５－３ 転写翻訳 グループ名 個別的解析プログラム名（転写翻訳） 中核機関名 北海道大学大学院先端生命科学研究院 代 表 者 名 田中 勲 １平成 1９年３月末におけるグループ全体の事業計画に対する成果の概要について 蛋白質構造解析の主要なすべてのステップにおいて独自の技術開発を行い一部は実用化されプロジェクト

内外での蛋白質構造機能解析に役立ってきたプロジェクト開始時以来の PDB 登録総数は当初の計画数の２倍を超え２０５個となった以下構造解析を行った蛋白質から生物学的に特に重要な解析成果と産業応

用につながる可能性のある解析成果に絞って記述する １遺伝暗号の翻訳に関わる因子の特筆すべき構造解析成果 tRNA依存性アミド基転移酵素 GatCAB GatDEの構造解析 ―遺伝暗号誕生の分子基盤― Science 312 1950-1954 (2006)Science 312 1954-1958 (2006) 遺伝暗号を正確に翻訳するにはその前提条件として２０種のアミノ酸が対応する tRNAに正確に付加される必要があり一般にはアミノ酸ごとに存在するアミノアシル tRNA 合成酵素(aaRS)がアミノ酸とｔRNA を厳密に認識することによってこれを保証しているしかし真核生物以外の生物は Gln-tRNAGlnを合成する GlnRS を持たないこれらの生物では識別の緩い GluRS によってグルタミン酸と tRNAGln から誤った対合産物

Glu-tRNAGln がつくられ次いで tRNA依存性アミド基転移酵素（真正細菌では GatCAB複合体古細菌ではGatDE複合体）が tRNAに結合したGluをGlnに変換するその際GatA(真正細菌)GatD（古細菌）サブユニットはグルタミナーゼとして働いて L-グルタミンあるいは L-アスパラギンからアンモニアを生成し一方で GatB（真正細菌） GatE（古細菌）サブユニットは Glu-tRNAGln を ATP を用いてリン酸化して活性中間体γ-phosphoryl-Glu-tRNAGln を生成する最後にはじめの反応で生成したアンモニアが活性中間体を求核攻撃

することで生成物 Gln-tRNAGln ができる北大グループと東工大グループはそれぞれ黄色ブドウ球菌由来

GatCAB と ATP アナログとの複合体古細菌 Methanothermobacter 由来の GatDE と tRNAGlnとの複合体の結

晶構造解析を行いScience 誌に同時掲載した本酵素は遺伝暗号誕生の過程を今に残すものと考えられておりグルタミナーゼ活性サブユニットの起源を異にする２種の酵素の構造解明は学術的に極めて重要である

この研究によりtRNA の識別機構グルタミナーゼ活性部位とキナーゼ部位とをつなぐ分子内アンモニアチャネルによるアンモニアの運搬グルタミナーゼキナーゼアミドトランスフェラーゼ活性が協同して Gln-tRNAGln

を作り出すメカニズムが明らかになった本酵素は真核生物が必要としないことから構造を元にその機能を

阻害する薬剤を設計することにより病原性バクテリアに対する薬剤の開発も期待されている CCA付加酵素と tRNAプライマー複合体の構造解析 ―鋳型非依存性 RNA合成機構― Nature 443 956-960 (2006)Nature 430 700-704 (2004) tRNAの 3rsquo末端の CCA配列は全生物に共通して蛋白質合成過程におけるアミノ酸との結合やリボソームとの結合に必須であるこの CCA 配列は CCA 付加酵素と呼ばれる鋳型非依存性 RNA ポリメラーゼによってCTPおよびATPを基質として合成される2004年の論文ではCCA付加酵素と tRNAの複合体の結晶構造を28 Aring 分解能で決定し本酵素が鋳型 DNA の代わりに酵素のアミノ酸残基で構成された「タンパク質性の鋳型」によって基質となるCTPやATPを固定し鋳型なしでもCCA配列を結合させる分子基盤を明らかにした 2006年の論文ではさらに CCA付加酵素とプライマーとなる各反応段階のミニヘリックス tRNA（CCA CA Aが欠けているもの）と NTP との複合体［mini-D（D ディスクリミネーター） mini-DC mini-DC+CTP mini-DCC mini-DCC+ATP mini-DCCAの計 6つのステージ］の結晶構造を解明しCCA付加反応のダイナミクスを解明したその結果第一段階第二段階で CTP が付加する際にはポリメラーゼドメインが構造変化して閉じた構造をとりプライマー末端もフリップして CTPを受け取ることにより酵素プライマーCTPのダイナミクスで NTPの基質特異性が決定されるのに対しmini-DCCステージ以降はポリメラーゼドメインが一貫して閉じた構造をとっておりポケットの静的な構造で ATP を認識していることCCA の付加が終わると C 末端のドメインが tRNAに特徴的な TΨCループを認識することでtRNAが離脱することが明らかとなった

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RNA のチオ化修飾の原子メカニズム ―連続スナップショット的構造解析― Nature 442 419-424 (2006) tRNAGluや tRNALystRNAGlnのアンチコドン 1字目には 2-チオウリジン（s2U34）が存在しているこのチオ基は正確なコドンの認識および特異的なアミノアシル tRNA 合成酵素による認識に必須である本研究では tRNAにチオ基を導入する MnmA と tRNAGluの 3 種類の複合体の結晶構造を解析することによってこの 3 つの構造がtRNA の初期結合段階前反応段階アデニル化中間状態であることを明らかにしチオ化反応のスナップショットを撮ることに成功したこれらの 3 段階を通じて活性部位付近のαヘリックスが構造変化してβシートとループ構造になりフリップアウトしたU34をさらに活性ポケットの奥に押し込んでこれをアデニル化中間体にする触媒残基の 2つのシステイン残基は前 2段階では分子内ジスルフィド結合を形成して不活化しているが最終段階で還元活性型となり硫黄を受け取ってこれが U34のアデニル化活性化された 2位のカルボニル炭素を求核置換攻撃するさらに興味深いことに構造変化したβシートとループ構造は酵素の活性部位に

蓋をして一種の反応器を形成し水分子等の侵入を妨げ反応性の高い硫黄を正確にウリジンの定位置に結

合させていることが明らかとなった 翻訳開始因子 aeIF2βγ 複合体の構造解析 ―真核生物古細菌の翻訳開始複合体― PNAS 103 13016-13021 (2006) aeIF2 はα β γの３つのサブユニットからなり真核生物古細菌の翻訳開始反応においてリボソームへのGTP依存的な開始Met-tRNAiの運搬および開始コドンの認識に伴うGTP加水分解によるMet-tRNAiの解離

という２つの中心的な役割を担っている今回古細菌由来 aIF2βγ-GDP 複合体の構造解析を行うことに成功しβサブユニットが GTP 結合サイトの近傍に結合することを初めて明らかにしたまたサブユニット単体との構造比較から分子の可動性が機能に深く関わっていることを見出した本解析の結果とこれまでの知見を総

合することで翻訳開始反応において最も重要なステップである開始コドン認識から Met-tRNAi 解離に至る詳

細な分子機構のモデルを提唱した 古細菌リボヌクレアーゼ P蛋白質の構造解析 ―最初に発見されたリボザイムの構造研究― RNA 10 1423-1432 (2004) J Mol Biol 357 583-591 (2006) など リボヌクレアーゼ P（RNase P）は前駆体 tRNAの 5rsquo leader配列のプロセシングに関与するリボザイムである歴史上最初に発見されたリボザイムであり全生物種に存在しているがその構成成分や酵素化学的性質は生

物種によって異なっている最近真正細菌の RNase P RNA の構造が Nature に発表されたが真正細菌のRNase Pが約 400 ヌクレオチドからなる 1分子の RNA と１分子のタンパク質（約 10 kDa）から構成されるのに対し真核生物や古細菌の RNase Pは 1分子の RNA と複数のタンパク質サブユニットから構成されている本研究では超好熱古細菌 Pyrococcus horikoshii RNase Pが５種のタンパク質と RNA とから構成されていることを再構成実験で証明しさらにすべての蛋白質成分の構造を～20 Åの分解能で決定した 古細菌由来翻訳調節因子複合体RelBRelEの構造解析 ―リボソーム上の mRNAを切断する酵素― Nat Struct Mol Biol 12 327-331 (2005) 大腸菌に代表される真正細菌は翻訳調節因子（RelB と RelE）を持っているRelE は翻訳過程の mRNA を特異的に切断するリボヌクレアーゼで通常 RelB と複合体を形成して酵素活性が阻害されているしかしアミノ酸欠乏条件下では細胞内プロテアーゼにより RelBが分解されその結果 RelEがタンパク質合成を阻害する本研究では超好熱古細菌Pyrococcus horikoshiiのRelBRelE相同タンパク質複合体の構造を 23 Åの分解能で決定したRelBは伸びた構造を持つのに対してRelEは球状タンパク質でその形と大きさからRelE がtRNAの分子擬態としてリボソームに結合することが示唆された リシジン合成酵素の構造解析 ―複雑な RNA修飾機構の最初の解明― PNAS 102 7487-7492 (2005) リシジン合成酵素（TilS）はtRNAIle

2 のアンチコドン１字目の C34 にリジンを結合させてリシジンにすることでtRNA のコドン特異性とアミノ酸特異性を同時に Met から Ile に変換する重要な酵素である今回 TilS の結晶構造を 24Aring分解能で決定しそれに基づく変異体解析を行うことでTilSがC34をアデニル化しアミノ基が活性化されたリジンに求核置換攻撃させることでリシジンが生成することを初めて明らかにした本酵素は細菌に

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特異的なため本構造は有効な抗生物質の設計開発に応用できる 哺乳動物ミトコンドリア Ser-tRNA合成酵素の構造解析及び tRNASer識別の分子機構 EMBO J 24 3369-3379 (2005) SerRS は tRNASerの特徴である長く伸びたバリアブルアームを認識していることが知られているが動物ミトコン

ドリアの二つの tRNASer (mt tRNASer) にはこのバリアブルアームが存在しない詳細な認識分子メカニズムを解明するために我々は初めてとなる哺乳動物 (ウシ) ミトコンドリア SerRSの X線結晶構造を 165 Aringの高分解能で決定することに成功したこれによってmt SerRS には両末端にそれぞれ延長ペプチドが付加されておりこれらが特異的にmt tRNASerを認識していることを発見したミトコンドリアの翻訳系ではtRNASerが進化の

段階で消失したバリアブルアームを補うためにmt SerRS は両末端に延長ペプチドを獲得し新たな tRNASer

上の識別部位をみつけ出したと考えられる メチオニル tRNA合成酵素と tRNAMetの複合体の構造解析 ―四半世紀の謎の解明― Nat Struct Mol Biol 12 931-932 (2005) メチオニル tRNA 合成酵素（MetRS）は結晶構造が最初に解明されたアミノアシル tRNA合成酵素であり膨大な生化学的データも集積していながら四半世紀に渡って結晶構造が決定されなかった今回 MetRS とtRNAMetとの複合体の結晶構造を 24Aring 分解能で決定した結果tRNAMetのアンチコドンループは大きく歪み

C34A35A38からなる３塩基スタック構造を取りMetRSの Trp残基と Arg残基が核酸の２重らせん構造を模倣してアンチコドンを認識していることが明らかになった トランス校正酵素 AlaX と Ser 複合体の構造解析 ―アラニンを類似アミノ酸から識別する機構― PNAS 102 11669-11674 (2005) 遺伝暗号の翻訳はコドンとアミノ酸を直接的に結び付けているアダプター分子アミノアシル tRNA（aa-tRNA）によって媒介されるためaa-tRNA 合成の精度は正確なタンパク質合成にとって非常に重要であるしかし一部のアミノ酸同士は側鎖のサイズや性質が非常に似通っているため間違った組み合わせの aa-tRNA が合成されることがあるAlaXは tRNA(Ala)に対してセリンあるいはグリシンが間違って付加された Ser-tRNA(Ala)やGly-tRNA(Ala)に対して校正活性を示す酵素であり校正サイトにおいてセリンとグリシンをアラニンから識別してこれを加水分解する今回得られたAlaX-セリン複合体構造より20年以上謎であったこれらのアミノ酸の識別機構が解明された リボソーム再生因子とリボソーム複合体の立体構造 ―翻訳装置のリサイクル機構― EMBO J 24 251-260 (2005) リボソーム再生因子 RRF は真性細菌の生存に必須である翻訳終結後リボソーム複合体の再生を司り細菌感染症の創薬ターゲットとして有望である本研究では RRF リボソーム結合ドメインリボソーム 50Sサブユニット複合体の X線結晶構造を解析し両者の相互作用部位を初めて原子レベルで明らかにしたまたこれまで詳細が不明であったリボソーム再生機構において決定的な役割を果たすと考えられる 30S50S サブユニット界面の構造変化を見出したこれらの結果に基いて設計した分子のリボソーム再生阻害能を現在検討中であり新規

抗菌剤創出への展開が期待される 血管新生抑制活性に働くヒト由来トリプトファニル tRNA合成酵素の構造解析 ―がん治療の可能性― Nat Struct Mol Biol 11 149-156 (2004) ヒト由来トリプトファニル tRNA 合成酵素（hTrpRS）はスプライスバリアント型（mini TrpRS）が細胞外へ分泌され血管内皮細胞のアポトーシスを促し血管新生の抑制に働く今回 mini TrpRSの結晶構造を 23Aring分解能で決定しmini TrpRSの tRNAを認識するドメインに挿入された 8ペプチドが血管内皮細胞のアポトーシスに必須であることを解明した本構造に基づき血管新生によって引き起こされる失明や癌細胞の増殖を抑制する

薬剤の設計が可能になると考えられる 真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3cの構造解析 ―翻訳終結制御を担うハブ酵素― Mol Cell 14 233-245 (2004) 真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3cはtRNA擬態性タンパク質であるペプチド鎖解離因子 eRF1 と結合することで協調的に翻訳終結反応を遂行する GTP 結合性タンパク質であるまたeRF3 は翻訳終結マシナリーと

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様々な高次生命機能に働く因子群とを結びつけるハブの中心でもあるその機能構造の解明は疾患治療の

ための創薬ターゲット検索という観点からも有望視される本研究ではeRF3 の３つ異なる機能モードの構造を決定し高次生命機能において様々な因子により翻訳終結効率を制御すると考えられるスイッチ構造を明らか

にした 古細菌リボソーム GTPaseセンター（GAC）構成タンパク質複合体の構造解析 ―翻訳装置の駆動部― 論文準備中 リボソーム GAC は翻訳反応にエネルギーを提供する機能中心で生体内翻訳装置の駆動部となる重要な部位であるが構造的に柔軟でリボソーム粒子の結晶構造ではその機能構造は明確にされていない本研究では

機能面で真核型である古細菌の GAC構成タンパク質 Ph-P0 と Ph-L12による複合体の結晶化と構造解析に成功し真核型機能構造の特徴を明らかにした ２創薬など産業利用につながる可能性のある構造解析ディールスアルダー反応触媒酵素の構造解

析 ―ディールスアルダー反応触媒酵素のはじめての解析― Nature 422 185-189 (2003) ディールスアルダー反応は有機合成化学上極めて重要な反応の一つであり制癌剤や抗生物質免疫抑

制剤など芳香族化合物の合成現場で盛んに使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前

より予測されていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を証明した例は無かっ

た我々はマクロフォミン酸合成酵素の構造解析を行いディールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応

を具体的に説明した 多剤排出ポンプ調節因子の構造解析と機能同定 ―構造解析から機能解析へ― J Biol Chem 280 38711-38719 (2005) Cglutamicum由来CGL2612蛋白質は立体構造解析の結果 Saureus（ブドウ球菌）由来多剤耐性調節転写因子 QacR と非常に類似した立体構造を持つ事が明らかとなった新規因子である（一次構造の相同性は 7）SELEX法による結合 DNA配列同定実験を行ったところ本タンパク質は cgl2611遺伝子のプロモーター領域に結合する事が明らかとなったcgl2611 は膜蛋白質をコードしており多剤排出ポンプである Saureus 由来QacA（QacR によって発現が制御）とも一次構造上高い相同性を示す（29）CGL2612 欠損株では CGL2611の発現量増加がみられそれに伴って薬剤への耐性が増大したこれらの結果よりCGL2612が Cglutamicumの持つ多剤耐性オペロンのレギュレーターである事が明らかとなった 肝臓特異的転写因子 HNF-6αと認識 DNA複合体の構造解析 ―新規ホメオドメイン蛋白質の DNA認識機構の解明― Structure 15 75-83 (2007) HNF-6 蛋白質は肝臓特異的転写因子群のひとつであり肝細胞の発生や分化増殖などの調節のほかに代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有しているこの蛋白質は CUT ドメインとホメオドメインという二つの DNA 結合ドメインを持ちターゲットとなる DNA の塩基配列によって転写調節機構を変化させているターゲット遺伝子のひとつであるトランスサイレチンのプロモーター領域との複合体の構造解析により二つのドメ

インによる協調的な DNA認識機構を解明し転写調節メカニズムの多様性を説明した 黄色ブドウ球菌の病原性発現因子の構造解析 ―病原微生物の構造生物学― J Biol Chem 282 5770-5780 (2007) 黄色ブドウ球菌バンコマイシン耐性株の病原性発現因子群を対象とした構造生物学研究を展開した研究対

象としたのは薬剤耐性関連蛋白質細胞接着因子蛋白質細胞外酵素莢膜合成関連蛋白質など 160種類の蛋白質でそのうち 23 種類の蛋白質については結晶化に成功したこれまでに薬剤耐性関連蛋白質Drp35Fe貯蔵蛋白質Dps 細胞分裂関連蛋白質 SAV0287の立体構造解析が完了しているほか細胞接着因子 EbhA莢膜合成蛋白質 CapFについはデータ収集が完了し現在構造解析中である カイコ由来新規転写制御因子 FMBP-1の立体構造解析 －新規 DNA認識ドメインの構造－ Biochemistry 46 1703-1713 (2007) カイコのシルクの主成分であるフィブロイン大量発現制御のメカニズムは未解明な点が多く残されており家畜

化されたカイコを蛋白質工場として利用する医薬品生産等への応用を考える上でも重要であるこのフィブロイ

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ン遺伝子の転写を制御する因子として発見された FMBP-1の DNA結合ドメイン(STPR ドメイン)の NMR法による立体構造解析に成功したフレキシブルな領域を多く含むこのドメインはDNA結合により大きな２次構造変化を伴い特異的な認識配列と高いアフィニティーを示す新規構造を有することが明らかになったさらに最近の

研究で STPR ドメインを含む機能未知相同蛋白質をヒトも有しマイクロアレイ解析から疾病との関係も示唆されているため今後の研究の進展が期待される ヒトMTH1 と基質複合体の構造解析 ―突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素― 論文準備中 ヒト MTH1は DNAや RNA合成の基質となる様々な変異原酸化プリンヌクレオシド 3 リン酸を分解することによって突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素である今回化学構造の異なる２つの基質と MTH1の複合体の結晶構造を 23 Aring分解能で決定したところ活性部位にある隣り合う２つのAsp残基のプロトネーション部位を交換することによって異なる基質を認識するという極めてユニークな方法で幅広い基質特異性が発現していることが

分かったまた MTH1 は脳腫瘍などのがん細胞に高発現しその欠損細胞は酸化ストレスで細胞死を起こすためMTH1の阻害剤は新規のがん治療薬になる可能性がある現在その阻害剤の設計を行っている ２グループにおけるタンパク質の構造解析について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年４月～平成 19 年 3 月末

(1)PDB 登録数

２０５

３８

(2)構造解析を終了したが PDB 未登録

のタンパク質の数

１８

１８

(3)平成 19 年 4 月末までに構造解析が

終了したタンパク質の数

０

３論文掲載数

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

件数 ５６３ １３５

４成果の産業連携について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

(1)特許出願数（国内） 特許出願数（海外）

28 件

5 件

5 件

0 件

(2)特許登録数（国内） 特許登録数（海外）

4 件 1 件

2 件 1 件

(3)成果の産業移転及び産学連携

を目的とした共同研究の件数及

び内容

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月 19 件 ナノリットルオーダーの微量蛋白質試料で結晶化条件のスクリーニング

を実施出来る結晶化チップの開発結晶のフリーマウント法の製品化

を目指した開発放線菌を宿主としたバイオプロセスへの応用研究

放線菌を宿主とした酵素生産バクテリアの遺伝子発現解析新

規転写合成 siRNAの開発など (4)成果の産業移転に関する具体

的な例 結晶性直接評価が可能な結晶化プレートの製品化放線菌を宿主

とした微生物変換放線菌を宿主とした酵素生産高感度質量分析

用メタルスプレーヤ Sプロテオミクス研究用データベースHuman-RERFECTなど

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(5)出願した特許の具体的な例 ナノリットルオーダーの微量蛋白質溶液を用いて結晶化を実施するた

めの結晶化チップの構造およびそれを用いて結晶化する方法蛋白

質結晶化剤をゲルポリマーに保持させ蛋白質溶液を接触させ結晶化さ

せる方法結晶を凍結状態で溶媒完全フリーにマウントし長波長Ｘ線

を利用した回折強度測定の高精度化を容易に実現する方法放線菌

の一種であるロドコッカス属を用いて既存の発現系とは異なる温度環境

で使用できる発現系蛋白質多量体化を促進するペプチドとそれを利

用した促進方法RNA中のイノシン化部位を特定する方法往復循環クロマトグラフィー高い耐熱性を有する糖ヌクレオチド合成酵素お

よび糖リン酸転移酵素インフルエンザウィルス RNA ポリメラーゼの大量精製法ヒト由来上皮成長因子とその受容体の結晶構造解析に基

づいたがん化を抑制する新規薬剤抗体の設計糖ヌクレオチド

合成酵素変異体アセチル化アミノ糖及びアセチル化アミノ糖ヌ

クレオチド合成活性を有する耐熱性酵素モノクローナル抗体の

作成方法組み換え蛋白質の製造方法など ５本プロジェクトにおいて整備された研究設備及び育成された人材について 研究設備 「Ｘ線解析大型三次元構造可視化装置」高輝度かつ CuCr 特性線の 2 種類の波長を供給できる「Ｘ線

解析装置」と高度な計算能力を有する「大型表示装置」及び「タンパク質構造機能解析用計算機システム」

からなる本システムはタンパク質構造を非標識のまま実験室で迅速に解析することを可能としか

つ構造解析したタンパク質の機能をその構造の立体視を複数人で行いながら討論し解明するために用い

られる 「タンパク質精製システム」構造解析用組換え蛋白質の精製に用いる「大型冷却遠心機」と組換え蛋

白質の精製を自動的に連続して実施できる「液体クロマトグラフィー装置」から構成される本システ

ムを用いて構築されたハイスループット蛋白質構造解析パイプラインにより年間延べ５００種類の組

換え蛋白質の生産を可能にしたまたこのパイプラインはサブ拠点に対する構造解析サービスにも供

され本グループ全体の構造解析の効率化に貢献した

育成された人材 計１９名の博士研究員（ポスドク）を雇用したこれらのポスドクの現在の所属は以下のとおりである 大学や国公立の研究所の職員として採用されたもの７名（国立遺伝学研究所構造遺伝学研究センター助

教北海道大学大学院先端生命科学研究院助教産業技術総合研究所研究員（２名）別府大学食物栄養

科学部講師大阪医科大学基礎医学 II 講座助教九州大学大学院農学研究院助教） 民間企業に採用されたもの２名 博士研究員を継続しているもの１０名（九州大学大学院農学研究院東京大学大学院新領域創成科学研

究科北海道大学大学院先端生命科学研究院高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所北陸

先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科Ecole Polytechnique（仏）など） ６本プロジェクトの推進に係る技術開発に関する成果について 蛋白質調製技術組換えタンパク質生産支援技術の開発として放線菌を宿主とした発現系の開発を行った

誘導型構成型発現ベクターに加え共発現ベクターの開発を進め大腸菌同様汎用型かつ多様な発現系の

構築が可能になった更にプラスミドの細胞内安定性を考慮しなくて良いゲノム挿入型発現系の開発にも成

功した宿主細胞の機能改変としてはトランスポゾンベクターの開発により宿主細胞の機能改変解析が容

易になったまたリゾチーム感受性株の利用技術の開発とプロテアーゼ欠損株の構築により組換えタンパク質

精製回収効率が著しく高くなった 蛋白質可溶化技術 これまでは立体構造を有していないと考えられてきた封入体中でも蛋白質は天然と類

似した２次構造を維持していることを見出したこの知見に基づき封入体となった蛋白質を２次構造を維持し

たまま可溶化し天然構造へと再生する手法を構築したまた固定化したシャペロニン酸化還元酵素の利用

が可溶化に有効であることを見出した 蛋白質結晶化技術 結晶の回折能を迅速に評価できる結晶化装置（直接評価用結晶化プレート）を開発し

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製品化を行った次世代の結晶化デバイスである結晶化マイクロアレイの開発を行った現在製品化のため

の最終テスト段階にあるまた初期結晶化条件をさらに最適化し良質かつ大型の結晶を迅速に得るため

に蛋白質濃度と結晶化剤濃度を主要なパラメータとしシーディング法と組み合わせた条件展開法を開発し

た 結晶自動観察技術 ナノ分注機利用結晶化装置からの大量の結晶化プレートを観察し結晶化条件を検討

するため恒温で保管した 400 枚の結晶化プレートを定期的に自動顕微鏡観察する装置を開発した観察部のみの製品化も実施した 結晶構造解析技術 クロムの特性Ｘ線（229Å）を利用しS-SAD 法で蛋白質構造解析を行うための新規結晶

マウント法を開発した大量生産可能な製品化を目指した開発を継続している構造解析自動精密化プログラ

ムについては既に実用化の段階に入っており当拠点グループ内だけでなく創薬コンソーシアムやタンパク

３０００プロジェクトの他の拠点ユーザーにも利用されプロジェクトの推進に貢献した 蛋白質機能解析技術 DNA結合転写因子の支配下遺伝子群の網羅的同定のためにゲノムDNA断片混合物から純化転写因子結合断片を単離しDNA チップを利用して迅速に同定する genomic SELEX 法を開発したプロモーターチップの作製とそれを利用した転写因子認識結合プロモーターの迅速同定法を開発した ７タンパク質の機能解析に関する成果の概要について ミトコンドリアセリル tRNA合成酵素 SerRSの tRNA識別機構の解明古細菌アミノアシル tRNA合成酵素ArgRSの tRNA識別機構の解明CCA付加酵素の RNA重合メカニズムの解明リシジン合成酵素のコドンおよびアミノ酸特異性の解明古細菌の tRNA 修飾酵素 RNaseP が５種の蛋白質と RNA との複合体で機能することを証明し再構成実験に成功古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP RNAのリボザイム活性に関与するヌクレオチドの同定古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP タンパク質のRNAシャペロンとしての役割メチオニル tRNA 合成酵素 MetRS の tRNA 認識メカニズムの解明動物細胞リボソーム蛋白質複合体 P0-P1-P2および古細菌の相同タンパク質複合体が翻訳反応の駆動部（GTPase センター）として翻訳のスピードを決定していることを証明翻訳開始因子 aIF2B のリン酸化部位の特定古細菌の翻訳調節因子 RelE の mRNAの切断に関与するアミノ酸残基の同定酵母ツーハイブリッドシステムによるエキソゾーム関連蛋白質の蛋白

質間相互作用の解明mRNA 分解酵素の高次複合体形成の解明真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の eRF1 との結合部位の解明および作用モデルの検証真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の高次構造から予想された機能制御部位がタンパク質分解制御系との共役を実現し翻訳終結制御を制御することを解

明リボソームペプチド転移反応中心を形成する rRNA 残基のうち翻訳終結機能に特異的に関わる残基の解明原核生物ペプチド鎖解離因子の機能発現に関わる有力な因子リボソーム蛋白質 L11 を同定しその機能部位を決定リボソーム再生因子RRFの構造ゆらぎと機能の関係の解明リボソーム再生反応における伸長因子EF-Gの機能ドメインが tRNA転座反応とは独立なものであることを証明リボソーム再生反応に特異的に関与する EF-G機能ドメインの解明大腸菌 RNAポリメラーゼの第一次機能変換因子群（プロモーターを認識するシグマ因子群）全７種類について支配下遺伝子（プロモーター）の同定と転写制御機構の解

明大腸菌転写因子群全 300 種を発現精製し制御対象遺伝子プロモーターの網羅的解析を実施機能未知転写因子 100種の支配下遺伝子群の同定に成功機能未知転写調節因子 CGL2612が多剤排出ポンプ CGL2611 の転写制御を行っていることを解明酸化ストレスよる突然変異の抑制に働くヒト hMTH1 とNUDT5が異常 mRNA生成抑制にも働くことを解明カイコ由来新規転写制御関連蛋白質 FMBP1の DNA認識機構を解明超好熱古細菌中での GalN-1-P アセチル化酵素活性の解明糖代謝関連酵素群の至適温度金属イオン要求性の違いの解明新規タイプの PMI(リン酸化マンノースイソメラーゼ)酵素の発見及び機能部位の同定非常在細菌または常在の非病原性細菌による ex vivo 細菌感染刺激で腸管の

Paneth 細胞が殺菌活性を放出することを確認 ８これまでの評価に対する反映状況について 平成１５年度の評価委員会での意見をもとに横浜市立大との間での「転写翻訳」ターゲットの切り分けを明確

にするために本拠点では「翻訳」に重点を置くことを決定した平成１６年度の評価委員会の指摘を受けてそ

れまでの数重視の方針からより困難で重要なターゲットに焦点を絞りまた成果の産業利用を視野に入れた

解析を行うべく重点化を図った平成１７年度には「転写翻訳」という本来の研究目標との整合性とこれまで

252

の知見に付加できる価値を勘案しながら短期決戦で臨むようにとの指摘をうけ最終年度にはこれまでの研究

で残されていた「翻訳」の重要なターゲットに的を絞ったその結果項目１に記載したような多くの重要な成

果につながった ９中核機関としての目標（解析数特許出願数等）に対する達成度について（これまでの分担機関及

びその課題の一覧を含めること） 目標に対する達成度 本拠点の目標 【転写翻訳の過程を通して遺伝子の発現に関わるタンパク質を対象と

して5 年間で 100 個以上のタンパク質の構造機能解析を行うこれを達成するためにタンパク質の発現精

製可溶化に関する高効率システム微量自動結晶化システム自動構造解析ソフトウエアシステムの開発など

様々な研究支援技術の開発を行う】 に対してＰＤＢ登録数は２００を超え項目６に記載したように技術開発に

ついても十分な成果を収めることができたと考えている

表 1 分担機関一覧 機関名 業務担当者 業務題目 年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 田中 勲 転写翻訳基幹装置関連蛋白質の構造解析 平成 14～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 出村 誠 転写制御関連タンパク質の構造機能に関

する NMR解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

田村具博 遺伝子発現制御に関する研究 平成 14～18年度

東京大学大学院新領

域科学研究科 津本浩平 蛋白質合成に関わる各種プロセッシング修

飾酵素と因子の構造ゲノム科学 平成 14～18年度

新潟大学理学部 内海利男 リボソームの構造機能解析 平成 14～18年度 東京大学医科学研究

所 伊藤耕一 翻訳終結機能研究を基軸とした翻訳装置

の普遍機能構造の解明 平成 14～18年度

東京大学大学院工学

系研究科 鈴木 勉 ミトコンドリア翻訳関連因子の構造解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

河原林 裕 遺伝子情報解析に関する研究 平成 14～18年度

国立遺伝学研究所 西川 建 コンピュータ解析によるターゲット選択 平成 15～18年度 法政大学工学部 石浜 明 大腸菌転写因子の構造－機能相関の網羅

的解析 平成 14～18年度

大阪大学大学院薬学

研究科 吉田卓也 クロマチン構造関連因子核内受容体の立

体構造解析 平成 14～18年度

九州大学大学院農学

研究院 木村 誠 tRNA 修飾酵素および翻訳開始因子の構造

生物学的研究 平成 14～18年度

熊本大学大学院医学

薬学研究部 山縣ゆり子 mRNA の生成（転写）制御成熟化と輸送

並びに遺伝情報維持に関わるタンパク質の

構造生物学

平成 14～18年度

東京工業大学大学院

生命理工学研究科 濡木 理 遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解

析に関する研究 平成 16～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 綾部時芳 病原性からみた腸内微生物と内因性抗菌ペ

プチドの相互作用の解明 平成 18年度

筑波大学大学院人間

総合科学研究科 太田敏子 病原性ブドウ球菌の病原性発現因子の網羅

的構造機能解析 平成 18年度

北海道大学大学院獣

医学研究科 苅和宏明 SARS-CoVN タンパク質の相互作用分子探

索 平成 18年度

神戸大学大学院医学 春日雅人 糖代謝制御機構における KLF15 の機能の 平成 18年度

253

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

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A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

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Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

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isea

se

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

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-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

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Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

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fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

of b

indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

on D

N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

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279

RNA のチオ化修飾の原子メカニズム ―連続スナップショット的構造解析― Nature 442 419-424 (2006) tRNAGluや tRNALystRNAGlnのアンチコドン 1字目には 2-チオウリジン（s2U34）が存在しているこのチオ基は正確なコドンの認識および特異的なアミノアシル tRNA 合成酵素による認識に必須である本研究では tRNAにチオ基を導入する MnmA と tRNAGluの 3 種類の複合体の結晶構造を解析することによってこの 3 つの構造がtRNA の初期結合段階前反応段階アデニル化中間状態であることを明らかにしチオ化反応のスナップショットを撮ることに成功したこれらの 3 段階を通じて活性部位付近のαヘリックスが構造変化してβシートとループ構造になりフリップアウトしたU34をさらに活性ポケットの奥に押し込んでこれをアデニル化中間体にする触媒残基の 2つのシステイン残基は前 2段階では分子内ジスルフィド結合を形成して不活化しているが最終段階で還元活性型となり硫黄を受け取ってこれが U34のアデニル化活性化された 2位のカルボニル炭素を求核置換攻撃するさらに興味深いことに構造変化したβシートとループ構造は酵素の活性部位に

蓋をして一種の反応器を形成し水分子等の侵入を妨げ反応性の高い硫黄を正確にウリジンの定位置に結

合させていることが明らかとなった 翻訳開始因子 aeIF2βγ 複合体の構造解析 ―真核生物古細菌の翻訳開始複合体― PNAS 103 13016-13021 (2006) aeIF2 はα β γの３つのサブユニットからなり真核生物古細菌の翻訳開始反応においてリボソームへのGTP依存的な開始Met-tRNAiの運搬および開始コドンの認識に伴うGTP加水分解によるMet-tRNAiの解離

という２つの中心的な役割を担っている今回古細菌由来 aIF2βγ-GDP 複合体の構造解析を行うことに成功しβサブユニットが GTP 結合サイトの近傍に結合することを初めて明らかにしたまたサブユニット単体との構造比較から分子の可動性が機能に深く関わっていることを見出した本解析の結果とこれまでの知見を総

合することで翻訳開始反応において最も重要なステップである開始コドン認識から Met-tRNAi 解離に至る詳

細な分子機構のモデルを提唱した 古細菌リボヌクレアーゼ P蛋白質の構造解析 ―最初に発見されたリボザイムの構造研究― RNA 10 1423-1432 (2004) J Mol Biol 357 583-591 (2006) など リボヌクレアーゼ P（RNase P）は前駆体 tRNAの 5rsquo leader配列のプロセシングに関与するリボザイムである歴史上最初に発見されたリボザイムであり全生物種に存在しているがその構成成分や酵素化学的性質は生

物種によって異なっている最近真正細菌の RNase P RNA の構造が Nature に発表されたが真正細菌のRNase Pが約 400 ヌクレオチドからなる 1分子の RNA と１分子のタンパク質（約 10 kDa）から構成されるのに対し真核生物や古細菌の RNase Pは 1分子の RNA と複数のタンパク質サブユニットから構成されている本研究では超好熱古細菌 Pyrococcus horikoshii RNase Pが５種のタンパク質と RNA とから構成されていることを再構成実験で証明しさらにすべての蛋白質成分の構造を～20 Åの分解能で決定した 古細菌由来翻訳調節因子複合体RelBRelEの構造解析 ―リボソーム上の mRNAを切断する酵素― Nat Struct Mol Biol 12 327-331 (2005) 大腸菌に代表される真正細菌は翻訳調節因子（RelB と RelE）を持っているRelE は翻訳過程の mRNA を特異的に切断するリボヌクレアーゼで通常 RelB と複合体を形成して酵素活性が阻害されているしかしアミノ酸欠乏条件下では細胞内プロテアーゼにより RelBが分解されその結果 RelEがタンパク質合成を阻害する本研究では超好熱古細菌Pyrococcus horikoshiiのRelBRelE相同タンパク質複合体の構造を 23 Åの分解能で決定したRelBは伸びた構造を持つのに対してRelEは球状タンパク質でその形と大きさからRelE がtRNAの分子擬態としてリボソームに結合することが示唆された リシジン合成酵素の構造解析 ―複雑な RNA修飾機構の最初の解明― PNAS 102 7487-7492 (2005) リシジン合成酵素（TilS）はtRNAIle

2 のアンチコドン１字目の C34 にリジンを結合させてリシジンにすることでtRNA のコドン特異性とアミノ酸特異性を同時に Met から Ile に変換する重要な酵素である今回 TilS の結晶構造を 24Aring分解能で決定しそれに基づく変異体解析を行うことでTilSがC34をアデニル化しアミノ基が活性化されたリジンに求核置換攻撃させることでリシジンが生成することを初めて明らかにした本酵素は細菌に

247

特異的なため本構造は有効な抗生物質の設計開発に応用できる 哺乳動物ミトコンドリア Ser-tRNA合成酵素の構造解析及び tRNASer識別の分子機構 EMBO J 24 3369-3379 (2005) SerRS は tRNASerの特徴である長く伸びたバリアブルアームを認識していることが知られているが動物ミトコン

ドリアの二つの tRNASer (mt tRNASer) にはこのバリアブルアームが存在しない詳細な認識分子メカニズムを解明するために我々は初めてとなる哺乳動物 (ウシ) ミトコンドリア SerRSの X線結晶構造を 165 Aringの高分解能で決定することに成功したこれによってmt SerRS には両末端にそれぞれ延長ペプチドが付加されておりこれらが特異的にmt tRNASerを認識していることを発見したミトコンドリアの翻訳系ではtRNASerが進化の

段階で消失したバリアブルアームを補うためにmt SerRS は両末端に延長ペプチドを獲得し新たな tRNASer

上の識別部位をみつけ出したと考えられる メチオニル tRNA合成酵素と tRNAMetの複合体の構造解析 ―四半世紀の謎の解明― Nat Struct Mol Biol 12 931-932 (2005) メチオニル tRNA 合成酵素（MetRS）は結晶構造が最初に解明されたアミノアシル tRNA合成酵素であり膨大な生化学的データも集積していながら四半世紀に渡って結晶構造が決定されなかった今回 MetRS とtRNAMetとの複合体の結晶構造を 24Aring 分解能で決定した結果tRNAMetのアンチコドンループは大きく歪み

C34A35A38からなる３塩基スタック構造を取りMetRSの Trp残基と Arg残基が核酸の２重らせん構造を模倣してアンチコドンを認識していることが明らかになった トランス校正酵素 AlaX と Ser 複合体の構造解析 ―アラニンを類似アミノ酸から識別する機構― PNAS 102 11669-11674 (2005) 遺伝暗号の翻訳はコドンとアミノ酸を直接的に結び付けているアダプター分子アミノアシル tRNA（aa-tRNA）によって媒介されるためaa-tRNA 合成の精度は正確なタンパク質合成にとって非常に重要であるしかし一部のアミノ酸同士は側鎖のサイズや性質が非常に似通っているため間違った組み合わせの aa-tRNA が合成されることがあるAlaXは tRNA(Ala)に対してセリンあるいはグリシンが間違って付加された Ser-tRNA(Ala)やGly-tRNA(Ala)に対して校正活性を示す酵素であり校正サイトにおいてセリンとグリシンをアラニンから識別してこれを加水分解する今回得られたAlaX-セリン複合体構造より20年以上謎であったこれらのアミノ酸の識別機構が解明された リボソーム再生因子とリボソーム複合体の立体構造 ―翻訳装置のリサイクル機構― EMBO J 24 251-260 (2005) リボソーム再生因子 RRF は真性細菌の生存に必須である翻訳終結後リボソーム複合体の再生を司り細菌感染症の創薬ターゲットとして有望である本研究では RRF リボソーム結合ドメインリボソーム 50Sサブユニット複合体の X線結晶構造を解析し両者の相互作用部位を初めて原子レベルで明らかにしたまたこれまで詳細が不明であったリボソーム再生機構において決定的な役割を果たすと考えられる 30S50S サブユニット界面の構造変化を見出したこれらの結果に基いて設計した分子のリボソーム再生阻害能を現在検討中であり新規

抗菌剤創出への展開が期待される 血管新生抑制活性に働くヒト由来トリプトファニル tRNA合成酵素の構造解析 ―がん治療の可能性― Nat Struct Mol Biol 11 149-156 (2004) ヒト由来トリプトファニル tRNA 合成酵素（hTrpRS）はスプライスバリアント型（mini TrpRS）が細胞外へ分泌され血管内皮細胞のアポトーシスを促し血管新生の抑制に働く今回 mini TrpRSの結晶構造を 23Aring分解能で決定しmini TrpRSの tRNAを認識するドメインに挿入された 8ペプチドが血管内皮細胞のアポトーシスに必須であることを解明した本構造に基づき血管新生によって引き起こされる失明や癌細胞の増殖を抑制する

薬剤の設計が可能になると考えられる 真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3cの構造解析 ―翻訳終結制御を担うハブ酵素― Mol Cell 14 233-245 (2004) 真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3cはtRNA擬態性タンパク質であるペプチド鎖解離因子 eRF1 と結合することで協調的に翻訳終結反応を遂行する GTP 結合性タンパク質であるまたeRF3 は翻訳終結マシナリーと

248

様々な高次生命機能に働く因子群とを結びつけるハブの中心でもあるその機能構造の解明は疾患治療の

ための創薬ターゲット検索という観点からも有望視される本研究ではeRF3 の３つ異なる機能モードの構造を決定し高次生命機能において様々な因子により翻訳終結効率を制御すると考えられるスイッチ構造を明らか

にした 古細菌リボソーム GTPaseセンター（GAC）構成タンパク質複合体の構造解析 ―翻訳装置の駆動部― 論文準備中 リボソーム GAC は翻訳反応にエネルギーを提供する機能中心で生体内翻訳装置の駆動部となる重要な部位であるが構造的に柔軟でリボソーム粒子の結晶構造ではその機能構造は明確にされていない本研究では

機能面で真核型である古細菌の GAC構成タンパク質 Ph-P0 と Ph-L12による複合体の結晶化と構造解析に成功し真核型機能構造の特徴を明らかにした ２創薬など産業利用につながる可能性のある構造解析ディールスアルダー反応触媒酵素の構造解

析 ―ディールスアルダー反応触媒酵素のはじめての解析― Nature 422 185-189 (2003) ディールスアルダー反応は有機合成化学上極めて重要な反応の一つであり制癌剤や抗生物質免疫抑

制剤など芳香族化合物の合成現場で盛んに使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前

より予測されていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を証明した例は無かっ

た我々はマクロフォミン酸合成酵素の構造解析を行いディールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応

を具体的に説明した 多剤排出ポンプ調節因子の構造解析と機能同定 ―構造解析から機能解析へ― J Biol Chem 280 38711-38719 (2005) Cglutamicum由来CGL2612蛋白質は立体構造解析の結果 Saureus（ブドウ球菌）由来多剤耐性調節転写因子 QacR と非常に類似した立体構造を持つ事が明らかとなった新規因子である（一次構造の相同性は 7）SELEX法による結合 DNA配列同定実験を行ったところ本タンパク質は cgl2611遺伝子のプロモーター領域に結合する事が明らかとなったcgl2611 は膜蛋白質をコードしており多剤排出ポンプである Saureus 由来QacA（QacR によって発現が制御）とも一次構造上高い相同性を示す（29）CGL2612 欠損株では CGL2611の発現量増加がみられそれに伴って薬剤への耐性が増大したこれらの結果よりCGL2612が Cglutamicumの持つ多剤耐性オペロンのレギュレーターである事が明らかとなった 肝臓特異的転写因子 HNF-6αと認識 DNA複合体の構造解析 ―新規ホメオドメイン蛋白質の DNA認識機構の解明― Structure 15 75-83 (2007) HNF-6 蛋白質は肝臓特異的転写因子群のひとつであり肝細胞の発生や分化増殖などの調節のほかに代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有しているこの蛋白質は CUT ドメインとホメオドメインという二つの DNA 結合ドメインを持ちターゲットとなる DNA の塩基配列によって転写調節機構を変化させているターゲット遺伝子のひとつであるトランスサイレチンのプロモーター領域との複合体の構造解析により二つのドメ

インによる協調的な DNA認識機構を解明し転写調節メカニズムの多様性を説明した 黄色ブドウ球菌の病原性発現因子の構造解析 ―病原微生物の構造生物学― J Biol Chem 282 5770-5780 (2007) 黄色ブドウ球菌バンコマイシン耐性株の病原性発現因子群を対象とした構造生物学研究を展開した研究対

象としたのは薬剤耐性関連蛋白質細胞接着因子蛋白質細胞外酵素莢膜合成関連蛋白質など 160種類の蛋白質でそのうち 23 種類の蛋白質については結晶化に成功したこれまでに薬剤耐性関連蛋白質Drp35Fe貯蔵蛋白質Dps 細胞分裂関連蛋白質 SAV0287の立体構造解析が完了しているほか細胞接着因子 EbhA莢膜合成蛋白質 CapFについはデータ収集が完了し現在構造解析中である カイコ由来新規転写制御因子 FMBP-1の立体構造解析 －新規 DNA認識ドメインの構造－ Biochemistry 46 1703-1713 (2007) カイコのシルクの主成分であるフィブロイン大量発現制御のメカニズムは未解明な点が多く残されており家畜

化されたカイコを蛋白質工場として利用する医薬品生産等への応用を考える上でも重要であるこのフィブロイ

249

ン遺伝子の転写を制御する因子として発見された FMBP-1の DNA結合ドメイン(STPR ドメイン)の NMR法による立体構造解析に成功したフレキシブルな領域を多く含むこのドメインはDNA結合により大きな２次構造変化を伴い特異的な認識配列と高いアフィニティーを示す新規構造を有することが明らかになったさらに最近の

研究で STPR ドメインを含む機能未知相同蛋白質をヒトも有しマイクロアレイ解析から疾病との関係も示唆されているため今後の研究の進展が期待される ヒトMTH1 と基質複合体の構造解析 ―突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素― 論文準備中 ヒト MTH1は DNAや RNA合成の基質となる様々な変異原酸化プリンヌクレオシド 3 リン酸を分解することによって突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素である今回化学構造の異なる２つの基質と MTH1の複合体の結晶構造を 23 Aring分解能で決定したところ活性部位にある隣り合う２つのAsp残基のプロトネーション部位を交換することによって異なる基質を認識するという極めてユニークな方法で幅広い基質特異性が発現していることが

分かったまた MTH1 は脳腫瘍などのがん細胞に高発現しその欠損細胞は酸化ストレスで細胞死を起こすためMTH1の阻害剤は新規のがん治療薬になる可能性がある現在その阻害剤の設計を行っている ２グループにおけるタンパク質の構造解析について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年４月～平成 19 年 3 月末

(1)PDB 登録数

２０５

３８

(2)構造解析を終了したが PDB 未登録

のタンパク質の数

１８

１８

(3)平成 19 年 4 月末までに構造解析が

終了したタンパク質の数

０

３論文掲載数

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

件数 ５６３ １３５

４成果の産業連携について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

(1)特許出願数（国内） 特許出願数（海外）

28 件

5 件

5 件

0 件

(2)特許登録数（国内） 特許登録数（海外）

4 件 1 件

2 件 1 件

(3)成果の産業移転及び産学連携

を目的とした共同研究の件数及

び内容

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月 19 件 ナノリットルオーダーの微量蛋白質試料で結晶化条件のスクリーニング

を実施出来る結晶化チップの開発結晶のフリーマウント法の製品化

を目指した開発放線菌を宿主としたバイオプロセスへの応用研究

放線菌を宿主とした酵素生産バクテリアの遺伝子発現解析新

規転写合成 siRNAの開発など (4)成果の産業移転に関する具体

的な例 結晶性直接評価が可能な結晶化プレートの製品化放線菌を宿主

とした微生物変換放線菌を宿主とした酵素生産高感度質量分析

用メタルスプレーヤ Sプロテオミクス研究用データベースHuman-RERFECTなど

250

(5)出願した特許の具体的な例 ナノリットルオーダーの微量蛋白質溶液を用いて結晶化を実施するた

めの結晶化チップの構造およびそれを用いて結晶化する方法蛋白

質結晶化剤をゲルポリマーに保持させ蛋白質溶液を接触させ結晶化さ

せる方法結晶を凍結状態で溶媒完全フリーにマウントし長波長Ｘ線

を利用した回折強度測定の高精度化を容易に実現する方法放線菌

の一種であるロドコッカス属を用いて既存の発現系とは異なる温度環境

で使用できる発現系蛋白質多量体化を促進するペプチドとそれを利

用した促進方法RNA中のイノシン化部位を特定する方法往復循環クロマトグラフィー高い耐熱性を有する糖ヌクレオチド合成酵素お

よび糖リン酸転移酵素インフルエンザウィルス RNA ポリメラーゼの大量精製法ヒト由来上皮成長因子とその受容体の結晶構造解析に基

づいたがん化を抑制する新規薬剤抗体の設計糖ヌクレオチド

合成酵素変異体アセチル化アミノ糖及びアセチル化アミノ糖ヌ

クレオチド合成活性を有する耐熱性酵素モノクローナル抗体の

作成方法組み換え蛋白質の製造方法など ５本プロジェクトにおいて整備された研究設備及び育成された人材について 研究設備 「Ｘ線解析大型三次元構造可視化装置」高輝度かつ CuCr 特性線の 2 種類の波長を供給できる「Ｘ線

解析装置」と高度な計算能力を有する「大型表示装置」及び「タンパク質構造機能解析用計算機システム」

からなる本システムはタンパク質構造を非標識のまま実験室で迅速に解析することを可能としか

つ構造解析したタンパク質の機能をその構造の立体視を複数人で行いながら討論し解明するために用い

られる 「タンパク質精製システム」構造解析用組換え蛋白質の精製に用いる「大型冷却遠心機」と組換え蛋

白質の精製を自動的に連続して実施できる「液体クロマトグラフィー装置」から構成される本システ

ムを用いて構築されたハイスループット蛋白質構造解析パイプラインにより年間延べ５００種類の組

換え蛋白質の生産を可能にしたまたこのパイプラインはサブ拠点に対する構造解析サービスにも供

され本グループ全体の構造解析の効率化に貢献した

育成された人材 計１９名の博士研究員（ポスドク）を雇用したこれらのポスドクの現在の所属は以下のとおりである 大学や国公立の研究所の職員として採用されたもの７名（国立遺伝学研究所構造遺伝学研究センター助

教北海道大学大学院先端生命科学研究院助教産業技術総合研究所研究員（２名）別府大学食物栄養

科学部講師大阪医科大学基礎医学 II 講座助教九州大学大学院農学研究院助教） 民間企業に採用されたもの２名 博士研究員を継続しているもの１０名（九州大学大学院農学研究院東京大学大学院新領域創成科学研

究科北海道大学大学院先端生命科学研究院高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所北陸

先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科Ecole Polytechnique（仏）など） ６本プロジェクトの推進に係る技術開発に関する成果について 蛋白質調製技術組換えタンパク質生産支援技術の開発として放線菌を宿主とした発現系の開発を行った

誘導型構成型発現ベクターに加え共発現ベクターの開発を進め大腸菌同様汎用型かつ多様な発現系の

構築が可能になった更にプラスミドの細胞内安定性を考慮しなくて良いゲノム挿入型発現系の開発にも成

功した宿主細胞の機能改変としてはトランスポゾンベクターの開発により宿主細胞の機能改変解析が容

易になったまたリゾチーム感受性株の利用技術の開発とプロテアーゼ欠損株の構築により組換えタンパク質

精製回収効率が著しく高くなった 蛋白質可溶化技術 これまでは立体構造を有していないと考えられてきた封入体中でも蛋白質は天然と類

似した２次構造を維持していることを見出したこの知見に基づき封入体となった蛋白質を２次構造を維持し

たまま可溶化し天然構造へと再生する手法を構築したまた固定化したシャペロニン酸化還元酵素の利用

が可溶化に有効であることを見出した 蛋白質結晶化技術 結晶の回折能を迅速に評価できる結晶化装置（直接評価用結晶化プレート）を開発し

251

製品化を行った次世代の結晶化デバイスである結晶化マイクロアレイの開発を行った現在製品化のため

の最終テスト段階にあるまた初期結晶化条件をさらに最適化し良質かつ大型の結晶を迅速に得るため

に蛋白質濃度と結晶化剤濃度を主要なパラメータとしシーディング法と組み合わせた条件展開法を開発し

た 結晶自動観察技術 ナノ分注機利用結晶化装置からの大量の結晶化プレートを観察し結晶化条件を検討

するため恒温で保管した 400 枚の結晶化プレートを定期的に自動顕微鏡観察する装置を開発した観察部のみの製品化も実施した 結晶構造解析技術 クロムの特性Ｘ線（229Å）を利用しS-SAD 法で蛋白質構造解析を行うための新規結晶

マウント法を開発した大量生産可能な製品化を目指した開発を継続している構造解析自動精密化プログラ

ムについては既に実用化の段階に入っており当拠点グループ内だけでなく創薬コンソーシアムやタンパク

３０００プロジェクトの他の拠点ユーザーにも利用されプロジェクトの推進に貢献した 蛋白質機能解析技術 DNA結合転写因子の支配下遺伝子群の網羅的同定のためにゲノムDNA断片混合物から純化転写因子結合断片を単離しDNA チップを利用して迅速に同定する genomic SELEX 法を開発したプロモーターチップの作製とそれを利用した転写因子認識結合プロモーターの迅速同定法を開発した ７タンパク質の機能解析に関する成果の概要について ミトコンドリアセリル tRNA合成酵素 SerRSの tRNA識別機構の解明古細菌アミノアシル tRNA合成酵素ArgRSの tRNA識別機構の解明CCA付加酵素の RNA重合メカニズムの解明リシジン合成酵素のコドンおよびアミノ酸特異性の解明古細菌の tRNA 修飾酵素 RNaseP が５種の蛋白質と RNA との複合体で機能することを証明し再構成実験に成功古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP RNAのリボザイム活性に関与するヌクレオチドの同定古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP タンパク質のRNAシャペロンとしての役割メチオニル tRNA 合成酵素 MetRS の tRNA 認識メカニズムの解明動物細胞リボソーム蛋白質複合体 P0-P1-P2および古細菌の相同タンパク質複合体が翻訳反応の駆動部（GTPase センター）として翻訳のスピードを決定していることを証明翻訳開始因子 aIF2B のリン酸化部位の特定古細菌の翻訳調節因子 RelE の mRNAの切断に関与するアミノ酸残基の同定酵母ツーハイブリッドシステムによるエキソゾーム関連蛋白質の蛋白

質間相互作用の解明mRNA 分解酵素の高次複合体形成の解明真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の eRF1 との結合部位の解明および作用モデルの検証真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の高次構造から予想された機能制御部位がタンパク質分解制御系との共役を実現し翻訳終結制御を制御することを解

明リボソームペプチド転移反応中心を形成する rRNA 残基のうち翻訳終結機能に特異的に関わる残基の解明原核生物ペプチド鎖解離因子の機能発現に関わる有力な因子リボソーム蛋白質 L11 を同定しその機能部位を決定リボソーム再生因子RRFの構造ゆらぎと機能の関係の解明リボソーム再生反応における伸長因子EF-Gの機能ドメインが tRNA転座反応とは独立なものであることを証明リボソーム再生反応に特異的に関与する EF-G機能ドメインの解明大腸菌 RNAポリメラーゼの第一次機能変換因子群（プロモーターを認識するシグマ因子群）全７種類について支配下遺伝子（プロモーター）の同定と転写制御機構の解

明大腸菌転写因子群全 300 種を発現精製し制御対象遺伝子プロモーターの網羅的解析を実施機能未知転写因子 100種の支配下遺伝子群の同定に成功機能未知転写調節因子 CGL2612が多剤排出ポンプ CGL2611 の転写制御を行っていることを解明酸化ストレスよる突然変異の抑制に働くヒト hMTH1 とNUDT5が異常 mRNA生成抑制にも働くことを解明カイコ由来新規転写制御関連蛋白質 FMBP1の DNA認識機構を解明超好熱古細菌中での GalN-1-P アセチル化酵素活性の解明糖代謝関連酵素群の至適温度金属イオン要求性の違いの解明新規タイプの PMI(リン酸化マンノースイソメラーゼ)酵素の発見及び機能部位の同定非常在細菌または常在の非病原性細菌による ex vivo 細菌感染刺激で腸管の

Paneth 細胞が殺菌活性を放出することを確認 ８これまでの評価に対する反映状況について 平成１５年度の評価委員会での意見をもとに横浜市立大との間での「転写翻訳」ターゲットの切り分けを明確

にするために本拠点では「翻訳」に重点を置くことを決定した平成１６年度の評価委員会の指摘を受けてそ

れまでの数重視の方針からより困難で重要なターゲットに焦点を絞りまた成果の産業利用を視野に入れた

解析を行うべく重点化を図った平成１７年度には「転写翻訳」という本来の研究目標との整合性とこれまで

252

の知見に付加できる価値を勘案しながら短期決戦で臨むようにとの指摘をうけ最終年度にはこれまでの研究

で残されていた「翻訳」の重要なターゲットに的を絞ったその結果項目１に記載したような多くの重要な成

果につながった ９中核機関としての目標（解析数特許出願数等）に対する達成度について（これまでの分担機関及

びその課題の一覧を含めること） 目標に対する達成度 本拠点の目標 【転写翻訳の過程を通して遺伝子の発現に関わるタンパク質を対象と

して5 年間で 100 個以上のタンパク質の構造機能解析を行うこれを達成するためにタンパク質の発現精

製可溶化に関する高効率システム微量自動結晶化システム自動構造解析ソフトウエアシステムの開発など

様々な研究支援技術の開発を行う】 に対してＰＤＢ登録数は２００を超え項目６に記載したように技術開発に

ついても十分な成果を収めることができたと考えている

表 1 分担機関一覧 機関名 業務担当者 業務題目 年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 田中 勲 転写翻訳基幹装置関連蛋白質の構造解析 平成 14～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 出村 誠 転写制御関連タンパク質の構造機能に関

する NMR解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

田村具博 遺伝子発現制御に関する研究 平成 14～18年度

東京大学大学院新領

域科学研究科 津本浩平 蛋白質合成に関わる各種プロセッシング修

飾酵素と因子の構造ゲノム科学 平成 14～18年度

新潟大学理学部 内海利男 リボソームの構造機能解析 平成 14～18年度 東京大学医科学研究

所 伊藤耕一 翻訳終結機能研究を基軸とした翻訳装置

の普遍機能構造の解明 平成 14～18年度

東京大学大学院工学

系研究科 鈴木 勉 ミトコンドリア翻訳関連因子の構造解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

河原林 裕 遺伝子情報解析に関する研究 平成 14～18年度

国立遺伝学研究所 西川 建 コンピュータ解析によるターゲット選択 平成 15～18年度 法政大学工学部 石浜 明 大腸菌転写因子の構造－機能相関の網羅

的解析 平成 14～18年度

大阪大学大学院薬学

研究科 吉田卓也 クロマチン構造関連因子核内受容体の立

体構造解析 平成 14～18年度

九州大学大学院農学

研究院 木村 誠 tRNA 修飾酵素および翻訳開始因子の構造

生物学的研究 平成 14～18年度

熊本大学大学院医学

薬学研究部 山縣ゆり子 mRNA の生成（転写）制御成熟化と輸送

並びに遺伝情報維持に関わるタンパク質の

構造生物学

平成 14～18年度

東京工業大学大学院

生命理工学研究科 濡木 理 遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解

析に関する研究 平成 16～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 綾部時芳 病原性からみた腸内微生物と内因性抗菌ペ

プチドの相互作用の解明 平成 18年度

筑波大学大学院人間

総合科学研究科 太田敏子 病原性ブドウ球菌の病原性発現因子の網羅

的構造機能解析 平成 18年度

北海道大学大学院獣

医学研究科 苅和宏明 SARS-CoVN タンパク質の相互作用分子探

索 平成 18年度

神戸大学大学院医学 春日雅人 糖代謝制御機構における KLF15 の機能の 平成 18年度

253

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

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mpl

icat

ion

for t

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A so

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mec

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Kan

eko

T

Suzu

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K

apus

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

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be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

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ndashtR

NA

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heta

se

Y K

ise

S W

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Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

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A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

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isea

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

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P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

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o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

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in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

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Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

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Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

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act

ivity

and

ant

itoxi

n ef

fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

of b

indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

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Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

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A S

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Mam

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chon

dria

Chi

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S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

a tR

NA

-rec

ogni

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dom

ain

Nak

anis

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kai

S I

keuc

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

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asis

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lani

ne d

iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

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Sok

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Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

om C

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ebac

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luta

mic

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nce-

Rel

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Stru

ctur

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scrip

tion

Fact

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Hiro

shi I

tou

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kada

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uzuk

i M

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asaa

ki W

achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

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om P

yroc

occu

s hor

ikos

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n A

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omol

ogue

of H

uman

Nuc

lear

Rib

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leas

e P

Prot

ein

Rpp

21

Yosh

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umat

a K

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i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

e to

the

gene

tic c

ode

Osh

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She

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Fuk

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tani

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umat

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She

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RL

Fen

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mitt

E P

anve

rt M

Bla

nque

t S M

echu

lam

Y S

oll D

Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

oupl

es G

luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

e R

eact

ions

in G

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AB

Aki

yosh

i Nak

amur

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arin

Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

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deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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A-p

rote

in tr

ansf

eras

e an

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com

plex

with

an

amin

oacy

l-tR

NA

ana

log

Suto

K S

him

izu

Y W

atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

i O T

omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

euk

aryo

tic p

heny

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nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

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in b

acte

ria

Ohn

iwa

RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

onfo

rmat

iona

l cha

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e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

ebac

teria

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osom

e th

e fu

nctio

nal f

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res o

bser

ved

in a

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rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

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Nak

ano

Yas

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Mak

i Ta

kao

Nag

anum

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akas

hi N

akas

him

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anak

a M

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imur

a A

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Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

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Nas

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from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

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ion

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e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

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activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

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sum

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uhis

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abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

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3

279

特異的なため本構造は有効な抗生物質の設計開発に応用できる 哺乳動物ミトコンドリア Ser-tRNA合成酵素の構造解析及び tRNASer識別の分子機構 EMBO J 24 3369-3379 (2005) SerRS は tRNASerの特徴である長く伸びたバリアブルアームを認識していることが知られているが動物ミトコン

ドリアの二つの tRNASer (mt tRNASer) にはこのバリアブルアームが存在しない詳細な認識分子メカニズムを解明するために我々は初めてとなる哺乳動物 (ウシ) ミトコンドリア SerRSの X線結晶構造を 165 Aringの高分解能で決定することに成功したこれによってmt SerRS には両末端にそれぞれ延長ペプチドが付加されておりこれらが特異的にmt tRNASerを認識していることを発見したミトコンドリアの翻訳系ではtRNASerが進化の

段階で消失したバリアブルアームを補うためにmt SerRS は両末端に延長ペプチドを獲得し新たな tRNASer

上の識別部位をみつけ出したと考えられる メチオニル tRNA合成酵素と tRNAMetの複合体の構造解析 ―四半世紀の謎の解明― Nat Struct Mol Biol 12 931-932 (2005) メチオニル tRNA 合成酵素（MetRS）は結晶構造が最初に解明されたアミノアシル tRNA合成酵素であり膨大な生化学的データも集積していながら四半世紀に渡って結晶構造が決定されなかった今回 MetRS とtRNAMetとの複合体の結晶構造を 24Aring 分解能で決定した結果tRNAMetのアンチコドンループは大きく歪み

C34A35A38からなる３塩基スタック構造を取りMetRSの Trp残基と Arg残基が核酸の２重らせん構造を模倣してアンチコドンを認識していることが明らかになった トランス校正酵素 AlaX と Ser 複合体の構造解析 ―アラニンを類似アミノ酸から識別する機構― PNAS 102 11669-11674 (2005) 遺伝暗号の翻訳はコドンとアミノ酸を直接的に結び付けているアダプター分子アミノアシル tRNA（aa-tRNA）によって媒介されるためaa-tRNA 合成の精度は正確なタンパク質合成にとって非常に重要であるしかし一部のアミノ酸同士は側鎖のサイズや性質が非常に似通っているため間違った組み合わせの aa-tRNA が合成されることがあるAlaXは tRNA(Ala)に対してセリンあるいはグリシンが間違って付加された Ser-tRNA(Ala)やGly-tRNA(Ala)に対して校正活性を示す酵素であり校正サイトにおいてセリンとグリシンをアラニンから識別してこれを加水分解する今回得られたAlaX-セリン複合体構造より20年以上謎であったこれらのアミノ酸の識別機構が解明された リボソーム再生因子とリボソーム複合体の立体構造 ―翻訳装置のリサイクル機構― EMBO J 24 251-260 (2005) リボソーム再生因子 RRF は真性細菌の生存に必須である翻訳終結後リボソーム複合体の再生を司り細菌感染症の創薬ターゲットとして有望である本研究では RRF リボソーム結合ドメインリボソーム 50Sサブユニット複合体の X線結晶構造を解析し両者の相互作用部位を初めて原子レベルで明らかにしたまたこれまで詳細が不明であったリボソーム再生機構において決定的な役割を果たすと考えられる 30S50S サブユニット界面の構造変化を見出したこれらの結果に基いて設計した分子のリボソーム再生阻害能を現在検討中であり新規

抗菌剤創出への展開が期待される 血管新生抑制活性に働くヒト由来トリプトファニル tRNA合成酵素の構造解析 ―がん治療の可能性― Nat Struct Mol Biol 11 149-156 (2004) ヒト由来トリプトファニル tRNA 合成酵素（hTrpRS）はスプライスバリアント型（mini TrpRS）が細胞外へ分泌され血管内皮細胞のアポトーシスを促し血管新生の抑制に働く今回 mini TrpRSの結晶構造を 23Aring分解能で決定しmini TrpRSの tRNAを認識するドメインに挿入された 8ペプチドが血管内皮細胞のアポトーシスに必須であることを解明した本構造に基づき血管新生によって引き起こされる失明や癌細胞の増殖を抑制する

薬剤の設計が可能になると考えられる 真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3cの構造解析 ―翻訳終結制御を担うハブ酵素― Mol Cell 14 233-245 (2004) 真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3cはtRNA擬態性タンパク質であるペプチド鎖解離因子 eRF1 と結合することで協調的に翻訳終結反応を遂行する GTP 結合性タンパク質であるまたeRF3 は翻訳終結マシナリーと

248

様々な高次生命機能に働く因子群とを結びつけるハブの中心でもあるその機能構造の解明は疾患治療の

ための創薬ターゲット検索という観点からも有望視される本研究ではeRF3 の３つ異なる機能モードの構造を決定し高次生命機能において様々な因子により翻訳終結効率を制御すると考えられるスイッチ構造を明らか

にした 古細菌リボソーム GTPaseセンター（GAC）構成タンパク質複合体の構造解析 ―翻訳装置の駆動部― 論文準備中 リボソーム GAC は翻訳反応にエネルギーを提供する機能中心で生体内翻訳装置の駆動部となる重要な部位であるが構造的に柔軟でリボソーム粒子の結晶構造ではその機能構造は明確にされていない本研究では

機能面で真核型である古細菌の GAC構成タンパク質 Ph-P0 と Ph-L12による複合体の結晶化と構造解析に成功し真核型機能構造の特徴を明らかにした ２創薬など産業利用につながる可能性のある構造解析ディールスアルダー反応触媒酵素の構造解

析 ―ディールスアルダー反応触媒酵素のはじめての解析― Nature 422 185-189 (2003) ディールスアルダー反応は有機合成化学上極めて重要な反応の一つであり制癌剤や抗生物質免疫抑

制剤など芳香族化合物の合成現場で盛んに使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前

より予測されていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を証明した例は無かっ

た我々はマクロフォミン酸合成酵素の構造解析を行いディールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応

を具体的に説明した 多剤排出ポンプ調節因子の構造解析と機能同定 ―構造解析から機能解析へ― J Biol Chem 280 38711-38719 (2005) Cglutamicum由来CGL2612蛋白質は立体構造解析の結果 Saureus（ブドウ球菌）由来多剤耐性調節転写因子 QacR と非常に類似した立体構造を持つ事が明らかとなった新規因子である（一次構造の相同性は 7）SELEX法による結合 DNA配列同定実験を行ったところ本タンパク質は cgl2611遺伝子のプロモーター領域に結合する事が明らかとなったcgl2611 は膜蛋白質をコードしており多剤排出ポンプである Saureus 由来QacA（QacR によって発現が制御）とも一次構造上高い相同性を示す（29）CGL2612 欠損株では CGL2611の発現量増加がみられそれに伴って薬剤への耐性が増大したこれらの結果よりCGL2612が Cglutamicumの持つ多剤耐性オペロンのレギュレーターである事が明らかとなった 肝臓特異的転写因子 HNF-6αと認識 DNA複合体の構造解析 ―新規ホメオドメイン蛋白質の DNA認識機構の解明― Structure 15 75-83 (2007) HNF-6 蛋白質は肝臓特異的転写因子群のひとつであり肝細胞の発生や分化増殖などの調節のほかに代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有しているこの蛋白質は CUT ドメインとホメオドメインという二つの DNA 結合ドメインを持ちターゲットとなる DNA の塩基配列によって転写調節機構を変化させているターゲット遺伝子のひとつであるトランスサイレチンのプロモーター領域との複合体の構造解析により二つのドメ

インによる協調的な DNA認識機構を解明し転写調節メカニズムの多様性を説明した 黄色ブドウ球菌の病原性発現因子の構造解析 ―病原微生物の構造生物学― J Biol Chem 282 5770-5780 (2007) 黄色ブドウ球菌バンコマイシン耐性株の病原性発現因子群を対象とした構造生物学研究を展開した研究対

象としたのは薬剤耐性関連蛋白質細胞接着因子蛋白質細胞外酵素莢膜合成関連蛋白質など 160種類の蛋白質でそのうち 23 種類の蛋白質については結晶化に成功したこれまでに薬剤耐性関連蛋白質Drp35Fe貯蔵蛋白質Dps 細胞分裂関連蛋白質 SAV0287の立体構造解析が完了しているほか細胞接着因子 EbhA莢膜合成蛋白質 CapFについはデータ収集が完了し現在構造解析中である カイコ由来新規転写制御因子 FMBP-1の立体構造解析 －新規 DNA認識ドメインの構造－ Biochemistry 46 1703-1713 (2007) カイコのシルクの主成分であるフィブロイン大量発現制御のメカニズムは未解明な点が多く残されており家畜

化されたカイコを蛋白質工場として利用する医薬品生産等への応用を考える上でも重要であるこのフィブロイ

249

ン遺伝子の転写を制御する因子として発見された FMBP-1の DNA結合ドメイン(STPR ドメイン)の NMR法による立体構造解析に成功したフレキシブルな領域を多く含むこのドメインはDNA結合により大きな２次構造変化を伴い特異的な認識配列と高いアフィニティーを示す新規構造を有することが明らかになったさらに最近の

研究で STPR ドメインを含む機能未知相同蛋白質をヒトも有しマイクロアレイ解析から疾病との関係も示唆されているため今後の研究の進展が期待される ヒトMTH1 と基質複合体の構造解析 ―突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素― 論文準備中 ヒト MTH1は DNAや RNA合成の基質となる様々な変異原酸化プリンヌクレオシド 3 リン酸を分解することによって突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素である今回化学構造の異なる２つの基質と MTH1の複合体の結晶構造を 23 Aring分解能で決定したところ活性部位にある隣り合う２つのAsp残基のプロトネーション部位を交換することによって異なる基質を認識するという極めてユニークな方法で幅広い基質特異性が発現していることが

分かったまた MTH1 は脳腫瘍などのがん細胞に高発現しその欠損細胞は酸化ストレスで細胞死を起こすためMTH1の阻害剤は新規のがん治療薬になる可能性がある現在その阻害剤の設計を行っている ２グループにおけるタンパク質の構造解析について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年４月～平成 19 年 3 月末

(1)PDB 登録数

２０５

３８

(2)構造解析を終了したが PDB 未登録

のタンパク質の数

１８

１８

(3)平成 19 年 4 月末までに構造解析が

終了したタンパク質の数

０

３論文掲載数

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

件数 ５６３ １３５

４成果の産業連携について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

(1)特許出願数（国内） 特許出願数（海外）

28 件

5 件

5 件

0 件

(2)特許登録数（国内） 特許登録数（海外）

4 件 1 件

2 件 1 件

(3)成果の産業移転及び産学連携

を目的とした共同研究の件数及

び内容

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月 19 件 ナノリットルオーダーの微量蛋白質試料で結晶化条件のスクリーニング

を実施出来る結晶化チップの開発結晶のフリーマウント法の製品化

を目指した開発放線菌を宿主としたバイオプロセスへの応用研究

放線菌を宿主とした酵素生産バクテリアの遺伝子発現解析新

規転写合成 siRNAの開発など (4)成果の産業移転に関する具体

的な例 結晶性直接評価が可能な結晶化プレートの製品化放線菌を宿主

とした微生物変換放線菌を宿主とした酵素生産高感度質量分析

用メタルスプレーヤ Sプロテオミクス研究用データベースHuman-RERFECTなど

250

(5)出願した特許の具体的な例 ナノリットルオーダーの微量蛋白質溶液を用いて結晶化を実施するた

めの結晶化チップの構造およびそれを用いて結晶化する方法蛋白

質結晶化剤をゲルポリマーに保持させ蛋白質溶液を接触させ結晶化さ

せる方法結晶を凍結状態で溶媒完全フリーにマウントし長波長Ｘ線

を利用した回折強度測定の高精度化を容易に実現する方法放線菌

の一種であるロドコッカス属を用いて既存の発現系とは異なる温度環境

で使用できる発現系蛋白質多量体化を促進するペプチドとそれを利

用した促進方法RNA中のイノシン化部位を特定する方法往復循環クロマトグラフィー高い耐熱性を有する糖ヌクレオチド合成酵素お

よび糖リン酸転移酵素インフルエンザウィルス RNA ポリメラーゼの大量精製法ヒト由来上皮成長因子とその受容体の結晶構造解析に基

づいたがん化を抑制する新規薬剤抗体の設計糖ヌクレオチド

合成酵素変異体アセチル化アミノ糖及びアセチル化アミノ糖ヌ

クレオチド合成活性を有する耐熱性酵素モノクローナル抗体の

作成方法組み換え蛋白質の製造方法など ５本プロジェクトにおいて整備された研究設備及び育成された人材について 研究設備 「Ｘ線解析大型三次元構造可視化装置」高輝度かつ CuCr 特性線の 2 種類の波長を供給できる「Ｘ線

解析装置」と高度な計算能力を有する「大型表示装置」及び「タンパク質構造機能解析用計算機システム」

からなる本システムはタンパク質構造を非標識のまま実験室で迅速に解析することを可能としか

つ構造解析したタンパク質の機能をその構造の立体視を複数人で行いながら討論し解明するために用い

られる 「タンパク質精製システム」構造解析用組換え蛋白質の精製に用いる「大型冷却遠心機」と組換え蛋

白質の精製を自動的に連続して実施できる「液体クロマトグラフィー装置」から構成される本システ

ムを用いて構築されたハイスループット蛋白質構造解析パイプラインにより年間延べ５００種類の組

換え蛋白質の生産を可能にしたまたこのパイプラインはサブ拠点に対する構造解析サービスにも供

され本グループ全体の構造解析の効率化に貢献した

育成された人材 計１９名の博士研究員（ポスドク）を雇用したこれらのポスドクの現在の所属は以下のとおりである 大学や国公立の研究所の職員として採用されたもの７名（国立遺伝学研究所構造遺伝学研究センター助

教北海道大学大学院先端生命科学研究院助教産業技術総合研究所研究員（２名）別府大学食物栄養

科学部講師大阪医科大学基礎医学 II 講座助教九州大学大学院農学研究院助教） 民間企業に採用されたもの２名 博士研究員を継続しているもの１０名（九州大学大学院農学研究院東京大学大学院新領域創成科学研

究科北海道大学大学院先端生命科学研究院高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所北陸

先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科Ecole Polytechnique（仏）など） ６本プロジェクトの推進に係る技術開発に関する成果について 蛋白質調製技術組換えタンパク質生産支援技術の開発として放線菌を宿主とした発現系の開発を行った

誘導型構成型発現ベクターに加え共発現ベクターの開発を進め大腸菌同様汎用型かつ多様な発現系の

構築が可能になった更にプラスミドの細胞内安定性を考慮しなくて良いゲノム挿入型発現系の開発にも成

功した宿主細胞の機能改変としてはトランスポゾンベクターの開発により宿主細胞の機能改変解析が容

易になったまたリゾチーム感受性株の利用技術の開発とプロテアーゼ欠損株の構築により組換えタンパク質

精製回収効率が著しく高くなった 蛋白質可溶化技術 これまでは立体構造を有していないと考えられてきた封入体中でも蛋白質は天然と類

似した２次構造を維持していることを見出したこの知見に基づき封入体となった蛋白質を２次構造を維持し

たまま可溶化し天然構造へと再生する手法を構築したまた固定化したシャペロニン酸化還元酵素の利用

が可溶化に有効であることを見出した 蛋白質結晶化技術 結晶の回折能を迅速に評価できる結晶化装置（直接評価用結晶化プレート）を開発し

251

製品化を行った次世代の結晶化デバイスである結晶化マイクロアレイの開発を行った現在製品化のため

の最終テスト段階にあるまた初期結晶化条件をさらに最適化し良質かつ大型の結晶を迅速に得るため

に蛋白質濃度と結晶化剤濃度を主要なパラメータとしシーディング法と組み合わせた条件展開法を開発し

た 結晶自動観察技術 ナノ分注機利用結晶化装置からの大量の結晶化プレートを観察し結晶化条件を検討

するため恒温で保管した 400 枚の結晶化プレートを定期的に自動顕微鏡観察する装置を開発した観察部のみの製品化も実施した 結晶構造解析技術 クロムの特性Ｘ線（229Å）を利用しS-SAD 法で蛋白質構造解析を行うための新規結晶

マウント法を開発した大量生産可能な製品化を目指した開発を継続している構造解析自動精密化プログラ

ムについては既に実用化の段階に入っており当拠点グループ内だけでなく創薬コンソーシアムやタンパク

３０００プロジェクトの他の拠点ユーザーにも利用されプロジェクトの推進に貢献した 蛋白質機能解析技術 DNA結合転写因子の支配下遺伝子群の網羅的同定のためにゲノムDNA断片混合物から純化転写因子結合断片を単離しDNA チップを利用して迅速に同定する genomic SELEX 法を開発したプロモーターチップの作製とそれを利用した転写因子認識結合プロモーターの迅速同定法を開発した ７タンパク質の機能解析に関する成果の概要について ミトコンドリアセリル tRNA合成酵素 SerRSの tRNA識別機構の解明古細菌アミノアシル tRNA合成酵素ArgRSの tRNA識別機構の解明CCA付加酵素の RNA重合メカニズムの解明リシジン合成酵素のコドンおよびアミノ酸特異性の解明古細菌の tRNA 修飾酵素 RNaseP が５種の蛋白質と RNA との複合体で機能することを証明し再構成実験に成功古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP RNAのリボザイム活性に関与するヌクレオチドの同定古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP タンパク質のRNAシャペロンとしての役割メチオニル tRNA 合成酵素 MetRS の tRNA 認識メカニズムの解明動物細胞リボソーム蛋白質複合体 P0-P1-P2および古細菌の相同タンパク質複合体が翻訳反応の駆動部（GTPase センター）として翻訳のスピードを決定していることを証明翻訳開始因子 aIF2B のリン酸化部位の特定古細菌の翻訳調節因子 RelE の mRNAの切断に関与するアミノ酸残基の同定酵母ツーハイブリッドシステムによるエキソゾーム関連蛋白質の蛋白

質間相互作用の解明mRNA 分解酵素の高次複合体形成の解明真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の eRF1 との結合部位の解明および作用モデルの検証真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の高次構造から予想された機能制御部位がタンパク質分解制御系との共役を実現し翻訳終結制御を制御することを解

明リボソームペプチド転移反応中心を形成する rRNA 残基のうち翻訳終結機能に特異的に関わる残基の解明原核生物ペプチド鎖解離因子の機能発現に関わる有力な因子リボソーム蛋白質 L11 を同定しその機能部位を決定リボソーム再生因子RRFの構造ゆらぎと機能の関係の解明リボソーム再生反応における伸長因子EF-Gの機能ドメインが tRNA転座反応とは独立なものであることを証明リボソーム再生反応に特異的に関与する EF-G機能ドメインの解明大腸菌 RNAポリメラーゼの第一次機能変換因子群（プロモーターを認識するシグマ因子群）全７種類について支配下遺伝子（プロモーター）の同定と転写制御機構の解

明大腸菌転写因子群全 300 種を発現精製し制御対象遺伝子プロモーターの網羅的解析を実施機能未知転写因子 100種の支配下遺伝子群の同定に成功機能未知転写調節因子 CGL2612が多剤排出ポンプ CGL2611 の転写制御を行っていることを解明酸化ストレスよる突然変異の抑制に働くヒト hMTH1 とNUDT5が異常 mRNA生成抑制にも働くことを解明カイコ由来新規転写制御関連蛋白質 FMBP1の DNA認識機構を解明超好熱古細菌中での GalN-1-P アセチル化酵素活性の解明糖代謝関連酵素群の至適温度金属イオン要求性の違いの解明新規タイプの PMI(リン酸化マンノースイソメラーゼ)酵素の発見及び機能部位の同定非常在細菌または常在の非病原性細菌による ex vivo 細菌感染刺激で腸管の

Paneth 細胞が殺菌活性を放出することを確認 ８これまでの評価に対する反映状況について 平成１５年度の評価委員会での意見をもとに横浜市立大との間での「転写翻訳」ターゲットの切り分けを明確

にするために本拠点では「翻訳」に重点を置くことを決定した平成１６年度の評価委員会の指摘を受けてそ

れまでの数重視の方針からより困難で重要なターゲットに焦点を絞りまた成果の産業利用を視野に入れた

解析を行うべく重点化を図った平成１７年度には「転写翻訳」という本来の研究目標との整合性とこれまで

252

の知見に付加できる価値を勘案しながら短期決戦で臨むようにとの指摘をうけ最終年度にはこれまでの研究

で残されていた「翻訳」の重要なターゲットに的を絞ったその結果項目１に記載したような多くの重要な成

果につながった ９中核機関としての目標（解析数特許出願数等）に対する達成度について（これまでの分担機関及

びその課題の一覧を含めること） 目標に対する達成度 本拠点の目標 【転写翻訳の過程を通して遺伝子の発現に関わるタンパク質を対象と

して5 年間で 100 個以上のタンパク質の構造機能解析を行うこれを達成するためにタンパク質の発現精

製可溶化に関する高効率システム微量自動結晶化システム自動構造解析ソフトウエアシステムの開発など

様々な研究支援技術の開発を行う】 に対してＰＤＢ登録数は２００を超え項目６に記載したように技術開発に

ついても十分な成果を収めることができたと考えている

表 1 分担機関一覧 機関名 業務担当者 業務題目 年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 田中 勲 転写翻訳基幹装置関連蛋白質の構造解析 平成 14～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 出村 誠 転写制御関連タンパク質の構造機能に関

する NMR解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

田村具博 遺伝子発現制御に関する研究 平成 14～18年度

東京大学大学院新領

域科学研究科 津本浩平 蛋白質合成に関わる各種プロセッシング修

飾酵素と因子の構造ゲノム科学 平成 14～18年度

新潟大学理学部 内海利男 リボソームの構造機能解析 平成 14～18年度 東京大学医科学研究

所 伊藤耕一 翻訳終結機能研究を基軸とした翻訳装置

の普遍機能構造の解明 平成 14～18年度

東京大学大学院工学

系研究科 鈴木 勉 ミトコンドリア翻訳関連因子の構造解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

河原林 裕 遺伝子情報解析に関する研究 平成 14～18年度

国立遺伝学研究所 西川 建 コンピュータ解析によるターゲット選択 平成 15～18年度 法政大学工学部 石浜 明 大腸菌転写因子の構造－機能相関の網羅

的解析 平成 14～18年度

大阪大学大学院薬学

研究科 吉田卓也 クロマチン構造関連因子核内受容体の立

体構造解析 平成 14～18年度

九州大学大学院農学

研究院 木村 誠 tRNA 修飾酵素および翻訳開始因子の構造

生物学的研究 平成 14～18年度

熊本大学大学院医学

薬学研究部 山縣ゆり子 mRNA の生成（転写）制御成熟化と輸送

並びに遺伝情報維持に関わるタンパク質の

構造生物学

平成 14～18年度

東京工業大学大学院

生命理工学研究科 濡木 理 遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解

析に関する研究 平成 16～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 綾部時芳 病原性からみた腸内微生物と内因性抗菌ペ

プチドの相互作用の解明 平成 18年度

筑波大学大学院人間

総合科学研究科 太田敏子 病原性ブドウ球菌の病原性発現因子の網羅

的構造機能解析 平成 18年度

北海道大学大学院獣

医学研究科 苅和宏明 SARS-CoVN タンパク質の相互作用分子探

索 平成 18年度

神戸大学大学院医学 春日雅人 糖代謝制御機構における KLF15 の機能の 平成 18年度

253

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

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Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

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ion

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A so

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mec

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Kan

eko

T

Suzu

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K

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ST

R

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MA

G

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J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

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EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

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inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

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S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

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II re

leas

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MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

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ruci

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act

ivity

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Y K

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S W

Lee

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Fuk

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Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

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A fr

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hum

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isea

se

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

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An

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hom

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ease

P p

rote

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pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

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the

ther

mos

tabi

lity

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n ar

chae

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rote

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rote

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-Iso

aspa

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-met

hyltr

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ulfo

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odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

oto

Yos

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i Yas

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Um

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Min

Yao

Har

umi F

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anak

a a

nd Iz

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umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

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s

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Yosh

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u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

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boso

me

recy

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RR

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nit

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N

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H

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Ohk

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B

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Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

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y Se

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Chi

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S

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MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

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abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

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and

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tion

dom

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Nak

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S I

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

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urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

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asis

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

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Sok

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Ayu

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kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

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Rel

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Stru

ctur

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l Ana

lysi

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Iden

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d

Tran

scrip

tion

Fact

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om G

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NA

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lysi

s

Hiro

shi I

tou

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kada

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ki W

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Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

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Nuc

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Rib

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21

Yosh

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akut

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Ishi

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uki N

umat

a K

azum

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ura

Min

Yao

Isa

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naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

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d K

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umat

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She

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RL

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Bla

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t S M

echu

lam

Y S

oll D

Nur

eki O

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nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

oupl

es G

luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

e R

eact

ions

in G

atC

AB

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279

様々な高次生命機能に働く因子群とを結びつけるハブの中心でもあるその機能構造の解明は疾患治療の

ための創薬ターゲット検索という観点からも有望視される本研究ではeRF3 の３つ異なる機能モードの構造を決定し高次生命機能において様々な因子により翻訳終結効率を制御すると考えられるスイッチ構造を明らか

にした 古細菌リボソーム GTPaseセンター（GAC）構成タンパク質複合体の構造解析 ―翻訳装置の駆動部― 論文準備中 リボソーム GAC は翻訳反応にエネルギーを提供する機能中心で生体内翻訳装置の駆動部となる重要な部位であるが構造的に柔軟でリボソーム粒子の結晶構造ではその機能構造は明確にされていない本研究では

機能面で真核型である古細菌の GAC構成タンパク質 Ph-P0 と Ph-L12による複合体の結晶化と構造解析に成功し真核型機能構造の特徴を明らかにした ２創薬など産業利用につながる可能性のある構造解析ディールスアルダー反応触媒酵素の構造解

析 ―ディールスアルダー反応触媒酵素のはじめての解析― Nature 422 185-189 (2003) ディールスアルダー反応は有機合成化学上極めて重要な反応の一つであり制癌剤や抗生物質免疫抑

制剤など芳香族化合物の合成現場で盛んに使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前

より予測されていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を証明した例は無かっ

た我々はマクロフォミン酸合成酵素の構造解析を行いディールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応

を具体的に説明した 多剤排出ポンプ調節因子の構造解析と機能同定 ―構造解析から機能解析へ― J Biol Chem 280 38711-38719 (2005) Cglutamicum由来CGL2612蛋白質は立体構造解析の結果 Saureus（ブドウ球菌）由来多剤耐性調節転写因子 QacR と非常に類似した立体構造を持つ事が明らかとなった新規因子である（一次構造の相同性は 7）SELEX法による結合 DNA配列同定実験を行ったところ本タンパク質は cgl2611遺伝子のプロモーター領域に結合する事が明らかとなったcgl2611 は膜蛋白質をコードしており多剤排出ポンプである Saureus 由来QacA（QacR によって発現が制御）とも一次構造上高い相同性を示す（29）CGL2612 欠損株では CGL2611の発現量増加がみられそれに伴って薬剤への耐性が増大したこれらの結果よりCGL2612が Cglutamicumの持つ多剤耐性オペロンのレギュレーターである事が明らかとなった 肝臓特異的転写因子 HNF-6αと認識 DNA複合体の構造解析 ―新規ホメオドメイン蛋白質の DNA認識機構の解明― Structure 15 75-83 (2007) HNF-6 蛋白質は肝臓特異的転写因子群のひとつであり肝細胞の発生や分化増殖などの調節のほかに代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有しているこの蛋白質は CUT ドメインとホメオドメインという二つの DNA 結合ドメインを持ちターゲットとなる DNA の塩基配列によって転写調節機構を変化させているターゲット遺伝子のひとつであるトランスサイレチンのプロモーター領域との複合体の構造解析により二つのドメ

インによる協調的な DNA認識機構を解明し転写調節メカニズムの多様性を説明した 黄色ブドウ球菌の病原性発現因子の構造解析 ―病原微生物の構造生物学― J Biol Chem 282 5770-5780 (2007) 黄色ブドウ球菌バンコマイシン耐性株の病原性発現因子群を対象とした構造生物学研究を展開した研究対

象としたのは薬剤耐性関連蛋白質細胞接着因子蛋白質細胞外酵素莢膜合成関連蛋白質など 160種類の蛋白質でそのうち 23 種類の蛋白質については結晶化に成功したこれまでに薬剤耐性関連蛋白質Drp35Fe貯蔵蛋白質Dps 細胞分裂関連蛋白質 SAV0287の立体構造解析が完了しているほか細胞接着因子 EbhA莢膜合成蛋白質 CapFについはデータ収集が完了し現在構造解析中である カイコ由来新規転写制御因子 FMBP-1の立体構造解析 －新規 DNA認識ドメインの構造－ Biochemistry 46 1703-1713 (2007) カイコのシルクの主成分であるフィブロイン大量発現制御のメカニズムは未解明な点が多く残されており家畜

化されたカイコを蛋白質工場として利用する医薬品生産等への応用を考える上でも重要であるこのフィブロイ

249

ン遺伝子の転写を制御する因子として発見された FMBP-1の DNA結合ドメイン(STPR ドメイン)の NMR法による立体構造解析に成功したフレキシブルな領域を多く含むこのドメインはDNA結合により大きな２次構造変化を伴い特異的な認識配列と高いアフィニティーを示す新規構造を有することが明らかになったさらに最近の

研究で STPR ドメインを含む機能未知相同蛋白質をヒトも有しマイクロアレイ解析から疾病との関係も示唆されているため今後の研究の進展が期待される ヒトMTH1 と基質複合体の構造解析 ―突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素― 論文準備中 ヒト MTH1は DNAや RNA合成の基質となる様々な変異原酸化プリンヌクレオシド 3 リン酸を分解することによって突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素である今回化学構造の異なる２つの基質と MTH1の複合体の結晶構造を 23 Aring分解能で決定したところ活性部位にある隣り合う２つのAsp残基のプロトネーション部位を交換することによって異なる基質を認識するという極めてユニークな方法で幅広い基質特異性が発現していることが

分かったまた MTH1 は脳腫瘍などのがん細胞に高発現しその欠損細胞は酸化ストレスで細胞死を起こすためMTH1の阻害剤は新規のがん治療薬になる可能性がある現在その阻害剤の設計を行っている ２グループにおけるタンパク質の構造解析について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年４月～平成 19 年 3 月末

(1)PDB 登録数

２０５

３８

(2)構造解析を終了したが PDB 未登録

のタンパク質の数

１８

１８

(3)平成 19 年 4 月末までに構造解析が

終了したタンパク質の数

０

３論文掲載数

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

件数 ５６３ １３５

４成果の産業連携について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

(1)特許出願数（国内） 特許出願数（海外）

28 件

5 件

5 件

0 件

(2)特許登録数（国内） 特許登録数（海外）

4 件 1 件

2 件 1 件

(3)成果の産業移転及び産学連携

を目的とした共同研究の件数及

び内容

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月 19 件 ナノリットルオーダーの微量蛋白質試料で結晶化条件のスクリーニング

を実施出来る結晶化チップの開発結晶のフリーマウント法の製品化

を目指した開発放線菌を宿主としたバイオプロセスへの応用研究

放線菌を宿主とした酵素生産バクテリアの遺伝子発現解析新

規転写合成 siRNAの開発など (4)成果の産業移転に関する具体

的な例 結晶性直接評価が可能な結晶化プレートの製品化放線菌を宿主

とした微生物変換放線菌を宿主とした酵素生産高感度質量分析

用メタルスプレーヤ Sプロテオミクス研究用データベースHuman-RERFECTなど

250

(5)出願した特許の具体的な例 ナノリットルオーダーの微量蛋白質溶液を用いて結晶化を実施するた

めの結晶化チップの構造およびそれを用いて結晶化する方法蛋白

質結晶化剤をゲルポリマーに保持させ蛋白質溶液を接触させ結晶化さ

せる方法結晶を凍結状態で溶媒完全フリーにマウントし長波長Ｘ線

を利用した回折強度測定の高精度化を容易に実現する方法放線菌

の一種であるロドコッカス属を用いて既存の発現系とは異なる温度環境

で使用できる発現系蛋白質多量体化を促進するペプチドとそれを利

用した促進方法RNA中のイノシン化部位を特定する方法往復循環クロマトグラフィー高い耐熱性を有する糖ヌクレオチド合成酵素お

よび糖リン酸転移酵素インフルエンザウィルス RNA ポリメラーゼの大量精製法ヒト由来上皮成長因子とその受容体の結晶構造解析に基

づいたがん化を抑制する新規薬剤抗体の設計糖ヌクレオチド

合成酵素変異体アセチル化アミノ糖及びアセチル化アミノ糖ヌ

クレオチド合成活性を有する耐熱性酵素モノクローナル抗体の

作成方法組み換え蛋白質の製造方法など ５本プロジェクトにおいて整備された研究設備及び育成された人材について 研究設備 「Ｘ線解析大型三次元構造可視化装置」高輝度かつ CuCr 特性線の 2 種類の波長を供給できる「Ｘ線

解析装置」と高度な計算能力を有する「大型表示装置」及び「タンパク質構造機能解析用計算機システム」

からなる本システムはタンパク質構造を非標識のまま実験室で迅速に解析することを可能としか

つ構造解析したタンパク質の機能をその構造の立体視を複数人で行いながら討論し解明するために用い

られる 「タンパク質精製システム」構造解析用組換え蛋白質の精製に用いる「大型冷却遠心機」と組換え蛋

白質の精製を自動的に連続して実施できる「液体クロマトグラフィー装置」から構成される本システ

ムを用いて構築されたハイスループット蛋白質構造解析パイプラインにより年間延べ５００種類の組

換え蛋白質の生産を可能にしたまたこのパイプラインはサブ拠点に対する構造解析サービスにも供

され本グループ全体の構造解析の効率化に貢献した

育成された人材 計１９名の博士研究員（ポスドク）を雇用したこれらのポスドクの現在の所属は以下のとおりである 大学や国公立の研究所の職員として採用されたもの７名（国立遺伝学研究所構造遺伝学研究センター助

教北海道大学大学院先端生命科学研究院助教産業技術総合研究所研究員（２名）別府大学食物栄養

科学部講師大阪医科大学基礎医学 II 講座助教九州大学大学院農学研究院助教） 民間企業に採用されたもの２名 博士研究員を継続しているもの１０名（九州大学大学院農学研究院東京大学大学院新領域創成科学研

究科北海道大学大学院先端生命科学研究院高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所北陸

先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科Ecole Polytechnique（仏）など） ６本プロジェクトの推進に係る技術開発に関する成果について 蛋白質調製技術組換えタンパク質生産支援技術の開発として放線菌を宿主とした発現系の開発を行った

誘導型構成型発現ベクターに加え共発現ベクターの開発を進め大腸菌同様汎用型かつ多様な発現系の

構築が可能になった更にプラスミドの細胞内安定性を考慮しなくて良いゲノム挿入型発現系の開発にも成

功した宿主細胞の機能改変としてはトランスポゾンベクターの開発により宿主細胞の機能改変解析が容

易になったまたリゾチーム感受性株の利用技術の開発とプロテアーゼ欠損株の構築により組換えタンパク質

精製回収効率が著しく高くなった 蛋白質可溶化技術 これまでは立体構造を有していないと考えられてきた封入体中でも蛋白質は天然と類

似した２次構造を維持していることを見出したこの知見に基づき封入体となった蛋白質を２次構造を維持し

たまま可溶化し天然構造へと再生する手法を構築したまた固定化したシャペロニン酸化還元酵素の利用

が可溶化に有効であることを見出した 蛋白質結晶化技術 結晶の回折能を迅速に評価できる結晶化装置（直接評価用結晶化プレート）を開発し

251

製品化を行った次世代の結晶化デバイスである結晶化マイクロアレイの開発を行った現在製品化のため

の最終テスト段階にあるまた初期結晶化条件をさらに最適化し良質かつ大型の結晶を迅速に得るため

に蛋白質濃度と結晶化剤濃度を主要なパラメータとしシーディング法と組み合わせた条件展開法を開発し

た 結晶自動観察技術 ナノ分注機利用結晶化装置からの大量の結晶化プレートを観察し結晶化条件を検討

するため恒温で保管した 400 枚の結晶化プレートを定期的に自動顕微鏡観察する装置を開発した観察部のみの製品化も実施した 結晶構造解析技術 クロムの特性Ｘ線（229Å）を利用しS-SAD 法で蛋白質構造解析を行うための新規結晶

マウント法を開発した大量生産可能な製品化を目指した開発を継続している構造解析自動精密化プログラ

ムについては既に実用化の段階に入っており当拠点グループ内だけでなく創薬コンソーシアムやタンパク

３０００プロジェクトの他の拠点ユーザーにも利用されプロジェクトの推進に貢献した 蛋白質機能解析技術 DNA結合転写因子の支配下遺伝子群の網羅的同定のためにゲノムDNA断片混合物から純化転写因子結合断片を単離しDNA チップを利用して迅速に同定する genomic SELEX 法を開発したプロモーターチップの作製とそれを利用した転写因子認識結合プロモーターの迅速同定法を開発した ７タンパク質の機能解析に関する成果の概要について ミトコンドリアセリル tRNA合成酵素 SerRSの tRNA識別機構の解明古細菌アミノアシル tRNA合成酵素ArgRSの tRNA識別機構の解明CCA付加酵素の RNA重合メカニズムの解明リシジン合成酵素のコドンおよびアミノ酸特異性の解明古細菌の tRNA 修飾酵素 RNaseP が５種の蛋白質と RNA との複合体で機能することを証明し再構成実験に成功古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP RNAのリボザイム活性に関与するヌクレオチドの同定古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP タンパク質のRNAシャペロンとしての役割メチオニル tRNA 合成酵素 MetRS の tRNA 認識メカニズムの解明動物細胞リボソーム蛋白質複合体 P0-P1-P2および古細菌の相同タンパク質複合体が翻訳反応の駆動部（GTPase センター）として翻訳のスピードを決定していることを証明翻訳開始因子 aIF2B のリン酸化部位の特定古細菌の翻訳調節因子 RelE の mRNAの切断に関与するアミノ酸残基の同定酵母ツーハイブリッドシステムによるエキソゾーム関連蛋白質の蛋白

質間相互作用の解明mRNA 分解酵素の高次複合体形成の解明真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の eRF1 との結合部位の解明および作用モデルの検証真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の高次構造から予想された機能制御部位がタンパク質分解制御系との共役を実現し翻訳終結制御を制御することを解

明リボソームペプチド転移反応中心を形成する rRNA 残基のうち翻訳終結機能に特異的に関わる残基の解明原核生物ペプチド鎖解離因子の機能発現に関わる有力な因子リボソーム蛋白質 L11 を同定しその機能部位を決定リボソーム再生因子RRFの構造ゆらぎと機能の関係の解明リボソーム再生反応における伸長因子EF-Gの機能ドメインが tRNA転座反応とは独立なものであることを証明リボソーム再生反応に特異的に関与する EF-G機能ドメインの解明大腸菌 RNAポリメラーゼの第一次機能変換因子群（プロモーターを認識するシグマ因子群）全７種類について支配下遺伝子（プロモーター）の同定と転写制御機構の解

明大腸菌転写因子群全 300 種を発現精製し制御対象遺伝子プロモーターの網羅的解析を実施機能未知転写因子 100種の支配下遺伝子群の同定に成功機能未知転写調節因子 CGL2612が多剤排出ポンプ CGL2611 の転写制御を行っていることを解明酸化ストレスよる突然変異の抑制に働くヒト hMTH1 とNUDT5が異常 mRNA生成抑制にも働くことを解明カイコ由来新規転写制御関連蛋白質 FMBP1の DNA認識機構を解明超好熱古細菌中での GalN-1-P アセチル化酵素活性の解明糖代謝関連酵素群の至適温度金属イオン要求性の違いの解明新規タイプの PMI(リン酸化マンノースイソメラーゼ)酵素の発見及び機能部位の同定非常在細菌または常在の非病原性細菌による ex vivo 細菌感染刺激で腸管の

Paneth 細胞が殺菌活性を放出することを確認 ８これまでの評価に対する反映状況について 平成１５年度の評価委員会での意見をもとに横浜市立大との間での「転写翻訳」ターゲットの切り分けを明確

にするために本拠点では「翻訳」に重点を置くことを決定した平成１６年度の評価委員会の指摘を受けてそ

れまでの数重視の方針からより困難で重要なターゲットに焦点を絞りまた成果の産業利用を視野に入れた

解析を行うべく重点化を図った平成１７年度には「転写翻訳」という本来の研究目標との整合性とこれまで

252

の知見に付加できる価値を勘案しながら短期決戦で臨むようにとの指摘をうけ最終年度にはこれまでの研究

で残されていた「翻訳」の重要なターゲットに的を絞ったその結果項目１に記載したような多くの重要な成

果につながった ９中核機関としての目標（解析数特許出願数等）に対する達成度について（これまでの分担機関及

びその課題の一覧を含めること） 目標に対する達成度 本拠点の目標 【転写翻訳の過程を通して遺伝子の発現に関わるタンパク質を対象と

して5 年間で 100 個以上のタンパク質の構造機能解析を行うこれを達成するためにタンパク質の発現精

製可溶化に関する高効率システム微量自動結晶化システム自動構造解析ソフトウエアシステムの開発など

様々な研究支援技術の開発を行う】 に対してＰＤＢ登録数は２００を超え項目６に記載したように技術開発に

ついても十分な成果を収めることができたと考えている

表 1 分担機関一覧 機関名 業務担当者 業務題目 年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 田中 勲 転写翻訳基幹装置関連蛋白質の構造解析 平成 14～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 出村 誠 転写制御関連タンパク質の構造機能に関

する NMR解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

田村具博 遺伝子発現制御に関する研究 平成 14～18年度

東京大学大学院新領

域科学研究科 津本浩平 蛋白質合成に関わる各種プロセッシング修

飾酵素と因子の構造ゲノム科学 平成 14～18年度

新潟大学理学部 内海利男 リボソームの構造機能解析 平成 14～18年度 東京大学医科学研究

所 伊藤耕一 翻訳終結機能研究を基軸とした翻訳装置

の普遍機能構造の解明 平成 14～18年度

東京大学大学院工学

系研究科 鈴木 勉 ミトコンドリア翻訳関連因子の構造解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

河原林 裕 遺伝子情報解析に関する研究 平成 14～18年度

国立遺伝学研究所 西川 建 コンピュータ解析によるターゲット選択 平成 15～18年度 法政大学工学部 石浜 明 大腸菌転写因子の構造－機能相関の網羅

的解析 平成 14～18年度

大阪大学大学院薬学

研究科 吉田卓也 クロマチン構造関連因子核内受容体の立

体構造解析 平成 14～18年度

九州大学大学院農学

研究院 木村 誠 tRNA 修飾酵素および翻訳開始因子の構造

生物学的研究 平成 14～18年度

熊本大学大学院医学

薬学研究部 山縣ゆり子 mRNA の生成（転写）制御成熟化と輸送

並びに遺伝情報維持に関わるタンパク質の

構造生物学

平成 14～18年度

東京工業大学大学院

生命理工学研究科 濡木 理 遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解

析に関する研究 平成 16～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 綾部時芳 病原性からみた腸内微生物と内因性抗菌ペ

プチドの相互作用の解明 平成 18年度

筑波大学大学院人間

総合科学研究科 太田敏子 病原性ブドウ球菌の病原性発現因子の網羅

的構造機能解析 平成 18年度

北海道大学大学院獣

医学研究科 苅和宏明 SARS-CoVN タンパク質の相互作用分子探

索 平成 18年度

神戸大学大学院医学 春日雅人 糖代謝制御機構における KLF15 の機能の 平成 18年度

253

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

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A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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tion

defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

ial d

isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

oto

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

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fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

of b

indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

ynth

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Mam

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Mito

chon

dria

Chi

mna

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S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

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NA

-rec

ogni

tion

dom

ain

Nak

anis

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Fu

kai

S I

keuc

hi Y

So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

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279

ン遺伝子の転写を制御する因子として発見された FMBP-1の DNA結合ドメイン(STPR ドメイン)の NMR法による立体構造解析に成功したフレキシブルな領域を多く含むこのドメインはDNA結合により大きな２次構造変化を伴い特異的な認識配列と高いアフィニティーを示す新規構造を有することが明らかになったさらに最近の

研究で STPR ドメインを含む機能未知相同蛋白質をヒトも有しマイクロアレイ解析から疾病との関係も示唆されているため今後の研究の進展が期待される ヒトMTH1 と基質複合体の構造解析 ―突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素― 論文準備中 ヒト MTH1は DNAや RNA合成の基質となる様々な変異原酸化プリンヌクレオシド 3 リン酸を分解することによって突然変異と異常 RNA合成を防ぐ酵素である今回化学構造の異なる２つの基質と MTH1の複合体の結晶構造を 23 Aring分解能で決定したところ活性部位にある隣り合う２つのAsp残基のプロトネーション部位を交換することによって異なる基質を認識するという極めてユニークな方法で幅広い基質特異性が発現していることが

分かったまた MTH1 は脳腫瘍などのがん細胞に高発現しその欠損細胞は酸化ストレスで細胞死を起こすためMTH1の阻害剤は新規のがん治療薬になる可能性がある現在その阻害剤の設計を行っている ２グループにおけるタンパク質の構造解析について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年４月～平成 19 年 3 月末

(1)PDB 登録数

２０５

３８

(2)構造解析を終了したが PDB 未登録

のタンパク質の数

１８

１８

(3)平成 19 年 4 月末までに構造解析が

終了したタンパク質の数

０

３論文掲載数

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

件数 ５６３ １３５

４成果の産業連携について

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月末 （参考） 平成 18 年 4 月～平成 19 年 3 月末

(1)特許出願数（国内） 特許出願数（海外）

28 件

5 件

5 件

0 件

(2)特許登録数（国内） 特許登録数（海外）

4 件 1 件

2 件 1 件

(3)成果の産業移転及び産学連携

を目的とした共同研究の件数及

び内容

平成 14 年 4 月～平成 19 年 3 月 19 件 ナノリットルオーダーの微量蛋白質試料で結晶化条件のスクリーニング

を実施出来る結晶化チップの開発結晶のフリーマウント法の製品化

を目指した開発放線菌を宿主としたバイオプロセスへの応用研究

放線菌を宿主とした酵素生産バクテリアの遺伝子発現解析新

規転写合成 siRNAの開発など (4)成果の産業移転に関する具体

的な例 結晶性直接評価が可能な結晶化プレートの製品化放線菌を宿主

とした微生物変換放線菌を宿主とした酵素生産高感度質量分析

用メタルスプレーヤ Sプロテオミクス研究用データベースHuman-RERFECTなど

250

(5)出願した特許の具体的な例 ナノリットルオーダーの微量蛋白質溶液を用いて結晶化を実施するた

めの結晶化チップの構造およびそれを用いて結晶化する方法蛋白

質結晶化剤をゲルポリマーに保持させ蛋白質溶液を接触させ結晶化さ

せる方法結晶を凍結状態で溶媒完全フリーにマウントし長波長Ｘ線

を利用した回折強度測定の高精度化を容易に実現する方法放線菌

の一種であるロドコッカス属を用いて既存の発現系とは異なる温度環境

で使用できる発現系蛋白質多量体化を促進するペプチドとそれを利

用した促進方法RNA中のイノシン化部位を特定する方法往復循環クロマトグラフィー高い耐熱性を有する糖ヌクレオチド合成酵素お

よび糖リン酸転移酵素インフルエンザウィルス RNA ポリメラーゼの大量精製法ヒト由来上皮成長因子とその受容体の結晶構造解析に基

づいたがん化を抑制する新規薬剤抗体の設計糖ヌクレオチド

合成酵素変異体アセチル化アミノ糖及びアセチル化アミノ糖ヌ

クレオチド合成活性を有する耐熱性酵素モノクローナル抗体の

作成方法組み換え蛋白質の製造方法など ５本プロジェクトにおいて整備された研究設備及び育成された人材について 研究設備 「Ｘ線解析大型三次元構造可視化装置」高輝度かつ CuCr 特性線の 2 種類の波長を供給できる「Ｘ線

解析装置」と高度な計算能力を有する「大型表示装置」及び「タンパク質構造機能解析用計算機システム」

からなる本システムはタンパク質構造を非標識のまま実験室で迅速に解析することを可能としか

つ構造解析したタンパク質の機能をその構造の立体視を複数人で行いながら討論し解明するために用い

られる 「タンパク質精製システム」構造解析用組換え蛋白質の精製に用いる「大型冷却遠心機」と組換え蛋

白質の精製を自動的に連続して実施できる「液体クロマトグラフィー装置」から構成される本システ

ムを用いて構築されたハイスループット蛋白質構造解析パイプラインにより年間延べ５００種類の組

換え蛋白質の生産を可能にしたまたこのパイプラインはサブ拠点に対する構造解析サービスにも供

され本グループ全体の構造解析の効率化に貢献した

育成された人材 計１９名の博士研究員（ポスドク）を雇用したこれらのポスドクの現在の所属は以下のとおりである 大学や国公立の研究所の職員として採用されたもの７名（国立遺伝学研究所構造遺伝学研究センター助

教北海道大学大学院先端生命科学研究院助教産業技術総合研究所研究員（２名）別府大学食物栄養

科学部講師大阪医科大学基礎医学 II 講座助教九州大学大学院農学研究院助教） 民間企業に採用されたもの２名 博士研究員を継続しているもの１０名（九州大学大学院農学研究院東京大学大学院新領域創成科学研

究科北海道大学大学院先端生命科学研究院高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所北陸

先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科Ecole Polytechnique（仏）など） ６本プロジェクトの推進に係る技術開発に関する成果について 蛋白質調製技術組換えタンパク質生産支援技術の開発として放線菌を宿主とした発現系の開発を行った

誘導型構成型発現ベクターに加え共発現ベクターの開発を進め大腸菌同様汎用型かつ多様な発現系の

構築が可能になった更にプラスミドの細胞内安定性を考慮しなくて良いゲノム挿入型発現系の開発にも成

功した宿主細胞の機能改変としてはトランスポゾンベクターの開発により宿主細胞の機能改変解析が容

易になったまたリゾチーム感受性株の利用技術の開発とプロテアーゼ欠損株の構築により組換えタンパク質

精製回収効率が著しく高くなった 蛋白質可溶化技術 これまでは立体構造を有していないと考えられてきた封入体中でも蛋白質は天然と類

似した２次構造を維持していることを見出したこの知見に基づき封入体となった蛋白質を２次構造を維持し

たまま可溶化し天然構造へと再生する手法を構築したまた固定化したシャペロニン酸化還元酵素の利用

が可溶化に有効であることを見出した 蛋白質結晶化技術 結晶の回折能を迅速に評価できる結晶化装置（直接評価用結晶化プレート）を開発し

251

製品化を行った次世代の結晶化デバイスである結晶化マイクロアレイの開発を行った現在製品化のため

の最終テスト段階にあるまた初期結晶化条件をさらに最適化し良質かつ大型の結晶を迅速に得るため

に蛋白質濃度と結晶化剤濃度を主要なパラメータとしシーディング法と組み合わせた条件展開法を開発し

た 結晶自動観察技術 ナノ分注機利用結晶化装置からの大量の結晶化プレートを観察し結晶化条件を検討

するため恒温で保管した 400 枚の結晶化プレートを定期的に自動顕微鏡観察する装置を開発した観察部のみの製品化も実施した 結晶構造解析技術 クロムの特性Ｘ線（229Å）を利用しS-SAD 法で蛋白質構造解析を行うための新規結晶

マウント法を開発した大量生産可能な製品化を目指した開発を継続している構造解析自動精密化プログラ

ムについては既に実用化の段階に入っており当拠点グループ内だけでなく創薬コンソーシアムやタンパク

３０００プロジェクトの他の拠点ユーザーにも利用されプロジェクトの推進に貢献した 蛋白質機能解析技術 DNA結合転写因子の支配下遺伝子群の網羅的同定のためにゲノムDNA断片混合物から純化転写因子結合断片を単離しDNA チップを利用して迅速に同定する genomic SELEX 法を開発したプロモーターチップの作製とそれを利用した転写因子認識結合プロモーターの迅速同定法を開発した ７タンパク質の機能解析に関する成果の概要について ミトコンドリアセリル tRNA合成酵素 SerRSの tRNA識別機構の解明古細菌アミノアシル tRNA合成酵素ArgRSの tRNA識別機構の解明CCA付加酵素の RNA重合メカニズムの解明リシジン合成酵素のコドンおよびアミノ酸特異性の解明古細菌の tRNA 修飾酵素 RNaseP が５種の蛋白質と RNA との複合体で機能することを証明し再構成実験に成功古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP RNAのリボザイム活性に関与するヌクレオチドの同定古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP タンパク質のRNAシャペロンとしての役割メチオニル tRNA 合成酵素 MetRS の tRNA 認識メカニズムの解明動物細胞リボソーム蛋白質複合体 P0-P1-P2および古細菌の相同タンパク質複合体が翻訳反応の駆動部（GTPase センター）として翻訳のスピードを決定していることを証明翻訳開始因子 aIF2B のリン酸化部位の特定古細菌の翻訳調節因子 RelE の mRNAの切断に関与するアミノ酸残基の同定酵母ツーハイブリッドシステムによるエキソゾーム関連蛋白質の蛋白

質間相互作用の解明mRNA 分解酵素の高次複合体形成の解明真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の eRF1 との結合部位の解明および作用モデルの検証真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の高次構造から予想された機能制御部位がタンパク質分解制御系との共役を実現し翻訳終結制御を制御することを解

明リボソームペプチド転移反応中心を形成する rRNA 残基のうち翻訳終結機能に特異的に関わる残基の解明原核生物ペプチド鎖解離因子の機能発現に関わる有力な因子リボソーム蛋白質 L11 を同定しその機能部位を決定リボソーム再生因子RRFの構造ゆらぎと機能の関係の解明リボソーム再生反応における伸長因子EF-Gの機能ドメインが tRNA転座反応とは独立なものであることを証明リボソーム再生反応に特異的に関与する EF-G機能ドメインの解明大腸菌 RNAポリメラーゼの第一次機能変換因子群（プロモーターを認識するシグマ因子群）全７種類について支配下遺伝子（プロモーター）の同定と転写制御機構の解

明大腸菌転写因子群全 300 種を発現精製し制御対象遺伝子プロモーターの網羅的解析を実施機能未知転写因子 100種の支配下遺伝子群の同定に成功機能未知転写調節因子 CGL2612が多剤排出ポンプ CGL2611 の転写制御を行っていることを解明酸化ストレスよる突然変異の抑制に働くヒト hMTH1 とNUDT5が異常 mRNA生成抑制にも働くことを解明カイコ由来新規転写制御関連蛋白質 FMBP1の DNA認識機構を解明超好熱古細菌中での GalN-1-P アセチル化酵素活性の解明糖代謝関連酵素群の至適温度金属イオン要求性の違いの解明新規タイプの PMI(リン酸化マンノースイソメラーゼ)酵素の発見及び機能部位の同定非常在細菌または常在の非病原性細菌による ex vivo 細菌感染刺激で腸管の

Paneth 細胞が殺菌活性を放出することを確認 ８これまでの評価に対する反映状況について 平成１５年度の評価委員会での意見をもとに横浜市立大との間での「転写翻訳」ターゲットの切り分けを明確

にするために本拠点では「翻訳」に重点を置くことを決定した平成１６年度の評価委員会の指摘を受けてそ

れまでの数重視の方針からより困難で重要なターゲットに焦点を絞りまた成果の産業利用を視野に入れた

解析を行うべく重点化を図った平成１７年度には「転写翻訳」という本来の研究目標との整合性とこれまで

252

の知見に付加できる価値を勘案しながら短期決戦で臨むようにとの指摘をうけ最終年度にはこれまでの研究

で残されていた「翻訳」の重要なターゲットに的を絞ったその結果項目１に記載したような多くの重要な成

果につながった ９中核機関としての目標（解析数特許出願数等）に対する達成度について（これまでの分担機関及

びその課題の一覧を含めること） 目標に対する達成度 本拠点の目標 【転写翻訳の過程を通して遺伝子の発現に関わるタンパク質を対象と

して5 年間で 100 個以上のタンパク質の構造機能解析を行うこれを達成するためにタンパク質の発現精

製可溶化に関する高効率システム微量自動結晶化システム自動構造解析ソフトウエアシステムの開発など

様々な研究支援技術の開発を行う】 に対してＰＤＢ登録数は２００を超え項目６に記載したように技術開発に

ついても十分な成果を収めることができたと考えている

表 1 分担機関一覧 機関名 業務担当者 業務題目 年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 田中 勲 転写翻訳基幹装置関連蛋白質の構造解析 平成 14～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 出村 誠 転写制御関連タンパク質の構造機能に関

する NMR解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

田村具博 遺伝子発現制御に関する研究 平成 14～18年度

東京大学大学院新領

域科学研究科 津本浩平 蛋白質合成に関わる各種プロセッシング修

飾酵素と因子の構造ゲノム科学 平成 14～18年度

新潟大学理学部 内海利男 リボソームの構造機能解析 平成 14～18年度 東京大学医科学研究

所 伊藤耕一 翻訳終結機能研究を基軸とした翻訳装置

の普遍機能構造の解明 平成 14～18年度

東京大学大学院工学

系研究科 鈴木 勉 ミトコンドリア翻訳関連因子の構造解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

河原林 裕 遺伝子情報解析に関する研究 平成 14～18年度

国立遺伝学研究所 西川 建 コンピュータ解析によるターゲット選択 平成 15～18年度 法政大学工学部 石浜 明 大腸菌転写因子の構造－機能相関の網羅

的解析 平成 14～18年度

大阪大学大学院薬学

研究科 吉田卓也 クロマチン構造関連因子核内受容体の立

体構造解析 平成 14～18年度

九州大学大学院農学

研究院 木村 誠 tRNA 修飾酵素および翻訳開始因子の構造

生物学的研究 平成 14～18年度

熊本大学大学院医学

薬学研究部 山縣ゆり子 mRNA の生成（転写）制御成熟化と輸送

並びに遺伝情報維持に関わるタンパク質の

構造生物学

平成 14～18年度

東京工業大学大学院

生命理工学研究科 濡木 理 遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解

析に関する研究 平成 16～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 綾部時芳 病原性からみた腸内微生物と内因性抗菌ペ

プチドの相互作用の解明 平成 18年度

筑波大学大学院人間

総合科学研究科 太田敏子 病原性ブドウ球菌の病原性発現因子の網羅

的構造機能解析 平成 18年度

北海道大学大学院獣

医学研究科 苅和宏明 SARS-CoVN タンパク質の相互作用分子探

索 平成 18年度

神戸大学大学院医学 春日雅人 糖代謝制御機構における KLF15 の機能の 平成 18年度

253

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

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A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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tion

defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

ial d

isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

oto

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

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fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

of b

indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

ynth

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Mam

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Mito

chon

dria

Chi

mna

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S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

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NA

-rec

ogni

tion

dom

ain

Nak

anis

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Fu

kai

S I

keuc

hi Y

So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

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279

(5)出願した特許の具体的な例 ナノリットルオーダーの微量蛋白質溶液を用いて結晶化を実施するた

めの結晶化チップの構造およびそれを用いて結晶化する方法蛋白

質結晶化剤をゲルポリマーに保持させ蛋白質溶液を接触させ結晶化さ

せる方法結晶を凍結状態で溶媒完全フリーにマウントし長波長Ｘ線

を利用した回折強度測定の高精度化を容易に実現する方法放線菌

の一種であるロドコッカス属を用いて既存の発現系とは異なる温度環境

で使用できる発現系蛋白質多量体化を促進するペプチドとそれを利

用した促進方法RNA中のイノシン化部位を特定する方法往復循環クロマトグラフィー高い耐熱性を有する糖ヌクレオチド合成酵素お

よび糖リン酸転移酵素インフルエンザウィルス RNA ポリメラーゼの大量精製法ヒト由来上皮成長因子とその受容体の結晶構造解析に基

づいたがん化を抑制する新規薬剤抗体の設計糖ヌクレオチド

合成酵素変異体アセチル化アミノ糖及びアセチル化アミノ糖ヌ

クレオチド合成活性を有する耐熱性酵素モノクローナル抗体の

作成方法組み換え蛋白質の製造方法など ５本プロジェクトにおいて整備された研究設備及び育成された人材について 研究設備 「Ｘ線解析大型三次元構造可視化装置」高輝度かつ CuCr 特性線の 2 種類の波長を供給できる「Ｘ線

解析装置」と高度な計算能力を有する「大型表示装置」及び「タンパク質構造機能解析用計算機システム」

からなる本システムはタンパク質構造を非標識のまま実験室で迅速に解析することを可能としか

つ構造解析したタンパク質の機能をその構造の立体視を複数人で行いながら討論し解明するために用い

られる 「タンパク質精製システム」構造解析用組換え蛋白質の精製に用いる「大型冷却遠心機」と組換え蛋

白質の精製を自動的に連続して実施できる「液体クロマトグラフィー装置」から構成される本システ

ムを用いて構築されたハイスループット蛋白質構造解析パイプラインにより年間延べ５００種類の組

換え蛋白質の生産を可能にしたまたこのパイプラインはサブ拠点に対する構造解析サービスにも供

され本グループ全体の構造解析の効率化に貢献した

育成された人材 計１９名の博士研究員（ポスドク）を雇用したこれらのポスドクの現在の所属は以下のとおりである 大学や国公立の研究所の職員として採用されたもの７名（国立遺伝学研究所構造遺伝学研究センター助

教北海道大学大学院先端生命科学研究院助教産業技術総合研究所研究員（２名）別府大学食物栄養

科学部講師大阪医科大学基礎医学 II 講座助教九州大学大学院農学研究院助教） 民間企業に採用されたもの２名 博士研究員を継続しているもの１０名（九州大学大学院農学研究院東京大学大学院新領域創成科学研

究科北海道大学大学院先端生命科学研究院高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所北陸

先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科Ecole Polytechnique（仏）など） ６本プロジェクトの推進に係る技術開発に関する成果について 蛋白質調製技術組換えタンパク質生産支援技術の開発として放線菌を宿主とした発現系の開発を行った

誘導型構成型発現ベクターに加え共発現ベクターの開発を進め大腸菌同様汎用型かつ多様な発現系の

構築が可能になった更にプラスミドの細胞内安定性を考慮しなくて良いゲノム挿入型発現系の開発にも成

功した宿主細胞の機能改変としてはトランスポゾンベクターの開発により宿主細胞の機能改変解析が容

易になったまたリゾチーム感受性株の利用技術の開発とプロテアーゼ欠損株の構築により組換えタンパク質

精製回収効率が著しく高くなった 蛋白質可溶化技術 これまでは立体構造を有していないと考えられてきた封入体中でも蛋白質は天然と類

似した２次構造を維持していることを見出したこの知見に基づき封入体となった蛋白質を２次構造を維持し

たまま可溶化し天然構造へと再生する手法を構築したまた固定化したシャペロニン酸化還元酵素の利用

が可溶化に有効であることを見出した 蛋白質結晶化技術 結晶の回折能を迅速に評価できる結晶化装置（直接評価用結晶化プレート）を開発し

251

製品化を行った次世代の結晶化デバイスである結晶化マイクロアレイの開発を行った現在製品化のため

の最終テスト段階にあるまた初期結晶化条件をさらに最適化し良質かつ大型の結晶を迅速に得るため

に蛋白質濃度と結晶化剤濃度を主要なパラメータとしシーディング法と組み合わせた条件展開法を開発し

た 結晶自動観察技術 ナノ分注機利用結晶化装置からの大量の結晶化プレートを観察し結晶化条件を検討

するため恒温で保管した 400 枚の結晶化プレートを定期的に自動顕微鏡観察する装置を開発した観察部のみの製品化も実施した 結晶構造解析技術 クロムの特性Ｘ線（229Å）を利用しS-SAD 法で蛋白質構造解析を行うための新規結晶

マウント法を開発した大量生産可能な製品化を目指した開発を継続している構造解析自動精密化プログラ

ムについては既に実用化の段階に入っており当拠点グループ内だけでなく創薬コンソーシアムやタンパク

３０００プロジェクトの他の拠点ユーザーにも利用されプロジェクトの推進に貢献した 蛋白質機能解析技術 DNA結合転写因子の支配下遺伝子群の網羅的同定のためにゲノムDNA断片混合物から純化転写因子結合断片を単離しDNA チップを利用して迅速に同定する genomic SELEX 法を開発したプロモーターチップの作製とそれを利用した転写因子認識結合プロモーターの迅速同定法を開発した ７タンパク質の機能解析に関する成果の概要について ミトコンドリアセリル tRNA合成酵素 SerRSの tRNA識別機構の解明古細菌アミノアシル tRNA合成酵素ArgRSの tRNA識別機構の解明CCA付加酵素の RNA重合メカニズムの解明リシジン合成酵素のコドンおよびアミノ酸特異性の解明古細菌の tRNA 修飾酵素 RNaseP が５種の蛋白質と RNA との複合体で機能することを証明し再構成実験に成功古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP RNAのリボザイム活性に関与するヌクレオチドの同定古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP タンパク質のRNAシャペロンとしての役割メチオニル tRNA 合成酵素 MetRS の tRNA 認識メカニズムの解明動物細胞リボソーム蛋白質複合体 P0-P1-P2および古細菌の相同タンパク質複合体が翻訳反応の駆動部（GTPase センター）として翻訳のスピードを決定していることを証明翻訳開始因子 aIF2B のリン酸化部位の特定古細菌の翻訳調節因子 RelE の mRNAの切断に関与するアミノ酸残基の同定酵母ツーハイブリッドシステムによるエキソゾーム関連蛋白質の蛋白

質間相互作用の解明mRNA 分解酵素の高次複合体形成の解明真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の eRF1 との結合部位の解明および作用モデルの検証真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の高次構造から予想された機能制御部位がタンパク質分解制御系との共役を実現し翻訳終結制御を制御することを解

明リボソームペプチド転移反応中心を形成する rRNA 残基のうち翻訳終結機能に特異的に関わる残基の解明原核生物ペプチド鎖解離因子の機能発現に関わる有力な因子リボソーム蛋白質 L11 を同定しその機能部位を決定リボソーム再生因子RRFの構造ゆらぎと機能の関係の解明リボソーム再生反応における伸長因子EF-Gの機能ドメインが tRNA転座反応とは独立なものであることを証明リボソーム再生反応に特異的に関与する EF-G機能ドメインの解明大腸菌 RNAポリメラーゼの第一次機能変換因子群（プロモーターを認識するシグマ因子群）全７種類について支配下遺伝子（プロモーター）の同定と転写制御機構の解

明大腸菌転写因子群全 300 種を発現精製し制御対象遺伝子プロモーターの網羅的解析を実施機能未知転写因子 100種の支配下遺伝子群の同定に成功機能未知転写調節因子 CGL2612が多剤排出ポンプ CGL2611 の転写制御を行っていることを解明酸化ストレスよる突然変異の抑制に働くヒト hMTH1 とNUDT5が異常 mRNA生成抑制にも働くことを解明カイコ由来新規転写制御関連蛋白質 FMBP1の DNA認識機構を解明超好熱古細菌中での GalN-1-P アセチル化酵素活性の解明糖代謝関連酵素群の至適温度金属イオン要求性の違いの解明新規タイプの PMI(リン酸化マンノースイソメラーゼ)酵素の発見及び機能部位の同定非常在細菌または常在の非病原性細菌による ex vivo 細菌感染刺激で腸管の

Paneth 細胞が殺菌活性を放出することを確認 ８これまでの評価に対する反映状況について 平成１５年度の評価委員会での意見をもとに横浜市立大との間での「転写翻訳」ターゲットの切り分けを明確

にするために本拠点では「翻訳」に重点を置くことを決定した平成１６年度の評価委員会の指摘を受けてそ

れまでの数重視の方針からより困難で重要なターゲットに焦点を絞りまた成果の産業利用を視野に入れた

解析を行うべく重点化を図った平成１７年度には「転写翻訳」という本来の研究目標との整合性とこれまで

252

の知見に付加できる価値を勘案しながら短期決戦で臨むようにとの指摘をうけ最終年度にはこれまでの研究

で残されていた「翻訳」の重要なターゲットに的を絞ったその結果項目１に記載したような多くの重要な成

果につながった ９中核機関としての目標（解析数特許出願数等）に対する達成度について（これまでの分担機関及

びその課題の一覧を含めること） 目標に対する達成度 本拠点の目標 【転写翻訳の過程を通して遺伝子の発現に関わるタンパク質を対象と

して5 年間で 100 個以上のタンパク質の構造機能解析を行うこれを達成するためにタンパク質の発現精

製可溶化に関する高効率システム微量自動結晶化システム自動構造解析ソフトウエアシステムの開発など

様々な研究支援技術の開発を行う】 に対してＰＤＢ登録数は２００を超え項目６に記載したように技術開発に

ついても十分な成果を収めることができたと考えている

表 1 分担機関一覧 機関名 業務担当者 業務題目 年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 田中 勲 転写翻訳基幹装置関連蛋白質の構造解析 平成 14～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 出村 誠 転写制御関連タンパク質の構造機能に関

する NMR解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

田村具博 遺伝子発現制御に関する研究 平成 14～18年度

東京大学大学院新領

域科学研究科 津本浩平 蛋白質合成に関わる各種プロセッシング修

飾酵素と因子の構造ゲノム科学 平成 14～18年度

新潟大学理学部 内海利男 リボソームの構造機能解析 平成 14～18年度 東京大学医科学研究

所 伊藤耕一 翻訳終結機能研究を基軸とした翻訳装置

の普遍機能構造の解明 平成 14～18年度

東京大学大学院工学

系研究科 鈴木 勉 ミトコンドリア翻訳関連因子の構造解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

河原林 裕 遺伝子情報解析に関する研究 平成 14～18年度

国立遺伝学研究所 西川 建 コンピュータ解析によるターゲット選択 平成 15～18年度 法政大学工学部 石浜 明 大腸菌転写因子の構造－機能相関の網羅

的解析 平成 14～18年度

大阪大学大学院薬学

研究科 吉田卓也 クロマチン構造関連因子核内受容体の立

体構造解析 平成 14～18年度

九州大学大学院農学

研究院 木村 誠 tRNA 修飾酵素および翻訳開始因子の構造

生物学的研究 平成 14～18年度

熊本大学大学院医学

薬学研究部 山縣ゆり子 mRNA の生成（転写）制御成熟化と輸送

並びに遺伝情報維持に関わるタンパク質の

構造生物学

平成 14～18年度

東京工業大学大学院

生命理工学研究科 濡木 理 遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解

析に関する研究 平成 16～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 綾部時芳 病原性からみた腸内微生物と内因性抗菌ペ

プチドの相互作用の解明 平成 18年度

筑波大学大学院人間

総合科学研究科 太田敏子 病原性ブドウ球菌の病原性発現因子の網羅

的構造機能解析 平成 18年度

北海道大学大学院獣

医学研究科 苅和宏明 SARS-CoVN タンパク質の相互作用分子探

索 平成 18年度

神戸大学大学院医学 春日雅人 糖代謝制御機構における KLF15 の機能の 平成 18年度

253

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

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ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

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tare

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mpl

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ion

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A so

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mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

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K

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

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F3 fr

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K W

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MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

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ruci

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act

ivity

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NA

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Y K

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S W

Lee

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Fuk

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Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

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A fr

om a

hum

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itoch

ondr

ial d

isea

se

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

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ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

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o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

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n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

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ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

oto

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

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Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

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anak

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nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

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s

His

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Yosh

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u K

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akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

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boso

me

recy

clin

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e m

echa

nism

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indi

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ctio

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RR

F on

the

50S

ribos

omal

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nit

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N

Schl

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H

arm

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Yo

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Ohk

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T A

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B

uerg

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Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

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A S

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chon

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Chi

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S

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MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

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nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

a tR

NA

-rec

ogni

tion

dom

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Nak

anis

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kai

S I

keuc

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

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lani

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

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Sok

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Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

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Rel

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ctur

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l Ana

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tifie

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Tran

scrip

tion

Fact

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NA

Ana

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s

Hiro

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tou

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kada

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Nob

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a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

occu

s hor

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T3 A

n A

rcha

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omol

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of H

uman

Nuc

lear

Rib

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leas

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Prot

ein

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21

Yosh

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akut

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Ishi

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umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

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naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

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WV

3

279

製品化を行った次世代の結晶化デバイスである結晶化マイクロアレイの開発を行った現在製品化のため

の最終テスト段階にあるまた初期結晶化条件をさらに最適化し良質かつ大型の結晶を迅速に得るため

に蛋白質濃度と結晶化剤濃度を主要なパラメータとしシーディング法と組み合わせた条件展開法を開発し

た 結晶自動観察技術 ナノ分注機利用結晶化装置からの大量の結晶化プレートを観察し結晶化条件を検討

するため恒温で保管した 400 枚の結晶化プレートを定期的に自動顕微鏡観察する装置を開発した観察部のみの製品化も実施した 結晶構造解析技術 クロムの特性Ｘ線（229Å）を利用しS-SAD 法で蛋白質構造解析を行うための新規結晶

マウント法を開発した大量生産可能な製品化を目指した開発を継続している構造解析自動精密化プログラ

ムについては既に実用化の段階に入っており当拠点グループ内だけでなく創薬コンソーシアムやタンパク

３０００プロジェクトの他の拠点ユーザーにも利用されプロジェクトの推進に貢献した 蛋白質機能解析技術 DNA結合転写因子の支配下遺伝子群の網羅的同定のためにゲノムDNA断片混合物から純化転写因子結合断片を単離しDNA チップを利用して迅速に同定する genomic SELEX 法を開発したプロモーターチップの作製とそれを利用した転写因子認識結合プロモーターの迅速同定法を開発した ７タンパク質の機能解析に関する成果の概要について ミトコンドリアセリル tRNA合成酵素 SerRSの tRNA識別機構の解明古細菌アミノアシル tRNA合成酵素ArgRSの tRNA識別機構の解明CCA付加酵素の RNA重合メカニズムの解明リシジン合成酵素のコドンおよびアミノ酸特異性の解明古細菌の tRNA 修飾酵素 RNaseP が５種の蛋白質と RNA との複合体で機能することを証明し再構成実験に成功古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP RNAのリボザイム活性に関与するヌクレオチドの同定古細菌の tRNA修飾酵素RNaseP タンパク質のRNAシャペロンとしての役割メチオニル tRNA 合成酵素 MetRS の tRNA 認識メカニズムの解明動物細胞リボソーム蛋白質複合体 P0-P1-P2および古細菌の相同タンパク質複合体が翻訳反応の駆動部（GTPase センター）として翻訳のスピードを決定していることを証明翻訳開始因子 aIF2B のリン酸化部位の特定古細菌の翻訳調節因子 RelE の mRNAの切断に関与するアミノ酸残基の同定酵母ツーハイブリッドシステムによるエキソゾーム関連蛋白質の蛋白

質間相互作用の解明mRNA 分解酵素の高次複合体形成の解明真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の eRF1 との結合部位の解明および作用モデルの検証真核生物ペプチド鎖解離因子 eRF3の高次構造から予想された機能制御部位がタンパク質分解制御系との共役を実現し翻訳終結制御を制御することを解

明リボソームペプチド転移反応中心を形成する rRNA 残基のうち翻訳終結機能に特異的に関わる残基の解明原核生物ペプチド鎖解離因子の機能発現に関わる有力な因子リボソーム蛋白質 L11 を同定しその機能部位を決定リボソーム再生因子RRFの構造ゆらぎと機能の関係の解明リボソーム再生反応における伸長因子EF-Gの機能ドメインが tRNA転座反応とは独立なものであることを証明リボソーム再生反応に特異的に関与する EF-G機能ドメインの解明大腸菌 RNAポリメラーゼの第一次機能変換因子群（プロモーターを認識するシグマ因子群）全７種類について支配下遺伝子（プロモーター）の同定と転写制御機構の解

明大腸菌転写因子群全 300 種を発現精製し制御対象遺伝子プロモーターの網羅的解析を実施機能未知転写因子 100種の支配下遺伝子群の同定に成功機能未知転写調節因子 CGL2612が多剤排出ポンプ CGL2611 の転写制御を行っていることを解明酸化ストレスよる突然変異の抑制に働くヒト hMTH1 とNUDT5が異常 mRNA生成抑制にも働くことを解明カイコ由来新規転写制御関連蛋白質 FMBP1の DNA認識機構を解明超好熱古細菌中での GalN-1-P アセチル化酵素活性の解明糖代謝関連酵素群の至適温度金属イオン要求性の違いの解明新規タイプの PMI(リン酸化マンノースイソメラーゼ)酵素の発見及び機能部位の同定非常在細菌または常在の非病原性細菌による ex vivo 細菌感染刺激で腸管の

Paneth 細胞が殺菌活性を放出することを確認 ８これまでの評価に対する反映状況について 平成１５年度の評価委員会での意見をもとに横浜市立大との間での「転写翻訳」ターゲットの切り分けを明確

にするために本拠点では「翻訳」に重点を置くことを決定した平成１６年度の評価委員会の指摘を受けてそ

れまでの数重視の方針からより困難で重要なターゲットに焦点を絞りまた成果の産業利用を視野に入れた

解析を行うべく重点化を図った平成１７年度には「転写翻訳」という本来の研究目標との整合性とこれまで

252

の知見に付加できる価値を勘案しながら短期決戦で臨むようにとの指摘をうけ最終年度にはこれまでの研究

で残されていた「翻訳」の重要なターゲットに的を絞ったその結果項目１に記載したような多くの重要な成

果につながった ９中核機関としての目標（解析数特許出願数等）に対する達成度について（これまでの分担機関及

びその課題の一覧を含めること） 目標に対する達成度 本拠点の目標 【転写翻訳の過程を通して遺伝子の発現に関わるタンパク質を対象と

して5 年間で 100 個以上のタンパク質の構造機能解析を行うこれを達成するためにタンパク質の発現精

製可溶化に関する高効率システム微量自動結晶化システム自動構造解析ソフトウエアシステムの開発など

様々な研究支援技術の開発を行う】 に対してＰＤＢ登録数は２００を超え項目６に記載したように技術開発に

ついても十分な成果を収めることができたと考えている

表 1 分担機関一覧 機関名 業務担当者 業務題目 年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 田中 勲 転写翻訳基幹装置関連蛋白質の構造解析 平成 14～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 出村 誠 転写制御関連タンパク質の構造機能に関

する NMR解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

田村具博 遺伝子発現制御に関する研究 平成 14～18年度

東京大学大学院新領

域科学研究科 津本浩平 蛋白質合成に関わる各種プロセッシング修

飾酵素と因子の構造ゲノム科学 平成 14～18年度

新潟大学理学部 内海利男 リボソームの構造機能解析 平成 14～18年度 東京大学医科学研究

所 伊藤耕一 翻訳終結機能研究を基軸とした翻訳装置

の普遍機能構造の解明 平成 14～18年度

東京大学大学院工学

系研究科 鈴木 勉 ミトコンドリア翻訳関連因子の構造解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

河原林 裕 遺伝子情報解析に関する研究 平成 14～18年度

国立遺伝学研究所 西川 建 コンピュータ解析によるターゲット選択 平成 15～18年度 法政大学工学部 石浜 明 大腸菌転写因子の構造－機能相関の網羅

的解析 平成 14～18年度

大阪大学大学院薬学

研究科 吉田卓也 クロマチン構造関連因子核内受容体の立

体構造解析 平成 14～18年度

九州大学大学院農学

研究院 木村 誠 tRNA 修飾酵素および翻訳開始因子の構造

生物学的研究 平成 14～18年度

熊本大学大学院医学

薬学研究部 山縣ゆり子 mRNA の生成（転写）制御成熟化と輸送

並びに遺伝情報維持に関わるタンパク質の

構造生物学

平成 14～18年度

東京工業大学大学院

生命理工学研究科 濡木 理 遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解

析に関する研究 平成 16～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 綾部時芳 病原性からみた腸内微生物と内因性抗菌ペ

プチドの相互作用の解明 平成 18年度

筑波大学大学院人間

総合科学研究科 太田敏子 病原性ブドウ球菌の病原性発現因子の網羅

的構造機能解析 平成 18年度

北海道大学大学院獣

医学研究科 苅和宏明 SARS-CoVN タンパク質の相互作用分子探

索 平成 18年度

神戸大学大学院医学 春日雅人 糖代謝制御機構における KLF15 の機能の 平成 18年度

253

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

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Rel

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09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

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n (P

H06

42)

1J31

R

elea

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040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

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51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

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1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

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Rel

ease

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Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

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ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

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Kan

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T

Suzu

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K

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

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K T

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S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

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ctor

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MA

Wad

a M

Liu

Y K

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S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

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serti

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ruci

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iost

atic

act

ivity

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tryp

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NA

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Y K

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S W

Lee

S G

Par

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Fuk

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Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

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A fr

om a

hum

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itoch

ondr

ial d

isea

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

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aeal

hom

olog

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ribo

nucl

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P p

rote

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Tom

oyuk

i Num

ata

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o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

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n ar

chae

on p

rote

in P

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in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

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Yosh

ikaz

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naka

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Yos

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e M

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Um

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Min

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Har

umi F

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a Is

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anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

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ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

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n ef

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Yosh

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akut

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iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

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ethi

onyl

-tRN

A sy

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tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

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echa

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RR

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omal

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H

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Yo

shid

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Ohk

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B

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Kob

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Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

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n of

Non

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l tR

NA

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y Se

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MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

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spha

tase

acc

ompa

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with

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tion

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kai

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ma

A

Seki

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zuki

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urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

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Min

Yao

Tak

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Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

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Rel

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Nob

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a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

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P Pr

otei

n Ph

1601

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om P

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Rib

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21

Yosh

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Min

Yao

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Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

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86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

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NA

-dep

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luta

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She

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RL

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nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

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ase

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Tra

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nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

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RN

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i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

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Com

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CA

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Tom

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Ish

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R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

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cylp

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A-p

rote

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with

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l-tR

NA

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ukai

S N

urek

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omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

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odifi

ed n

ucle

osid

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tic p

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tRN

A

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K

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Y

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chi

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nd S

uzuk

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EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

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in b

acte

ria

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Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

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W

ada

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nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

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l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

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unit

and

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h 1

regi

on

Mas

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Sok

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Min

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akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

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ohex

amer

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CD

com

plex

Num

ata

T

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Y

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ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

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entre

of t

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e fu

nctio

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ved

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rm w

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sche

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oli 5

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ts

Taka

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kao

Nag

anum

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akas

hi N

akas

him

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Bioc

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J 3

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71 (2

006)

Cry

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Stru

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Ph1

481p

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278

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Yos

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Kak

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Tan

aka

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Mak

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Kim

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357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

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5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

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Stru

ctur

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75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

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(200

7)

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Isao

Tan

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Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

の知見に付加できる価値を勘案しながら短期決戦で臨むようにとの指摘をうけ最終年度にはこれまでの研究

で残されていた「翻訳」の重要なターゲットに的を絞ったその結果項目１に記載したような多くの重要な成

果につながった ９中核機関としての目標（解析数特許出願数等）に対する達成度について（これまでの分担機関及

びその課題の一覧を含めること） 目標に対する達成度 本拠点の目標 【転写翻訳の過程を通して遺伝子の発現に関わるタンパク質を対象と

して5 年間で 100 個以上のタンパク質の構造機能解析を行うこれを達成するためにタンパク質の発現精

製可溶化に関する高効率システム微量自動結晶化システム自動構造解析ソフトウエアシステムの開発など

様々な研究支援技術の開発を行う】 に対してＰＤＢ登録数は２００を超え項目６に記載したように技術開発に

ついても十分な成果を収めることができたと考えている

表 1 分担機関一覧 機関名 業務担当者 業務題目 年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 田中 勲 転写翻訳基幹装置関連蛋白質の構造解析 平成 14～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 出村 誠 転写制御関連タンパク質の構造機能に関

する NMR解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

田村具博 遺伝子発現制御に関する研究 平成 14～18年度

東京大学大学院新領

域科学研究科 津本浩平 蛋白質合成に関わる各種プロセッシング修

飾酵素と因子の構造ゲノム科学 平成 14～18年度

新潟大学理学部 内海利男 リボソームの構造機能解析 平成 14～18年度 東京大学医科学研究

所 伊藤耕一 翻訳終結機能研究を基軸とした翻訳装置

の普遍機能構造の解明 平成 14～18年度

東京大学大学院工学

系研究科 鈴木 勉 ミトコンドリア翻訳関連因子の構造解析 平成 14～18年度

(独)産業技術総合研究所

河原林 裕 遺伝子情報解析に関する研究 平成 14～18年度

国立遺伝学研究所 西川 建 コンピュータ解析によるターゲット選択 平成 15～18年度 法政大学工学部 石浜 明 大腸菌転写因子の構造－機能相関の網羅

的解析 平成 14～18年度

大阪大学大学院薬学

研究科 吉田卓也 クロマチン構造関連因子核内受容体の立

体構造解析 平成 14～18年度

九州大学大学院農学

研究院 木村 誠 tRNA 修飾酵素および翻訳開始因子の構造

生物学的研究 平成 14～18年度

熊本大学大学院医学

薬学研究部 山縣ゆり子 mRNA の生成（転写）制御成熟化と輸送

並びに遺伝情報維持に関わるタンパク質の

構造生物学

平成 14～18年度

東京工業大学大学院

生命理工学研究科 濡木 理 遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解

析に関する研究 平成 16～18年度

北海道大学大学院先

端生命科学研究院 綾部時芳 病原性からみた腸内微生物と内因性抗菌ペ

プチドの相互作用の解明 平成 18年度

筑波大学大学院人間

総合科学研究科 太田敏子 病原性ブドウ球菌の病原性発現因子の網羅

的構造機能解析 平成 18年度

北海道大学大学院獣

医学研究科 苅和宏明 SARS-CoVN タンパク質の相互作用分子探

索 平成 18年度

神戸大学大学院医学 春日雅人 糖代謝制御機構における KLF15 の機能の 平成 18年度

253

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

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(200

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PDB

ID 1

V76

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PDB

ID 1

VB

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PDB

ID 1

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Mol

Bio

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5)

PDB

ID 2

CSX

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PDB

ID 1

Y69

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(200

5)

PDB

ID 1

WLE

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Nat

l Ac

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SA 1

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(200

5)

PDB

ID 1

WY

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005)

PDB

ID 1

WN

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WX

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PDB

ID 1

V7B

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5)

PDB

ID 1

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PDB

ID 2

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006)

PDB

ID 2

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PDB

ID 2

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6)

PDB

ID 2

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6)

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PDB

ID 2

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(200

6)

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006)

PDB

ID 2

D74

2D

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(200

6)

PDB

ID 2

D1P

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006)

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(200

6)

PDB

ID 2

CZV

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ctur

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(200

7)

PDB

ID 2

DG

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1 2

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ctur

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83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

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(200

7)

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stal

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oshi

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and

Isao

Tan

aka

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eins

in

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s

PDB

ID 1

WV

3

279

系研究科 解析 北海道大学大学院理

学研究科 鈴木範男 恒常性維持に関わる情報伝達系蛋白質の構

造と機能解析に関する研究 平成 14～15年度

北海道大学大学院理

学研究科 高橋孝行 脊椎動物の生殖器官に発現するタンパク質

の構造解析 平成 14～15年度

北海道大学大学院医

学研究科 西平 順 疾患原因遺伝子としての転写因子の蛋白質

構造解析 平成 14～15年度

お茶の水女子大学理

学部 今野美智子 核酸とタンパク質の結合機構に関する研究 平成 14～17年度

国立遺伝学研究所 白木原康雄 原核真核転写因子の構造解析 平成 14～17年度 10中核機関として外部への広報分担機関を含むグループ内部での連携体制の確保への取り組みに

ついて 外部への広報 平成１５年度よりプロジェクトのホームページを立ち上げておりこれは PDB のホームページに直接リンクしている一般公開ターゲットについては進捗状況をリアルタイムで全世界に公開してきたシンポジウム関係で

はタンパク３０００プロジェクト事務局による発表会の他に拠点独自の取り組みとして平成１８年４月に京都で

開かれた蛋白質科学会においてタンパク３０００プロジェクト｢転写翻訳｣拠点の成果（１）－（１４）として拠点全

体のこれまでの成果を１４件連番で発表した グループ内部での連携体制確保 北大中核拠点にプロジェクト内外で開発された技術を集約したハイスループット構造解析拠点を設置しサブ

拠点に対して解析支援サービスを実施してきた主に機能解析を行っているサブ機関より構造解析用試料の

調製蛋白質結晶化構造解析に関しての依頼を受けてきたこのシステムにより各サブ機関における機能解

析とHTパイプラインにおける構造解析が並行して進行する体制を確立した中核拠点ではまた蛋白質解析の各工程におけるハイスループット化の技術開発を行い技術情報は年一回の研究交流会と年二回発行の

ニュースレターによってサブ拠点に伝えてきた北海道産総研（田村グループ）は蛋白質の発現や可溶化に

ついて北大の技術支援サービスをサポートしまたインフォマティクスの支援として遺伝研（西川グループ）で

は転写翻訳データベース TTDBを公開し班員のターゲットセレクションに役立てた 11本プロジェクトにおける成果が我が国の科学技術発展及び産業応用に与えた効果について 当拠点には「転写翻訳」のうちでも特に翻訳の分野において国内の有力な研究者が結集しており５年間の

プロジェクト期間に機能解析構造解析の両面にわたりさまざまな画期的な成果をあげることができたその

成果は Nature Science MolCell PNAS NSB EMBO J など世界のトップクラスの雑誌に掲載され多様な生

命現象の根幹となる翻訳機構の分子レベルでの解明の基盤確立に向けて大きく貢献したまた成果の一

部はアメリカの教科書（Molecular Biology of The Cell）に掲載されることが決まるなど内外に与えたインパクト

は大きい技術開発においてもタンパク質の発現から構造解析に至るまで幅広く開発を進めた特に放線

菌を宿主とした蛋白質生産系蛋白質を標識することなく天然型のままで構造を決定するためのデータ収集

法自動精密化ソフトウエアーなどは他に例をみない独創的な技術であり関連分野に与える影響は大きい 14 年度 15 年度 16 年度 17 年度 18 年度 計 12各年度の委託費

（千円） 307000 469600 286761 265000 251000 1579361

設備費(千円) 128936 178528 45191 25369 41538 419562

人件費(千円) 20829 86514 111524 89383 73928 382178

運営費(千円) 138066 178376 107802 129199 114443 667886

管理費(千円) 19169 26182 22244 21049 21091 109735

254

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

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mpl

icat

ion

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A so

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mec

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Kan

eko

T

Suzu

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K

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

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ctor

eR

F3 fr

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Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

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uman

tryp

toph

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NA

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Y K

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S W

Lee

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Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

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A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

ial d

isea

se

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

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ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

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o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

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in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

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ulfo

lobu

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Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

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sum

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Yos

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i Yas

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e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

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a Is

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anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

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oxin

act

ivity

and

ant

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n ef

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s

His

anor

i Tak

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Yosh

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u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

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hy st

udy

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boso

me

recy

clin

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echa

nism

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ctio

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RR

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50S

ribos

omal

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nit

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N

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H

arm

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Yo

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Ohk

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T A

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B

uerg

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Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

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Chi

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S

Jepp

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MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

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cific

loop

and

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NA

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ogni

tion

dom

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Nak

anis

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kai

S I

keuc

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

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lani

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

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kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

om C

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Rel

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Stru

ctur

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Tran

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NA

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kada

Hiro

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Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

occu

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n A

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ogue

of H

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Nuc

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Rib

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leas

e P

Prot

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Rpp

21

Yosh

imits

u K

akut

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uko

Ishi

mat

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omoy

uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

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the

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tic c

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Osh

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e H

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Fuk

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tani

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umat

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She

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RL

Fen

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mitt

E P

anve

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Bla

nque

t S M

echu

lam

Y S

oll D

Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

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hann

el C

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es G

luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

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AB

Aki

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Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

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naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

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deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

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is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

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cylp

heny

lala

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rote

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ansf

eras

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com

plex

with

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amin

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l-tR

NA

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log

Suto

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Y W

atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

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omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

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aryo

tic p

heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

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in b

acte

ria

Ohn

iwa

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M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

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W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

onfo

rmat

iona

l cha

nge

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e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

ebac

teria

l rib

osom

e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

hi N

akas

him

a Is

ao T

anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

hi T

Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

A) d

omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

（別紙）

１構造解析を行ったタンパク質につ

いて

タン

パク

質名

PDB ID

状況

リリース日

当該解析のメリット及び重要性の概要

成果の産業移転先

（予定を含む）

Hyp

otad

hetic

al

prot

ein

(PH

1136

) 1I

XL

Rel

ease

d 03

09

09

PH11

36はアミ

ノ酸配列相

同性による

分類

から機能

未知で疎水的

な物質と

の結合が示唆されるクラスタに分類されるこのクラスタに属する蛋白質の

初めての立体構造解析である立体構

造はホットドッグフォールドと呼ばれ

る構造であったホットドッグフォー

ルドを有する蛋白質の多くが疎水的な

物質を基質としていることから

PH11

36に

関しても疎水性の基質を認識する

酵素であると推測された

Prol

ifera

tion-

nucl

eola

r pr

otei

n p1

20

1IX

K

Rel

ease

d 03

09

09

ヒト

p120

蛋白質は多くの組織における悪性腫瘍の核内増殖抗原である本

蛋白質はヒト

p120

のメチル基転移ド

メインと高い相同性を有する蛋白質で

あるこの蛋白質は既存の

SAM

依存型メ

チル基転移酵素フォールドと新

規な構造を有する２つの異なるドメインから構成されていた

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (P

H06

42)

1J31

R

elea

sed

040

309

アミノ酸配列は真正細菌古細菌に広

く保存されているがこれまでに機能が

同定されていない機能未知蛋白質であるこのファミリーにおける構造と

しては初の解析例である得られた構

造からニトリラーゼとの構造の相同性

が確認されたが活性部位の詳細な比

較によってニトリラーゼとは基質特異

性が異なることが示唆された

マク

ロフ

ォミ

ン酸

合成

酵素

1I

ZC

Rel

ease

d 03

04

01

ディールスアルダー反応は有機合

成化学上極めて重要な反応の一つであ

り制癌剤や抗生物質免疫抑制剤な

ど芳香族化合物の合成現場で盛んに

使用されているこの反応を触媒する酵素の存在は数十年前より予測され

ていたが触媒反応を説明することは容易ではなかったため酵素の存在を

証明した例は無かったマクロフォミン酸合成酵素の構造解析によりディ

ールスアルダー反応が組み込まれた酵素反応が具体的に説明された

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

(K51

T)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基質

複合

体(K

51T

+AC

C)

AC

Cデ

アミ

ネー

ス変

異体

-基

質複

合体

(Y29

5F +

AC

C)

1J0C

1J

0D

1J0E

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

030

512

AC

Cデアミネ

ースは植物ホルモンエ

チレンの前駆体である環状アミノ酸

AC

Cを脱アミ

ノ化しα-ケト酪酸とアンモニアに分解する酵素でピリドキ

サール

5リン酸（

PLP）

を補

酵素とす

るPL

P酵素の一つで

あ今回に我々

はA

CCデアミネースとその変異体及び

AC

Cデアミネース変異体－基質の複

合体さらに

AC

Cデアミ

ネースホモログタンパク質及びホモログタンパ

ク質と基質の複合体などの立体構造を解析し

AC

Cデ

アミネース反応機構

を解明したまた本酵素は植物ホルモンの生合成を制御することができるた

め構造情報は農業利用の際に有力な情報となる

255

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

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ctor

eR

F3 fr

om S

pom

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Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

ial d

isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

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Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

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fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

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indi

ng a

nd a

ctio

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RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

ynth

etas

e in

Mam

mal

ian

Mito

chon

dria

Chi

mna

ronk

S

Jepp

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MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

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tase

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A

Seki

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Su

zuki

T a

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urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

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asis

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lani

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iscr

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site

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Sok

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Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

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Rel

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atan

abe

and

Isao

Tan

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8711

-387

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005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

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ibon

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1601

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21

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Ishi

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uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

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naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

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crui

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Bla

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lam

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Nur

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Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

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hann

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akai

Isa

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nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

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RN

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lfura

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term

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umat

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Ike

uchi

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ukai

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i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

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alys

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dyn

amic

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CA

sequ

ence

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Tom

ita K

Ish

itani

R F

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urek

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Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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A-p

rote

in tr

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com

plex

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amin

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l-tR

NA

ana

log

Suto

K S

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atan

abe

K U

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ukai

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urek

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K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

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euk

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heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

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Y

Ikeu

chi

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uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

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l for

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cond

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tion

in b

acte

ria

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M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

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K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

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l tra

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l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

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l cha

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-sub

unit

and

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h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

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akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

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eter

ohex

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CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

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utio

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the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

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Taka

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Nak

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Yas

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Mak

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kao

Nag

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hi N

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kira

Hac

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ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

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ith P

rote

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h187

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T3 I

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ion

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Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

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iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

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Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

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Nob

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a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

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nd Is

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anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

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he O

NEC

UT

Hom

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mai

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Tra

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F-6

Dai

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Min

Yao

Nob

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a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

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Nov

el T

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m R

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A-B

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R

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Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

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veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

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(FH

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T-6

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C (E

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tein

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Yosh

ikaz

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naka

Mak

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Kur

oda

Yos

hiak

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utak

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in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

AC

Cデ

アミ

ネー

スホ

モログタンパク質

A

CC

デア

ミネ

ース

ホモ

ログ

タン

パク

質-基

質複合体

1J0A

1J

0B

Rel

ease

d

Rel

ease

d

030

512

030

512

イソ

クエ

ン酸

脱水

素酵

素－

NA

DP+

複合体

1J

1W

Rel

ease

d 03

09

23

イソクエン酸

脱水素酵素（

IDH）はクエ

ン酸回路にお

いてイソクエ

ン酸か

らケトグルタル酸へと進む

酸化的脱炭酸

化反応を触媒

する酵素であ

る原

核生物由来

IDHの多くは二

量体型である一方で数種の細菌からは単量体型

のID

Hが発見されている今回解析した単量体型

IDH

の構造は原核生

物においてドメイン融合による二量体から単量体への分子進化の初めての

例であった

リボソーム蛋白質

L13

1J3A

R

elea

sed

030

204

リ

ボソ

ーム

の大

サブ

ユニ

ット

を構

成す

るリ

ボソ

ーム

蛋白

質L1

3は

リボ

ソー

ムの進化の過程において機能的構造的に重要な

RN

A部分に結合すること

により保存されてきた起源の古い

RN

A結合蛋白質である今回に

L13の構

造を明らかにして蛋白質の進化についてあるいはリボソームの機能と

の関わりについて重要な知見を得た

Mar

R

hom

olog

ue

prot

ein

1UB

9 R

elea

sed

040

504

M

arR（

mul

tiple

ant

ibio

tic re

sist

ance

regu

lato

r）は大腸菌赤痢菌サルモネ

ラ菌緑膿菌などにおいて抗生物質有機溶媒殺菌剤などに対する多剤耐

性を調節している転写調節因子である今回得られた

Mar

Rホモログの立体

構造は薬物非結合型であり既に得られている大腸菌の薬物結合型と比べる

ことでこのファミリーの薬物結合による構造変化に対して重要な知見を与

えたさらに

Mar

Rは植物に感染する病原菌の病原因子の合成も制御して

いる

TetR

-fam

ily p

rote

in

1V7B

2D

H0

Rel

ease

d

on h

old

050

118

抗生物質耐性に関与する遺伝子群の調節を行う

TetR

ファミリーに属すると

考えられるタンパク質であるが構造

解析の結果院内感染の原因ともなっ

ているバクテリアの

MD

R (

Mul

ti D

rug

Res

ista

nce)をコントロールする転写因

子群の一員である

Qac

Rと高い構造相同性を示した転写因子が多種薬剤と

結合するメカニズムの解明および抗ＭＤＲ剤の開発につながる

Ars

R h

omol

ogue

pro

tein

1ULY

R

elea

sed

041

019

ヒ素排出系に関わるオペロンの発現調節を行う

Eco

li由来

Ars

Rのホモログ

として構造解析を行ったところこれ

までに知られている他のホモログタン

パク

質と

は異

なっ

たト

ポロ

ジー

を持

つ事

が明

らか

とな

った

SE

LEX

法に

よ

る結合

DN

A配

列同定実験を行い転写因子－

DN

A複合

体の結晶化構造解

析を含めた更なる機能解析へと展開する

TenA

hom

olog

ue p

rote

in1U

DD

R

elea

sed

040

601

Te

nAは枯草菌

の細胞

外分

泌タンパ

ク質

の発現量

を大

幅に上昇

させ

るアクテ

ィベー

ター

である

TenA

による転

写活

性化メカ

ニズ

ムの解明

のた

めの解析

であるが興味深いことに配列相同性のないＨＯと相同な構造をしているこ

とが判明した分子に結合している未知の分子の解析ができればこの分子の

真の機能を解明できよう

256

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

tion

defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

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Kiri

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T

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K

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and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

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An

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aeal

hom

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ata

Ikuk

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him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

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mos

tabi

lity

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n ar

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J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

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ntito

xin

Rel

E-R

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Min

Yao

Isa

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Mak

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Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

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reco

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i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

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Yo

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Kob

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Fu

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P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

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n of

Non

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l tR

NA

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y Se

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MG

Su

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T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

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form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

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with

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sine

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and

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Fu

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A

Seki

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urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

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asis

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lani

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imin

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n in

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site

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Min

Yao

Tak

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Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

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Rel

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Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

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a R

ibon

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ase

P Pr

otei

n Ph

1601

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Rib

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Yosh

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Ishi

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umat

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Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

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Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

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86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

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NA

-dep

ende

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luta

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nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

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with

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idas

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Chi

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ronk

Nao

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Isa

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nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

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RN

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via

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term

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T N

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i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

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alys

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CA

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Tom

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Ish

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R F

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urek

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Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

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rote

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atan

abe

K U

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T F

ukai

S N

urek

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K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

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hyp

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ed n

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A

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K

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Y

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chi

Y a

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uzuk

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EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

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DN

A to

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cond

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iwa

RL

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wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

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W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

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l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

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-sub

unit

and

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on

Mas

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Sok

abe

Min

Yao

Nao

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akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

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usB

CD

com

plex

Num

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T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

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utio

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the

GTP

ase-

asso

ciat

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entre

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rm w

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rich

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buni

ts

Taka

omi N

omur

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ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

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him

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anak

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akot

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kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

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For

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ion

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e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

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rp35

from

Sta

phyl

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pos

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e m

echa

nism

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cton

ase

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ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

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NEC

UT

Hom

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Tra

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HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

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to a

Nov

el T

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m R

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t DN

A-B

indi

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omai

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by

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and

NM

R

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aito

T A

izaw

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Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

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tein

in S

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occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

Ala

-tRN

A

synt

heta

se

editi

ng d

omai

n A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Ser-Z

n2+

複合体

A

la-tR

NA

sy

nthe

tase

ed

iting

dom

ain

Zn2+複合

体

1V7O

1W

NU

1W

XO

Rel

ease

d

Rel

ease

d

Rel

ease

d

040

113

050

726

050

726

Ala

Xは

セリ

ンあ

るい

はグリシ

ンが

誤って付

加さ

れた

tRN

A(A

la)を

特異的

に

認識加水分解する酵素であるこのようなアミノアシル

tRN

Aの

校正機構

はたんぱく質合成の正確性を保つうえであらゆる生物にとって非常に重

要である今回得られた

Ala

X-セ

リン複合体構造より

20年以上謎であった

アラニンとセリングリシンの識別機構が解明された

Suga

r-bin

ding

tran

spor

t Su

gar-b

indi

ng

trans

port+

ATP

1V43

1V

CI

Rel

ease

d

Rel

ease

d

041

116

041

214

細胞膜間において物質の能動受動輸送を担っている

AB

Cトランスポータ

ーは

ATPフリー

ATP結合

AD

P結合の

三種の構造変化により物質輸送を

行う今回得られた

Suga

r-bin

ding

tran

spor

tの２量体はこれまで得られている

AB

Cトランス

ポータの

ATPa

seサブユニット２量体構造とは異なっており

構造

変化

の新

たな

知見

を与

える

A

BC

トラ

ンス

ポー

ター

は薬

物排

出

浸透

圧調節や抗原プロセッシングにおいても深く関わることからこのタンパク

質の立体構造情報から阻害化合物の設計などを通じて創薬が期待できる

ATP

synt

hase

subu

nit A

1V

DZ

Rel

ease

d 05

06

21

生物に必須の

ATP合成酵素

の中でも古細菌の酵素は既知酵素と異なる一群

であ

り

詳細

な反

応機

構や

立体

構造

は未

だ不

明で

ある

触

媒サ

ブユ

ニッ

ト

(sub

unit

A)の

構造解析により既知構造にはない新規ドメインを発見した

本酵素群の分子進化解明につながる

Rtc

B h

omol

ogue

pro

tein

1UC

2 R

elea

sed

040

504

真正細菌古細菌単細胞真核生物に

広く存在している翻訳後のタンパク質

self-

splic

ingの知見を得るために

ldquoエクス

テイン

rdquo タンパク質の構造を解析

した得られた構造は全く新規の

fold

タンパク質であった

Xen

opus

MIF

1U

IZ

Rel

ease

d 04

05

25

Xen

opus

胚由来

のM

IF構造解

析により生体内に炎症免疫応答に関与する

サイトカイン

MIF

は発生や

分化などの調

節にも関与し

ていることが

示唆さ

れた

MIF

の

keto

-eno

l異性化反応の触媒活性と酸化還元酵素活性の反応部

位を改変し活性の強度や基質の特異性を変化させることにより免疫や発

生分化などに関する生体内機能を調

節することができるまた

MIF

に対

する阻害剤を設計することによって炎症免疫疾患の治療に役立てるなど

タンパク質立体構造に基づいた創薬技術により医薬産業に対して大きな貢

献度を有している

PH08

28

1V30

R

elea

sed

041

109

PH

0828

はバク

テリア古細

菌と真核生物

に幅広く保存

されており

生物学

的に重要な機能を持つことが予想されるファミリーに属している解析の結

果全く新規な構造を有していることが判明したことからこのファミリー

は未知の生物学的機能を持つ可能性が大きい

5-m

ethy

lthio

aden

osin

e ph

osph

oryl

ase

hom

olog

ue (M

TAP)

1V4N

R

elea

sed

040

604

M

TAP

はポ

リア

ミン

から

アデ

ニン

を生

合成

する

際に

メチ

ルチ

オア

デノ

シン

を分解してアデニンを合成する反応を触媒し３量体型と６量体型が存在し

ているこのたび構造解析した蛋白質は３量体型に属するものであるヒト

257

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

tion

defic

ienc

y in

mut

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RN

A fr

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Kiri

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T

Oht

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A

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S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

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ukar

yotic

ribo

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rote

in R

pp29

Tom

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ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

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-Iso

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hyltr

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Yao

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anak

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nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

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kada

Min

Yao

Isa

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and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

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ethi

onyl

-tRN

A sy

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tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

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indi

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nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

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N

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uenz

en F

H

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Yo

shid

a T

Ohk

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T A

lbre

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B

uerg

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Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

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A S

ynth

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e in

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Chi

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S

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esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

a tR

NA

-rec

ogni

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dom

ain

Nak

anis

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Fu

kai

S I

keuc

hi Y

So

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A

Seki

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Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

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lani

ne d

iscr

imin

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n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

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mic

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Rel

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ctur

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kada

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ki W

achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

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yroc

occu

s hor

ikos

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T3 A

n A

rcha

eal H

omol

ogue

of H

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Nuc

lear

Rib

onuc

leas

e P

Prot

ein

Rpp

21

Yosh

imits

u K

akut

a Ik

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Ishi

mat

su T

omoy

uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

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crui

tmen

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luta

min

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tic c

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Osh

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R N

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She

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Bla

nque

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lam

Y S

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Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

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hann

el C

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luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

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Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

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RN

A su

lfura

tion

via

an a

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d in

term

edia

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T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

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CA

sequ

ence

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Tom

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Ish

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R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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A-p

rote

in tr

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with

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l-tR

NA

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him

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atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

i O T

omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

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heny

lala

nine

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A

Nom

a A

K

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Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

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iwa

RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

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l cha

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-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

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rcha

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teria

l rib

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e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

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akas

him

a Is

ao T

anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

腫瘍組織ではこの３量体型

MTA

Pが欠損しており３量体型

MTA

Pによる

アデ

ニン

のサル

ベージ

が重要

である

ととも

に３量

体型

MTA

Pの

分子機

構を

理解することは新規治療法の開発の道を開くものである

3-

isop

ropy

lmal

ate

dehy

drat

ase

smal

l su

buni

t（IP

MI）

1V7L

R

elea

sed

041

116

微生物や植物におけるアミノ酸ロイシンの生合成反応に関与する

IPM

I（大

小の２つの

subu

nits）の詳細な反応機構解明するための構造解析解析の結

果

C末

端の

シス

テイ

ンが

結晶

学的

な２

回軸

で関

係付

けら

れた

２分

子間

で

S-S結合を形成

し安定な結晶構造を形成していることが分かった

Hem

oglo

bini

fro

m r

iver

la

mpr

ey

1UC

3 R

elea

sed

030

429

最

も原

始的

な脊

椎動

物の

一種

であ

るヤ

ツメ

ウナ

ギの

ヘモ

グロ

ビン

は他

の脊

椎動

物の

ヘモ

グロ

ビン

と異

なる

モノ

マー

ある

いは

ダイ

マー

とし

て存

在し

て

おり数種のアイソフォームが異なる

比率で存在していることなどいくつか

の独自の特徴を持っている

MC

1-5rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

D

Rel

ease

d 04

05

18

ニガウリ種子由来のリボヌクレアーゼ

MC

1は植物をウィルス等外来の遺伝

子の

感染

より

守る

生体

防御

因子

であ

るこ

とが

報告

され

てい

る

MC

1の

非自

己由来

RN

Aを認識し分解するメカニズムを解明するため

MC

1と基質類似体

複合体を構造解析した

MC

1-3rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

C

Rel

ease

d 03

04

29

他の

リボ

ヌク

レア

ーゼ

には

見ら

れな

い絶

対的

なウ

ラシ

ル特

異性

を解

明す

る

ため

MC

1と

基質類似体

3U

MPとの複合体

構造を解析し

MC

1のウラ

シル

認識機構が明らかになった

MC

1-2rsquo

Um

p co

mpl

ex

1UC

A

Rel

ease

d 03

04

29

MC

1と基質類似体

2U

MPとの複合体

構造解析により機能する必要なアミ

ノ酸残基が特定できた植物がウィルスに感染した場合に本酵素を応用す

ることでそれを植物体内から駆除することが可能になると思われる

MC

1 N

71T

mut

ant

1UC

G

Rel

ease

d 03

04

29

上記の三つの

MC

1の変異体

から得られた情報により

MC

1のウラシ

ル認識

に最も重要な残基を特定したそしてそのアミノ酸残基の変異体の構造解

析を行った結果変異した

MC

1は基質特異性が変化し本来の基質ではな

いグアニン塩基を認識することが分かったこれらの

MC

1の機能を利用し

て植物体内から感染したウィルスを駆除することが可能になる

α-x

ylos

idas

e 1W

E5

Rel

ease

d 05

02

15

糖質関連酵素の基質である糖質の構造は非常に多様性に富んでいるそのた

めこれらの酵素の構造生物学的研究を行うことは極めて応用価値が高い

大腸菌由来α

-xyl

osid

aseは

糖質からα

-xyl

oseを

遊離する反応を触媒する糖加

水分

解酵

素で

あり

ま

た一

次配

列を

基に

分類

され

た糖

加水

分解

酵素

群（

GH

ファミリー）では立体構造未知のファミリーに属する

L-as

para

gina

se ty

pe I

1WLS

R

elea

sed

050

315

大腸菌のアスパラギナーゼは細胞質に存在する

Type

Iおよびペリプラズ

ムに存在する

Type

IIの二種が知られており特に

Type

IIに関しては小児リ

ンパ性白血病に対する抗癌作用が発見される古細菌

P h

orik

oshi

iに存在す

るアスパラギナーゼは

Type

Iに分類

される

Type

Iは

Type

IIに比べ基質特

異性が低くまた立体構造もいまだ解析されていない本構造解析により

アスパラギナーゼの構造機能相関の解明が期待される

PH00

10

ヒト

AM

MEC

R1

C末領

1VA

J R

elea

sed

050

125

A

MM

E は遺伝

子の

Xq2

23-

q23領域で欠損が起こることによる隣接遺伝子欠

損症候群と呼ばれる循環器症候群であるこの症候群で欠損する遺伝子の一

258

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

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A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

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ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

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isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

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Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

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and

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s

His

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i Tak

agi

Yosh

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u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

of b

indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

on D

N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

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Mam

mal

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chon

dria

Chi

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ronk

S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

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sine

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cific

loop

and

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NA

-rec

ogni

tion

dom

ain

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Fu

kai

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

of a

lani

ne d

iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

om C

oryn

ebac

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m g

luta

mic

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Rel

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Stru

ctur

al a

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tifie

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scrip

tion

Fact

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kada

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achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

occu

s hor

ikos

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T3 A

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rcha

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of H

uman

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lear

Rib

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leas

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Prot

ein

Rpp

21

Yosh

imits

u K

akut

a Ik

uko

Ishi

mat

su T

omoy

uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

e to

the

gene

tic c

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Osh

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RL

Fen

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mitt

E P

anve

rt M

Bla

nque

t S M

echu

lam

Y S

oll D

Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

oupl

es G

luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

e R

eact

ions

in G

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Aki

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a M

in Y

ao S

arin

Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

an a

deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

RN

A-p

rote

in tr

ansf

eras

e an

d its

com

plex

with

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amin

oacy

l-tR

NA

ana

log

Suto

K S

him

izu

Y W

atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

i O T

omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

euk

aryo

tic p

heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

acte

ria

Ohn

iwa

RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

onfo

rmat

iona

l cha

nge

of th

e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

ebac

teria

l rib

osom

e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

hi N

akas

him

a Is

ao T

anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

A) d

omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

域相同タンパク

質

つである

AM

MEC

R1のコードするタンパク質

AM

MC

R1の

C 末

領域（

122

から

333）

は生物種間で

高度に保存さ

れている

PH00

10はこのヒ

ト由来

AM

MC

R1の

C末領域と高い相同性があり構造解析の結果新規構造モチ

ーフをとっていることが確認された

Rm

lC

from

Su

lfolo

bus

toko

daii

1WLT

R

elea

sed

050

726

R

mlC

はdT

DP-

L-rh

amno

se生

合成

経路

にお

いて

dTD

P-4-

dehy

dror

ham

nose

3

5-ep

imer

aseとして働く酵素である

dTD

P-L-

rham

nose

は病原性バクテリア

の細

胞壁

を構

成す

る要

素で

あり

一

部の

病原

性バ

クテ

リア

では

dTD

P-L-

rham

nose

生合成経路に関連する遺伝子を破壊すると生育能を失うこ

とが知られている

Rm

lCは抗菌剤開発の創薬ターゲットでありその立体

構造解析をもとにした創薬の開発が期待できる

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

1V

GJ

Rel

ease

d 05

06

07

バクテリアと古細菌に特有の

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

は真核細胞における

tRN

A前

駆体のスプライシングの第

2段階の反応である

3rsquoと

5rsquoホスホジエステルを連

結する

RN

A li

gase

と異なって

tRN

Aの

2rsquoと

5rsquoホスホジエステルの結合を触

媒する酵素である

tRN

Aのスプライシング反応において多くの謎につつま

れたタンパク質である

2rsquo-5

rsquoRN

A li

gase

の立体構造解析に成功したことで今

後機能解明が進むものと思われる

Phos

phom

anno

mut

ase

P

hosp

hogl

ucom

utas

e

1WQ

A

Rel

ease

d 05

10

04

好熱菌内で浸透圧調節に関わっている蛋白質

PH09

23は

糖リン酸基転移酵

素と

して

細菌

類に

幅広

く保

存さ

れて

いる

phos

phom

anno

mut

ase

phos

phog

luco

mut

as（

PMM

PG

M）活性を持

つ酵素である

本酵素の構

造と類

似する緑膿菌由来

PMM

PG

Mは緑膿

菌の

病原性獲得に必須の酵素であり構

造を元にした薬剤設計が期待される

また本酵素は

60の条件で活性を有し

ており構造情報は産業利用の際に情報資源となる

Man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

y

ce

rate

phos

phat

ase+

MG

+p

hosp

hate

1WZC

R

elea

sed

2006

22

8 好

熱菌

特有

の浸

透圧

調節

物質

man

nosy

lgly

cera

te合

成の

最終

反応

を行

う

man

nosy

l-3-p

hosp

hogl

ycea

rte p

hosp

hata

se P

H09

26は

HA

D li

ke h

ydro

lase

の多

く

は脱リン酸化酵素であり基質の種類は多岐にわたる本酵素の基質は糖を

含む分子であるため解析された結晶構造は基質の分子認識に関する有用な

情報を与えると考えられる

His

tidyl

tR

NA

synt

heta

se

(Ta0

099)

1WU

7 R

elea

sed

2005

12

6 Ta

0099

は古細菌由来

hist

idyl

tRN

A sy

nthe

tase（

His

RS）

であ

るこれまでに報

告されている真正細菌由来の

His

RSとの

比較から

Ta00

99は

tRN

Aと

の結合

に関与するインサーションドメインの構造が異なる事が明らかになった古

細菌の

His

RSの活性発現機構が真正

細菌と異なる可能性を示唆している

SAV

0287

-N-te

rmin

al

dom

ain

1WV

3 R

elea

sed

2005

12

20

本蛋白質は院内感染の原因菌である

Stap

hylo

cocc

us a

ureu

sの病原因子の

一つ

であり下痢性疾患との関連性が示唆

されているが詳細な機能は明らかに

なっていない

N末端ドメ

インの構造

は細胞分裂関連蛋白質と類似してい

ることが明らかになった今後構造情報を基にした機能解析が進行すると

期待される

RN

A m

ethy

ltran

sfer

ase

1WY

7 R

elea

sed

2005

12

13

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼは

生物

に幅

広く

存在

して

いる

PH

1948

は

RN

Aメ

チル

トラ

ンス

フェ

ラー

ゼと

予測

され

立

体構

造未

知の

ファ

ミリ

ーに

259

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

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se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

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bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

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Kan

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Suzu

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MA

G

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ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

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K T

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S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

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f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

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MA

Wad

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Liu

Y K

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S B

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rd D

Nak

amur

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Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

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ivity

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tryp

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Y K

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Lee

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Par

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Fuk

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Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

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wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

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A fr

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hum

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itoch

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ial d

isea

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

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A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

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orik

oshi

i OT3

An

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hom

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nucl

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P p

rote

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Tom

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i Num

ata

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o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

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n ar

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on p

rote

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-Iso

aspa

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-met

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Yosh

ikaz

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naka

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Yos

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Min

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Har

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nd Iz

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umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

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ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

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ivity

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Yosh

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iro O

kada

Min

Yao

Isa

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naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

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reco

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ethi

onyl

-tRN

A sy

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tase

K N

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ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

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RR

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omal

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B

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Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

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n of

Non

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l tR

NA

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y Se

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MG

Su

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T

Nyb

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J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

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form

atio

n by

ATP

pyr

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tase

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ompa

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tion

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Fu

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zuki

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urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

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site

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Min

Yao

Tak

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Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

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Rel

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a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

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P Pr

otei

n Ph

1601

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21

Yosh

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Min

Yao

Isa

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and

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oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

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2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

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NA

-dep

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luta

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She

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RL

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Nur

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Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

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min

ase

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Tra

nsam

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AB

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Nao

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nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

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RN

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tion

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ukai

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O N

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i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

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CA

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Tom

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Ish

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R F

ukai

S N

urek

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Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

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cylp

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lala

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A-p

rote

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with

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l-tR

NA

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ukai

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omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

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hyp

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odifi

ed n

ucle

osid

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tic p

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tRN

A

Nom

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K

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Y

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chi

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uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

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in b

acte

ria

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iwa

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Kim

J

Oht

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Ish

iham

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W

ada

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nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

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l ini

tiatio

n fa

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2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

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unit

and

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h 1

regi

on

Mas

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Sok

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Min

Yao

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akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

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ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

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Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

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rcha

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l rib

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e th

e fu

nctio

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eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

hi N

akas

him

a Is

ao T

anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

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TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

hi T

Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

A) d

omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

(PH

1948

) 属す得られた構造に

SAHが

結合していること及び

RN

A M

Tase

s Erm

Cの立

体構造との比較から

PH19

48は

SAM

- dep

ende

nt R

NA

Mta

seであることが分

かった今後機能解析に進む

endo

-bet

a-1

4-gl

ucan

ase

CM

Cax

1WZZ

R

elea

sed

2006

31

4 細菌が生産するセルロースは植物由

来のセルロースとは異なる様々な特徴

を持つことから新規のセルロース材料として注目されている今回構造解

析したセルラーゼ

CM

Cax

はセルロース生産菌由来でありセルロース合成

に深く関わる重要なタンパク質である本構造解析の成功はセルロースの

生合成のメカニズムを解明する道を開くものである

転写因子

HN

F-6a

-DN

A

複合体

2D5V

R

elea

sed

2005

11

7 H

NF-

6は肝臓特異的転写因子であり肝細胞の発生や分化増殖などの調節

のほか代謝に関連する多様な遺伝子の転写調節機能を有するこのことか

ら当該構造を基盤とした阻害剤設計により糖尿病をはじめ多様な糖関連

疾患の創薬への応用が期待される

Stap

hylo

cocc

us

aure

us

由来

Dps

2D5K

R

elea

sed

2006

10

17

Dps

は酸化ス

トレスから

DN

Aを保護するストレス応答蛋白質であるが

一方で

Feの貯蔵にも関与するという

2つの特性をもつ多機能蛋白質であ

る

Feの獲得

は病原菌が生育する上で重要なイベントでありその機構解明

は抗病原菌薬の創製において非常に重要となる

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein

2D5W

R

elea

sed

2006

11

7 真正細菌由来の

Olig

opep

tide-

bind

ing

prot

ein （

TTH

A16

34）は細菌のペプチド

輸送系において基質を

AB

Cトランスポ

ーターに受け渡す

initi

al re

cept

orで

ある今回構造解析の結果から５

残基からなるペプチドと結合している

ことが判明し基質配列に依存しない結合様式に関する新たな知見が得られ

た

alph

a-gl

ucos

idas

e 2D

73

Rel

ease

d 20

070

227

糖加水分解酵素の分類法

GHファミリ

ーでは同じファミリーに属する酵素

の立体構造触媒反応機構が保存されていることが知られているGH97はこ

れま

でに

酵素

化学

的な

性質

およ

び構

造に

関し

て報

告さ

れて

いな

い未

知の

フ

ァミリーであるそこでGH97に分類される

alpha-glucosidaseの立体構

造

解析を行うことで触媒反応基質認識機構を明らかにしさらに

GH97の

共通する性質について考察できるものと考えられる

翻訳開始因子

aIF2

β

-aIF

2γ複合体

2D74

2DC

U

Rel

ease

d 20

068

1

真核生物古細菌の翻訳開始反応は様々な環境変化発生過程等において厳

密にコントロールされており近年神経疾患や記憶など組織特異的な現象

との深い関連性も指摘されている今回翻訳開始反応において中心的な役

割を果たす開始因子

aeI

F2βγ複合体

の構造解析を行いβサブユニットが

GTP

結合部位

近傍に結合し両サブユニットの可動性が機能に大きく関与し

ていることを見出した

Gat

CA

B複合体

2F

2A

2G5H

2G5I

2DF4

Rel

ease

d 20

067

18

バクテリアにおいて

Gat

CA

Bは誤って合

成した

Glu

-tRN

AG

lnを

Gln

-tRN

AG

ln

に変換する我々は多剤耐性黄色ブドウ球菌

(MR

SA)由

来G

atC

AB

の結晶構

造を決定し

Gat

CA

Bの反応機構を解明した

Gat

CA

Bはバクテリアでは必

須酵素であるがヒトを含む真核生物では利用されていないので本構造を

元に

Gat

CA

Bに対する阻害剤を設計することにより広範囲の病原菌に対す

る有効な抗生物質になると期待される

260

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

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A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

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defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

ial d

isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

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Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

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fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

of b

indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

ynth

etas

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Mam

mal

ian

Mito

chon

dria

Chi

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ronk

S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

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sine

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cific

loop

and

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NA

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ogni

tion

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kai

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hi Y

So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

of a

lani

ne d

iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

om C

oryn

ebac

teriu

m g

luta

mic

um Is

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nce-

Rel

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tifie

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kada

Hiro

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ki W

achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

occu

s hor

ikos

hii O

T3 A

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rcha

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omol

ogue

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uman

Nuc

lear

Rib

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leas

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Prot

ein

Rpp

21

Yosh

imits

u K

akut

a Ik

uko

Ishi

mat

su T

omoy

uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

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luta

min

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lam

Y S

oll D

Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

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es G

luta

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with

Tra

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mna

ronk

Nao

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akai

Isa

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nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

an a

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late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

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dyn

amic

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CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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A-p

rote

in tr

ansf

eras

e an

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com

plex

with

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amin

oacy

l-tR

NA

ana

log

Suto

K S

him

izu

Y W

atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

i O T

omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

euk

aryo

tic p

heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

acte

ria

Ohn

iwa

RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

onfo

rmat

iona

l cha

nge

of th

e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

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rcha

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l rib

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sche

rich

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oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

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ohji

Nak

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Yas

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Mak

i Ta

kao

Nag

anum

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akas

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kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

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echa

nism

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ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

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oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

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n Fa

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HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

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m R

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t DN

A-B

indi

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by

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NM

R

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Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

A) d

omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

2DQ

N

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

c212

2241

1)

2D6Y

R

elea

sed

2006

10

31

Sc21

2224

11は

抗生物質耐性に関与す

るTe

tRファミリーに属するタンパク質

であ

る構

造解

析の

結果

二

量体

で存

在し

D

NA

結合領

域と

転写

制御

領域

から構成されていることが明らかとなったさらに基質結合ポケットを有す

ることから二次代謝産物の産出を制御していると推定された

PHS0

23

2CV

I R

elea

sed

2006

63

機能未知ではあるが一次配列から転

写制御関連因子と推定されるタンパク

質類縁タンパク質の研究から低分

子リガンドにより多量体構造が変化す

ることが明らかになりつつありその制御機構は興味深い好熱菌由来であ

ることから安定性の高く多量体形成

制御機構を利用したセンサーなどへの

応用が期待できる

PH11

09

2CZZ

2E

6U

Rel

ease

d 20

067

20

PH11

09は古細

菌真核生

物に渡って

保存

されている

にも関わらず

機能未知

であ

った

今

回

構造

解析

の結

果

発現

ホス

トで

ある

大腸

菌由

来の

補酵

素

A(C

oA)と

結合

していることが明らかとなった補酵素

Aは生体内の様々な

経路に使われているため補酵素

A結合

タンパク質である

PH11

09は

生命活

動において重要な働きを担っている

ものと予想される

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(ST0

242)

2F7L

R

elea

sed

2006

12

5 超好熱古細菌由来の

ST02

42酵素はグルコース及びマンノースの

1位また

は6位に結合しているリン酸基の位置を交互に変換する反応を

80という

高温で触媒する本酵素によって作られる糖

1リン酸

は

NTP

と結

合し微

生物の外膜構造構築の際の基質となる

ND

P糖を生成す

る本酵素は微生物

の外膜構造の構築に必須なことから今後構造情報を基礎にした新規抗生物

質の設計も期待されるまた熱安定性

が高いことから蛋白質の安定性機構

の解明に資するのみでなく産業的な利用の可能性も期待される

セル

ロー

ス分

解酵

素触

媒モジュール

Cel

44A

2D8G

2E

4T 2

EOP

2E07

2EEX

2EJ1

2EQ

D

on h

old

C

el44

Aは

セル

ロー

ス分

解性

細菌

のセ

ルラ

ーゼ

活性

の中

核を

担う

糖加

水分

解酵素ファミリー

44に属すセルラーゼである現在までにグルカナーゼキ

シラナーゼリケナーゼキシログル

カナーゼ活性が確認されていたが立

体構造情報は得られていなかったため酵素反応の詳細は不明であった今

回の立体構造解析により反応機構基質認識機構が分子レベルで明らかに

なり特にエネルギー産業において有用性が期待できる

beta

-13

-xyl

anas

e

cata

lytic

mod

ule

2DD

X

Rel

ease

d 20

072

13

藻類

細胞

の細胞

壁主

要構

成成

分で

ある

b-1

3-xy

lan

を分解

する

ユニ

ーク

な酵

素

Vib

rio sp

AX

-4由

来b-

13-

xyla

nase

(EC

32

13

2)の

X線

結晶構造を原子

分解能

(0

86 A

)にて明らかにした当該活性を持つ酵素の

X線結晶構造

はこ

れまでに例がなく本知見によって酵素自体の立体構造特にその活性部位

の詳細な構造が明らかとなったまた糖質分解酵素の分子進化という観点

からも非常に興味深い

Drp

35

2DG

0

Rel

ease

d 20

061

212

D

rp35

は黄色ブドウ球菌が細胞壁合成

阻害系抗生物質や界面活性剤にさらさ

261

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

tion

defic

ienc

y in

mut

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RN

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itoch

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Kiri

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wa

T

Oht

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A

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S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

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ukar

yotic

ribo

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ease

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rote

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pp29

Tom

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ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

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hyltr

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Yos

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Um

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Yao

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umi F

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a Is

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anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

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and

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s

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Yosh

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iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

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and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

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tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

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boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

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indi

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nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

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N

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uenz

en F

H

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Yo

shid

a T

Ohk

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T A

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B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

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A S

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Chi

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S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

a tR

NA

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ogni

tion

dom

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Nak

anis

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kai

S I

keuc

hi Y

So

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A

Seki

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Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

of a

lani

ne d

iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

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luta

mic

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Rel

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Stru

ctur

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kada

Hiro

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asaa

ki W

achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

occu

s hor

ikos

hii O

T3 A

n A

rcha

eal H

omol

ogue

of H

uman

Nuc

lear

Rib

onuc

leas

e P

Prot

ein

Rpp

21

Yosh

imits

u K

akut

a Ik

uko

Ishi

mat

su T

omoy

uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

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the

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tic c

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Osh

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She

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R N

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She

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RL

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Bla

nque

t S M

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lam

Y S

oll D

Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

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luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

e R

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Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

an a

deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

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Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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A-p

rote

in tr

ansf

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com

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with

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l-tR

NA

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K S

him

izu

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atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

i O T

omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

euk

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heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

acte

ria

Ohn

iwa

RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

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rmat

iona

l cha

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of th

e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

ebac

teria

l rib

osom

e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

hi N

akas

him

a Is

ao T

anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

2DG

1

2DSO

れた際に過剰発現する蛋白質で

Ca2+

依存性のラクトナーゼ活性を有する

このため黄色ブドウ球菌が薬剤耐性

を獲得するに当たり重要な役割を担

っていると考えられている本研究により

Drp

35が

b-pr

opel

ler構

造を有し

ていることが明らかになったさらに活性が著しく低下した

D13

8N変異

体の構造解析の結果から

D13

8D

236

Ca2+

が関与する

Drp

35のラクトナ

ーゼ活性発現機構を提案した

EbhA

-SG

A7-

8 2D

GJ

Rel

ease

d 20

070

320

Eb

hAは黄色ブドウ球菌の細胞表層に

存在する接着因子分子量約

720k

Daの

超巨大蛋白質である約

120残

基から構成される基本配列が

46回繰り返して

つながっており本研究では

7-8番

目のドメインの構造を決定した細胞

表層蛋白質はワクチン薬のターゲットであるので今後の構造機能解析は

感染予防の創製において非常に重要となる

FadR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

915)

2DI3

R

elea

sed

2007

32

8 Fa

dR fa

mily

に属している転写制御因

子C

GL2

915の構造機能解析により

この

転写

因子

は乳

酸塩

とフ

ルク

トー

スに

関与

する

蛋白

質の

オペ

ロン

を制

御

する新規転写因子であることが示めされた乳酸塩とフルクトースがアミノ

酸生

産に

利用

され

るた

めに

こ

の２

つの

オペ

ロン

は

アミ

ノ酸

生産

菌C

gl

utam

icum

として

非常に重要である今後構造情報を基礎に機能の解明は

産業への利用に基盤情報を提供することができる

Mer

R

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r)

(SC

O55

50)

2DG

6 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O55

50は

Mer

R fa

mily

（細胞内の金属イオン濃度の調節に関与）の

DN

A結合ドメインのみが高い構造類似性を示したが興味深いことに制御ドメ

インは完全に新規構造であることが明らかとなった今後この新規転写因

子の新規制御機能の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

0337

2DG

7 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O03

37は薬

剤耐性に関与する

TetR

fam

ilyに分類されるが

helix

-turn

-hel

ix

mot

ifの空間的配置が他と比べて大きく異なることから

DN

A結合には大き

な構造変化がおきていることが推定されたこのダイナミックな構造変化は

TetR

fam

ilyの中で新規の知見である

TetR

ho

mol

ogue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (S

CO

7518

)

2DG

8 R

elea

sed

2007

31

3 SC

O75

18は保存された

helix

-turn

-hel

ix m

otifと制御ドメインからなる典

型的な

TetR

fam

ilyの立体構造であったこの転写因子は抗生物質関連遺伝子

の発現制御に関与する可能性が示唆されることから今後ターゲット遺伝子

の解明を進め産業利用の可能性を見出していく

Yart

hom

olog

ue

(tran

scrip

tiona

l

regu

lato

r) (C

GL2

947)

2DU

9

2EK

5

on h

old

Y

trA fa

mily

に属している

CG

L294

7は

DN

A結合ドメインと約

50残基の

小さ

な機

能ド

メイ

ンか

ら形

成さ

れる

構

造解

析の

結果

機

能ド

メイ

ンが

2本

の

helic

esで釣り針の形を形成しさらに

2つ

の単量体の釣り針－

helic

esが絡み

合わせて新規な２量体を形成することが明らかになったこのような安定

な２量体を形成する小さなドメインを工蛋白質工学結晶工学への利用する

ことが期待できる

Hin

dIII

I 2E

52

on h

old

H

indI

IIは

Hae

mop

hilu

s inf

luen

zae

Rd株由来の

II型制限酵

素であり回文配列

262

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

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Fuk

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Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

tion

defic

ienc

y in

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RN

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wa

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Oht

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A

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S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

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ukar

yotic

ribo

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ease

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rote

in R

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Tom

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ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

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hyltr

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Min

Yao

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nd Iz

umi K

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ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

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ivity

and

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n ef

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Yosh

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kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

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y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

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tase

K N

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ishi

Y O

giso

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ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

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boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

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indi

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nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

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nit

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N

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H

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Yo

shid

a T

Ohk

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T A

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B

uerg

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Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

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A S

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S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

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NA

-rec

ogni

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dom

ain

Nak

anis

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kai

S I

keuc

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

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lani

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

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luta

mic

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nce-

Rel

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ctur

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tion

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shi I

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kada

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asaa

ki W

achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

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yroc

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ikos

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n A

rcha

eal H

omol

ogue

of H

uman

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lear

Rib

onuc

leas

e P

Prot

ein

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21

Yosh

imits

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akut

a Ik

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Ishi

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su T

omoy

uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

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luta

min

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the

gene

tic c

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Osh

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ppar

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Fuk

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amur

a Y

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She

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RL

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Bla

nque

t S M

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lam

Y S

oll D

Nur

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Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

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luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

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a M

in Y

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arin

Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

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RN

A su

lfura

tion

via

an a

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d in

term

edia

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T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

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dyn

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CA

sequ

ence

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Tom

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Ish

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R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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A-p

rote

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with

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NA

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abe

K U

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T F

ukai

S N

urek

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omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

euk

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heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

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Y

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chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

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RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

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rmat

iona

l cha

nge

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e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

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teria

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e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

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him

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anak

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akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

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n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

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tein

in S

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occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

5rsquo-A

AG

CTT

-3rsquoを

認識し5rsquo側の

Aと

Aの間

を加水分解する本解析はH

indI

IIと基質

DN

Aの

複合体の解析でありこれにより

Hin

dIIIの基質

DN

A認

識

および切断活性のメカニズムが明ら

かになった

Hyp

othe

tical

pr

otei

n

(PH

0356

)

2E8G

on

hol

d

PH05

36は古細

菌P

ho

riko

shi由

来tR

NA

結合に関わる蛋白質である得ら

れた構造は新規構造であり

helic

es b

undl

e の

N末端と

OB

-fol

dの

C末

端ド

メインから形成される

PH05

36の

OB

- fol

dは

tRN

A合

成酵素によく保存さ

れヒト

EMA

P IIの

OB

- fol

dとよく

似てるから

tRN

Aの

結合能力を示され

たまた

helic

es b

undl

e ドメインは蛋白質―蛋白質結合ドメインとしてよく

見られるよって

PH05

36の構造は

tRN

A sy

nthe

tase

s-lik

e蛋白質の進化研究

にとって非常に興味深い

para

lytic

pep

tide

1V28

R

elea

sed

2004

10

26

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

あり

さらにタンパク質全般の

NM

R立体

構造

解析に拡張可能な新規精密解析法

の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

FMB

P1(R

1)

FMB

P1(R

2)

FMB

P1(R

3)

FMB

P1(R

4)

1VD

7

1VD

8

1VD

9

1VD

A

Rel

ease

d 20

053

29

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4

(2)日

本で

最も

早く

分子

遺伝

学研

究が

進ん

だカ

イコ

絹糸

腺細

胞の

組織

特異

的時期特異的発現制御の転写制御因

子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

して注目されているとくにカイコのゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢

献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

FMB

P1(R

1_2)

FMB

P1(R

2_3)

FMB

P1(R

2_2)

1VD

B

1WN

K

1WN

M

Rel

ease

d 20

053

29

2005

71

9

2005

81

6

(1)新

規転写制

御関連タンパ

ク質（カ

イコ

由来）

DB

Dの

部分タンデム

リピー

ト1

2 3

4（有機溶媒系での構造変化

解明）

(2

)日本

で最

も早

く分

子遺

伝学

研究

が進

んだ

カイ

コ絹

糸腺

細胞

の組

織特

異

的時期特異的発現制御の転写制御因子は解明されていないがその構造生

物学としての解明がすすむ可能性がある重要なタンパク質

(3

)昆虫のカイコは微生物宿主にかわる新たな有用タンパク質発現系宿主と

263

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

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isea

se

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

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in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

oto

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

n ef

fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

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indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

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omal

subu

nit

Wils

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N

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H

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s J M

Yo

shid

a T

Ohk

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T A

lbre

cht R

B

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Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

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Mam

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Mito

chon

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Chi

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S

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esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

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sine

-spe

cific

loop

and

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NA

-rec

ogni

tion

dom

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Nak

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hi K

Fu

kai

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keuc

hi Y

So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

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lani

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iscr

imin

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n in

edi

ting

site

Mas

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Sok

abe

Ayu

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Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

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oryn

ebac

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Rel

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kada

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achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

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yroc

occu

s hor

ikos

hii O

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n A

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ogue

of H

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lear

Rib

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Prot

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21

Yosh

imits

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Ishi

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su T

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uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

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naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

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luta

min

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RL

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E P

anve

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Bla

nque

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Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

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es G

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ase

with

Tra

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arin

Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

an a

deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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A-p

rote

in tr

ansf

eras

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com

plex

with

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amin

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l-tR

NA

ana

log

Suto

K S

him

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abe

K U

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omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

euk

aryo

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heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

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in b

acte

ria

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M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

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rmat

iona

l cha

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e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

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rich

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0S su

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ts

Taka

omi N

omur

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ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

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him

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kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

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ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

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cton

ase

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ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

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ikaw

a Y

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hki

Min

Yao

Kou

hei T

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oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

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F-6

Dai

suke

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uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

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m R

epea

t DN

A-B

indi

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n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

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stem

C (E

ssC

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tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

FMB

P1(R

2_4)

1W

NN

して注目されているとくにカイコ

のゲノム解明とトランスジェニックカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

プロ

ジェ

クト

とし

て農

水省

で実

施さ

れて

い

るこのような背景のもとカイコ由

来新規転写制御関連蛋白質（

FMB

P１）

の構造機能解明は昆虫産業への貢献度が極めて高い

(4

)機能未解明の新規の配列

DB

Dとして

タンデムリピート構造をもつ

(5

)カイ

コの

ゲノ

ム解

明と

トラ

ンス

ジェ

ニッ

クカ

イコ

の開

発は

昆虫

テク

ノロ

ジー

で注目

され

てお

り

FMB

P1の

構造

解明

から

効率

的な

タン

パク

質発

現に

寄与できる可能性がある

Mb

GB

P SI

GB

P 23

GB

P 28

GB

P(so

lutio

n)

28G

BP

(DPC

mic

elle

)

2DJ9

2DJC

2EQ

H

2EQ

Q

2EQ

T

Rel

ease

d

on h

old

2007

33

1

(1)昆

虫の変態をコントロールする麻

痺性ペプチドの新種

(2

)成長因子やサイトカイン機能との関連性が高い

(3

)低分子量タンパク質であり酵母での遺伝子発現系構築の可能性あり（類縁

生物由来の同様ペプチドで成功）

(4

)ジス

ルフ

ィト

結合

を１

つも

つ逆

平行

βシ

ート

のタ

ーン

構造

中に

特徴

的な

芳香環をもつこと

(5

)有用

タン

パク

質産

生系

とし

ての

昆虫

テク

ノロ

ジー

産業

化へ

貢献

の可

能性

ありさらにタンパク質全般の

NM

R立

体構造解析に拡張可能な新規精密

解析法の支援技術開発に最適な検証用モデルペプチドのひとつである

Can

ine

Milk

Lys

ozym

e 2C

WI

Rel

ease

d 20

066

20

(1)溶

菌活性を有する抗菌タンパク質

(2

)極めて安定な変性中間体（ＭＧ状態）を有するためタンパク質のフォー

ルディグの研究のモデルタンパク質として重要なタンパク質

(3

)このタンパク質の変性中間体（ＭＧ状態）の異常な安定化の要因の解明は

球状

タン

パク

質の

フォ

ール

ディ

ング

経路

の解

明に

とっ

て重

要な

意味

を持

つ

と考えられているため効率の良いタンパク質の大量生産などの基礎となる

ことが期待される

(4

)変性中間体（ＭＧ状態）を

安定化す

る相互作用に関する新規の知見を得る

ことに成功したこれはタンパク質

のフォールディングデザインに関して

重要な知見である

(5

)本来

の機

能で

ある

溶菌

活性

に関

して

も立

体構

造か

ら興

味深

い知

見を

得て

おり応用利用が期待される点である

ASA

BF

(Ant

ibac

teria

l

Pept

ide

Isol

ated

from

a

Nem

atod

e A

scar

is

Suum

)

2D56

R

elea

sed

2006

11

14

(1)線

虫由来の抗菌ペプチド

(2

)モデル生物

Ce

lega

nsを含めて線虫の抗菌ペプチドの立体構造解析に成

功した世界初の成果である

(3

)極めて安定性の高い抗菌ペプチドでその安定化のメカニズムは興味深い

(4)多

種の

生物

から

部分

的に

相同

性の

高い

ペプ

チド

をも

つも

のは

発見

され

て

いるも

のの

A

SAB

Fは

興味

深い２

ドメ

イン構造

を有

しており

分

子全体と

して

はま

った

く新

規の

立体

構造

であ

り

大き

なイ

ンパ

クト

をも

つ成

果で

あ

る

(5

)この分子の立体構造と抗菌活性の相関の解明は抗菌分子のデザインにつ

ながる可能性を有している

(抗菌

ペプ

チド

デザ

イン

)

264

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

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ion

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A so

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mec

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Kan

eko

T

Suzu

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K

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

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Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

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S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

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serti

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ruci

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act

ivity

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Y K

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S W

Lee

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Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

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A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

ial d

isea

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no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

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hom

olog

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ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

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o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

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n ar

chae

on p

rote

in P

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-Iso

aspa

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-met

hyltr

ansf

eras

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ulfo

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Yosh

ikaz

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naka

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sum

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Yos

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Um

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Min

Yao

Har

umi F

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anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

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act

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and

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n ef

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s

His

anor

i Tak

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Yosh

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u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

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me

recy

clin

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echa

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RR

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H

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Ohk

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T A

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B

uerg

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Kob

ayas

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Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

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y Se

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S

Jepp

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MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

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and

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NA

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ogni

tion

dom

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Nak

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kai

S I

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

of a

lani

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

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kada

Min

Yao

Tak

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Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

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Rel

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ctur

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Hiro

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ki W

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Nob

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a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

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yroc

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n A

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Nuc

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Rib

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leas

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Prot

ein

Rpp

21

Yosh

imits

u K

akut

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uko

Ishi

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uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

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naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

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Osh

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Fuk

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umat

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She

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RL

Fen

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mitt

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anve

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Bla

nque

t S M

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lam

Y S

oll D

Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

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hann

el C

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luta

min

ase

with

Tra

nsam

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AB

Aki

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Chi

mna

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Nao

ki S

akai

Isa

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naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

an a

deny

late

d in

term

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T N

umat

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Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

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ysta

llogr

aphi

c an

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dyn

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CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

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cylp

heny

lala

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rote

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eras

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com

plex

with

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amin

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l-tR

NA

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Suto

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Y W

atan

abe

K U

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T F

ukai

S N

urek

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omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

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tic p

heny

lala

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tRN

A

Nom

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K

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Y

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chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

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in b

acte

ria

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iwa

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M

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K

Kim

J

Oht

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Ish

iham

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ada

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nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

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l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

onfo

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iona

l cha

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e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

ebac

teria

l rib

osom

e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

hi N

akas

him

a Is

ao T

anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

hi T

Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

A) d

omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

D-A

ldoh

exos

e D

ehyd

roge

nase

(Ald

T)

2DTD

R

elea

sed

2007

03

27

古細菌より同定された

Ald

Tは

D-マ

ンノースに対する特異性が高い新規ア

ルド

ヘキ

ソー

スデ

ヒド

ロゲ

ナー

ゼで

ある

血

中D

-マン

ノー

ス濃

度と

各種

疾

患と

の関

連性

が多

数報

告さ

れて

いる

もの

の

これ

まで

血中

D-マ

ンノ

ース

濃

度の測定は煩雑で自動分析装置での測定法が確立されていなかった本酵素

の構造を決定しタンパク質工学的に機能変換することはグルコースセンサ

ーに

使用

されて

いるグ

ルコー

スデヒ

ドロゲ

ナーゼ

の基質

(グル

コー

ス)特

異性

を高めるための基盤情報を取得や

D-マ

ンノース解析に向けた医薬診断用酵

素としての利用などが期待される

東洋紡

(株)

抗癌抗原

CEA

特異的

抗体

T84

66可変領域

1J

O5

Rele

ased

20

030

114

癌抗原として幅広い癌細胞表面に発現し診断マーカーとして用いられてい

るC

EAに特異

的に結合する抗体

T84

66の可変領域断片である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LY50

F 抗

原

複合体

1J1O

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Tyr5

0を

Pheに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS91

A 抗

原

複合体

1J1P

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

1を

Alaに変

異させた変異体である

HyH

EL-

10

Fv

Mut

ant

LS93

A 抗

原

複合体

1J1X

Re

leas

ed

2003

01

14

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の

L鎖

Ser9

3を

Alaに変

異させた変異体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

6 Re

leas

ed

2002

02

28

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と変異抗原の複合体である

HYH

EL-

10

FV

MU

TAN

T SF

SF

抗

原複合体

1UA

C

Rele

ased

20

020

308

モデル抗体として相互作用解析研究を進めてきたニワトリリゾチーム特

異的抗体

HyH

EL-1

0の重鎖

Tyr5

3Ser

54Se

r56T

yr58

を無作為に変異標的変異

抗原

に対

する

高い

親和

性を

持つ

変異

体と

して

選択

され

た

Ser5

3Phe

54Se

r56P

he56

変異体と野生型抗原の複合体である

PhoC

utA-

Cu2+

co

mpl

ex

PhoC

utA

1UK

U

1J2V

Rele

ased

Re

leas

ed

2004

09

01

2004

01

13

Cut

Aは

2価の金属の調節機構に関与するタンパク質であると考えられてい

るがその機能に関する知見は得られていなかった我々は

PhoC

utAの

Cu2+

との

複合体

の構

造解

析を

行い

C

utA

の金属

への

結合

様式

を理

解す

るこ

とが

出来た金属結合には酸素原子のみが関与していたがこれは重金属イオン

のタンパク質への配位法として新規な例であるまた構造解析の結果は

265

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

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A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

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Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

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isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

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hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

oto

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

n ef

fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

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akah

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kada

Min

Yao

Isa

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naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

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ntic

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reco

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tase

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akan

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Y O

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and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

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Fu

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P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

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Non

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T

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J a

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atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

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pyr

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Fu

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Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

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Min

Yao

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Nak

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ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

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achi

Nob

uhis

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atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

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m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

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ibon

ucle

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P Pr

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1601

p fr

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21

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umat

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ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

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NA

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crui

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luta

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Nur

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Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

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Chi

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ronk

Nao

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Isa

o Ta

naka

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nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

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RN

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lfura

tion

via

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term

edia

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umat

a Y

Ike

uchi

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ukai

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uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

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amic

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CA

sequ

ence

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Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

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lala

nyl-t

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rote

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NA

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ukai

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urek

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K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

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ybut

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lala

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tRN

A

Nom

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K

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Y

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chi

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uzuk

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EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

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DN

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polo

gy is

ess

entia

l for

gen

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cond

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K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

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W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

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haea

l tra

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l ini

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n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

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nific

ant c

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l cha

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unit

and

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regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

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akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

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ohex

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plex

Num

ata

T

Fuka

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Ike

uchi

Y

Suzu

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and

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O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

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the

GTP

ase-

asso

ciat

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entre

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Taka

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Nak

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Yas

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Mak

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kao

Nag

anum

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imur

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kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

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rcha

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Nas

e P

from

Pyr

ococ

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hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

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For

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ion

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e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

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cus a

ureu

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pos

sibl

e m

echa

nism

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cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

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Min

Yao

Kou

hei T

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oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

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F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

in v

itroの実験から得られた

PhoC

utAの

2価の金属イオンに対する分子特性

を強く裏付ける結果であった

PhoC

utA-

Gdn

HCl

co

mpl

ex

1UM

J Re

leas

ed

2004

10

05

PhoC

utA

は

分光

学的

解析

より

タン

パク

質変

性剤

であ

る塩

酸グ

アニ

ジン

（G

dnH

Cl）

に対

し

極め

て高

い安

定性

を有

する

とい

う

興味

深い

タン

パク

質であることが示されている我々は

3M G

dnH

Cl中

でPh

oCut

Aの結晶

を調

製しその構造を決定した高濃度の

Gdn

HC

l中での構

造解析の例はない

得られた構造情報を基に

PhoC

utA

の構造安定性や

Gdn

HC

lのタンパク質

に及ぼす影響に関する知見を得ることが出来た

StoP

IMT

1VB

F Re

leas

ed

2004

08

10

StoP

IMTは他の生物由来

PIM

Tに比べ

C末端側に約

30残基ほど長いとい

う特徴を有するまた他の

PIM

Tは単

量体なのに対し

StoP

IMTは

6量

体と

して存在している構造解析の結果

C末端の

30残基は

coile

d co

li構造を形

成し

6量体形成に関与していた更

にこの部位はその多量体化能を利

用し他のタンパク質を多量体化させることが可能であり工学材料として

の産業利用へとつながった

C末端の

α-h

elix

ドメ

インは蛋白質を多量

体化

でき

る新

規ペ

プ

チド

とし

て特

許申

請

済みである

StoP

CN

A 1U

D9

Rele

ased

20

040

615

真核生物由来の

PCN

Aはホ

モ3量体

とし

て機能するタンパク質であるが古

細菌由来の

PCN

Aはヘテ

ロ3量体として機能する構造解析の結果単量体

の構造は極めて良く類似していた接触部位の残基の違いからホモ

3量体

を形成できない要因について構造学的な知見を得た

ST20

72

1VEO

Re

leas

ed

2005

03

22

ST20

72は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

結晶構造内には亜鉛イオンと酢酸イオンが確認されそれらは保存性の高い

残基と結合していたことから

ST20

72が

酵素であると推察できた

ST14

54

1WO

Z Re

leas

ed

20

051

004

ST

1454

はコ

バラ

ミン

アデ

ノシ

ルト

ラン

スフ

ェラ

ーゼ

であ

る

構造

解析

と

種々の生化学的データコンピューターシミュレーションの結果を合わせ

ST14

54の機能発現に関する詳細な知見を得ることが出来たまた

ST14

54は変性剤に強い耐性を有する事が分かっておりその要因についての構造学

的知見も得る事ができた

ST21

80

1WV

T on

hol

d

ST21

80は上記

のST

1454

のホ

モログ蛋白質である

2つの

構造の比較とコ

ンピューターシミュレーション生化学的実験から各タンパク質の生体内

での機能に関する知見を得る事がで

きた

ST02

29

1WSC

Re

leas

ed

2005

11

08

ST02

29は

多種の

生物

間で

広く

保存

され

てい

る機

能未

知タ

ンパ

ク質

であ

る

非対称単位中に存在する

2分子の構造の違いから活性部位の構造がフレキ

シブルであることが示された現在機能解析を行っている

PH01

78

1J08

Re

leas

ed

2003

05

11

多種の生物間で広く保存されている機能未知タンパク質である

266

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

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RN

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eko

T

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K

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MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

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alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

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anyl

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S W

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S G

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k S

Fuk

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Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

tion

defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

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hum

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itoch

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ial d

isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

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A

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S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

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aeal

hom

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ukar

yotic

ribo

nucl

ease

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rote

in R

pp29

Tom

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i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

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ulfo

lobu

s tok

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Yosh

ikaz

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naka

Kou

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sum

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Yos

hiak

i Yas

utak

e M

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Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

n ef

fect

s

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anor

i Tak

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Yosh

imits

u K

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a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

of b

indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

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B

uerg

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Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

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A S

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etas

e in

Mam

mal

ian

Mito

chon

dria

Chi

mna

ronk

S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

a tR

NA

-rec

ogni

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dom

ain

Nak

anis

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kai

S I

keuc

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

of a

lani

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

om C

oryn

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luta

mic

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nce-

Rel

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Stru

ctur

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lysi

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tion

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NA

Ana

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s

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shi I

tou

Ui O

kada

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uzuk

i M

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ao M

asaa

ki W

achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

occu

s hor

ikos

hii O

T3 A

n A

rcha

eal H

omol

ogue

of H

uman

Nuc

lear

Rib

onuc

leas

e P

Prot

ein

Rpp

21

Yosh

imits

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akut

a Ik

uko

Ishi

mat

su T

omoy

uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

e to

the

gene

tic c

ode

Osh

ikan

e H

She

ppar

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Fuk

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Nak

amur

a Y

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tani

R N

umat

a T

She

rrer

RL

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mitt

E P

anve

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Bla

nque

t S M

echu

lam

Y S

oll D

Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

oupl

es G

luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

e R

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in G

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Aki

yosh

i Nak

amur

a M

in Y

ao S

arin

Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

an a

deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

RN

A-p

rote

in tr

ansf

eras

e an

d its

com

plex

with

an

amin

oacy

l-tR

NA

ana

log

Suto

K S

him

izu

Y W

atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

i O T

omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

euk

aryo

tic p

heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

acte

ria

Ohn

iwa

RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

onfo

rmat

iona

l cha

nge

of th

e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

ebac

teria

l rib

osom

e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

hi N

akas

him

a Is

ao T

anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

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i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

Hyp

othe

tical

pr

otei

n (S

T065

6)

2DG

D

Rele

ased

20

073

13

ST06

56は

多種の

生物

間で

高度

に保

存さ

れて

いる

機能

未知

蛋白

質で

明

らか

になった立体構造から本蛋白質が酵素であることが強く示唆された

IsdH

-NEA

T3

2E7D

R

elea

sed

2007

01

09

本ドメインは黄色ブドウ球菌の鉄取

り込みに関連する蛋白質の機能ドメイ

ンの一つであり重要なワクチンターゲット蛋白質である構造機能解析

からヘム鉄結合に関する知見を得ることができた

Anti-

cigu

atox

in 抗

体

Fv-ド

メイン

2E

27

Rel

ease

d 20

061

108

シガトキシンの一部位とそれを認識

する抗体の複合体の結晶構造解析を行

った低分子化合物の認識機構を理解する上で重要となる知見が得られた

eRF3

c

eRF3

c-G

DP

boun

d fo

rm

eRF3

c-G

TP(G

MPP

NP)

bou

nd fo

rm

1R5B

1R5N

1R5O

Rele

ased

20

045

25

ペプチド鎖解離因子

(eR

F3)は

翻訳終結因子として全タンパク質の生合成

に関わる高等動物では疾患に関連

する表現系に関与し将来の創薬ター

ゲットとして有用である

ミト

コン

ドリ

アセ

リル

tRN

合成酵素

1W

LE

Rele

ased

20

050

906

他の生物種も含めてオルガネラ由来のアミノアシル

tRN

A合成酵素と

して

初めての構造解析でありアミノアシル

tRN

A合成酵素

の進化的な観点から

非常に有用な情報であるまた今回解析された分解能

16オングストロー

ムはこれまでに報告されているどのアミノアシル

tRN

A合成酵素の

立体構

造よりも高い分解能であるヒトの遺伝子は

DFN

A4の遺伝子座に位置し

難聴の原因遺伝子の可能性が指摘されており今後実際の患者でこの遺伝

子に変異が見つかれば構造生物学的な見地から疾患の発症機構の研究につ

ながることが期待される

Acid

ian

tryp

sin

inhi

bito

r 1I

W4

Rele

ased

20

028

28

ATIは

3本のジ

スルフィド結合による特徴的な構造を持つホヤ由来のプロテ

アーゼ阻害剤であるジスルフィド結合による構造安定化機構の解明に有用

である

Ovo

muc

oid

3rd

dom

ain

(Silv

er

Phea

sant

)

1IY

5

1IY

6

Rele

ased

20

033

12

Ovo

muc

oidは

近年問題となっている卵

アレルギーの原因物質の一つであり

その構造活性相関の解明は重要である

Neo

carz

inos

tatin

1O

5P

Rele

ased

20

031

014

N

eoca

rzin

osta

tinは高い抗癌作用を示

すタンパク質でありその作用は結合し

ている特異な化学構造を持つクロモフォアに依存している立体構造解析に

よって示された

Neo

carz

inos

tatin

のクロモフォア安定化放出機構は抗癌

剤の創薬において重要な知見となる

Endo

thel

in-1

1V

6R

Rele

ased

20

043

16

Endo

thel

in-1

は強力な

血管

収縮活性

を示

すペプチ

ドで

血管状

態の恒

常性維

持に重要であるその立体構造は循環

器系疾患や高血圧といった疾病を標

的とした創薬において重要な知見を与える

267

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

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l Die

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Hiro

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atan

abe

Min

Yao

Hid

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Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

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bcel

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atan

abe

K

Sim

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L a

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uzuk

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J 2

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67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

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NA

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and

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Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

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stru

ctur

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Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

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R5O

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Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

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T

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A

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Ishi

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K

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T

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Nat

l Ac

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SA 1

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-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

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l rib

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Kak

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Isao

Tan

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and

Mak

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Kim

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RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

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lity

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rote

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Yosh

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Min

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iol

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-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

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ntito

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Rel

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Min

Yao

Isa

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and

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Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

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Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

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-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

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Fu

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P

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J 2

4 2

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005)

PDB

ID 1

Y69

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l Mod

e R

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n of

Non

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NA

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y Se

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T

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nd W

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abe

K

EMBO

J 2

4 3

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3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

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form

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pyr

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A

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Su

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Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

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site

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Min

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Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

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SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

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WX

O 1

V7O

The

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and

Isao

Tan

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J B

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-387

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005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

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a R

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Kim

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(200

5)

PDB

ID 1

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Stru

ctur

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luta

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She

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006)

PDB

ID 2

D6F

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312

195

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58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

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A 2

G5H

2G

5I

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Nat

ure

442

419

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(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

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Tom

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urek

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Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

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lala

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rote

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NA

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K U

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K

EMBO

J 2

4 5

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5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

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Bio

synt

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hyp

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A

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Y

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chi

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EMBO

J 2

5 2

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2154

(200

6)

The

dyna

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RL

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K

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J

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Ish

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W

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K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

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on

Mas

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Sok

abe

Min

Yao

Nao

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akai

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Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

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RN

A m

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ted

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T

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Y

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Stru

ctur

e 14

357

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(200

6)

PDB

ID 2

D1P

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the

GTP

ase-

asso

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Yas

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nd T

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Bioc

hem

J 3

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65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

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278

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Kaw

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Isao

Tan

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and

Mak

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Kim

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J M

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iol

357

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-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

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nd M

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phyl

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Yosh

ikaz

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abe

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nd Is

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anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

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he O

NEC

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mai

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Tra

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nd Is

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a

Stru

ctur

e 15

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83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

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R

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hi S

Tak

iya

M D

emur

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Kaw

ano

Bioc

hem

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y 4

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703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

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T-6

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ssC

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eus

Yosh

ikaz

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Mak

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Yos

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mot

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isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

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and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

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s

PDB

ID 1

WV

3

279

L16

1WK

I Re

leas

ed

2004

12

14

L16は５０Ｓリボソームサブユニット

の構造形成と活性保持に不可欠なタン

パク質であるアヴィラマイシンなど

幾つかの抗生物質との相互作用が示唆

されておりその構造は新規抗菌剤の開発に重要な知見となる

Sp1

DBD

1V

A1

1VA

2

1VA

3

Rele

ased

20

052

8

Sp1は普遍的な

転写因子であり様々

な遺伝子の転写制御に重要な役割を担

っている今回解析した

DN

A結合ドメインは特異な認識配列を示す亜鉛

フィンガーモチーフを有しており任意の

DN

A配列を認識する人工転写因

子人工制限酵素やプロテインチップの設計に有用な知見を与える

50S

RRF-

DI c

ompl

ex

1Y69

Re

leas

ed

2005

31

R

RFは真性細

菌の蛋白質合成に必須な翻訳因子であるそのリボソーム結合

ドメインである

RR

F-D

Iと

50Sリボソ

ームとの複合体構造は翻訳装置の

作動機構解明に関し重要な知見となるまたリボソームを標的とした新規

抗菌剤の開発に寄与する

AEI

1Y1B

1Y1C

Rele

ased

20

057

19

AEI

は特異な構造を持つイソギンチャク由来のプロテアーゼ阻害剤である

本研究ではジスルフィド結合の改変体構造を併せて解析し阻害特異性と

構造との相関を解析することで阻害

剤の合理的改変に有用な知見が得られ

た

3alp

ha-h

ydro

xyst

eroi

d de

hydr

ogen

ase

2DK

N

Rele

ased

2006

08

15

Hyd

roxy

ster

oid

脱水素化酵素

の補酵素結合

に伴う基室結

合部位の形成

機構を

新たに解明した

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5B

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5C

on

hol

d

Nic

otin

amid

e Ph

osph

orib

osyl

tran

sfer

ase

2E5D

on

hol

d

ニコチンアミドリン酸リボース転移酵素の基質複合体の構造からその反応

機構を解明した

RAG

E V-

type

dom

ain

2E5E

on

hol

d

RA

GEは糖尿

病血管合併症の発症増悪に関与しており立体構造に基づく

阻害剤の探索設計が期待されている

翻訳開始因子

IF-2

B 1V

B5

Rel

ease

d 20

041

207

真核生物翻訳開始因子２タンパク質（新規）耐熱性

翻訳開始因子

aIF-

5A

1IZ6

R

elea

sed

2003

01

28

好熱菌由来翻訳開始因子耐熱性

リボヌクレアーゼ

H

1UA

X

Rel

ease

d 20

040

629

好熱菌由来リボヌクレアーゼ耐熱性

リボヌクレアーゼ

NW

1I

YB

R

elea

sed

2003

08

05

植物葉傷害誘導性

RN

A分解

酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

MC1

（N

71T変異体）

1J1F

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

268

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

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toph

anyl

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Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

tion

defic

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y in

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RN

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T

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Ishi

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K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

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aeal

hom

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ribo

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rote

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Tom

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him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

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in L

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Yosh

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Yao

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a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

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act

ivity

and

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n ef

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kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

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tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

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clin

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e m

echa

nism

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indi

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nd a

ctio

n of

RR

F on

the

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nit

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N

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H

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Yo

shid

a T

Ohk

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B

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Kob

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hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

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e in

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Chi

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S

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esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

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and

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NA

-rec

ogni

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dom

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Nak

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kai

S I

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So

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A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

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lani

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

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Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

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Rel

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ctur

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kada

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achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

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P Pr

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n Ph

1601

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n A

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omol

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Rib

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ein

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akut

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umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

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luta

min

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the

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tic c

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Osh

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Bla

nque

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lam

Y S

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Nur

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Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

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luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

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i Nak

amur

a M

in Y

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arin

Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

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RN

A su

lfura

tion

via

an a

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late

d in

term

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T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

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Tom

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Ish

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R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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rote

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ansf

eras

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plex

with

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NA

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abe

K U

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T F

ukai

S N

urek

i O T

omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

euk

aryo

tic p

heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

acte

ria

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iwa

RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

onfo

rmat

iona

l cha

nge

of th

e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

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e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

rid fo

rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

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akas

him

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anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

5rsquo-G

MP複合体

リ

ボヌ

クレ

アー

ゼ

MC1

（N

71S変異体）

5rsquo-G

MP複合体

1J1G

R

elea

sed

2003

05

20

ウリジン特異的

RN

A分解酵素のグアニン特異性への改変基質類似体との

複合体の構造解析

PhoR

elE-

phoR

elB

複

合体

1W

MI

Rel

ease

d 20

050

315

細菌由来翻訳反応抑制因子の阻害剤（新規構造）

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH

1877

p（ヒト

Rpp3

0ホモログ）

1V77

R

elea

sed

2004

08

31

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH17

71p（

ヒト

Rpp2

9ホモログ）

1V76

R

elea

sed

2004

10

05

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

96p(ヒ

トRp

p38

ホモログ

)

2CZW

R

elea

sed

2006

42

5 リボザイム構成タンパク質（類似構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH14

81p(ヒ

トpo

p5ホ

モログ

)

2CZV

R

elea

sed

2006

62

7 リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

リボ

ヌク

レア

ーゼ

Ｐ蛋

白質

サブ

ユニ

ット

PH16

01p(ヒ

トRp

p21

ホモログ

)

1X0T

R

elea

sed

2004

11

15

リボザイム構成タンパク質（新規構造）

耐熱性酵素

tRN

Aの５

rsquo末端

を特異的切断するリボザイム（

RN

aseP）構成蛋

白質の立体構造解明により

RN

aseP

の触媒

反応メカニズム耐熱性メカニズ

ムの解明に大きく貢献する亜鉛結合性

Hum

an

estr

ogen

-rel

ated

re

cept

or

gam

ma

ligan

d bi

ndin

g do

mai

n co

mpl

ex w

ith

bisp

heno

l A

2E2R

on

hol

d

環境ホル

モン

の疑いの

ある

ビスフェ

ノー

ルA

とヒト核

内受容体

の複

合体ビ

スフェノール

Aの内分泌撹

乱作用のメカニズム解明に大きく貢献する

269

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Glu

cose

an

d fa

tty

acid

s

2E9L

on

hol

d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

ith

Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

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A so

rting

mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

hoc

ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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tion

defic

ienc

y in

mut

ant t

RN

A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

ial d

isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

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Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

oxin

act

ivity

and

ant

itoxi

n ef

fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

of b

indi

ng a

nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

ynth

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Mam

mal

ian

Mito

chon

dria

Chi

mna

ronk

S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

a tR

NA

-rec

ogni

tion

dom

ain

Nak

anis

hi K

Fu

kai

S I

keuc

hi Y

So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

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Proc

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l Ac

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SA 1

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7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

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Proc

Nat

l Ac

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SA 1

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1669

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005)

PDB

ID 1

WN

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WX

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005)

PDB

ID 1

V7B

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(200

5)

PDB

ID 1

X0T

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006)

PDB

ID 2

D6F

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58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

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ure

442

419

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(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

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Nat

ure

443

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-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

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NA

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J 2

4 5

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5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

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Bio

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A

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EMBO

J 2

5 2

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2154

(200

6)

The

dyna

mic

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tion

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RL

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K

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5602

(200

6)

Stru

ctur

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Yao

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and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

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SA 1

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3016

-130

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006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

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ctur

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RN

A m

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T

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and

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Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

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GTP

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J 3

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71 (2

006)

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oenz

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278

Shin

Kaw

ano

Tak

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Nak

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ma

Yos

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Kak

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Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

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iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

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abe

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a

J B

iol

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m 2

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770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

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Stru

ctur

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75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

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iya

M D

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a K

Kaw

ano

Bioc

hem

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y 4

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703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

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Yosh

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oshi

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and

Isao

Tan

aka

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PDB

ID 1

WV

3

279

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an

Cyto

solic

N

eutr

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cosy

lcer

amid

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d

Hum

an

Cyto

solic

N

eutr

al

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

com

plex

w

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Gal

acto

se

and

fatt

y ac

ids

2E9M

on

hol

d

新規のヒト由来の

beta

-Gly

cosy

lcer

amid

ase

糖脂質の代謝に関わる酵素

酵素反応メカニズムの解明に大きく貢献する

ヒト

リゾチ

ーム

変異

型

（I5

9AC

779

5A）

1I

X0

Rel

ease

d 20

033

22

蛋白質の安定性における水の役割に関する研究

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素β

サブユ

ニッ

ト

1V8Z

R

elea

sed

2005

22

5 蛋

白質

の熱

安定

性と

複合

体形

成に

よる

活性

増幅

機構

の解

明の

ため

の基

礎デ

ータ

トリ

プト

ファ

ン合

成酵

素α

2β2複合

体

1WD

W

Rel

ease

d 20

057

12

複合体形成による酵素活性増幅機構の解明

Mut

T 2E

1G

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-M

n複合

体

2E1I

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-Cd

複合

体

2E1J

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P複

合体

2E

1K

on h

old

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGM

P -M

n 複合

体

2E1L

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑

制に働く原子レベルでの仕組みの解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体

1X0Y

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

-Mn

複合

体

1X0Z

on

hol

d

突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルでの仕組みの解明と動的結

晶学による加水分解反応機構の解明

IMP-

1―共

有結

合型

阻

害剤複

合体

1V

GN

R

elea

sed

2005

62

5 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の阻害剤

開発への応用

IMP-

1 D

A変異

型

1V69

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

IMP-

1 D

E変異

型

1V68

R

elea

sed

2005

52

9 病

原細

菌の

ラク

タム

系抗

生物

質に

対す

る薬

剤耐

性の

原因

蛋白

質メ

タロ

β－

ラクタマーゼ

IMP-

1の反応機

構解明

270

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

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熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

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A so

rting

mec

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sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

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be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

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r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

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NA

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heta

se

Y K

ise

S W

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Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

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defic

ienc

y in

mut

ant t

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A fr

om a

hum

an m

itoch

ondr

ial d

isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

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o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

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of a

n ar

chae

on p

rote

in P

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in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kou

hei T

sum

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Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

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Har

umi F

ukad

a Is

ao T

anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

icat

ions

for t

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act

ivity

and

ant

itoxi

n ef

fect

s

His

anor

i Tak

agi

Yosh

imits

u K

akut

a T

akah

iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

g th

e m

echa

nism

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indi

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nd a

ctio

n of

RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

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Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

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A S

ynth

etas

e in

Mam

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ian

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chon

dria

Chi

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S

Jepp

esen

MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

a tR

NA

-rec

ogni

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dom

ain

Nak

anis

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Fu

kai

S I

keuc

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So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

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asis

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lani

ne d

iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

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Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

om C

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mic

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Rel

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Stru

ctur

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l Ana

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tifie

d

Tran

scrip

tion

Fact

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Ana

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Hiro

shi I

tou

Ui O

kada

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i M

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ki W

achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

occu

s hor

ikos

hii O

T3 A

n A

rcha

eal H

omol

ogue

of H

uman

Nuc

lear

Rib

onuc

leas

e P

Prot

ein

Rpp

21

Yosh

imits

u K

akut

a Ik

uko

Ishi

mat

su T

omoy

uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

e to

the

gene

tic c

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Osh

ikan

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tani

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umat

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She

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RL

Fen

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mitt

E P

anve

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Bla

nque

t S M

echu

lam

Y S

oll D

Nur

eki O

Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

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hann

el C

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es G

luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

e R

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yosh

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Chi

mna

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Nao

ki S

akai

Isa

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naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

an a

deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

RN

A-p

rote

in tr

ansf

eras

e an

d its

com

plex

with

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amin

oacy

l-tR

NA

ana

log

Suto

K S

him

izu

Y W

atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

i O T

omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

osid

e in

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aryo

tic p

heny

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nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

Y a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

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in b

acte

ria

Ohn

iwa

RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

nsla

tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

onfo

rmat

iona

l cha

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of th

e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

he a

rcha

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teria

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e th

e fu

nctio

nal f

eatu

res o

bser

ved

in a

hyb

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rm w

ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

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Nak

ano

Yas

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Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

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him

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anak

a M

akot

o K

imur

a A

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Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

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echa

nism

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ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

Mor

ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

eodo

mai

n of

Tra

nscr

iptio

n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

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a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

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TPR

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and

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R

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aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

hi T

Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

A) d

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ESA

T-6

secr

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n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

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in Y

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ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

IMP-

1 蛍光試

薬複

合体

2D

OO

R

elea

sed

2006

11

28

病原

細菌

のラ

クタ

ム系

抗生

物質

に対

する

薬剤

耐性

の原

因蛋

白質

メタ

ロβ

－

ラクタマーゼ

IMP-

1の蛍光検

出試薬の開発への応用

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192A

）

1X10

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192D

）

1X12

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192Q

）

1Z8T

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192I）

1Z8W

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

pyrr

olid

one

carb

oxyl

pe

ptid

ase

変異

型

（E

192V

）

1Z8X

R

elea

sed

2006

61

3

タン

パク

質の

熱安

定性

にお

ける

分子

内部

のグ

ルタ

ミン

酸に

よる

水素

結合

の

役割

hMTH

1-8-

oxo-

dGM

P複

合体

1Z

8Z

on h

old

ヒトにおける

hMTH

1の突然変異と異常

RN

A合成抑制に働く原子レベルで

の仕組みの解明（新規の幅広い基質特

異性獲得機構の発見）と新規抗がん薬

の候補となる阻害剤の設計

熊本

大学薬

学部

創

薬研

究セ

ンタ

ー

関連

企業

(未定

) M

utT-

8-ox

o-dG

TP複

合

体の

結晶内

反応

１

2D71

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

２

2D72

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

３

2D75

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

４

2D76

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

５

2D77

on

hol

d

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

Mut

T-8-

oxo-

dGTP

複合

体の

結晶内

反応

6 2D

78

on h

old

動的結晶学を用いた

Mut

Tに

よる

8-ox

o-dG

TPの加水分解反

応機構の解明

TNF変

異体

2E

7A

on h

old

抗炎症剤開発の基礎データとなる

TNFR

1選択的アンタゴニストの

X線構造

解析

ヒト

由来

トリ

プト

ファ

1ULH

R

elea

sed

2004

02

01

tRN

Aのアミノアシル化以外に血管

内皮細胞にアポトーシスを誘導するこ

とにより血管新生を抑制することから癌や失明疾患の治療に応用される

住友化学薬品

271

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

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ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

atan

abe

Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

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tare

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ion

for t

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A so

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mec

hani

sm

Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

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ST

R

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MA

G

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J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

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empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

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K T

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S F

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R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

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F3 fr

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Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

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iost

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act

ivity

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uman

tryp

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ndashtR

NA

synt

heta

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Y K

ise

S W

Lee

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Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

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defic

ienc

y in

mut

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A fr

om a

hum

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itoch

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isea

se

Kiri

no Y

Ya

suka

wa

T

Oht

a S

A

kira

S

Ishi

hara

K

Wat

anab

e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

olog

of e

ukar

yotic

ribo

nucl

ease

P p

rote

in R

pp29

Tom

oyuk

i Num

ata

Ikuk

o Is

him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

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n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

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-met

hyltr

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Yosh

ikaz

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Kou

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sum

oto

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

itsuo

Um

etsu

Min

Yao

Har

umi F

ukad

a Is

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anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

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ions

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act

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and

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n ef

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s

His

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Yosh

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iro O

kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

nthe

tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

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ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

on ri

boso

me

recy

clin

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e m

echa

nism

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indi

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ctio

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RR

F on

the

50S

ribos

omal

subu

nit

Wils

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N

Schl

uenz

en F

H

arm

s J M

Yo

shid

a T

Ohk

ubo

T A

lbre

cht R

B

uerg

er J

Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

cano

nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

A S

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etas

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Mam

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Mito

chon

dria

Chi

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S

Jepp

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MG

Su

zuki

T

Nyb

org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

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with

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sine

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loop

and

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NA

-rec

ogni

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hi Y

So

ma

A

Seki

ne Y

Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

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lani

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

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Sok

abe

Ayu

ko O

kada

Min

Yao

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

2 Pr

otei

n fr

om C

oryn

ebac

teriu

m g

luta

mic

um Is

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rug

Res

ista

nce-

Rel

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Stru

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tifie

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scrip

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kada

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achi

Nob

uhis

a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

80 3

8711

-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

occu

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ikos

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rcha

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lear

Rib

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Prot

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Rpp

21

Yosh

imits

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akut

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Ishi

mat

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uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

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naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

120

86-1

2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

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luta

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lam

Y S

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Nur

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Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

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hann

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with

Tra

nsam

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ronk

Nao

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akai

Isa

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nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

s of t

RN

A su

lfura

tion

via

an a

deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

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S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

cylp

heny

lala

nyl-t

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A-p

rote

in tr

ansf

eras

e an

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com

plex

with

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amin

oacy

l-tR

NA

ana

log

Suto

K S

him

izu

Y W

atan

abe

K U

eda

T F

ukai

S N

urek

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omita

K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

er-m

odifi

ed n

ucle

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euk

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heny

lala

nine

tRN

A

Nom

a A

K

irino

Y

Ikeu

chi

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uzuk

i T

EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

gy is

ess

entia

l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

acte

ria

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RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

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tiona

l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

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iona

l cha

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e β

-sub

unit

and

switc

h 1

regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

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ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

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utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

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0S su

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ts

Taka

omi N

omur

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Nak

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Yas

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kao

Nag

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akas

him

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kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

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ith P

rote

in P

h187

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Nas

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Pyr

ococ

cus

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kosh

ii O

T3 I

mpl

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ion

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For

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ion

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e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

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cus a

ureu

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echa

nism

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cton

ase

activ

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Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

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Mor

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a Y

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hki

Min

Yao

Kou

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Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

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nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

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he O

NEC

UT

Hom

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mai

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Tra

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F-6

Dai

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uchi

Min

Yao

Nob

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a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

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Nov

el T

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A-B

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TPR

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R

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Kaw

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Yam

aki

D M

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Kam

iya

Y K

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i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

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s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

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(FH

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n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

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tein

in S

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yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

oda

Yos

hiak

i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

ニル

tRN

A合成酵素

CC

A付加酵素

tRN

Aプライマー

ATP複合

体

1VFG

R

elea

sed

2004

08

10

DN

Aの鋳型な

しで決まった配列の

RN

Aを

重合する

RN

Aポリメラーゼの反

応機構を世界にさきがけて解明した本構造に基づいて

CC

A付加酵素を改

変することにより新規のアミノ酸を

tRN

Aに結合させ

る技術の開発につな

がる可能性がある

リシジン合成酵素

TilS

1W

Y5

Rel

ease

d 20

050

503

tR

NA

のコドン特異性とアミノ酸特異

性を人為的に制御することで新規の

アミノ酸をタンパク質中に導入することが可能となる

メチオニル

tRN

A合成

酵素

とtR

NA

（と

Met

-AM

P）の複合体

2CSX

2CT8

Rel

ease

d 20

058

4

本酵素は２種類の異なるメチオニン

tRN

Aを厳密に認識してメチオニンを結

合することで正確な遺伝暗号の翻訳を保証している酵素であり本複合体の

結晶構造に基づいて非天然アミノ酸を標的タンパク質に導入するタンパク

質工学に応用できる

住友化学薬品

TusB

CDチオ化酵素

2D

1P

Rel

ease

d 20

062

28

本酵素は

tRN

Aのアンチコ

ドン１字目にチオ化修飾を行うことにより

tRN

Aのコドン特異性とアミノ酸特異性を

同時に変換し正確な遺伝暗号の翻訳を

保証している酵素であるエイズウ

イルス

HIV

が自分の

mR

NA

を逆転写す

る際にプライマーとして

tRN

A(L

ys)を

用いるがこの際逆転写酵素による

tRN

A(L

ys)の

認識に

tRN

Aアンチコドンのチオ化修飾が必須であることから

本酵

素の

阻害

剤を

開発

する

こと

で

エイ

ズの

治療

に応

用で

きる

可能

性が

あ

る

tRN

A依存性アミド基

転移

酵素

Gat

DE

と

tRN

A(G

ln)と

の複合体

2D6F

R

elea

sed

2006

71

1 多くの

バクテ

リア

オルガ

ネラ

古細菌

には

Gln

RS

が存在せ

ず代

わりに

Glu

RSが

tRN

AG

lnに

Glu

を結

合させ

tRN

A依存性アミド基転移酵素が

tRN

Aに結合した

Glu

をG

lnに変換するバクテリアでは

Gat

CA

Bヘテロトライ

マーが古細菌では

Gat

DEヘテロダイマーがこの反応を触媒するしたがっ

て

Gln

-tRN

AG

lnの

合成

経路

は

真性

細菌

古

細菌

真

核生

物で

みな

異な

る

ことになる

Gat

CA

Bと

Gat

DEは相同性が高いため本結晶構造に基づき

Gat

CA

Bの阻害剤すなわちバクテリアの

Gln

-tRN

AG

lnの合成経路を特異的

に遮

断す

る薬

剤が

創成

でき

れば

極

めて

有効

な抗

生物

質に

なる

と期

待さ

れ

る

Coc

ryst

al s

truc

ture

of

an

RNA

sulfu

ratio

n en

zym

e M

nmA

and

tRN

A-G

lu

2DER

2DET

2DEU

Rel

ease

d 20

068

15

tRN

AG

lu

tRN

AG

ln

tRN

ALy

s のアンチコドン１字目のウリジンにチオ化の修飾

を入れる酵素で化学反応生の高い硫黄を正確な位置に導入する機構を持っ

ており合成化学の分野で貢献できる可能性がある

Com

plex

str

uctu

re o

f CC

A-ad

ding

enz

yme

2DV

I

2DR

5

2DR

7

2DR

8

2DR

9

Rel

ease

d 20

061

114

すべての

tRN

Aの

3rsquo末端に

正確に

CC

A配

列を鋳型なしで重合する酵素で

反応ステップごとのスナップショットをすべて解明し動的な反応機構を明

らかにした計算機シミュレーションの確度を上げることに貢献できると考

えられる

272

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

abe

Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

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mpl

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ion

for t

RN

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mec

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Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

apus

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

R I

shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

e fa

ctor

eR

F3 fr

om S

pom

be

Kon

g C

Ito

K W

alsh

MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

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NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

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defic

ienc

y in

mut

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RN

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hum

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T

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S

Ishi

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K

Wat

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e K

and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

i OT3

An

arch

aeal

hom

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ukar

yotic

ribo

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rote

in R

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Tom

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ata

Ikuk

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him

atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

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hyltr

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a a

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umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

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n ef

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kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

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ethi

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A sy

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tase

K N

akan

ishi

Y O

giso

S F

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and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

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udy

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me

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clin

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echa

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n of

RR

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the

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nit

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H

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Yo

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B

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hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

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l tR

NA

sSer b

y Se

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RN

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MG

Su

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T

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org

J a

nd W

atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

opho

spha

tase

acc

ompa

nied

with

a ly

sine

-spe

cific

loop

and

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NA

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ain

Nak

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kai

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So

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A

Seki

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Su

zuki

T a

nd N

urek

i O

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

ar b

asis

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lani

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iscr

imin

atio

n in

edi

ting

site

Mas

aaki

Sok

abe

Ayu

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Min

Yao

Tak

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Nak

ashi

ma

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 1

1669

-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

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n fr

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mic

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Rel

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Stru

ctur

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tifie

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tion

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kada

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ki W

achi

Nob

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a W

atan

abe

and

Isao

Tan

aka

J B

iol

Che

m 2

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-387

19 (2

005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

ucle

ase

P Pr

otei

n Ph

1601

p fr

om P

yroc

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s hor

ikos

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T3 A

n A

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eal H

omol

ogue

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uman

Nuc

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Rib

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leas

e P

Prot

ein

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Yosh

imits

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akut

a Ik

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Ishi

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su T

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uki N

umat

a K

azum

i Kim

ura

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

276

Bioc

hem

istr

y 44

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2093

(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

asis

of R

NA

-dep

ende

nt re

crui

tmen

t of g

luta

min

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the

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tic c

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umat

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She

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RL

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Bla

nque

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lam

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Nur

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Scie

nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

Am

mon

ia C

hann

el C

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luta

min

ase

with

Tra

nsam

idas

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arin

Chi

mna

ronk

Nao

ki S

akai

Isa

o Ta

naka

Scie

nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

2F2

A 2

G5H

2G

5I

Snap

shot

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RN

A su

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tion

via

an a

deny

late

d in

term

edia

te

T N

umat

a Y

Ike

uchi

S F

ukai

T S

uzuk

i and

O N

urek

i

Nat

ure

442

419

-424

(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

DEU

Com

plet

e cr

ysta

llogr

aphi

c an

alys

is o

f the

dyn

amic

s of C

CA

sequ

ence

add

ition

Tom

ita K

Ish

itani

R F

ukai

S N

urek

i O

Nat

ure

443

956

-960

(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

stru

ctur

es o

f leu

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lala

nyl-t

RN

A-p

rote

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ansf

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NA

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atan

abe

K U

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T F

ukai

S N

urek

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K

EMBO

J 2

4 5

942-

5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

PS

Bio

synt

hesi

s of w

ybut

osin

e a

hyp

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ed n

ucle

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e in

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lala

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A

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a A

K

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Y

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chi

Y a

nd S

uzuk

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EMBO

J 2

5 2

142-

2154

(200

6)

The

dyna

mic

stat

e of

DN

A to

polo

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ess

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l for

gen

ome

cond

ensa

tion

in b

acte

ria

Ohn

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RL

M

irika

wa

K

Kim

J

Oht

aT

Ish

iham

a A

W

ada

C a

nd T

akey

asu

K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

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l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

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rmat

iona

l cha

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e β

-sub

unit

and

switc

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regi

on

Mas

aaki

Sok

abe

Min

Yao

Nao

ki S

akai

Shi

ngo

Toya

and

Isao

Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

by h

eter

ohex

amer

ic T

usB

CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

i S

Ike

uchi

Y

Suzu

ki T

and

Nur

eki

O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

nstit

utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

of t

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nctio

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bser

ved

in a

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ith E

sche

rich

ia c

oli 5

0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

ano

Yas

ushi

Mak

i Ta

kao

Nag

anum

a T

akas

hi N

akas

him

a Is

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anak

a M

akot

o K

imur

a A

kira

Hac

him

ori a

nd T

oshi

o U

chiu

mi

Bioc

hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

tein

Ph1

481p

in C

ompl

ex w

ith P

rote

in P

h187

7p o

f A

rcha

eal R

Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

of D

imer

For

mat

ion

of th

e

Hol

oenz

yme

278

Shin

Kaw

ano

Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

J M

ol B

iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

iona

l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

cus a

ureu

s a

pos

sibl

e m

echa

nism

for i

ts la

cton

ase

activ

ity

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Kaz

uya

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ikaw

a Y

u O

hki

Min

Yao

Kou

hei T

sum

oto

Nob

uhis

a W

atan

abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

ao T

anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

of t

he O

NEC

UT

Hom

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mai

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Tra

nscr

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n Fa

ctor

HN

F-6

Dai

suke

Iyag

uchi

Min

Yao

Nob

uhis

a W

atan

abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

anak

a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

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and

NM

R

S S

aito

T A

izaw

a K

Kaw

aguc

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Yam

aki

D M

atsu

mot

o M

Kam

iya

Y K

umak

i M

Miz

uguc

hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

ESA

T-6

secr

etio

n sy

stem

C (E

ssC

) pro

tein

in S

taph

yloc

occu

s aur

eus

Yosh

ikaz

u Ta

naka

Mak

oto

Kur

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Yos

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i Yas

utak

e M

in Y

ao K

ouhe

i Tsu

mot

o N

obuh

isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

hta

and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

2DR

A

2DR

B

Leuc

ylp

heny

lala

nyl-t

RNA-

prot

ein

tran

sfer

ase

2DPT

2DPS

Rel

ease

d 20

071

2

合成途中の不完全なペプチドにタグをつけプロテアーゼ分解に向かわせる

酵素で工業応用に資する可能性がある

F1-A

TPas

e 1W

RH

on

hol

d

阻害型構造

F1-A

TPas

eの構造

から作動機構への理解が深化する

大腸菌

CyP

B tr

ipep

utid

e

の複合体

大腸

菌C

yPB

と

tetra

pepu

chde

の複合体

大腸菌

CyP

B K

163T

1V9T

1VA

I

1J2A

Rel

ease

d

2004

92

1

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Tth

erm

ophi

lus

Met

RS

とM

et-A

MS複合体

1Ul0

1W

TZ

on h

old

ア

ミノ

アシ

ルｔ

RN

A合

成酵

素の

なか

で唯

一ア

ミノ

アシ

ル化

反応

の活

性部

位と共通の領域で

editi

ngが起こりこの機構の解明に重要

hum

an a

nnex

in IV

1V

DO

on

hol

d

分泌をコントロールするタンパク質でフォールドしたタンパク質が構造変

化をして膜タンパク質へ移行する過渡的な状態のモデル分子となる分泌型

への変化を抑える上でループの構造変化をおこさせないようにすれば良い

酵母

菌C

yPA

と

tetra

pept

ide複合体

1VD

N

Rel

ease

d 20

056

28

プロリンを含むポリペプチドのトランスからシスへの異性化反応において

プロリンの周りの回転が起こる時にプロトンの供与に伴ってプロリンの

N原子上の電子状態の

conf

igur

atio

n変化と微視的なコンフォメーション変化が

起こる過程の共通性の確認を行う

Met

RS

Y22

5F変異体

(isop

ropa

nol)

Met

RS

Y22

5F変異体

(PEG

6000

)

Met

RS

Y22

5A変異体

1WO

Y

2D5B

2D54

on h

old

アミノアシルｔ

RN

A合成酵

素のアミノアシル化機構の解明に重要

273

２主要な論文リスト

Insi

ght i

nto

a na

tura

l Die

ls-A

lder

reac

tion

from

the

stru

ctur

e of

mac

roph

omat

e sy

ntha

se

Toyo

yuki

Ose

Ken

ji W

atan

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Tak

ashi

Mie

Mam

oru

Hon

ma

Hiro

mi W

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Min

Yao

Hid

eaki

Oik

awa

and

Isao

Tan

aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

tion

diffe

renc

es a

nd su

bcel

lula

r loc

aliz

atio

n of

tRN

As i

n Le

ishm

ania

tare

ntol

ae i

mpl

icat

ion

for t

RN

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mec

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Kan

eko

T

Suzu

ki T

K

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ST

R

ubio

MA

G

hazv

ini

J W

atan

abe

K

Sim

pson

L a

nd S

uzuk

i T

EMBO

J 2

2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

empl

ate-

inde

pend

ent R

NA

pol

ymer

izat

ion

K T

omita

S F

ukai

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shita

ni T

Ued

a N

Tak

euch

i D

G V

assy

lyev

and

O N

urek

i

Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

sis o

f the

euk

aryo

tic c

lass

II re

leas

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ctor

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om S

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be

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g C

Ito

K W

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MA

Wad

a M

Liu

Y K

umar

S B

arfo

rd D

Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

A sh

ort p

eptid

e in

serti

on c

ruci

al fo

r ang

iost

atic

act

ivity

of h

uman

tryp

toph

anyl

ndashtR

NA

synt

heta

se

Y K

ise

S W

Lee

S G

Par

k S

Fuk

ai T

Sen

goku

R I

shii

S Y

okoy

ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

fic tr

ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

mod

ifica

tion

defic

ienc

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mut

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RN

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hum

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se

Kiri

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Ya

suka

wa

T

Oht

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A

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hara

K

Wat

anab

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and

Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

ococ

cus h

orik

oshi

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An

arch

aeal

hom

olog

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ukar

yotic

ribo

nucl

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rote

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i Num

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atsu

Yos

him

itsu

Kak

uta

Isao

Tan

aka

and

Mak

oto

Kim

ura

RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

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rote

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hyltr

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Yosh

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Kou

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etsu

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Yao

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umi F

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a Is

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anak

a a

nd Iz

umi K

umag

ai

J B

iol

Che

m 2

79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

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with

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kada

Min

Yao

Isa

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Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

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y m

ethi

onyl

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A sy

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tase

K N

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ishi

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giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

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recy

clin

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echa

nism

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B

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Fu

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P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

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ecog

nitio

n of

Non

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l tR

NA

sSer b

y Se

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MG

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org

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atan

abe

K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

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form

atio

n by

ATP

pyr

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spha

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acc

ompa

nied

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Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

02 7

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7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

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Mol

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Tak

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Proc

Nat

l Ac

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ci U

SA 1

02 1

1669

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005)

PDB

ID 1

WN

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WX

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V7O

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and

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J B

iol

Che

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005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

stal

Stru

ctur

e of

a R

ibon

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ase

P Pr

otei

n Ph

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Min

Yao

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Kim

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276

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(200

5)

PDB

ID 1

X0T

Stru

ctur

al b

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NA

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crui

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min

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the

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312

195

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54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

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hann

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akai

Isa

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nce

312

195

4-19

58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

QN

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A 2

G5H

2G

5I

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shot

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RN

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via

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term

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O N

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Nat

ure

442

419

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(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

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Com

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Tom

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Nat

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(200

6)

PDB

ID 2

2DV

I 2D

RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

R5

Cry

stal

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ctur

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rote

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J 2

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5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

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5 2

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(200

6)

The

dyna

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Ish

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K

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J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

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l ini

tiatio

n fa

ctor

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nific

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unit

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and

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Tan

aka

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

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r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

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eter

ohex

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CD

com

plex

Num

ata

T

Fuka

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Ike

uchi

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Suzu

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and

Nur

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O

Stru

ctur

e 14

357

-366

(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

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utio

n of

the

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ase-

asso

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entre

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Taka

omi N

omur

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Nak

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Yas

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Hac

him

ori a

nd T

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hem

J 3

96 5

65-5

71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

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Ph1

481p

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rote

in P

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ion

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278

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Yos

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Isao

Tan

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and

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Kim

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J M

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iol

357

583

-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

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l ana

lyse

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Sta

phyl

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ikaz

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naka

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Nob

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atan

abe

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nd Is

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anak

a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

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Dai

suke

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hihi

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nd Is

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a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

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m R

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iya

M D

emur

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hem

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y 4

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703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

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omai

n of

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T-6

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hiak

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mot

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isa

Wat

anab

e T

oshi

ko O

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and

Isao

Tan

aka

Prot

eins

in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

２主要な論文リスト

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ght i

nto

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ctur

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Min

Yao

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Oik

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and

Isao

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aka

Nat

ure

422

185

-189

(200

3)

PDB

ID 1

IZC

Wob

ble

mod

ifica

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2 6

57-6

67 (2

003)

Stru

ctur

al b

asis

for t

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ent R

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G V

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and

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urek

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Nat

ure

430

700

-704

(200

4)

PDB

ID 1

VFG

Cry

stal

stru

ctur

e an

d fu

nctio

nal a

naly

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euk

aryo

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lass

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Wad

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Liu

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S B

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Nak

amur

a Y

Son

g H

Mol

Cel

l 14

233

-245

(200

4)

PDB

ID 1

R5B

1R

5N 1

R5O

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serti

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ivity

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S G

Par

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Fuk

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Sen

goku

R I

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S Y

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ama

S K

im a

nd O

Nur

eki

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 11

149

-156

(200

4)

PDB

ID 1

ULH

274

Cod

on-s

peci

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Proc

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l Ac

ad S

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SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

e P

prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

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and

Mak

oto

Kim

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RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

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cont

ribut

es to

the

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mos

tabi

lity

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79 3

2957

-329

67 (2

004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l tox

in-a

ntito

xin

Rel

E-R

elB

com

plex

with

impl

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and

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n ef

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s

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kada

Min

Yao

Isa

o Ta

naka

and

Mak

oto

Kim

ura

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

327

-331

(200

5)

PDB

ID 1

WM

I

Stru

ctur

al b

asis

for a

ntic

odon

reco

gniti

on b

y m

ethi

onyl

-tRN

A sy

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tase

K N

akan

ishi

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giso

S F

ukai

and

O N

urek

i

Nat

Str

uct

Mol

Bio

l 12

931

-932

(200

5)

PDB

ID 2

CSX

2C

T8

X-r

ay c

ryst

allo

grap

hy st

udy

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me

recy

clin

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echa

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RR

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the

50S

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N

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Yo

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B

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Kob

ayas

hi Y

Fu

cini

P

275

EMBO

J 2

4 2

51-2

60 (2

005)

PDB

ID 1

Y69

Dua

l Mod

e R

ecog

nitio

n of

Non

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nica

l tR

NA

sSer b

y Se

ryl-t

RN

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Su

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T

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org

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K

EMBO

J 2

4 3

369-

3379

(200

5)

PDB

ID 1

WLE

Stru

ctur

al b

asis

for l

ysid

ine

form

atio

n by

ATP

pyr

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Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

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487-

7492

(200

5)

PDB

ID 1

WY

5

Mol

ecul

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lani

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n in

edi

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site

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Min

Yao

Tak

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Nak

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Proc

Nat

l Ac

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-116

74 (2

005)

PDB

ID 1

WN

U 1

WX

O 1

V7O

The

CG

L261

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J B

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-387

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005)

PDB

ID 1

V7B

Cry

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Stru

ctur

e of

a R

ibon

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P Pr

otei

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1601

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(200

5)

PDB

ID 1

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Stru

ctur

al b

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NA

-dep

ende

nt re

crui

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luta

min

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the

gene

tic c

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Nak

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nce

312

195

0-19

54 (2

006)

PDB

ID 2

D6F

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mon

ia C

hann

el C

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min

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58 (2

006)

PDB

ID 2

DF4

2D

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G5H

2G

5I

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shot

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RN

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via

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(200

6)

PDB

ID 2

DER

2D

ET 2

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Com

plet

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ysta

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alys

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ence

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(200

6)

PDB

ID 2

2DV

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RB

2D

RA

2D

R9

2D

R8

2D

R7

2D

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stal

stru

ctur

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rote

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J 2

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5950

(200

6)

277

PDB

ID 2

DPT

2D

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Bio

synt

hesi

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osin

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J 2

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2154

(200

6)

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dyna

mic

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gen

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cond

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Ish

iham

a A

W

ada

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nd T

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K

EMBO

J 2

5 5

591-

5602

(200

6)

Stru

ctur

e of

arc

haea

l tra

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l ini

tiatio

n fa

ctor

2βγ

-GD

P re

veal

s sig

nific

ant c

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l cha

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unit

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on

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Min

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and

Isao

Tan

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Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

03 1

3016

-130

21 (2

006)

PDB

ID 2

D74

2D

CU

Stru

ctur

al b

asis

for s

ulfu

r rel

ay to

RN

A m

edia

ted

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eter

ohex

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usB

CD

com

plex

Num

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T

Fuka

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Nur

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Stru

ctur

e 14

357

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(200

6)

PDB

ID 2

D1P

In v

itro

reco

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utio

n of

the

GTP

ase-

asso

ciat

ed c

entre

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res o

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ved

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ith E

sche

rich

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0S su

buni

ts

Taka

omi N

omur

a K

ohji

Nak

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Yas

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Mak

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kao

Nag

anum

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Hac

him

ori a

nd T

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Bioc

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71 (2

006)

Cry

stal

Stru

ctur

e of

Pro

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Ph1

481p

in C

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rote

in P

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f A

rcha

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Nas

e P

from

Pyr

ococ

cus

hori

kosh

ii O

T3 I

mpl

icat

ion

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ion

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e

Hol

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278

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Tak

ashi

Nak

ashi

ma

Yos

him

itsu

Kak

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Isao

Tan

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and

Mak

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Kim

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J M

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iol

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-591

(200

6)

PDB

ID 2

CZV

Stru

ctur

al a

nd M

utat

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l ana

lyse

s of D

rp35

from

Sta

phyl

ococ

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ureu

s a

pos

sibl

e m

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ase

activ

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Yosh

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ikaw

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Min

Yao

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oto

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a W

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abe

Tos

hiko

Oht

a a

nd Is

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a

J B

iol

Che

m 2

82 5

770-

5780

(200

7)

PDB

ID 2

DG

0 2

DG

1 2

DSO

DN

A R

ecog

nitio

n M

echa

nism

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he O

NEC

UT

Hom

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mai

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Tra

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F-6

Dai

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uchi

Min

Yao

Nob

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a W

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abe

Jun

Nis

hihi

ra a

nd Is

ao T

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a

Stru

ctur

e 15

75-

83 (2

007)

PDB

ID 2

D5V

Stru

ctur

al A

ppro

ach

to a

Nov

el T

ande

m R

epea

t DN

A-B

indi

ng D

omai

n S

TPR

by

CD

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R

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aito

T A

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Kaw

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D M

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mot

o M

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Y K

umak

i M

Miz

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hi S

Tak

iya

M D

emur

a K

Kaw

ano

Bioc

hem

istr

y 4

6 1

703-

1713

(200

7)

Cry

stal

stru

ctur

e an

alys

is re

veal

s a n

ovel

fork

head

-ass

ocia

ted

(FH

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omai

n of

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T-6

secr

etio

n sy

stem

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Yosh

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isa

Wat

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e T

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Isao

Tan

aka

Prot

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in

pres

s

PDB

ID 1

WV

3

279

Cod

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ansl

atio

nal d

efec

t cau

sed

by a

wob

ble

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defic

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RN

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ial d

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se

Kiri

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wa

T

Oht

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A

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Ishi

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K

Wat

anab

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Suz

uki

T

Proc

Nat

l Ac

ad S

ci U

SA 1

01 1

5070

-150

75 (2

004)

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

haea

l rib

onuc

leas

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prot

ein

Ph17

71p

from

Pyr

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ease

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pp29

Tom

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itsu

Kak

uta

Isao

Tan

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and

Mak

oto

Kim

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RNA

10 1

423-

1432

(200

4)

PDB

ID 1

V76

How

olig

omer

izat

ion

cont

ribut

es to

the

ther

mos

tabi

lity

of a

n ar

chae

on p

rote

in P

rote

in L

-Iso

aspa

rtyl-O

-met

hyltr

ansf

eras

e fr

om S

ulfo

lobu

s tok

odai

Yosh

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Min

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-329

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004)

PDB

ID 1

VB

F

Cry

stal

stru

ctur

e of

arc

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l tox

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ntito

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Rel

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(200

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5)

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ID 1

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PDB

ID 1

WV

3

279

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PDB

ID 1

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PDB

ID 2

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PDB

ID 2

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PDB

ID 2

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ID 2

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6)

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PDB

ID 2

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