞外ループを模倣した環状ペプチドに対して高い親和性を有するヒト化一本鎖抗体の試験管内進化をおこなった。その結果、VL鎖のCDR1に重複した変異をもつ、高親和性変異体が得られた。 ...
❏ウイルス吸着タンパク質を用いた環境中からの病原ウイルス濃縮・検出・同定技術開発(19106009)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】感染症 / ウイルス / タンパク質 / 酵素 / 検出技術 (他16件)
【概要】本プロジェクトでは, 活性汚泥細菌が産生するウイルス吸着タンパク質(virus-binding protein : VBP)や, 加水分解酵素を用いた固形環境試料からのウイルス回収技術(enzymatic virus elution法 : EVE法)を活用し, 全く新しい病原ウイルス濃縮・検出・同定技術を開発することを目指した.その結果, 幅広い種の腸管系ウイルスを捕捉可能なVBPである腸管系ウイ...
【医歯薬学】看護学：腸内細菌 ／タンパク質を含む研究件
❏栄養素バランスと質による胆汁酸－腸内細菌相互作用を中心とした次世代継承研究(19K11751)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】横山 葉子 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任講師 (10617244)
【キーワード】栄養バランス / タンパク質 / 胆汁酸 / 腸内細菌 / 栄養素バランス (他6件)
【概要】わが国の低出生体重児の占める割合は非常に高く、OECD諸国の27カ国中でギリシャと並び最高である。低出生体重はその後のメタボリックシンドロームや精神疾患の発症割合の上昇との関連が指摘され、このまま低出生体重児の増加が進めば将来爆発的な発症が起こりかねない。加えて、医療費増加や労働生産性低下など、経済的にも重要な公衆衛生上の問題である。先行研究では、出生前後の栄養素バランスの差異は、成長してからの健...
❏タンパク質を中心とした栄養バランスと質の違いによる胆汁酸－腸内細菌相互作用解明(17K12911)
【研究テーマ】食生活学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】横山 葉子 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任助教 (10617244)
【キーワード】胆汁酸 / 栄養バランス / 腸内細菌 / 糖尿病 / 代謝疾患 (他6件)
【概要】エネルギー源となる栄養素の最適なバランスは明らかになっていない。ヒトの臨床研究のメタアナリシスではタンパク質増加による顕著な代謝疾患改善効果は確認されなかった。実験動物での研究の結果、タンパク質低下により代謝疾患改善効果が確認された。メカニズム解明のため、胆汁酸組成、腸内細菌叢、腸内細菌叢代謝産物、網羅的遺伝子発現解析を実施した。タンパク質低下群では腸内細菌叢解析および代謝産物解析の結果、腸内細菌...
【医歯薬学】看護学：エピジェネテイクス ／タンパク質を含む研究件
❏人工化学触媒によるヒストン選択的アセチル化とがん細胞増殖抑制(17K19479)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】金井 求 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20243264)
【キーワード】触媒 / エピゲノム / タンパク質翻訳後修飾 / ヒストンアシル化 / 遺伝子転写 (他15件)
【概要】生命は生体分子と化学反応のネットワークから発現する。生体内の化学反応には酵素が介在し、酵素の機能異常、あるいはそれにより引き起こされる生体内化学反応の異常が、生体恒常性の損失や疾患に密接に関与している。本研究の目的は、遺伝子転写を正に制御する翻訳後修飾であるヒストンタンパク質のリジンアセチル化に焦点を当て、生体内での人工化学触媒反応によって酵素非依存的にヒストンアセチル化を導入することを目的とする...
❏新規DNA修飾の探索とエピジェネティッスクのパラダイムシフト(23655153)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】鈴木 勉 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20292782)
【キーワード】核酸 / 蛋白質 / 糖化学 / DNA修飾 / マススペクトロメトリー (他7件)
【概要】DNAのメチル化やヒストン修飾に代表されるクロマチンの構造変化は、エピジェネティックに遺伝子発現を調節し、発生や分化、疾患などの高次生命現象と密接に関わっている。本研究において我々は、高感度な質量分析法を駆使することでヒトおよびマウスのゲノム中からいくつかの新規DNA修飾体を見出した。そのうちの一つについて、化学構造を決定することに成功した。 ...
【医歯薬学】看護学：感染症 ／タンパク質を含む研究件
❏赤痢アメーバのプロテアーゼ分泌の分子機構の解明(26293093)
【研究テーマ】寄生虫学(含衛生動物学)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】野崎 智義 国立感染症研究所, 寄生動物部, 部長 (60198588)
【キーワード】感染症 / 原虫 / 病原機構 / 膜輸送 / 代謝 (他14件)
【概要】腸管寄生性原虫赤痢アメーバのもつ、組織破壊に重要なシステインプロテアーゼの細胞内輸送・分泌の分子機構を解明することを目的に、リソソームから細胞膜への輸送に関与する低分子量GTPase Rab11Bと相互作用し活性を制御したり、分泌を直接実行する分子の特定を行った。活性型 Rab11B に特異的に結合するタンパク質としてbeta adaptin, gamma adaptin, Sec6を同定した。R...
❏ウイルス吸着タンパク質を用いた環境中からの病原ウイルス濃縮・検出・同定技術開発(19106009)
【研究テーマ】土木環境システム
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】大村 達夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111248)
【キーワード】感染症 / ウイルス / タンパク質 / 酵素 / 検出技術 (他16件)
【概要】本プロジェクトでは, 活性汚泥細菌が産生するウイルス吸着タンパク質(virus-binding protein : VBP)や, 加水分解酵素を用いた固形環境試料からのウイルス回収技術(enzymatic virus elution法 : EVE法)を活用し, 全く新しい病原ウイルス濃縮・検出・同定技術を開発することを目指した.その結果, 幅広い種の腸管系ウイルスを捕捉可能なVBPである腸管系ウイ...
【医歯薬学】看護学：脳・神経 ／タンパク質を含む研究件
❏プロスタグランジンＤ2による脳機能と炎症反応の相互作用機構の解明(16H01881)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】裏出 良博 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (10201360)
【キーワード】睡眠 / 炎症 / 肥満 / 筋ジストロフィー / 血管新生 (他25件)
【概要】プロスタグランジン（PG)D2を作るL型とH型の合成酵素、及び、その受容体DPとCRTH2に対する抗体や遺伝子操作マウスを作成して、睡眠や炎症における関与を調べた。脳のくも膜のL型酵素がPGD2を産生し、アデノシンを介して側坐核のA2A受容体発現神経を刺激して睡眠を起こすことを証明した。新生血管に発現するDP受容体が癌組織への血管新生を抑制することを見出した。高脂肪食により未成熟脂肪細胞でL型酵素...
❏内耳障害において細胞内タンパク質分解系による生体制御機構が果たす役割の解明(25293347)
【研究テーマ】耳鼻咽喉科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岩崎 真一 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (10359606)
【キーワード】脳・神経 / 内耳 / タンパク質 / オートファジー / プロテアソーム (他6件)
【概要】細胞の品質管理において重要な役割を果たすタンパク質分解系が、内耳障害の際に果たす役割について、細胞レベルで明らかにすることを目的として、主たるタンパク質分解系である、ユビキチン・プロテアソーム系とオートファジー・リソソーム系の双方に介して解析を行った。 オートファジー・リソソーム系に関しては、内耳有毛細胞特異的にオートファジーがノックアウトされたマウスを作製したところ、生後早期より内耳機能の低下と...
❏タンパク質の超高感度定量法の開発とその定量から理解する動物行動の変容(21657022)
【研究テーマ】動物生理・行動
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】伊藤 悦朗 徳島文理大学, 香川薬学部, 教授 (80203131)
【キーワード】行動 / タンパク質 / ELISA / チオNADサイクリング法 / CREB (他11件)
【概要】モノアラガイでの味覚嫌悪学習のキー・ニューロン内でのCREB1タンパク質の定量を試みるのが本研究の目的である。まずはその検出方法であるが、当該のタンパク質の抗体を用いたELISA法に、チオNAD酵素サイクリング法を組み合わせたものを適用し、極微量のタンパク質でも定量できるようにその測定方法の開発に努めた。サイクリング法での脱水素酵素として3α-hydroxysteroid dehydrogenas...
【医歯薬学】看護学：遺伝子 ／タンパク質を含む研究件
❏クロマチン上で起こる転写と共役した二重鎖切断修復の分子機構の解明(20H00449)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム / 遺伝子 / 癌 / 蛋白質 / 放射線
【概要】真核生物では、ゲノムDNAはクロマチンを形成することで細胞核内に収納されている。クロマチンは、DNAを損傷から保護する役割を担っていると考えられているが、一方で、DNA損傷修復に対して阻害的にも働く。細胞には、ゲノムDNA二重鎖切断損傷を正確に修復するための機構が備わっている。増殖時の細胞では、複製された染色体を鋳型にした相同組換え修復（HRR）によって二重鎖切断修復を行うことが可能となる。他方、...
❏光操作に基づく細胞解析技術の開発と応用(18H03932)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00323501)
【キーワード】光操作 / 細胞 / 遺伝子 / ゲノム / タンパク質 (他7件)
【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
【医歯薬学】看護学：脂質 ／タンパク質を含む研究件
❏固相ゲル中結晶化法をベースとした複合体結晶構造解析の革新的技術開発(25286051)
【研究テーマ】結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】杉山 成 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90615428)
【キーワード】結晶工学 / 結晶成長 / 脂質結合タンパク質 / 凝固ゲル / 創薬スクリーニング (他14件)
【概要】固相ゲル中結晶化法は、凝固したゲル中でタンパク質結晶を育成させる世界で初めてのタンパク質結晶化法である。本方法の特徴は、タンパク質結晶の有機溶媒に対する耐性を飛躍的に向上させたことにある。本研究では、従来法では実現できなかった、難水溶性化合物の溶解した高濃度有機溶媒へ、ゲル中結晶を浸漬することにより、複合体結晶を作製する新規技術開発を行った。その結果、凝固ゲル中ストレプトアビジン結晶とFABP3結...
❏GM2型脂質ラフトの可視化と構成タンパク質の同定及び新規機能の解明(22657029)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】広瀬 茂久 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (10134199)
【キーワード】脂質 / タンパク質 / 糖鎖 / 細胞膜 / 脂質ラフト (他13件)
【概要】神経芽腫細胞とガングリオシドGM2に対する抗体(anti-GM2)を組み合わせることにより,これまで難しかった脂質ラフトの光学顕微鏡レベルでのイメージングに成功した。GM2ラフトとフロチリンの相互作用(共局在)を確認した。さらにラフトの主要脂質成分(ガングリオシドとコレステロール)の一つであるコレステロール含量に依存してエンドサイトーシス後の運命,すなわちリサイクル系に入るかあるいはリソゾームに送...
❏分泌系オルガネラの構造形成と機能発現における膜脂質の役割(11660327)
【研究テーマ】応用分子細胞生物学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000
【研究代表者】松岡 健 理化学研究所, 形態構築研究チーム, チームリーダー(研究職) (40222294)
【キーワード】タンパク質 / 分泌経路 / 細胞内小器官 / 脂質 / 生体膜 (他15件)
【概要】真核生物においてタンパク質の分泌は小胞体に始まる分泌経路を通って行われ、この経路を形成する細胞内小器官は脂質2重膜を基本構造としている。また、この分泌系の細胞内小器官はタンパク質の輸送機能のみならず、脂質の合成や脂質構造の変換の機能も持つことから、タンパク質輸送と脂質の合成、変換は深くクロストークしていることが推察されている。しかしながら、現在のところ、その実体の全体像は明かとなっていない。 そこ...
【医歯薬学】看護学：唾液 ／タンパク質を含む研究件
❏サリバオミクス解析による唾液を用いた口腔癌スクリーニングに関する研究(19K10304)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】口腔癌 / スクリーニング / 唾液 / サリバオミクス / 代謝物 (他9件)
【概要】本研究は、唾液中のタンパク質、代謝物、そして口腔細菌叢を網羅的に測定・解析（サリバオミクス解析）することで、口腔癌患者と健常者とを高精度に判別することができる唾液中の物質・菌叢を同定することを目的とした。そして唾液を用いた口腔癌のスクリーニング検査を確立することを最終的な目的とした。本研究期間に口腔癌患者100名と健常者100名から安静時唾液を採取し、それらの唾液中に含まれる代謝物、タンパク質、口...
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】看護学：ゲノム ／タンパク質を含む研究件
❏クロマチン上で起こる転写と共役した二重鎖切断修復の分子機構の解明(20H00449)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム / 遺伝子 / 癌 / 蛋白質 / 放射線
【概要】真核生物では、ゲノムDNAはクロマチンを形成することで細胞核内に収納されている。クロマチンは、DNAを損傷から保護する役割を担っていると考えられているが、一方で、DNA損傷修復に対して阻害的にも働く。細胞には、ゲノムDNA二重鎖切断損傷を正確に修復するための機構が備わっている。増殖時の細胞では、複製された染色体を鋳型にした相同組換え修復（HRR）によって二重鎖切断修復を行うことが可能となる。他方、...
❏光操作に基づく細胞解析技術の開発と応用(18H03932)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00323501)
【キーワード】光操作 / 細胞 / 遺伝子 / ゲノム / タンパク質 (他7件)
【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
【医歯薬学】看護学：抗体 ／タンパク質を含む研究件
❏機械学習が道先案内する進化分子工学：がん治療抗体のスマート成熟プロセス提案(20H00315)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】梅津 光央 東北大学, 工学研究科, 教授 (70333846)
【キーワード】進化分子工学 / 機械学習 / タンパク質 / 抗体
【概要】
❏新規のヒト由来膜透過促進ペプチドを利用したバイオ医薬の細胞選択的DDSの開発(17H02103)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
【キーワード】抗体 / ペプチド / 核酸 / ドラッグデリバリーシステム / 細胞膜透過 (他9件)
【概要】標的分子に対して高い特異性と親和性をもつ抗体／ペプチド／核酸などのバイオ医薬は、従来の低分子化合物医薬と比べて副作用が少なく、治療効果が高い究極の分子標的薬として注目されているが、細胞膜透過性が低いという欠点があり、効率のよいドラッグデリバリーシステム（DDS）の開発が求められていた。本研究では、我々が発見した膜透過促進ペプチドを利用して、抗体／ペプチド／核酸を従来よりも効率よく細胞質に送達できる...
❏抗体凝集体による免疫原性関連シグナル誘導の物理化学解析と数理モデル構築(17H03975)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】内山 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90335381)
【キーワード】バイオ医薬 / 抗体医薬 / 安定性 / 凝集 / タンパク質 (他22件)
【概要】本研究によりバイオ医薬品で発生するタンパク質凝集体の定量的解析手法が確立し、凝集の原因となるストレスの特定に成功し、さらに凝集体の免疫原性との関連性について解明することができた。とくに、プレフィルドシリンジに塗布されたシリコンオイルとタンパク質が複合体となった際の免疫原性への影響は顕著であり、製剤における容器設計の重要性がより明確となった。また、従来から提唱されてきた、コロイド安定性と構造安定性に...
【医歯薬学】看護学：メタボロミクス ／タンパク質を含む研究件
❏唾液の多層オミックス解析による口腔癌・口腔前癌病変スクリーニング法の確立(17K11897)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】石川 恵生 山形大学, 医学部, 助教 (00466640)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔潜在性悪性疾患 / 代謝物 / タンパク質 (他16件)
【概要】口腔癌・口腔潜在的悪性疾患をそれらの類似病変患者からスクリーニングする唾液中の物質を探索することを目的とした。対象者は、口腔癌患者56名、口腔潜在的悪性疾患患者（白板症患者29名、口腔扁平苔癬患者26名）、そしてそれらの類似病変患者（重度歯周炎患者40名、中程度の歯周炎患者40名）を対象とした。キャピラリー電気泳動・質量分析装置と液体クロマトグラフィー・質量分析装置を用いて、唾液中の代謝物とタンパ...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】看護学：バイオマーカー ／タンパク質を含む研究件
❏医療検体の高品位常温乾燥保存を目指した保存操作の設計と検体劣化の予測(17H03182)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】白樫 了 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80292754)
【キーワード】乾燥 / バイオマーカー / 酵素活性 / 検体保存 / 乾燥保護物質 (他19件)
【概要】疾患の早期発見や個別化医療で重要となる臨床検査で用いる検体中のバイオマーカー分子の「質」(活性)は，採取後に急速に劣化する．本研究では，バイオマーカー分子の活性を長期間にわたり室温以上の乾燥状態で維持する簡便な方法として，真空乾燥保存を提案し，バイオマーカー分子を含む水溶液に添加する保護物質の種類とその添加量・調合比や添加による活性の劣化速度の変化(検体の有効保存期間)を，保護物質水溶液のガラス転...
❏変性タンパク質可溶化技術を利用したがん免疫治療の診断薬開発と個別化医療への応用(16H04580)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】二見 淳一郎 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (00420498)
【キーワード】タンパク質工学 / 腫瘍免疫学 / 化学修飾 / バイオテクノロジー / コンパニオン診断薬 (他17件)
【概要】末梢血に含まれるがん抗原に対する自己抗体をバイオマーカーとして、個人差が大きいがんに対する免疫応答を的確に予測・モニタリングする技術開発に取り組んだ。150種類超の全長ヒトがん抗原の生産リソースを整備し、水溶性で全エピトープを露出するS-カチオン化抗原とluminex法を組み合わせた診断薬プロトタイプを完成した。実際にがん免疫サイクルの活性化を反映する自己抗体の変動を鋭敏に観察することに成功した。...
❏マルチオミックス技術を用いた口腔癌・前がん病変唾液バイオマーカーの探索的研究(16K11742)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】飯野 光喜 山形大学, 医学部, 教授 (50212717)
【キーワード】唾液 / 口腔癌 / 口腔前がん病変 / スクリーニング / バイオマーカー (他15件)
【概要】本研究では、口腔癌患者および口腔癌の前段階である口腔前がん病変患者の唾液中の様々な物質に着目し、健常者・非口腔癌患者・非口腔前がん患者との違いを明らかにすることを目的とした。またそれらを用いて、口腔癌・口腔前がん病変を健常者から高精度にスクリーニングするバイオマーカーを発見することを目的とした。唾液中の代謝物は、約50種類、また唾液中のタンパク質は約140種類が、口腔癌・口腔前がん病変患者と健常者...
【医歯薬学】看護学：細菌 ／タンパク質を含む研究件
❏海洋表層における高分子溶存有機物の分解過程-微生物,地球化学的アプローチ(08458142)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
【キーワード】海洋 / 溶存有機物 / 細菌 / タンパク質 / 炭素低環 (他12件)
【概要】海洋中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつの数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポ...
❏海洋における高分子溶存有機物の動態を支配する微生物代謝過程(06680489)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
【キーワード】海洋炭素循環 / 微生物 / 溶存有機物 / コロイド / タンパク質 (他12件)
【概要】1.還元的メチル化法により高比活性に放射標識したモデルたんぱく質(BSA,牛血清アルブミン、分子量66kD)を用い、海洋細菌による高分子加水分解速度を高感度かつ比較的簡便に測定する方法論を完成させた。 2.放射標識BSAをポリスチレンの人工微粒子(径0.1-1.5um)に吸着させ、それを、細菌に分解させる実験系を新たに構築した。これにより、粒子の数やサイズを厳密に制御して、分解速度を明らかにするこ...
【医歯薬学】看護学：相互作用 ／タンパク質を含む研究件
❏蛋白質の弱い相互作用トリガーシステムの解明とその設計提案(18H02082)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】長門石 曉 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30550248)
【キーワード】蛋白質 / 熱力学 / 速度論 / リガンド / 相互作用 (他10件)
【概要】申請者は、低親和性相互作用蛋白質の熱力学と速度論を精密に解析することにより、蛋白質相互作用の質に関する新しい知見を提唱することを試みた。OMD蛋白質の相互作用解析においては、脱水和を伴うエントロピー駆動型の低親和性結合により機能を果たしていることが明らかとなった。FcγRIIIaの抗体間相互作用解析においては、結合界面ではない可変領域の違いや糖鎖修飾の違いが低親和性における分子認識に差異を与えてい...
❏メチル基転移酵素の多重特異性創出機構の解明(16H06693)
【研究テーマ】生物分子化学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】中木戸 誠 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80784511)
【キーワード】分子認識 / 多重特異性 / メチル基転移酵素 / 相互作用 / 物理化学 (他8件)
【概要】本研究では、酵素の持つ多重特異性の分子機構についてアミノ酸残基レベルで知見を得ることを目的とし、多様な蛋白質の翻訳後修飾を担うメチル基転移酵素SMYD2を題材に研究を行った。SMYD2および基質タンパク質であるp53について、野生型および基質結合に関与していると考えられるSMYD2のアミノ酸残基に変異を導入した変異体を作製し、物理化学的手法によって相互作用解析を行うことにより、各アミノ酸残基の基質...
❏物理化学的アプローチを基盤とした低分子リガンドの探索と設計(25249115)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】津本 浩平 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90271866)
【キーワード】低分子創薬 / 熱力学解析 / フラグメントスクリーニング / 相互作用 / 蛋白質 (他10件)
【概要】本研究は、フラグメントスクリーニングにおいて、物理化学的な解析を行い、創薬の候補となりうるヒット化合物の選別とその親和性向上において有効な技術開発を行うことを目標とした。スクリーニングより得られた低分子化合物について、ITCやDSCによる熱量解析を行い、特異的な結合を示す化合物の選別(ヒットバリデーション)よりヒット化合物を得た。これらヒット化合物と蛋白質との複合体構造解析や分子モデリング解析結果...
【医歯薬学】看護学：シグナル伝達 ／タンパク質を含む研究件
❏小区分43020:構造生物化学関連(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】自然免疫
【研究期間】TLR受容体
【研究代表者】クライオ電子顕微鏡
【キーワード】タンパク質
【概要】
❏動的構造に基づいた創薬標的膜タンパク質の動作機構解明(20K21473)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】幸福 裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (80737940)
【キーワード】シグナル伝達 / 薬学 / 生物物理 / 蛋白質
【概要】(1) モデルタンパク質を用いた安定同位体標識条件の最適化 前年度に引き続き、膜タンパク質などの核磁気共鳴（NMR）解析においてボトルネックとなっている、安定同位体標識技術の開発をおこなった。前年度までに緑色蛍光タンパク質（GFP）の発現量を指標に、培地に添加するアミノ酸や血清などの添加物の量、タイミングの検討を進めてきた。本年度は、モデルタンパク質として20種類のアミノ酸を含むチオレドキシン（T...
❏多階層解析による脂質二重膜中でのToll様受容体の活性化機構の全貌解明(19H03164)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大戸 梅治 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (90451856)
【キーワード】自然免疫 / TLR受容体 / クライオ電子顕微鏡 / タンパク質 / 構造解析 (他7件)
【概要】自然免疫受容体のTLR全長に関して構造生物学的研究を進めた。TLR3全長をナノディスクに再構成した試料についてクライオ電子顕微鏡構造解析に成功した。細胞外ドメインの密度は明瞭に観察されたが、膜貫通領域および細胞内のTIRドメインは解像されなかった。核酸認識TLRの局在を制御するUNC93B1とTLR3およびTLR7の複合体の構造解析に成功し、UNC93B1による核酸認識TLRの局在制御機構の構造基...
【医歯薬学】看護学：ストレス ／タンパク質を含む研究件
❏Ｇ蛋白質の活性調節因子として働くヒトのグロビン蛋白質の機能制御機構の解明(17K07329)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 蛋白質間相互作用 / 蛋白質工学 / 酸化ストレス / 細胞保護 (他8件)
【概要】ヒト脳神経細胞内に存在するニューログロビン(Ngb)は、酸化ストレスに伴う神経細胞死を防ぎ、また、通常酸素濃度正常状態では神経突起伸長を促す。本研究では、我々は、蛋白質工学的手法を用いて、ヒトNgbの作用機序の解明、及び、蛋白質間相互作用に着目した機能制御機構の解明に挑んだ。その結果、Ngbの働きに重要なアミノ酸残基や蛋白質間相互作用に重要なアミノ酸残基を明らかにできた。さらに、今回、新たに、Ng...
❏蛋白質工学的手法による酸化ストレス下で働く新規グロビン蛋白質の機能制御機構の解明(26440047)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / ストレス / シグナル伝達 / 生理活性
【概要】ニューログロビン（Ngb）は酸化ストレスから神経細胞を保護する働きを持つ。以前、我々は、ヒトNgbが酸化ストレス下にヘテロ三量体G蛋白質αサブユニット（Gαi）と特異的に結合しGDP解離阻害因子として働くことを明らかにした。本研究では、ヒトNgbのGlu53, Glu60, Glu118が、Ngbの細胞保護能及びGαi1との結合に重要であることを明らかにした。さらに、ヒトGαi1のLys46, L...
❏ニューログロビンの細胞死抑制機構の解明と蛋白質工学的改変(19570121)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 酵素 / ストレス / 脳・神経 / シグナル伝達 (他9件)
【概要】ニューログロビン(Ngb)は酸化ストレスに応答しシグナル伝達過程を制御することにより、神経細胞死を防いでいる可能性が高い。本研究では、この仮説を検証することを目的とした。その結果、神経細胞死抑制活性にヒトNgb の「GDP 解離抑制蛋白質」としての活性が極めて重要であることを実証した。また、魚のNgb が「細胞膜貫通特性」を持つことを発見し、さらに、蛋白質工学的手法を駆使することにより、培地に加え...
【医歯薬学】看護学：痴呆 ／タンパク質を含む研究件
❏脳領域依存的なアミロイドベータ蛋白質蓄積の分子機構解明(22300118)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】柳澤 勝彦 独立行政法人国立長寿医療研究センター, 研究所, 副所長 (10230260)
【キーワード】神経変性疾患 / 蛋白質 / 痴呆 / 糖鎖 / アルツハイマー病 (他10件)
【概要】脳内の領域特異的なアミロイドベータ蛋白質(Ass)蓄積は当該領域の神経細胞膜を形成する脂質分子の構成に依存することが、剖検脳より調製した神経細胞膜の再構成実験により示された。一方、神経細胞膜上にあってAss重合を誘導するガングリオシドとAssとの分子レベルでの相互作用について、ガングリオシドを組み込んだ小型の人工的脂質膜での蛋白質と糖脂質の結合特異性に関する体系的なNMR計測が実施可能であることが...
❏タウオパチー患者脳のタウ蛋白における異常修飾の検索、同定(12680727)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】長谷川 成人 財団法人東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (10251232)
【キーワード】タウ / 微小管 / 神経変性疾患 / リン酸化 / スプライシング (他18件)
【概要】(1)新規タウ遺伝子変異に関する解析 国内外で発見された新規のタウ遺伝子変異の変異効果の解析と、患者剖検脳の可溶性、不溶性タウの解析をおこなった。ミスセンス変異の場合、程度の差はあるがタウの微小管重合促進能を低下させる効果が観察された。 (2)タウ蓄積を伴わない前頭側頭型痴呆患者脳の解析 タウの蓄積が認められない前頭側頭型痴呆患者剖検脳の可溶性タウ、不溶性タウを解析すると共に、その他のマーカー分子...
【医歯薬学】看護学：分子生物学 ／タンパク質を含む研究件
❏生命科学・創薬科学を指向した分子ダイナミクス分類理論の構築(15KT0103)
【研究テーマ】連携探索型数理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2020-03-31
【研究代表者】山下 雄史 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
【キーワード】分子動力学シミュレーション / 分子生物学 / 数理科学 / 計算幾何学 / 時系列解析 (他17件)
【概要】計算機が進歩したことで、近年、生体分子の分子動力学シミュレーションを大規模におこなうことができるようになった。本研究では、分子動力学シミュレーションから数理科学的手法でダイナミクスの様々な特徴を抽出する手法を考案した。例えば、skeletal coreの概念を使うことで、解析の中で見かけの運動が現れてしまう効果を抑えることができるようになった。また、特異スペクトル変換法をおこなうことで運動の変化を...
❏蛋白質の機能構造研究のためのX線結晶解析法の迅速高精度化(06305006)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】総合研究(A)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】佐藤 能雅 東京大学, 薬学部, 教授 (30150014)
【キーワード】蛋白質 / X線結晶解析 / 蛋蛋白質 / 糖蛋白質 / 抗体 (他15件)
【概要】蛋白質の機能の解明と応用の研究を進展させるため、蛋白質の三次元構造の研究の分担を通じ、X線結晶解析の方法の新展開と、蛋白質の機能構造の迅速な研究体制の構築を本研究の目的とした。 平成6〜7年度の計画として、1 アミノ酸改変蛋白質、2 各種プロテアーゼとその阻害剤との複合体、3 アミラーゼ等とその阻害蛋白質、4 核酸および核酸を認識する蛋白質、5 抗原を認識する抗体と抗原複合体 6 膜蛋白質、結晶化...
【医歯薬学】看護学：遺伝子発現 ／タンパク質を含む研究件
❏植物利用型有用タンパク質生産における環境制御とその効果の機構解明に関する研究(17H03893)
【研究テーマ】農業環境・情報工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】松田 怜 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20547228)
【キーワード】環境制御 / バイオ医薬品 / 植物工場 / 一過性遺伝子発現 / ベンサミアナタバコ (他18件)
【概要】一過性遺伝子発現法を用いた植物利用型有用タンパク質生産における，遺伝子導入前後の栽培環境条件の影響，および遺伝子導入後の気温が有用タンパク質生産量に及ぼす影響のメカニズムを明らかにすることを目的とした。遺伝子導入後の高PPFDおよび高CO2濃度がヘマグルチニン（HA）生産に必ずしも効果的ではないこと，および遺伝子導入前のPPFDおよび気温制御が遺伝子導入後のHA生産にとって重要であることが明らかと...
❏運動誘発性炎症作用における翻訳動態変化の網羅的解析(26560370)
【研究テーマ】スポーツ科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】鈴木 克彦 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)
【キーワード】運動 / 翻訳動態 / Ribosome profiling / 次世代シーケンサー / マウス (他17件)
【概要】これまで多くの研究がなされてきた転写動態変化に関連する作用機序に加え、翻訳動態変化も生体システムに重要な影響を及ぼしている。また近年、これまでは技術的に困難であった翻訳動態変化を網羅的に解析可能な技術（Ribosome profiling）が開発され、次世代シーケンサーにより解析することで、それぞれのmRNAが実際はどの程度翻訳されていたのかを網羅的かつ１塩基単位の高精度で解析することができるよう...
❏転写発現制御機構を解析するパーザ、文法、辞書の構築(11780251)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】角田 達彦 理化学研究所, 遺伝子多型情報解析研究チーム, チームリーダー(研究職) (10273468)
【キーワード】転写制御 / 転写因子 / 転写因子結合配列 / p53 / プロモータ (他13件)
【概要】この研究では,大量のプロモータ配列を用いた転写制御機構の解析方法の提案,転写因子間相互作用を中心とした転写因子の知識のデータベース化と整備,転写因子結合部位予測の精度向上,転写因子間相互作用に基づく転写制御構造の予測,そして実際の実験系でのプロモータ配列の解析を行なった.まず,文献検索では,医学生物学文献抄録データベースMEDLINE上で(A)(ヒトまたは脊椎動物)かつ(転写因子)かつ(タンパク相...
【医歯薬学】看護学：医療・福祉 ／タンパク質を含む研究件
❏CYPによる代謝活性化を伴う薬物有害反応の発現に関する研究(22390020)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】樋坂 章博 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (80420206)
【キーワード】医薬品化学 / 薬剤性肝障害 / 炎症性サイトカイン / 療・福祉 / トランスレーショナルリサーチ (他9件)
【概要】これまでの臨床研究において、薬物性肝障害(DILI)の非遺伝的リスク因子として、グルタチオン量の低下、および血中の4種の炎症性サイトカイン濃度の上昇が同定されていた。そこで本研究では、ラット遊離肝細胞において223薬物の毒性発現をリスク因子の存在および非存在下で評価したところ、その比が実際のヒトのDILI発症リスクと良く相関することを見いだした。この方法はこれまでの蛋白アダクト量に基づいた予測法よ...
❏セロトニン欠乏モデルマウスを用いた脳内モノアミン調節機構とPTSD発症機序の解析(21500305)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】一瀬 宏 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (90192492)
【キーワード】臨床神経科学 / 脳神経疾患 / 神経科学 / 医療・福祉 / 蛋白質 (他7件)
【概要】申請者らが世界で初めて作製したジヒドロプテリジン還元酵素の遺伝子破壊マウスにおいて、セロトニン欠乏が起こりPTSD様症状を発症する機序について解析した。その結果、本マウスで生じている高フェニルアラニン血症が主な原因となり、高度の脳内セロトニンの欠乏が起きていること、低フェニルアラニン食により血中フェニルアラニン濃度を低下させると、脳内セロトニンも増加することを明らかとした。 ...
❏ヒト卵子特異的ヒストンH1の同定および受精過程における機能解析(17591757)
【研究テーマ】産婦人科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】久慈 直昭 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (80169987)
【キーワード】卵子 / 胚 / ヒストン / H1foo / 移植・再生医療 (他9件)
【概要】卵子特異的ピストンH1(H1foo)は原始卵胞から2-4細胞期胚までにしか存在しないため、卵子の全能性や遺伝子のリプログラミングへの関与が推測されている。我々は2003年にヒト卵子特異的ピストン遺伝子を決定した。平成17年度は、卵巣内、および受精過程に於けるタンパク動態を検討した。推定アミノ酸配列の部分ペプチドを抗原として作成した家兎血清を用いた免疫組織化学染色では、卵巣内でH1fooは原始卵胞か...
【医歯薬学】看護学：放射線 ／タンパク質を含む研究件
❏クロマチン上で起こる転写と共役した二重鎖切断修復の分子機構の解明(20H00449)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム / 遺伝子 / 癌 / 蛋白質 / 放射線
【概要】真核生物では、ゲノムDNAはクロマチンを形成することで細胞核内に収納されている。クロマチンは、DNAを損傷から保護する役割を担っていると考えられているが、一方で、DNA損傷修復に対して阻害的にも働く。細胞には、ゲノムDNA二重鎖切断損傷を正確に修復するための機構が備わっている。増殖時の細胞では、複製された染色体を鋳型にした相同組換え修復（HRR）によって二重鎖切断修復を行うことが可能となる。他方、...
❏相同組換えにおけるクロマチンでの相同鎖検索機構とその制御メカニズムの解明(17H01408)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、ゲノムDNAの維持と再編に必須である相同組換えの中心反応 “相同鎖検索”が、クロマチン構造上でどのようになされるのかを明らかにすることである。クロマチン再構成技術、in vitro組換え試験系、そしてX線およびクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析を融合することで、クロマチン上における相同鎖検索のメカニズムの解析を行なった。その結果、減数分裂期組換えで働く因子であるSYCP3の生...
❏クロマチンにおける相同組換えの分子機構に関する研究(25250023)
【研究テーマ】ゲノム生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870)
【キーワード】ゲノム維持修復 / ゲノム多様性 / ゲノム進化・再編 / 遺伝情報複製・再編 / ゲノム機能 (他14件)
【概要】本研究の目的は、クロマチン構造によって凝縮されている染色体ゲノムDNA上で、相同組換えがどのように行われているか、その分子機構を解明することである。本研究では、in vitro相同組換え反応系とクロマチン再構成系とを独自に融合させることで、高次クロマチン上における相同組換え反応機構を明らかにした。また、ヒストンバリアントによって形成される多様なクロマチン構造が、相同組換え反応を制御することを見出し...
【医歯薬学】看護学：トランスレーショナルリサーチ ／タンパク質を含む研究件
❏癌幹細胞性を担うPRDM14分子の蛋白質相互作用に基づく機能解明と抗腫瘍薬の開発(16H04710)
【研究テーマ】腫瘍治療学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】谷口 博昭 東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (90563289)
【キーワード】がん幹細胞性 / タンパク質相互作用 / 創薬スクリーニング系 / タンパク質 / 薬学 (他9件)
【概要】PRDM14と相互作用する可能性があるタンパク質を網羅的に洗い出した。さらに、表面プラズモン共鳴（SPR）法、後者はBioluminescence RET(BRET)法により検証した。多くの候補分子がSPR法で陽性の判定となった。BRET法により厳格に相互作用を評価したところ、そのうちの一部候補蛋白で特異的陽性反応が得られた。その結果、PRDM14とHSP90, GRP78との相互作用が明らかとな...
❏CYPによる代謝活性化を伴う薬物有害反応の発現に関する研究(22390020)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】樋坂 章博 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (80420206)
【キーワード】医薬品化学 / 薬剤性肝障害 / 炎症性サイトカイン / 療・福祉 / トランスレーショナルリサーチ (他9件)
【概要】これまでの臨床研究において、薬物性肝障害(DILI)の非遺伝的リスク因子として、グルタチオン量の低下、および血中の4種の炎症性サイトカイン濃度の上昇が同定されていた。そこで本研究では、ラット遊離肝細胞において223薬物の毒性発現をリスク因子の存在および非存在下で評価したところ、その比が実際のヒトのDILI発症リスクと良く相関することを見いだした。この方法はこれまでの蛋白アダクト量に基づいた予測法よ...
【医歯薬学】看護学：遺伝学 ／タンパク質を含む研究件
❏膜輸送体の作動機構の構造基盤の解明(24227004)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】濡木 理 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10272460)
【キーワード】X線結晶構造解析 / チャネル / トランスポーター / 遺伝学 / 電気生理学 (他15件)
【概要】イオンチャネルに関しては，新規に同定したMg2+チャネルMgtE，TRICチャネル，P2Xチャネルに関して高分解能の結晶構造に基づき，基質認識機構，輸送制御機構を解明した.トランスポーターに関しては，Ca2+/H+交換輸送体CAX，Fe2+排出輸送体FPN，糖の排出輸送体SWEET，ペプチド輸送体POT，アミノ酸排出輸送体YddG，多剤排出輸送体MATE，膜蛋白質の膜組み込みに働くYidCの高分解...
❏線虫の遺伝学と哺乳動物実験系を用いた新規エネルギー代謝鍵分子の同定と機能解析(18890051)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】福山 征光 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (20422389)
【キーワード】シグナル伝達 / 遺伝学 / 生理学 / 細胞・組織 / 蛋白質
【概要】インスリン/IGFシグナリング(IIS)経路とAMP活性化キナーゼ(AMPK)経路は、糖尿病や腫瘍形成に深く関与し、mTOR経路においてクロストークすることが示唆されてきた。これらの情報伝達経路は動物間で高度に保存されているが、mTORの活性制御やその下流因子は不明な点が多い。これまでに、我々は線虫のIIS経路とAMPK経路は飢餓時の生存維持や細胞増殖の抑制に重要である知見を得てきた。そこで今回の...
【医歯薬学】看護学：酸化ストレス ／タンパク質を含む研究件
❏Ｇ蛋白質の活性調節因子として働くヒトのグロビン蛋白質の機能制御機構の解明(17K07329)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 蛋白質間相互作用 / 蛋白質工学 / 酸化ストレス / 細胞保護 (他8件)
【概要】ヒト脳神経細胞内に存在するニューログロビン(Ngb)は、酸化ストレスに伴う神経細胞死を防ぎ、また、通常酸素濃度正常状態では神経突起伸長を促す。本研究では、我々は、蛋白質工学的手法を用いて、ヒトNgbの作用機序の解明、及び、蛋白質間相互作用に着目した機能制御機構の解明に挑んだ。その結果、Ngbの働きに重要なアミノ酸残基や蛋白質間相互作用に重要なアミノ酸残基を明らかにできた。さらに、今回、新たに、Ng...
❏ニューログロビンの細胞死抑制機構の解明と蛋白質工学的改変(19570121)
【研究テーマ】機能生物化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】若杉 桂輔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20322167)
【キーワード】蛋白質 / 酵素 / ストレス / 脳・神経 / シグナル伝達 (他9件)
【概要】ニューログロビン(Ngb)は酸化ストレスに応答しシグナル伝達過程を制御することにより、神経細胞死を防いでいる可能性が高い。本研究では、この仮説を検証することを目的とした。その結果、神経細胞死抑制活性にヒトNgb の「GDP 解離抑制蛋白質」としての活性が極めて重要であることを実証した。また、魚のNgb が「細胞膜貫通特性」を持つことを発見し、さらに、蛋白質工学的手法を駆使することにより、培地に加え...
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