三木生物超分子結晶学研究室
Biological Supramolecular Crystallography Laboratory
主任研究員

三 木 邦 夫MIKI, Kunio

生命現象を理解するためには，生体を構成する個々の分子が，どのようにお互いに協調して高度に統合された超分子システムを作っているかということを明らかにすることが重要である．当研究室ではそのような視点から，生物学的に重要な種々の生命システムを対象として，放射光を利用したＸ線結晶構造解析の手法を用いて構造生物学的研究を行っている．対象とする生命システムとして現在，ABC トランスポーターが関与する物質輸送，細胞環境応答，細胞分裂制御，バイオポリエステルの生合成と分解，細胞内シグナル伝達制御，芳香族化合物代謝に焦点を当て，研究を進めている．これらの生命システムに含まれる生体高分子の立体構造を，SPring-8 の特性を最大限に利用したＸ線構造解析によって，迅速かつ高精度に決定し，得られた立体構造情報を基盤とする機能解析を目指している．また，構造ゲノム科学の推進に貢献するために，Ｘ線結晶構造解析の迅速化，そのための新規手法についても開発を進めている．

1．生命システムの構造生物学的研究(1) ABCトランスポーター関連タンパク質の構造生物学的研究（竹田*1，平野*2，三木）
生体内では様々な ABC トランスポーターが，ATP の加水分解エネルギーを利用して，それぞれ固有の物質輸送を行っている．当研究室では大腸菌由来の脂質結合タンパ
ク質輸送因子群（Lol）や高度好熱菌由来の各種 ABC トラ
ンスポーターを主な研究対象にして ABC トランスポータ
ーの輸送機構の解明に取り組んでいる．Lol 因子はグラム陰性細菌に広く見られる因子で，脂質修飾されたタンパク質をシグナルによって選別し，細胞の内膜から外膜へペリ
プラズム空間を横切って輸送する。これまでに，ペリプラ
ズム輸送タンパク質 LolA と脂質タンパク質受容体 LolB の結晶構造を明らかにしている。LolA の R43L 変異体は，結合した脂質結合タンパク質を受容体 LolB に渡すことができない変異体である．その構造を異なる 2 つの結晶を用いて決定することで，脂質結合タンパク質の結合・解離の際に必須なフタの動きを解明することができた．また，Lol
因子群によって輸送される脂質結合タンパク質の 1 つである NlpE の結晶構造を決定することができた． (東京大学
分子細胞生物学研究所 徳田教授，京都大学大学院理学研
究科との共同研究)(2) 生物の環境感知・適応システムの研究（宮武，金*1，
三木）
原核生物が持つ環境感知・適応システムとして，２
成分情報伝達系が最もよく知られている．われわれは，２
成分情報伝達系に共通する情報伝達機構を明らかにする
ために，結晶構造解析による研究を行っている．２成分情報伝達系では，センサーキナーゼが周囲の環境情報を感知し，その情報を転写制御因子に伝達する．最も典型的な転写制御因子は，リン酸基を受容するレシーバードメインと，
DNA 結合能などを有するエフェクタードメインからなる．
われわれは，この２つのドメインからなる転写制御因子の結晶を得たが，分解能が低いために，現在より高分解能の結晶を得るための条件を検討している．
(3) 細胞分裂関連システムの研究（岩崎，三木）Stationary phase survival protein（SurE）は，真正細菌・古細菌・植物で保存されているタンパク質で，大腸菌においては，ストレス環境下での生存に必要であることが知られている．SurE は金属要求性のホスファターゼで，ヌクレオチダーゼ活性およびポリリン酸分解活性を持つが，その生理機能や反応機構については不明である．本研究は，SurE の構造機能相関を明らかにすることを目的とする．わ
れわれはこれまでに高度好熱菌由来 SurE（TtSurE）の結晶構造を決定した．また，超遠心分析法により，TtSurE は溶
液中では２量体−４量体平衡にあることを明らかにしている．TtSurE 単量体の構造は，球状のドメインとそこから突出したβヘアピンからなる．結晶中では，TtSurE は２量体を作り，さらに２量体同士がβヘアピンを介して４量体を形成する．本年度は，新たな結晶系での４量体構造を得た．
これまでに得た構造との比較をおこなったところ，TtSurE
４量体は，βヘアピン領域の運動性のために対称性の異なる複数の会合様式をとりうることが分かった．TtSurE が２量体，４量体のいずれで働くのか，そして，四次構造変化
が TtSurE の機能発現にどのような役割を果たすのか調べるため，機能解析と並行して，金属イオンおよび基質との共結晶の作成を進めている．
(4) バイオポリエステルの生合成・分解システムの研究（久野，三木；長田（高分子化学研究室））
バイオポリエステルの生合成および分解に関与する
タンパク質群について構造解析を行い，立体構造に基づいて機能および相互作用様式を明らかにすることを目的として研究を行っている．バイオポリエステル（ポリ R-3ヒドロキシアルカン酸（PHA））の分解には特異的な加水分解酵素が働く．多くの PHA 分解酵素は３つのドメインから構成され，ポリエステル固体基質を効率よく分解できるようにそれぞれのドメインが特異的な機能を持っている．一方，カビの一種 Penicillium funiculosum が産生する菌
体外分泌型の分解酵素は触媒ドメインだけからなるシン
グルドメイン酵素であるが，固体基質に対して十分な分解活性を持っており，単一のドメインに触媒機能と基質吸着機能を有していると考えられる．これまでに本酵素の結晶構造を明らかにし，活性部位および基質吸着部位におけるアミノ酸残基構造を明らかにした．本年度は本酵素と３量播磨研究所 放射光科学総合研究センター
平成 17 年度 研究年報

体基質との複合体の構造を明らかにし，活性部位における基質の認識機構および反応機構を明らかにした．基質の疎水的な側鎖（メチル基）は酵素側に形成された疎水的なポケットに対してきっちりとはまりこむように結合していた．親水的な相互作用はほとんどないが，加水分解されるエステル結合の１つ隣のエステル結合のカルボニル酸素が酵素の側鎖（Trp307）と水素結合することでエステルを認識し，またモノマーの主鎖炭素鎖長およびキラリティを規定していることが判った．（群馬大学工学部 粕谷助教
授，神奈川大学理学部 齊藤教授との共同研究）(5) 細胞内シグナル伝達制御機構の研究（吉瀬*1，西谷*2，
久野，三木）
細胞内シグナル伝達におけるキナーゼカスケードにはシグナルがクロストークをすることなく効率よく伝わる機構が備わっている．足場タンパク質 JSAP1 は MAP キ
ナーゼカスケードにおいてシグナル伝達の制御を担うタンパク質である．このタンパク質は，一連のシグナル伝達に関わる複数のキナーゼと結合してそれらを統合し，キナーゼ間の効率的な相互作用の場を与える．本研究は足場タ
ンパク質の構造解析を行い，足場タンパク質̶キナーゼ間相互作用様式を明らかにすることを目的とする．本タンパ
ク質の様々なトランケート体を設計し，大腸菌発現系でのタンパク質合成を検討したところ，１つのドメインのみからなるものについて大量発現させることに成功した．精製
条件を検討し，純度の高い標品を得た．結晶化に向けて条件を検討する．（金沢大学がん研究所 善岡教授，協和発
酵工業株式会社との共同研究）(6) 芳香族化合物代謝システムの研究（金*1，吉瀬*1，宮武，久野，三木）微生物による芳香族化合物の代謝は，微生物のエネ
ルギー獲得機構として重要であるだけでなく，環境浄化への利用の観点からも興味深い生物学的現象である．4-ヒド
ロキシフェニル酢酸の微生物分解においては，4-ヒドロキ
シフェニル酢酸 3-モノオキシゲナーゼが初発酵素として働く．この酵素は，フラビンおよび酸素分子を利用して一原子酸素添加反応を触媒するオキシゲナーゼ・コンポーネント（HpaB）と，フラビン：NADH酸化還元酵素であるリダクターゼ・コンポーネント（HpaC）の２つの成分から構成される．HpaCにおいてフラビンがNADHによって還元されると，還元型フラビンはHpaCから解離して溶媒中を拡散してHpaBに受け渡される．本研究はHpaCにおけるフラビンの結合・解離機構，および反応機構を明らかにすることを目的とする．これまでにHpaCとFAD，NAD+の複合体の構造を明らかにしている．本年度はHpaCの機能解析を行った．T. thermophilus由来のHpaCはNADHについて活性を示したが，NADPHに対しては活性を示さなかった．
またFADとFMNのいずれにも活性を示した．速度論パラメ
ータは他の生物種由来酵素のものと同程度の値が得られたことから，フラビンが酵素に強固に結合するのではなく，基質として働いていることが示唆された．
4-ヒドロキシフェニル酢酸の微生物分解では初めに
この化合物が水酸化を受けてそのまま分解されていくのに対し，フェニル酢酸の微生物分解ではまず CoA 体となって活性化されてから水酸化され，分解されていく．フェニル酢酸分解に関与する酵素の１つ，PaaG のホモログの結晶構造を分解能 1.85 Å において明らかにした．PaaG は

アミノ酸配列の相同性からヒドラターゼ／イソメラー
ゼ・スーパーファミリーに属する．構造解析の結果，モノマーがリング状に会合した３量体を形成し，モノマーは
spiral fold と呼ばれる特徴的な構造を持つことが判った．
本酵素の機能はまだよくわかっていないが，活性部位の構造から，触媒残基として働くのは Asp136 だけであることが示唆された．
(7) 超分子巨大ヘモグロビンの研究（沼本*3，三木）
硫化水素の豊富な海底に生息する無脊椎動物である
マシコヒゲムシは，口や消化管を持っておらず，外部から有機物を取り込むかわりに自身に共生させた化学合成細菌がつくる有機物に依存して生きている．この共生細菌は硫化水素をエネルギー源としているものと考えられ，マシ
コヒゲムシの血液中に直接溶解している細胞外巨大ヘモ
グロビンによって，海中の硫化水素を供給されている．すなわち，この巨大へモグロビンは酸素のみならず，通常は猛毒である硫化水素も同時に結合・運搬するという，極めて特徴的な機能を担っている．われわれはこの巨大へモグ
ロビンの結晶構造を決定し，ヒトのヘモグロビンサブユニ
ットと構造的に共通な 4 種のサブユニットがそれぞれ 6 個ずつ会合した，24 量体の球状構造をとっていることを明らかにした．全体の分子量が約 40 万にもなるこの巨大ヘモ
グロビン分子は，共通の構造を持った単位ブロックが規則
正しく階層的に会合し，さらにサブユニット内，サブユニ
ット間に多くのジスルフィド結合を形成してブロックどうしをしっかりとつなぎ止めていた．また，硫化水素結合部位と考えられるジスルフィド結合に関与していないシ
ステイン残基は，いずれも周囲を疎水性のアミノ酸残基に囲まれており，このような疎水的な環境中に硫化水素を結合して不必要な反応を起こすことを防ぎながら，安定に共生細菌まで運搬していることが示唆された．(京都大学大学院理学研究科との共同研究)(8) フラビン結合型青色光受容体の研究（喜田*3，三木）BLUF (The sensor proteins for blue-light using the FAD)
は，クリプトクロム，フォトトロピンに次いで発見された第三のフラビン結合型青色光受容体ドメインである．光合成細菌やラン色細菌などに広く存在する．BLUF は約 100個のアミノ酸残基から成り，集光性分子として FAD を保持する．最初の BLUF タンパク質の立体構造として，好熱性ラン色細菌である Thermosynechococcus elongatus BP-1 由
来 Tll0078 の結晶構造を 2Å 分解能で決定した．
Tll0078 は，アミノ酸残基数 143 の小さなタンパク質であるが，5 個の単量体が環状構造をとり，それが２つ重なって大きな 10量体を形成している． Tll0078 は，N 末端に存在する BLUF
ドメインと，２本のヘリックスから成る C 末端ドメインより構成され，BLUF ドメインは５本のβストランドから作られるβシートと，βシートに対して平行に配置された２本のαヘリックスから構成されている．FAD のイソアロキサ
ジン環はαヘリックス間で固定されているが，アデニン環
は分子外へ延びており，電子密度を確認することが出来なかった．イソアロキサジン環結合部位は，各種 BLUF 間で保存された残基により構成されており，この部位は生物種間で保存された構造をとっていると考えられる．これまで，
Tyr8 が光受容機構に重要で，イソアロキサジン環と直接相互作用していると考えられてきたが，結晶構造からはその様な相互作用は見いだせなかった．しかし立体構造情報と，

播磨研究所 放射光科学総合研究センター
平成 17 年度 研究年報

それを基にした部位特異的変異体実験から，FAD と Tyr8
が Gln50 を介して水素結合ネットワークを作っており，このネットワークが青色光受容機構に重要な役割を果たしていることが明らかになった． (京都大学大学院理学研究科との共同研究)
2．構造ゲノム科学研究(1) 高度好熱菌タンパク質の構造決定（宮武，久野，岩崎，
金*1，吉瀬*1，竹田*1，三木）
２種の ABC transporter，solute-binding protein，およびPhenylacetic acid degradation protein PaaG homolog protein の結晶構造解析を行った．
*1 連携研究員（研究室兼務），*2 研修生，*3 客員研究員

We aim to understand the molecular mechanisms of
biological phenomena from the viewpoint of structural biology.
We investigate biological molecules to understand how they areintegrated to work cooperatively as a supramolecular system.
Our current research targets are: ABC transporter-mediatedtransport system, cellular environmental adaptation, regulatory
system of cell division, biopolyester biosynthesis anddegradation, cellular signal transduction, and metabolism ofaromatic compounds. We determine precise three-dimensional
structures of biological macromolecules by means of X-ray
crystallography using synchrotron radiation of SPring-8. In
addition, we develop several techniques which will facilitate
determination of crystal structures in the era of structural
genomics
1. Structural biology of biological systems(1) ABC transporter-mediated transport systems of
biomolecules
ABC transporters mediate transport of compounds
through membranes using ATP-hydrolysis energy in cells. We
study about transport mechanism of lipoprotein transporting
factors (Lol proteins) in Escherichia coli. LolA is a periplasmic
carrier protein of the Lol system.
An open-closed
conformational transition of LolA was studied using a mutant(R43L) that can bind a lipoprotein, but cannot transfer it to theouter membrane lipoprotein receptor LolB. The structures of themutant determined in two crystal forms revealed a lid motion
indispensable for catching and releasing the lipoprotein. We also
determined the crystal structure of a lipoprotein NlpE which istransported by the Lol system.
(2) Cellular environmental adaptation
Two-component regulatory systems are well known asenvironmental adaptation machinaries of prokaryotes. We
focus on these systems derived from Thermus thermophilus
HB8 to elucidate general mechanism of the systems by meansof protein crystallography. The sensor-kinases sense
environmental signals and then transfer them to corresponding
response regulators. The response regulators consist of two
domains: receiver domains that accept phosphate group, andeffecter domains that typically bind to the target DNA. In thisyear, we obtained novel low-resolution crystals of a response
regulator consisting of the receiver and effecter domains, andhave tried to improve the crystal quality.
(3) Regulatory systems of cell division
Stationary-phase survival protein SurE is distributed

among eubacteria, archaea and plants, and it is required for
viability under stressful conditions in E. coli. SurE is a metal
ion-dependent phosphatase, and has nucleotidase andpolyphosphatase activities. However, its physiological role andreaction mechanism are not clear.
To elucidate thestructure-function relationship of SurE, we have determined the
crystal structure of SurE from T. thermolhilus HB8 (TtSurE).
We have reported that TtSurE is in a dimer-tetramer equilibrium
in solution from the sedimentation equilibrium analyticalultracentrifugation experiments. The monomeric structure of
TtSurE consists of a globular domain and a protruded β-hairpin.
In crystals, TtSurE forms a dimer that assembles into a tetramer
mediated by β-hairpins. In this year, another tetrameric
structures of TtSurE were obtained in different crystal systems.
To know whether TtSurE acts as a dimer or a tetramer, and thebiological meanings of the changes in quaternary structure,
enzymatic assays and cocrystallization with metal ion andsubstrate are in process(4) Biopolyester biosynthesis and degradation
Biopolyester poly(R-3-hydroxyalkanoate) (PHA) isdegraded by a specific enzyme, PHA depolymerase. Crystal
structure of a fungal extracellular PHA depolymerase
complexed with a methyl ester of a trimer substrate wasdetermined, revealing how the enzyme recognizes ahydrophobic and optically active polymer substrate.
(5) Cellular signal transduction regulation
Scaffold protein is important for regulation of cellularsignal transduction. JSAP1 is a scaffold protein involved in
the MAP kinase cascade. To obtain sufficient amount of thepurified protein for crystallography, various truncated mutants
were designed and produced in E. coli cells. A mutant
consisting of a single domain were overexpressed.
(6) Metabolism of aromatic compounds
Metabolism of aromatic compounds by microorganisms isimportant for a source of energy. In addition, it is aninteresting system concerning degradation of environmental
pollutants. In a metabolism of 4-hydroxyphenylacetic acid,it is firstly attacked by a two-component flavin-diffusiblemonooxygenase composed of HpaB and HpaC. Structures of
HpaC complexed with NAD and FAD have been determined.
Catalytic properties of HpaC were analyzed. Only NADH, not
NADPH, could act as an electron donor, while FAD and FMN
could act as electron-acceptors.
Degradation of phenylacetic acid is different from that of
4-hydroxyphenylacetic acid, in that the former compound is
firstly activated by being charged with coenzyme A, followedby hydroxylation.
Crystal structure of a homolog ofphenylacetic acid degradation protein PaaG was determined,
revealing a trimeric overall structure with a monomer structureof a spiral fold, a typical fold observed for hydratase/isomerase
superfamily.
(7) Giant hemoglobin
An invertebrate beard worm, Oligobrachia mashikoi
obtains organic compounds mainly from symbiotic
chemoautotroph in their body. The symbiont, which is thought
to be sulfur-oxidizing bacteria, and this giant hemoglobin cantransports oxygen as well as sulfide. We have determined the
crystal structure of the 400 kDa giant hemoglobin. It is
composed of six copies of each of four individual subunits, anda total of 24 subunits involved in a whole molecule. This giant
hemoglobin is constructed from the common units, whichassemble hierarchically and are held up by many intra- andinter-subunit disulfide bonds.
播磨研究所 放射光科学総合研究センター
平成 17 年度 研究年報

(8) Blue-light photoreceptor proteins with a flavin chromophore
The sensor proteins for blue-light using the FAD (BLUF)
domain belong to the third family of the photoreceptor proteinsusing a flavin chromophore, where the other two families arephototropins and cryptochromes. As the first structure of thisBLUF domain, we have determined the crystal structure of the
Tll0078 protein from Thermosynechococcus elongatus BP-1,
which contains a BLUF domain bound to FAD, at 2Å resolution.
Five Tll0078 monomers are located around thenon-crystallographic five-fold axis to form a pentamer, and two
pentamers related by two-fold noncrystallographic symmetry
form a decameric assembly. The overall structure of the
BLUF domain consists of a five-stranded mixed β-sheet with
two α-helices running parallel to it. The isoalloxazine ring of
FAD is accommodated in a pocket formed by several highly
conserved amino acid residues in the BLUF domain.
2. Structural genomics(1) Structure determination of proteins from Thermus
thermophilus HB8
Crystal structures of two solute-binding proteins of ABC
transporters, and phenylacetic acid degradation protein PaaG
homolog were determined as Structurome Project.

Staff
Head
Dr. Kunio MIKI

Members
Dr. Hideyuki MIYATAKE
Dr. Tamao HISANO
Dr. Wakana IWASAKI
Dr. Minoru HAYASHIDA*1
Dr. Kazuki TAKEDA*2
Dr. Seong-Hoon KIM*2
Dr. Tomoyasu KICHISE*2
Dr. Munenori FURUSE*3*1 Special Postdoctoral Researcher*2 Researcher, Structurome Research Group*3 Contract Researcher

in collaboration with

Trainees
Mr. Yu HIRANO (Grad. Sch. Sci., Kyoto Univ.)
Mr. Daisuke MARUYAMA (Grad. Sch. Sci., Kyoto Univ.)
Mr. Akira NAKAMURA (Grad. Sch. Sci., Kyoto Univ.)
Mr. Yuichi NISHITANI (Grad. Sch. Sci., Kyoto Univ.)
Mr. Satoshi WATANABE (Grad. Sch. Sci., Kyoto Univ.)誌 上 発 表Publications[ 雑誌 ]（原著論文）＊印は査読制度がある論文誌
Kamo M., Kudo N., Lee W., Motoshima H., and Tanokura M.:"Crystallization and preliminary X-ray crystallographic
analysis of peptide deformylase from Thermus thermophilus
HB8", Acta Cryst. D 60, 1299--1300 (2004). ＊Takeda K., Matsui Y., Kamiya N., Adachi S., Okumura H., andKohyama T.: "Crystal structure of the M intermediate ofbacteriorhodopsin: allosteric structural changes mediated bysliding movement of a transmembrane helix", J. Mol. Biol.
341, 1023--1037 (2004). ＊Miyatake H., Kim S., Motegi I., Matsuzaki H., Kitahara H.,
Higuchi A., and Miki K.: "Development of a fully automatedmacromolecular crystallization/observation robotic system,
HTS-80", Acta Cryst. D 61, 658--663 (2005). ＊Kim S., Miyatake H., Ueno T., Nagao T., and Miki K.:"Development of a novel ampholyte buffer for isoelectric
focusing: electric charge-separation of protein samples for
X-ray crystallography using free-flow isoelectric focusing",
Acta Cryst. D 61, 799--802 (2005). ＊Miura-Ohnuma J., Nonaka T., Katoh S., Murata K., Kita A., MikiK., and Katoh E.: "Improved expression, purification andcrystallization of a putative N-acetyl-γ-glutamyl phosphate
reductase from rice (Oryza sativa)", Acta Cryst. F 61,
1058--1061 (2005). ＊Numoto N., Nakagawa T., Kita A., Sasayama Y., Fukumori Y.,
and Miki K.: "Crystallization and preliminary X-ray
crystallographic analysis of extracellular giant hemoglobinfrom pogonophoran Oligobrachia mashikoi", Biochim.
Biophys. Acta 1750, 173--176 (2005). ＊Kita A., Okajima K., Morimoto Y., Ikeuchi M., and Miki K.:"Structure of a cyanobacterial BLUF protein, TII0078,
containing a novel FAD-binding blue light sensor domain", J.
Mol. Biol. 349, 1--9 (2005). ＊Dr. Hiroyuki OSADA (Polym. Chem. Lab.)

Visiting Members
Dr. Masahiro FUJIHASHI (Grad. Sch. Sci., Kyoto Univ.)
Dr. Noriko FUJII (Res. React. Inst., Kyoto Univ.)
Dr. Dae-Gwin JEONG (Korea Res. Inst. Biosci. Biotech.)
Dr. Seung-Jun KIM (Korea Res. Inst. Biosci. Biotech.)
Dr. Akiko KITA (Res. React. Inst., Kyoto Univ.)
Dr. Koji NAGATA (Grad. Sch. Agri. Life Sci., Univ. Tokyo)
Dr. Tsuyoshi NONAKA (Grad. Sch. Sci., Kyoto Univ.)
Dr. Nobutaka NUMOTO (Grad. Sch. Sci., Kyoto Univ.)
Dr. Zihe RAO (Tsinghua Univ., China)
Dr. Hiraku WADA (Grad. Sch. Sci., Osaka Univ.)Dr. Min YAO (Grad. Sch. Sci., Hokkaido Univ.)
Dr. Noritake YASUOKA

Watanabe S., Kita A., and Miki K.: "Crystal structure of atypicalcytoplasmic ABC-ATPase SufC from Thermus thermophilus
HB8", J. Mol. Biol. 353, 1043--1054 (2005). ＊Numoto N., Nakagawa T., Kita A., Sasayama Y., Fukumori Y.,
and Miki K.: "Structure of an extracellular giant hemoglobinof the gutless beard worm Oligobrachia mashikoi", Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 102, 14521--14526 (2005). ＊Kitano K., Kita A., Hakoshima T., Niimura Y., and Miki K.:"Crystal structure of decameric peroxiredoxin (AhpC) fromAmphibacillus xylanus", Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 59,
644--647 (2005). ＊Shomura Y., Torayama I., Suh D., Xiang T., Kita A., Sankawa U.,
and Miki K.: "Crystal structure of stilbene synthase fromArachis hypogaea", Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 60,

播磨研究所 放射光科学総合研究センター
平成 17 年度 研究年報

803--806 (2005). ＊Iwasaki W., Miyatake H., and Miki K.: "Crystal structure of thesmall form of glucose-inhibited division protein A from
Thermus thermophilus HB8", Proteins: Struct. Funct. Bioinf.
61, 1121--1126 (2005). ＊Nonaka T., Kita A., Miura-Ohnuma J., Katoh E., Inagaki N.,
Yamazaki T., and Miki K.: "Crystal structure of putative
N-Acetyl-γ-glutamyl-phosphate reductase(AK071544) fromrice (Oryza sativa)", Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 61,
1137--1140 (2005). ＊Furutani M., Hata J., Shomura Y., Itami K., Yoshida T., IzumotoY., Togi A., Ideno A., Yasunaga T., Miki K., and Murayama
T.: "An engineered chaperonin caging a guest protein:
Structural insights and potential as a protein expression tool",
Protein Sci. 14, 341--350 (2005). ＊Hisano T., Kasuya K., Tezuka Y., Ishii N., Kobayashi T., Shiraki
M., Oroudjev E., Hansma H., Iwata T., Doi Y., Saito T., andMiki K.: "The crystal structure of polyhydroxybutyrate
depolymerase from Penicillium funiculosum provides
insights into the recognition and degradation of
biopolyesters", J. Mol. Biol. 356, 993--1004 (2006). ＊（総説）
Nogi T., Hirano Y., and Miki K.: "Structural and functional
studies on the tetraheme cytochrome subunit and its electron
donor proteins: the possible docking mechanism during theelectron transfer reaction", Photosynth. Res. 85, 87--99(2005). ＊森本 幸生，三木 邦夫: "シンクロトロン放射光によるタン
パク質のX線解析"，ぶんせき，No. 8，pp.439--448 (2005)．
藤橋 雅宏，三木 邦夫: "タンパク質結晶学の位相決定法における新たな展開"，化学 60，No. 5，pp.70--71 (2005)．
三木 邦夫: "はやくできること，できないこと"，生物物理 45，
No. 5，pp.233--233 (2005)．
平野 優，三木 邦夫: "光合成細菌の集光系および光エネル
ギー変換系蛋白質複合体"，蛋白質 核酸 酵素 50，
1180--1188 (2005)．
北野 健，沼本 修孝，三木 邦夫: "微小重力下でのタンパク質結晶化と放射光による構造解析"，日本マイクログラ
ビティ応用学会誌 22，78--85 (2005)．
沼本 修孝，福森 義宏，三木 邦夫: "巨大ヘモグロビンの謎に迫る−Ｘ線結晶解析で構造と機能を解き明かせ！"，化学 61，No. 3，pp.30--34 (2006)．

[ 単行本 ]
（総説）
竹田 一旗，三木 邦夫: "膜タンパク質の結晶化"，タンパク質の結晶化：回折構造生物学のために，京都大学学術出版会，京都，pp.105--118 (2005)．
久野 玉雄，三木 邦夫: "X線解析による結晶の評価"，タン
パク質の結晶化：回折構造生物学のために，京都大学学術出版会，京都，pp.372--381 (2005)．

口

頭

発 表

Oral Presentations(国際会議等)
Hisano T., Tezuka Y., Kasuya K., Kobayashi T., Shiraki M.,
Iwata T., Doi Y., Saito T., and Miki K.: "Crystal structure of
the type II PHA depolymerase", 229th ACS National
Meeting, (American Chemical Society), San Diego, USA,
Mar. (2005).
Miki K.: "Structural genomics in Japanese university community(Invited)", 11th Asian Chemical Congress (11ACC 2005),(The Korean Chemical Society), Seoul, Korea, Aug. (2005).
Miyatake H., Yamano A., Hasegawa T., and Miki K.: "A novel
method to prepare iodine derivatives for in-house phasing",
20th Congress of the International Union of Crystallography(IUCr2005), Florence, Italy, Aug. (2005).
Hisano T., Kasuya K., Tezuka Y., Kobayashi T., Shiraki M.,
Iwata T., Doi Y., Saito T., and Miki K.: "Crystal structure ofa biopolyester-hydrolyzing enzyme PHA depolymerase",
20th Congress of the International Union of Crystallography(IUCr2005), Florence, Italy, Aug. (2005).
Kita A., Okajima K., Morimoto Y., Ikeuchi M., and Miki K.:"Crystal structure of a cyanobacterial BLUF protein,
T110078", 20th Congress of the International Union of
Crystallography (IUCr2005), Florence, Italy, Aug. (2005).
Watanabe S., Kita A., and Miki K.: "Crystal structure of atypicalcytoplasmic ABC-ATPase SufC", 20th Congress of theInternational Union of Crystallography (IUCr2005), Florence,
Italy, Aug. (2005).
Kitano K., Kita A., Hakoshima T., Niimura Y., and Miki K.:"Crystal structure of decameric peroxiredoxin (AhpC) fromAmphibacillus xylanus", 20th Congress of the International
Union of Crystallography (IUCr2005), Florence, Italy, Aug.
(2005).
Numoto N., Nakagawa T., Kita A., Sasayama Y., Fukumori Y.,
and Miki K.: "Structure of a giant hemoglobin of the gutlessbeard worm Oligobrachia mashikoi", 20th Congress of theInternational Union of Crystallography (IUCr2005), Florence,
Italy, Aug. (2005).
Iwasaki W. and Miki K.: "Structure of statironary phase survival
protein SurE from Thermus thermophilus", 20th Congress of
the International Union of Crystallography (IUCr2005),
Florence, Italy, Aug. (2005).
Nonaka T., Fujihashi M., Kita A., Saeki K., Ito S., Horikoshi K.,
and Miki K.: "The crystal structure of a novel subtilisin-likealkaline serine protease, KP-43", 20th Congress of theInternational Union of Crystallography (IUCr2005), Florence,
Italy, Aug. (2005).
Miki K.: "Crystal structures of bacterial lipoprotein localization
factors, LolA and LolB (Invited)", BMIC 3rd International
Sympsium on ``New Frontiers in Nano-Biotechnology:
Protein Structure and Function", (Bio/Molecular Informatics
Center, Konkuk University), Seoul, Korea, Aug. (2005).
Masui R., Nakagawa N., Ebihara A., Kanagawa M., Kuroishi C.,
Miki K., Yokoyama S., and Kuramitsu S.: "A structural andfunctional whole-cell project for the model organism,
Thermus thermophilus HB8", Frontiers of Proteomics: Aims
and Perspectives, (Osaka University), Toyonaka, Nov.
(2004).
Nagata K., Tsutsui S., Lee W., Ito K., Kamo M., Inoue Y., and播磨研究所 放射光科学総合研究センター
平成 17 年度 研究年報

Tanokura M.: "Crystal structure of carboxypeptidase 1 from
Thermus thermophilus", 20th Congress of the International
Union of Crystallography (IUCr2005), Florence, Italy, Aug.
(2005).
Ebihara A., Nakagawa N., Kanagawa M., Sato S., Agari Y.,
Maoka N., Iino H., Kashihara A., Kuroishi C., Masui R.,
Shirouzu M., Terada T., Miki K., Yokoyama S., andKuramitsu S.: "Progress in the whole cell project of a modelorganism, Thermus thermophilus HB8", 20th Congress of theInternational Union of Crystallography (IUCr2005), Florence,
Italy, Aug. (2005).

喜田 昭子，岡島 公司，森本 幸生，池内 昌彦，三木 邦夫:"青色光受容体タンパク質TII0078の結晶学的研究"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．
竹田 一旗，横田 直子，徳田 元，三木 邦夫: "大腸菌由来
リポタンパク質送体LolAのR43L変異体に見られる構造
変化"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．
大滝 証，荒川 孝俊，三木 邦夫，尾高 雅文，養王田 正文:"超好熱性古細菌由来アスパラギン酸ラセマーゼ変異体
及び基質複合体のX線結晶解析"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．

Kuramitsu S., Ebihara A., Kanagawa M., Nakagawa N., Masui R.,
Murayama K., Terada T., Shirouzu M., Miki K., andYokoyama S.: "Whole-cell project of Thermus thermophilus
HB8 toward atomic-resolution biology", 20th Congress of
the International Union of Crystallography (IUCr2005),
Florence, Italy, Aug. (2005).

渡部 聡，喜田 昭子，三木 邦夫: "鉄イオウクラスター生合成関連ABC ATPase SufCの結晶構造解析"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．

Kuramitsu S., Ebihara A., Nakagawa N., Fukui K., Kondou N.,
Masui R., Miki K., and Yokoyama S.: "Structural andfunctional whole-cell project for an extremely thermophilicmodel organism, Thermus thermophilus HB8", Thermophiles
2005, (Griffith University), Gold Coast, Australia, Sept.
(2005).

岡島 公司，喜田 昭子，福島 佳優，落合 有里子，柴田 穣，
片山 光徳，森本 幸生，渡辺 正勝，伊藤 繁，三木 邦夫，池内 昌彦: "好熱性シアノバクテリアの走光性の光受容体PixD (BLUFタンパク質)の光受容機構の変異導入
による解析"，第12回日本光生物学協会年会，(日本光生物学協会)，京都，8月 (2005)．

(国内会議)
福森 義宏，沼本 修孝，中川 太郎，喜田 昭子，笹山 雄一，
三木 邦夫: "有鬚動物 Oligobrachia mashikoi 巨大ヘモ
グロビンの立体構造と機能"，第32回生体分子科学討論会，神戸，6月 (2005)．
三木 邦夫: "Hi-Potential Iron-Sulfur Protein(HiPIP)の0.8 Å分
解能での結晶構造（[招待講演]：ワークショップ「蛋白質の結晶構造に観測される水和水の機能」）"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．
梅名 泰史，頼田 和子，松岡 毅，阿部 真琴，喜田 昭子，
福井 清，三木 邦夫，森本 幸生: "Aerococcus vividans 由
来L-乳酸酸化酵素(LOX)のArg-181変異体と野生体のX
線結晶構造解析"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，
6--7月 (2005)．
野中 剛，喜田 昭子，三浦 純，加藤 悦子，稲垣 言要，山崎 俊正，三木 邦夫: "イネ由来のN-acetyl-γ-glutamylphosphate reductase の結晶構造"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．
沼本 修孝，中川 太郎，喜田 昭子，笹山 雄一，福森 義宏，
三木 邦夫: "マシコヒゲムシ巨大ヘモグロビンの結晶構
造"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．
久野 玉雄，金 成勲，竹田 一旗，三木 邦夫: "高度好熱菌
Thermus thermophilus由来N-Acylamino Acid Racemaseの結晶構造"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月(2005)．
秋山 信彦，喜田 昭子，三木 邦夫: "高度好熱菌由来 aminoacid transporterのATP結合ドメインの結晶構造"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．
金 成勲，宮武 秀行，久野 玉雄，岩崎 わかな，三木 邦夫:"高度好熱菌由来フラビン拡散型NADH：フラビン酸化
還元酵素におけるフラビンの結合・解離機構"，第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．

喜田 昭子，岡島 公司，森本 幸生，池内 昌彦，三木 邦夫:"新規短鎖青色光受容体タンパク質PixDの結晶構造"，第12回日本光生物学協会年会，(日本光生物学協会)，京都，
8月 (2005)．
喜田 昭子，岡島 公司，森本 幸生，池内 昌彦，三木 邦夫:"好熱性シアノバクテリアのフラビン結合光受容体PixD(BLUFタンパク質) の結晶構造解析"，日本植物学会第69回大会，富山，9月 (2005)．
岡島 公司，喜田 昭子，福島 佳優，落合 有里子，柴田 穣，
片山 光徳，森本 幸生，伊藤 繁，三木 邦夫，池内 昌
彦: "好熱性シアノバクテリアのフラビン結合光受容体PixD (BLUFタンパク質) の光受容機構の変異導入による解析"，日本植物学会第69回大会，富山，9月 (2005)．
福森 義宏，沼本 修孝，中川 太郎，喜田 昭子，笹山 雄一，
三木 邦夫: "Oligobrachia mashikoiの400KDaヘモグロビ
ンの結晶構造と機能"，第78回日本生化学会大会，神戸，10月 (2005)．
喜田 昭子，岡島 公司，森本 幸生，池内 昌彦，三木 邦夫:"シアノバクテリア由来BLUFタンパク質PixD (T110078)の結晶構造"，第78回日本生化学会大会，神戸，10月(2005)．
高田 匠，藤井 紀子，下岡 正志，三木 邦夫:"MALDI-TOF-MSによるウサギ水晶体上皮由来培養細胞中での新規D型アミノ酸（D-β-型アスパラギン酸）含有タンパク質の同定"，第78回日本生化学会大会，神戸，10月 (2005)．
岡島 公司，喜田 昭子，福島 佳優，落合 有里子，柴田 穣，
片山 光徳，森本 幸生，伊藤 繁，三木 邦夫，池内 昌
彦: "好熱性シアノバクテリアThermosynechococcus
elongatus BP1のPixD (T110078)のBLUFドメインの光受容機構の解析"，第78回日本生化学会大会，神戸，10月(2005)．

播磨研究所 放射光科学総合研究センター
平成 17 年度 研究年報

圓山 大介，西谷 優一，野中 剛，喜田 昭子，深海 隆明，
曽我 部智，三尾 俊之，岡部 尚文，岡部 とし子，三木
邦夫: "Candida albicans由来 UDP-N-アセチルグルコサ
ミンピロホスホリラーゼにおける構造変化"，第43回日
本生物物理学会年会，(日本生物物理学会)，札幌，11月(2005)．
岡島 公司，喜田 昭子，福島 佳優，落合 有里子，柴田 穣，
片山 光徳，森本 幸生，伊藤 繁，三木 邦夫，池内 昌
彦: "シアノバクテリアの新規青色光受容体PixDの構造，光受容機構の解析"，第43回日本生物物理学会年会，(日本生物物理学会)，札幌，11月 (2005)．
長尾 秀実，杉山 歩，山本 哲徳，高松 佑一郎，福森 義宏，
沼本 修孝，三木 邦夫: "シミュレーションによるマシコ
ヒゲムシ巨大ヘモグロビンの構造研究"，第43回日本生物物理学会年会，(日本生物物理学会)，札幌，11月 (2005)．
木田 宗志，飯野 均，中川 紀子，久野 玉雄，藤橋 雅宏，
喜田 昭子，三木 邦夫: "フェニル酢酸の異化に関わる
Paaタンパク質群の結晶学的研究"，第43回日本生物物理学会年会，(日本生物物理学会)，札幌，11月 (2005)．
曽佐 顕，中村 顕，小森 博文，喜田 昭子，三木 邦夫: "高度好熱菌由来NAD(P)H依存性酸化還元センサーリプレ
ッサーp25の結晶構造"，第43回日本生物物理学会年会，(日本生物物理学会)，札幌，11月 (2005)．
喜田 昭子，石田 哲夫，田中 裕之，森本 幸生，堀池 喜八郎，三木 邦夫: "二原子酸素添加酵素メタピロカテカー
ゼの阻害剤複合体の結晶構造"，第43回日本生物物理学会年会，(日本生物物理学会)，札幌，11月 (2005)．
沼本 修孝，中川 太郎，喜田 昭子，笹山 雄一，福森 義宏，
三木 邦夫: "（招待講演）巨大ヘモグロビンの分子会合機構"，第43回日本生物物理学会年会シンポジウム「生体超分子の形態形成と機能発現」，(日本生物物理学会)，
札幌，11月 (2005)．
中川 紀子，海老原 章郎，金川 真由美，増井 良治，三木 邦
夫，横山 茂之，倉光 成紀: "高度好熱菌Thermus
thermophilus HB8の構造プロテオミックスの進捗状況"，
文部省科研費補助金特定領域研究「統合ゲノム」第7回
ワークショップ ｢微生物ゲノム研究のフロンティア」，
木更津，3月 (2005)．
海老原 章郎，中川 紀子，金川 真由美，佐藤 伸哉，上利 佳
弘，真岡 伸子，飯野 均，柏原 愛子，黒石 千寿，増井良治，白水 美香子，寺田 貴帆，三木 邦夫，横山 茂之，
倉光 成紀: "高度好熱菌Thermus thermophilus HB8をモデル生物とした「丸ごと一匹プロジェクト」の進捗状況"，
第5回日本蛋白質科学会年会，福岡，6--7月 (2005)．
木田 宗志，喜田 昭子，三木 邦夫: "高度好熱菌由来
4-oxalocrotonate tautomeraseの結晶構造"，理研シンポジ
ウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，播磨，8月 (2005)．
渡部 聡，喜田 昭子，三木 邦夫: "鉄イオウクラスター生合成関連ABC ATPase SufC の結晶構造"，理研シンポジウ
ム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，播磨，8月 (2005)．
秋山 信彦，喜田 昭子，三木 邦夫: "高度好熱菌由来aminoacid transporterのATP結合ドメインの結晶構造"，理研シンポジウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，播磨，8月 (2005)．
沼本 修孝，喜田 昭子，三木 邦夫: "Thermus thermophilus
HB8由来シャペロニン10 (Cpn10，co-chaperonin) の結晶
構造"，理研シンポジウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，播磨，8月 (2005)．
曽佐 顕，中村 顕，小森 博文，喜田 昭子，三木 邦夫: "高度好熱菌由来NAD(H)依存性酸化還元センサーリプレッ
サーp25の結晶構造"，理研シンポジウム「高度好熱菌丸
ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，播磨，8月(2005)．
永田 宏次，大塚 淳，市原 洋祐，飯野 均，海老原 章郎，
田之倉 優: "独特の4ヘリックスバンドルトポロジーを有する推定金属依存性加水分解酵素Bacillus subtilis YfiTと類似した構造を有するTT2238の結晶構造解析"，理研
シンポジウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，播磨，8月 (2005)．
久野 玉雄，金 成勲，竹田 一旗，上利 佳弘，三木 邦夫: "高度好熱菌由来N-アシルアミノ酸ラセマーゼの結晶構
造"，理研シンポジウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジ
ェクト」第4回連携研究会，播磨，8月 (2005)．
吉瀬 智康，竹田 一旗，久野 玉雄，三木 邦夫: "高度好熱菌Thermus thermophilus HB8由来probable enoyl-CoA
hydrataseの結晶学的研究"，理研シンポジウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，播磨，
8月 (2005)．
竹田 一旗，三木 邦夫: "高度好熱菌由来のペリプラズム基
質結合タンパク質の結晶構造解析"，理研シンポジウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，播磨，8月 (2005)．
金 成勲，宮武 秀行，久野 玉雄，岩崎 わかな，三木 邦夫:"高度好熱菌由来フラビン拡散型NADH：フラビン酸化
還元酵素におけるフラビンの結合･解離機構"，理研シンポジウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回
連携研究会，播磨，8月 (2005)．
岩崎 わかな，三木 邦夫: "高度好熱菌由来Stationary phasesurvival protein SurEの結晶構造"，理研シンポジウム「高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト」第4回連携研究会，
播磨，8月 (2005)．
海老原 章郎，中川 紀子，金川 真由美，佐藤 伸哉，上利 佳
弘，真岡 伸子，飯野 均，柏原 愛子，黒石 千寿，増井良治，白水 美香子，寺田 貴帆，三木 邦夫，横山 茂之，
倉光 成紀: "高度好熱菌Thermus thermophilus HB8をモデル生物とした「丸ごと一匹プロジェクト」の進捗状況"，
第78回日本生化学会大会，神戸，10月 (2005)．
中川 紀子，海老原 章郎，金川 真由美，増井 良治，三木 邦
夫，横山 茂之，倉光 成紀: "高度好熱菌丸ごと一匹プロ
ジェクトの進捗状況"，第6回極限環境微生物学会年会，
東京，11月 (2005)．
市原 洋佑，大塚 淳，井上 由美子，永田 宏次，田之倉 優:"高度好熱菌Thermus thermophilus HB8由来probable zincproteaseの構造解析"，第28回日本分子生物学会年会，福

播磨研究所 放射光科学総合研究センター
平成 17 年度 研究年報

岡，12月 (2005).

播磨研究所 放射光科学総合研究センター
平成 17 年度 研究年報