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第18回「大学と科学」タンパク質のかたちから生命の謎を解く
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| A セッション●タンパク質のかたちをみる放射光でタンパク質のかたちをみる 北海道大学大学院理学研究科教授 田中 勲 タンパク質とは／タンパク質の合成とDNA情報／タンパク質鎖から分子機械へタンパク質の大きさと構造の複雑さ／放射光によるタンパク質の構造解析の原理／タンパク質構造解析の発展をもたらした要因／シンクロトロン放射光の特徴構造解析法の開発 B セッション●遺伝子発現とタンパク質立体構造からみたDNA複製・相同組換え機構 生物分子工学研究所構造解析部長 森川耿右 はじめに／真核生物におけるDNA鎖伸張モデル／クランプクランプローダーの構造／クランプクランプローダー複合体の電子顕微鏡による構造解析／クランプクランプローダー複合体の予想される原子モデル／DNA相同組換えにおける分岐点移動機構／ホリデイ分岐の構造RuvABの分岐点移動を起こす機序／RuvAによるホリデイ分岐の認識機構RuvBの構造と機能／DNA相同組換え機構 モデルタンパク質は遺伝子の傷をどのように治すか 熊本大学大学院医学薬学研究部教授 山縣ゆり子 8-オキソグアニンは突然変異の原因塩基／8oxoGとグアニンを識別するMutTの立体構造／MutT印に保存されているアミノ酸の役割／MutTによる8oxoGの認識機構MutT による 8-oxo-dGTP の加水分解機構／今後の展望 C セッション●タンパク質合成と成熟タンパク質を正確につくる 東京工業大学大学院生命理工学研究科教授 濡木 理 tRNAの機能／tRNAプロセシング／RNase PHの機能と構造CCA配列を産生するポリメラーゼ／CCA-addingenzymeの構造と機能CCAエンザイムとtRNA結合モデル／RNA修飾／ArcTGTのtRNA認識機構機能性RNAの成熟過程と今後の課題 タンパク質の成熟：糖鎖修飾と輸送 高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所構造生物学研究センター教授 若槻壮市 はじめに／未成熟タンパク質の糖鎖修飾／糖鎖修飾と輸送タンパク質の機能理解の意義／糖鎖の機能／糖転移酵素（GlcAT-P）の糖鎖合成／世界最高速度の高輝度ビームライン／タンパク質の小胞輸送と膜輸送／リソソーム病と治療薬の開発／クラスリンによる小胞輸送新規タンパク質GGAの構造解析／GGAの輸送機構／ヒトGGA1の構造解析GGAによるβセクレターゼの認識／膜に結合するGATドメインの構造／まとめ タンパク質の品質を管理する 東京大学大学院農学生命科学研究科教授 田之倉 優 タンパク質の品質管理／新生タンパク質の品質管理／シャペロニンの構造と機能／変性状態のタンパク質の修復／PPIアーゼドメインの3次元構造／タンパク質の分解系／原核生物におけるタンパク質分解系／PPIアーゼ活性と温度／まとめ（表 2） D セッション●エネルギー変換光を化学エネルギーに変えるタンパク質 京都大学大学院理学研究科教授 三木邦夫 はじめに：光合成とは／葉緑体での光化学系反応／チラコイド膜の電子伝達成分の構造／紅色光合成細菌の光化学反応／紅色光合成細菌の電子伝達／光合成反応中心の結晶構造／光合成反応中心での電子伝達経路／植物の光化学系と細菌の反応中心 ポンプタンパク質によるイオンの輸送 筋小胞体カルシウムATPaseの結晶構造解析 東京大学分子細胞生物学研究所教授 豊島 近 カルシウムは骨や歯になるだけではない／イオンチャネルとポンプイオンの濃度勾配を維持するP型イオンポンプ／筋小胞体Ca2＋-ATPaseCa2＋-ATPaseの結晶構造解析／Ca2＋-ATPaseの構造変化／カルシウムイオンの配位の詳細／E1状態とE2状態の構造上の違い／カルシウムイオン結合部位における構造変化／Na＋K＋-ATPaseの陽イオン結合部位／大きく複雑な運動が必要なわけ／おわりに E セッション●細胞の制御シグナルを伝える―自然免疫の構造生物学― 北海道大学大学院薬学研究科教授 稲垣冬彦 細胞内シグナル伝達タンパク質／細菌感染に対する防御システムと自然免疫／NADPH酸化酵素の制御機構／タンデムSH3の構造解析／自己阻害領域の認識機構n-Srcループを介したSH3ドメインどうしの接近／好中球活性酸素発生系の活性化機構IRF-3の活性化機構の解明／IRF-3の活性化機構／まとめ 分子スイッチの話 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科教授 箱嶋敏雄 シグナル伝達と分子スイッチ／分子スイッチ／低分子量Gタンパク質／低分子量Gタンパク質のアイデンティティ／Rhoのスイッチ機構低分子量Gタンパク質による分子間相互作用／酵素としてのGタンパク質／分子スイッチ機能を制御するタンパク質／GEFによるグアニンヌクレオチド交換活性機構／低分子量Gタンパク質の脂質修飾／まとめ F セッション●生物の形づくり球状ウイルスはどのようにして自分自身の形を決めるのか 大阪大学蛋白質研究所教授 中川敦史 イネ萎縮ウイルス／RDV粒子の構造解析の意義／RDVの構造解析／RDVの構造／たった2種類のタンパク質でどのように球状構造を形成するか／内殻タンパク質間（P3−P3）の相互作用／P3タンパク質2量体の構造変化と相互作用／外殻タンパク質間（P8−P8）の相互作用／外殻タンパク質と内殻タンパク質間（P3−P8）の相互作用／RDV の階層的な構造構築モデル／おわりに 超分子ナノマシン−細菌べん毛 大阪大学大学院生命機能研究科教授 難波啓一 分子ナノマシンとは／ウイルスのRNAを収納する分子ナノマシン／生命機能の解明のために／超分子−細菌べん毛の構造／回転モータの特徴／細菌べん毛らせんの形態形成べん毛らせんの形態変換／べん毛構造の2状態モデル／べん毛の微細構造スイッチを実現する構造変化／自在接ぎ手の構造／超分子の連結装置／べん毛繊維の全体構造をみる／超分子の自己集合／タンパク質からナノテクノロジーへ 細胞に穴をあける分子機械 東京工業大学大学院生命理工学研究科助教授 有坂文雄 バクテリオファージとは／T4ファージの構造／T4ファージの大腸菌への結合／T4ファージの感染過程／ファージによるDNAの注入機構／T4ファージの分子集合尾部の分子集合過程／ファージのコードする2つのリゾチーム／テイルリゾチームの特徴テイルリゾチームの構造／gp27／N末端ドメイン／リゾチームドメインC末端ドメイン／尾部基盤の構造／感染によるDNA注入過程／今後の課題 G セッション●タンパク質の産業利用タンパク質の構造からの知識を臨床医学に応用する 日本医科大学大学院医学研究科教授 西野武士 よい薬の創り方／キサンチン脱水素酵素／キサンチン脱水素酵素の構造／キサンチン脱水素酵素の医学的重要性／キサンチン尿症／痛風の成因／痛風薬デザインのヒントTEI-6720阻害作用の性質／FYX-051の特徴／よい薬のデザインへのヒント PCBを分解するタンパク質 産業技術総合研究所生物情報解析研究センター主任研究員 千田俊哉 はじめに／PCBの分解／低分子性リグニンの分解経路／ビフェニル/PCBの分解代謝系基質特異性／BphAの基質特異性／BphCの触媒反応機構／触媒反応機構の解明プロトン移動が触媒反応に必須／まとめ 多剤耐性化を引き起こす薬剤排出タンパク質 大阪大学産業科学研究所助手／JSTさきがけ 村上 聡 薬剤耐性化機構／薬剤排出タンパク質とは／大腸菌のもつ排出タンパク質群AcrABのデュアル・エントランス・モデル／外膜チャネルTolCの結晶構造／AcrABの立体構造AcrAB−TolC複合体の結合部位／AcrAB−TolCシステムによる多剤排出機構構造をみながら機能を調べる／AcrAB−TolC複合体による多剤排出メカニズムの仮説モデル タンパク質の形と働きと薬 三菱化学生命科学研究所主任研究員 河野俊之 はじめに／タンパク質の立体構造決定手法／タウプロテインキナーゼのX線結晶解析TPK�気旅渋ぁ�TPK�気領�体構造と創薬ターゲット／キナーゼの活性化型構造薬の原形になりうるタンパク質・ペプチドのNMR解析−コノトキシン−／P/Q型カルシウムイオンチャネルを特異的に阻害するCTXの創薬／ハチ毒マストパラン-XのNMR解析／小麦胚芽抽出液由来のタンパク質合成系／NMRと創薬 タンパク質をつなぎあわせる 味の素株式会社ライフサイエンス研究所特別主席研究員 鈴木榮一郎 TGの働き／TGの酵素標識法／TG製剤／微生物由来TG（MTG）の構造／MTG立体構造の特徴／MTGとFTGの比較／MTGの触媒機構に関する仮説／MTGの構造機能解析研究の結果 H セッション●特別講演タンパク質構造研究の未来 大阪大学蛋白質研究所教授 月原冨武 はじめに／タンパク質構造研究の方向性／タンパク3000プロジェクト／タンパク質X線結晶学の揺籃期／タンパク質X線結晶学の確立／タンパク質X線結晶学の成熟／超分子結晶学の現状と課題／X線結晶構造解析以外の構造決定法／電子顕微鏡構造解析新しい構造研究法／新しい研究対象−離合集散系／精密構造解析による構造生物学／シトクロムc酸化酵素の構造研究／電子とプロトンの通り道／Hチャネルを介したプロトンポンプ／これからのタンパク質構造研究 演者紹介 |