文部科学省タンパク3000 プロジェクト

第 5 回産学連携フォーラム in 仙台

目次

プログラム
2

遺伝情報デコードシステム解明へ向けたプロテオミクス解析
招待講演者：五十嵐和彦（東北大学）

3タンパク 3000 プロジェクト個別的解析プログラム「翻訳後修飾と輸送」の成果
中核機関代表者：若槻壮市（高エネルギー加速器研究機構）

9タンパク質フォールドの積木細工と医薬品への展開
東北大学よりの講演：熊谷泉（東北大学）17

蛋白質立体構造からの創薬を目指して
─発現から薬物設計まで
企業講演者：杉尾 成俊（ゾイジーン株式会社）23

タンパク質立体構造情報にもとづく機能推定
─ RNA 結合タンパク質推定を中心に─
各機関分担者：由良敬（日本原子力研究開発機構）

29

タンパク質立体構造情報の産業的インパクト企業講演者：鈴木榮一郎（味の素株式会社）37

細菌膜孔形成毒素の 3D 構造解析から解明された膜孔形成機構
東北大学よりの講演：神尾好是（東北大学名誉教授）

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日本における Chemical Biology 研究
招待講演者：長野哲雄（東京大学）

53

展示企業一覧／ポスター一覧
591

文部科学省タンパク3000 プロジェクト「第 5 回産学連携フォーラム in 仙台」
プログラム
主催：文部科学省／タンパク 3000 プロジェクト産学連携フォーラム実行委員会

共催：蛋白質構造解析コンソーシアム

後援：日本製薬工業協会／東北大学

会

場：仙台国際センター 2 階

展示ホール「桜」

日時： 2006 年 6 月 30 日（金）フォーラム 10：30 〜 17：00

仙台市青葉区青葉山
交流会 17：15 〜 19：00

参加費：無料
10:30~10:35

主催者挨拶

文部科学省

10:35~10:45

来賓挨拶

東北大学総長10:45~10:55

タンパク 3000 プロジェクト概要
実行委員長

10:55~11:25

吉本 高志

田之倉 優（東京大学）

遺伝情報デコードシステム解明へ向けたプロテオミクス解析
招待講演者：五十嵐

11:25~11:45

和彦（東北大学）

タンパク 3000 プロジェクト個別的解析プログラム「翻訳後修飾と輸送」の成果
中核機関代表者：若槻壮市（高エネルギー加速器研究機構）

11:45~13:00

休憩

13:00~13:20

タンパク質フォールドの積木細工と医薬品への展開
東北大学よりの講演：熊谷13:20~13:50

蛋白質立体構造からの創薬を目指して─発現から薬物設計まで
企業講演者：杉尾

13:50~14:10

泉（東北大学）成俊（ゾイジーン株式会社）

タンパク質立体構造情報にもとづく機能推定
─ RNA 結合タンパク質推定を中心に─
各機関分担者：由良 敬（日本原子力研究開発機構）

14:10~14:40

タンパク質立体構造情報の産業的インパクト企業講演者：鈴木

14:40~15:00

榮一郎（味の素株式会社）

細菌膜孔形成毒素の 3D 構造解析から解明された膜孔形成機構
東北大学よりの講演：神尾15:00~16:25

ポスターセッション

16:25~16:55

日本における Chemical Biology 研究
招待講演者：長野

16:55~17:00

閉会の挨拶

17:15~

交流会

2

実行副委員長好是（東北大学名誉教授）

哲雄（東京大学）

西島 和三（持田製薬株式会社）

招待講演

産学連携
フォーラム
in 仙台

遺伝情報デコードシステム解明へ向けたプロテオミクス解析五十嵐

和彦（いがらし・かずひこ）

東北大学大学院医学系研究科生物化学分野教授。医学博士。

1987 年 3 月 東北大学医学部卒業
1991 年 3 月 東北大学大学院医学研究科修了（第一医化学）
1991 年 4 月 シカゴ大学博士研究員
1993 年 3 月 東北大学医学部助手（第二医化学）
1995 年 10 月 筑波大学先端学際領域研究センター 講師
1998 年 4 月 東北大学医学部助教授（医化学分野）
1999 年 9 月 広島大学医学部教授（生化学第二講座）
2005 年 4 月より現職
1998 年
2006 年

日本生化学会奨励賞
日本学術振興会賞

3遺伝情報デコードシステム解明へ向けたプロテオミクス解析
五十嵐 和彦（東北大学大学院医学系研究科）

遺伝情報デコードシステム
人を含む全ての生命体は、そのゲノムに書き込まれた遺伝情報をベースとした生涯をおくる。
ヒトゲノムプロジェクトにより、私たちの持つゲノムDNA はほぼ解読され、約 2 万 5000 個の遺伝子を有すると推定されている。しかし、この遺伝情報がどのようにして個体を作り出し、一生を全うする上でどのように働くのか、未知の部分が多く残っている。ゲノムが生命を支える
基本メカニズムの一つは、プログラム通りにゲノムの情報を正確に読み出すこと、そして同時に、様々な生活環境に応じて読み出す情報の量・質を柔軟に調節することにあると考えられる。
例えば、普段私たちが口にする食事によっても遺伝子の発現は刻々と変化し、精神的ストレスが遺伝子発現に影響を与える可能性も浮上している。このような臨機応変に遺伝情報を読み出すシステム（デコードシステム）の全体像を理解することを目指し、文部科学省特定領域研究「遺伝情報デコード」が開始された。その第一の目標は、遺伝子発現のスイッチ―蛋白質（転写因子）やクロマチン（DNA が格納用蛋白質により折りたたまれたもの）の構造を調節する因子などが互いに結合して形成する複合体―を同定し、その機能を探ることにある。第二の目標は、細胞内シグナル伝達系、遺伝子スイッチ、そして、スイッチによって作動する標的遺伝子セットが作り出す蛋白質・遺伝子ネットワークを、細胞分化やホルモン作用などの生命現象に注目して解明することにある。現在 49 研究チームが遂行している一連の研究により、全ての細胞に存在する均一なゲノムから必要な遺伝情報が解凍され、多様な生命現象が紡ぎ出される仕組みの一端が解明されるものと期待される。

研究例 転写因子 Bach1-p53 複合体による癌抑制システムの制御
Bach1 はグロビン遺伝子やヘムオキシゲナーゼー1 遺伝子などの発現を抑える転写抑制因子である。ヘムオキシゲナーゼー1 は抗酸化ストレス防御の重要な酵素であり、Bach1 ノックアウト
マウスでは同酵素が非ストレス時にも高発現することから、Bach1 は酸化ストレス応答のブレーキと言える。また、Bach1 ノックアウトマウスでは動脈硬化や心筋梗塞など、酸化ストレスが関与する病態が軽減することから、Bach1 はヒトでもこれら病態を左右する可能性がある。
Bach1 は単独では DNA に結合できず、Maf 癌因子ファミリーとヘテロ二量体を形成することにより、DNA 結合能を獲得する。Bach1 の作用機構を解明するために、Bach1 複合体の精製を試みた。エピトープ付加 Bach1 を発現するマウス赤白血病細胞（MEL）株を樹立し、8L から
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招 待 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

16L の大量培養を行い、核抽出液を得た。その後、エピトープに対する抗体ビーズを用いてア
フィニティー精製を行い、さらにグリセロール密度勾配遠心にて複数の Bach1 複合体を分離した。その構成要素を質量分析計などで解析したところ、予想通り Maf ファミリーの MafK や
MafG が含まれるとともに、ヒストン修飾酵素やコリプレッサーなども見い出された。現在、これら構成要素の機能解析を試みている。さらに、予想外なことに p53 癌抑制因子も含まれていた。p53 はDNA 損傷などにより誘導され、細胞周期の停止、細胞の老化、そしてアポトーシスなどを引き起こすことにより癌化を防ぐ。Bach1 複合体に p53 が含まれる事実は、Bach1 が p53
癌抑制システムにおいても何らかの作用を有することが示唆される。この可能性を、Bach1 ノックアウト細胞などを用いて解析を進めているので、その知見などを紹介し、酸化ストレス応答システムと癌抑制システムの連携について、蛋白質複合体の視点から討論したい。

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五十嵐和彦招 待 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

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no.12

中核機関代表者講演

産学連携
フォーラム
in 仙台

タンパク 3000 プロジェクト
個別的解析プログラム「翻訳後修飾と輸送」の成果

若槻

壮市（わかつき・そういち）

高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所教授。放射光科学研究施設長。
構造生物学研究センター長。東京大学新領域メディカルゲノム専攻客員教授。
東京大学放射光科学研究連携機構生命科学研究部門長兼任。

1982 年 東京大学工学部化学工学科卒業
1984 年 東京大学大学院工学系研究科化学工学専攻修士課程修了
1990 年 スタンフォード大学化学科博士課程修了（Ph.D in Chemistry）
1990 年 オックスフォード大学ポスドクフェロー
1994 年 European Synchrotron Radiation Facility ビームラインサイエンティスト、同年ビームライン責任者
1999 年 ESRF Macromolecular Crystallography Group グループリーダー
2000 年 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グループリーダー
2003 年 構造生物学研究センターを立ち上げセンター長
2006 年 放射光科学研究施設長、東京大学新領域メディカルゲノム専攻客員教授、
東京大学放射光科学研究連携機構生命科学研究部門長兼任
2000 年〜 2001 年 理研播磨 Spring-8 客員研究主幹
2002 年〜文部科学省タンパク 3000 プロジェクト拠点代表者
主な著書は、 Impact of insertion devices on macromolecular crystallography 、UNDULATORS, WIGGLERS AND APPLICATION（分担執筆）、「国際マヴェリックへの道」（分担執筆）

9タンパク 3000 プロジェクト個別的解析プログラム「翻訳後修飾と輸送」の成果
若槻 壮市（高エネルギー加速器研究機構）

本チームはタンパク質の細胞内小胞輸送、脂質選択的輸送、糖鎖修飾に主眼をおいた翻訳後修飾をターゲットとして、タンパク−タンパク、タンパク−糖鎖、タンパク−脂質の相互作用の解析を進めている。これらの分子間相互作用の研究において、細胞分子生物学的機能解析と放射光 X 線結晶・ NMR 構造解析を両輪としながら、X 線小角散乱、表面プラズモン共鳴、質量分析等も積極的に取り入れている。中核機関である高エネ機構・構造生物学研究センターでは、その中でも特に放射光 X 線を用いたタンパク質の構造解析用ビームラインの開発、設計、
建設、大学共同利用、産学利用等の施設運用を行うとともに、構造解析ビームラインを用いた構造生物学研究、産官学連携研究を行っている。本講演では、まずタンパク質複合体の放射光X 線結晶構造解析で必要となる様々な技術について現状と次世代放射光源を含めた将来展望について述べる。また、大型放射光の産業利用を促進するため、現在進めている製薬関連企業との共同研究や構造生物ビームラインの利用をこれまで以上に進め、東日本における製薬、食品、化学関連企業の産学利用・産学官連携の中核となることを目指している。
次に、これらの技術を用いて行った、翻訳後修飾（特に糖鎖修飾）と細胞内小胞輸送系におけるマルチドメインタンパク質の構造プロテオミクスについて紹介する。ここで対象となるタン
パク質は、親和性はそれほど高くない（Kd=1 〜数百μM）ものの、選択性が高く、かつトランジエントな相互作用を対象とすることが多く、複合体タンパク質の（共）発現、精製が困難であるだけでなく、構造解析に耐えうる結晶を得ることが困難な場合が多い。GGA［1-8］、Tom1［9］、Hrs［10］、ユビキチン［8-10］、Emp46p, Emp47p［11］など小胞体、ゴルジ体、エンドソー
ム、リソソーム等の輸送系で働くアダプタータンパク質や、糖転移酵素［12-14］、ヒト由来シア
リダーゼ［15］などの糖鎖関連タンパク質についていくつか具体例を挙げ、構造解析と機能解析の密接な連携により細胞生物学的理解が進んできた過程をたどる。特に、これらの過程で重要となる、相互作用としては弱いが、選択性のあるタンパク−タンパク相互作用に焦点を当て、複合体や糖タンパク質糖鎖の構造解析にX 線だけでなく、NMR、質量分析、いろいろな生化学実験を組み合わせた解析を行った例を紹介する。今後の方向性としては、先天性筋ジストロフ
ィー、心臓病、がん、糖尿病などの重篤な病気に関連したタンパク質や、そこで重要となる脂質、糖鎖などの翻訳後修飾やタンパク質輸送の作用機序の解明を目指すとともに、解析の困難なターゲットに対応した結晶構造解析の方法論・技術開発も重点的に行っていく。
参考文献［1］K. Nakayama & S. Wakatsuki, Cell Struct. Funct. 28, 431, 2003
［2］T. Shiba et al.,Nature 415, 937, 200210

中 核 機 関 代 表 者 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

［3］T. Shiba et al.,Traffic 5, 437, 2004
［4］T. Shiba et al., Nature Structural Biology 10, 386, 2003
［5］Y. Shiba et al., J. Biol. Chem. 279, 7105, 2004
［6］T. Nogi et al., Nature Structural Biology 9, 527, 2002
［7］M. Kawasaki et al., Current Opinion in Structural Biology 15, 681, 2005［8］M. Kawasaki et al., Genes Cells 10, 639, 2005［9］M. Akutsu et al., FEBS Letters 579, 5385, 2005［10］S. Hirano et al., Nature Structural and Molecular Biology 13, 272, 2006［11］T. Satoh et al., J. Biol. Chem. 281, 10410, 2006.
［12］S. Kakuda et al., J. Biol. Chem. 279, 22693, 2004.
［13］T. Shiba et al., PROTEINS: Structure, Function, and Bioinformatics, in press.
［14］T. Kubota et al., J. Mol. Biol. 359, 708, 2006
［15］L. Chavas et al., J. Biol. Chem. 280, 469, 200511

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若槻

壮市

中 核 機 関 代 表 者 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

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若槻

壮市

中 核 機 関 代 表 者 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

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東 北大学よ りの講 演

産学連携
フォーラム
in 仙台

タンパク質フォールドの積木細工と医薬品への展開熊谷泉（くまがい・いずみ）東北大学大学院工学研究科バイオ工学専攻教授。理学博士。

1972 年 3 月 東京大学教養学部基礎科学科卒業
1977 年 3 月 東京大学大学院理学系研究科博士課程修了
1977 年 4 月 日本学術振興会奨励研究員
1978 年 4 月 三菱化成生命科学研究所特別研究員
1980 年 11 月 マックスプランク分子遺伝学研究所・ベルリン自由大学博士
研究員
1983 年 7 月 東京大学工学部工業化学科助手
1991 年 7 月 東京大学工学部工業化学科助教授
1995 年 4 月より現職
1983 年以来、遺伝子工学による新機能蛋白質の作製と機能・構造解析に従事。現在は組換え抗体の創製と応用研究を展開している。

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タンパク質フォールドの積木細工と医薬品への展開
熊谷 泉（東北大学大学院工学研究科）

多くのタンパク質が分子量 1 〜 2 万のフォールドから構成されていることは広く認識されている。歴史的には、免疫グロブリンの構造解析から提案された概念であり、免疫グロブリンフォールドは典型的な基本フォールドである。遺伝子組換え技術の発展により、このフォールドを基本単位として、様々な構造フォーマット
が考案、作製され、機能解析されるようになっている。これらは、免疫グロブリンフォールドという安定なタンパク質構造・機能単位の融合方法を変化させることによって、多種多様な構造フォーマットを実現でき、新機能を創出できている、といってよいであろう。また、このフォールドをプラットフォームとして、その相補性決定領域（CDR）のアミノ酸残基を変化させて、低分子から細胞表面に至るまで多種多様の標的分子に対する高い特異性・親和性を創出する分子機構は、分子認識あるいは分子設計という観点からも今なお興味深いところである。
抗体は、タンパク質医薬品市場の上位に名を連ねるなど、その高い抗原特異性及び機能性から分子標的医薬として脚光を浴びている。現在、19 種類の抗体医薬が上市されているが、何れもIgG 型である。演者の研究グループでは、免疫グロブリンフォールド（Ig フォールド）の人工的組み合わせによる、多機能抗体の開発と利用に取組んできた。

Ig フォールドのスワッピング― diabody とがん免疫治療―
2 種類の一本鎖抗体の可変領域の片方をもう一方のものと置き換えて構築する最小の組換え型二重特異性抗体（diabody）に着目し、がん免疫療法へ展開してきた。この diabody の構築法はタンパク質におけるフォー
ルドのスワッピングの応用と位置づけることができる。
上皮増殖因子受容体（ErbB1）は、がん細胞の増殖、血管新生、アポトーシス回避、転移などに関係し、その発現量と悪性度の相関性は極めて高いといわれており、がん治療薬の標的として優れている。このような観点から、抗 ErbB1 抗体として抗体 528 をとりあげ、その可変領域をヒト化し、ヒト化した抗 CD3 抗体
OKT3 可変領域との組み合わせによりヒト化 Ex3 diabody を構築した。ヒト化 Ex3 diabody は、活性化 T-リン
パ球（T-LAK）を併用した in vitro 細胞傷害性試験において、極めて低濃度でがん細胞に対する傷害活性を示した。またヒト胆管癌移植 SCID マウスを用いた in vivo 治療モデル実験において、T-LAK 単独を投与した群に比べ顕著な腫瘍の縮退効果が見られた（ Cancer Immunol. Immunother., 53, 497-504（2004）、 Clin CancerRes.（2006）印刷中）。以上の基礎的知見を基盤として、ヒト化 Ex3 diabody の臨床応用への展開を目指している。

Ig フォールドの機能変換と立体構造情報
抗体医薬は分子標的医薬としては理想的であることが再認識されつつあるが、大量投与の必要性から、薬剤の確保が大きな問題である。この点を克服する方策の一つは、高機能化をはかることだと思われる。抗体の抗原結合部位の改変を通じて、抗原に対する親和性の向上が高機能化に結びつくと期待される。この目的

18

東 北 大 学 よ り の 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

のためには立体構造情報は極めて有用である。演者の研究グループでは、モデル抗体として抗リゾチーム抗体 HyHEL-10 と抗原複合体の立体構造解析を行い（J. Biol. Chem., 274, 27623-27631（1999））、抗原結合部位の立体構造情報から、CDR の一部に無作為変異を導入し、人工選択系を利用することにより、エピトープ構造が異なる相同抗原に対して充分な親和性を創出することができた（J. Biol. Chem., 275, 12813-12820（2000）、J. Biol. Chem., 278, 24929-24936（2003））。この手法を上記のヒト化抗 ErbB1 抗体 528 にも適用しつつある。
ヒト化抗体 528 の可変領域の立体構造情報に基づき、H 鎖 CDR の溶媒接触領域に無作為変異を導入し、人工選択を行った。その結果、1 アミノ酸残基の置換で一桁近い親和性の向上が達成された。この変異をヒト
化 Ex3 diabody に導入することにより高機能化が実現できると思われる。

Ig フォールドの多価化と高機能化
IgG 型抗体は抗原結合部位を 2 ヶ所持ち、抗原結合においてアビディティー効果を有することが良く知られている。そこで、ヒト化 Ex3 diabody をヒト IgG1 の Fc 領域に融合した新規二重特異性抗体を作製した。
Ex3 diabody-Fc は in vitro 細胞傷害性試験において一桁以上の高活性を示し、マウスを用いた in vivo 治療モデル実験においても、単独投与で充分な抗腫瘍活性を観測している。

このような、Ig フォールドの高機能化とそれらの積木細工により構築した多機能抗体の次世代抗体医薬としての進展に期待したい。

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熊谷

泉

東 北 大 学 よ り の 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

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no.12

企業講演

ゾイジーン株式会社

産学連携
フォーラム
in 仙台

蛋白質立体構造からの創薬を目指して─発現から薬物設計まで

杉尾

成俊（すぎお・しげとし）

ゾイジーン株式会社構造解析事業部事業部長。薬学博士。

1980 年 3 月 東京理科大学薬学部製薬学科卒業
1985 年 3 月 大阪大学大学院薬学研究科博士課程修了（薬学博士）
1985 年 4 月 株式会社ミドリ十字入社
1990 〜 1993 年 米国 Brandeis University 客員研究員
1991 年 4 月 株式会社ミドリ十字 中央研究所主任研究員
1997 年 3 月 株式会社ミドリ十字退職
1997 年 4 月 三菱化学株式会社入社。横浜総合研究所主任研究員
2002 年 1 月 ゾイジーン株式会社 グループリーダー
2003 〜 2004 年 京都大学化学研究所客員助教授
2005 年 4 月 ゾイジーン株式会社 構造解析ビジネスユニット主管
2006 年 1 月より現職
2006 年 4 月 株式会社三菱化学科学技術研究センター テーマリーダー
2006 年 4 月 横浜市立大学大学院国際総合科学研究科客員教授
専門は構造生物学、蛋白質科学。特に X 線結晶構造解析。現在は構造生物学の創薬への応用と新技術開発に関心を持つ。

23

蛋白質立体構造からの創薬を目指して
─発現から薬物設計まで
杉尾 成俊（ゾイジーン株式会社）概要
疾病標的蛋白質の立体構造を基にした分子設計は創薬研究における重要な基盤技術となっており、化合物の設計技法と標的蛋白質の 3 次元構造解析がその成否を決定すると考えられる。構造ゲノム科学におけるハイスループット技術開発は蛋白質の 3 次元構造解析を大幅に加速しているが、蛋白質の結晶構造解析においては、良質な結晶を得るための技術が特に注目されている。ゾイジーンでは蛋白質の発現から結晶構造解析に関連した各種の技術開発を実施すると共に、4 年間で 20 種類のヒト創薬標的蛋白質と 10 種類の微生物等
由来の蛋白質の結晶構造解析に成功している。本講演では、これらの技術を紹介すると共に、化合物設計技法への取り組みについても言及する。

小麦胚芽無細胞蛋白合成系
無細胞蛋白合成系は、RNA ポリメラーゼによる鋳型 DNA の転写反応（mRNA の生成）と、リボゾームによるmRNA の翻訳（蛋白質の合成）を試験管内で行う蛋白発現系である。PCR により直鎖状鋳型 DNA を作ればベクター構築が不要であり、細胞破砕等の煩雑な操作が不要なため、少量多品種の同時発現検討に向いている。また、シャペロンや可溶化補助剤を合成反応液に直接添加できるため、種々の合成条件を的確かつ高速に検討できる。ジスルフィド結合を有する分泌蛋白質の発現にも、反応系の酸化還元状態を制御する等により対応可能となっている。
特に、小麦胚芽無細胞蛋白合成系は蛋白合成阻害因子、蛋白分解酵素、翻訳後修飾酵素などを殆ど含まないため、分解や修飾を受けない蛋白質を多量に調製するのに適している。また、蛋白質合成速度が比較的遅いため、他の無細胞蛋白合成系に比べて合成された蛋白質分子のフォールディングが良好と言われており、物理化学的に均質な蛋白質を必要とする構造解析用の大量試料調製にも適している。ゾイジーンでは高活性な小麦胚芽抽出液製造技術や新規合成方法等の利用技術の確立に努めてきた。その結果、ヒトcDNA クロー
ンライブラリに含まれる数千種類の蛋白質を小麦胚芽無細胞蛋白合成系で発現検討し、7 割程度が可溶性発現することを確認した。また、数百種類の創薬標的蛋白質についての機能解析や、6 種類の蛋白質の結晶構
造解析に成功している。

可溶性発現配列の選択
薬物分子の設計に必要な標的蛋白質の3 次元構造を迅速に決定する方法として、機能ドメインの切り出しがある。可溶性に優れた機能性ドメインの切断箇所を推定するため、類縁蛋白質のアミノ酸配列解析にホモロジーモデルからの 3 次元構造情報を加味した in silico 蛋白質可溶性予測法を開発した。予想された切断箇所を有するトランケート型蛋白質に複数の精製タグを融合させた組み合わせを PCR で増幅して直鎖状鋳型
DNA を調製し、小麦胚芽無細胞蛋白合成系により全ての精製タグ融合トランケート型蛋白質を並列合成し、得られた粗精製蛋白質につき可溶性合成量と均質性の簡易評価を実施している。適正な精製タグと発現配列の組み合わせを選択することにより、不溶化や凝集性による結晶化の失敗を回避できるようになった。また、24

企 業 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

上記一連の作業を迅速かつ省力化するため、96 穴プレートフォーマット対応の自動分注装置を用いて、PCR
反応準備・転写反応・翻訳反応・粗精製・電気泳動ゲルへの試料添加の各工程を自動化した。

結晶化技術
沈殿剤溶液調製、結晶化、結晶観察の 3 工程で専用装置を開発・導入し、迅速化と高精度化、微量化、省力化を同時に達成した。まず、沈殿剤溶液を結晶化プレートの各ウェルに直接調製する自動分注装置を開発した。100 種類のストック溶液から任意のものを0.5 〜 100μL 注入でき、独自スクリーニングキットの開発
や、蛋白質毎の最適化での特注溶液セットの調製などに広く利用している。独立した 100 チャネルの非接触分注機構によって相互汚染なしに結晶化プレートに 96 種類の任意条件を 15 分間で作成できる。次に、沈殿剤溶液と蛋白質溶液を 100nL ずつ混合分注して母液を 4 分間で作成する自動分注装置を導入し、蛋白質溶
液の消費量を手作業の 1/10 とした。また、5 ℃と 20 ℃の恒温槽を有する自動結晶観察装置を導入し、結晶化条件スクリーニングや最適化における母液状態の経時変化を自動記録している。
一方、実験結果の評価・解析・実験計画策定等の作業は、熟練した研究者の力量に依存していたため、自動装置の導入のみでは結晶化条件の発見と最適化の全工程を迅速に行うことは困難である。そこで、結晶観察装置に蓄えられた実験条件・結果のデータベースを数理モデルにより解析し、最適な結晶化条件を得るための研究者支援ソフトウェア群を Windows2000/XP 上で構築した。また、市販の結晶化スクリーニングキットに含まれる条件は統計的に大きく偏っており、良質な統計モデルを構築しにくい一因と考えられた。そこで、選択した化合物の出現頻度を平滑化して各条件間の統計的距離を最大化したランダムスクリーニング
キットを作成し、実際の結晶化に活用している。

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ゾイジーン株式会社

企 業 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

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各機関分担者講演

産学連携
フォーラム
in 仙台

タンパク質立体構造情報にもとづく機能推定
─ RNA 結合タンパク質推定を中心に─由良敬（ゆら・けい）日本原子力研究開発機構システム計算科学センター
シミュレーション技術開発室量子生命情報解析チーム研究副主幹。
理学博士。

1988 年 3 月 早稲田大学理工学部応用物理学科卒業
1990 年 3 月 早稲田大学大学院理工学研究科物理学及び応用物理学専攻
修士課程修了1993 年 3 月 名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻博士後期課程修了
1993 年 4 月 名古屋大学理学部助手
1996 年 4 月 名古屋大学大学院理学研究科助手
2002 年 1 月 日本原子力研究所計算科学技術推進センター量子生命情報解析グループ研究員
2003 年 4 月 日本原子力研究所計算科学技術推進センター量子生命情報解析グループ副主任研究員
2004 年 4 月 日本原子力研究所計算科学技術推進センター量子生命情報解析グループ副主任研究員（サブグループリーダー）
2005 年 10 月〜現在 日本原子力研究開発機構システム計算科学センターシミュレーション技術開発室
量子生命情報解析チーム（チームリーダー）29

タンパク質立体構造情報にもとづく機能推定
─ RNA 結合タンパク質推定を中心に─
由良 敬（日本原子力研究開発機構 システム計算科学センター
シミュレーション技術開発室 量子生命情報解析チーム）

ゲノム塩基配列読み取り後の研究により、ヒトゲノムにどのようなアミノ酸配列をもつタン
パク質がコードされているかが、徐々に明らかにされてきている。同時に、これらのタンパク質が担っている機能の解析も進められている。タンパク質は立体構造を形成して機能することより、タンパク質の立体構造を決定するプロジェクトもタンパク質の機能解析の一環と位置づけることができる。しかし、タンパク質の立体構造とゲノム塩基配列のみが与えられたときに、タンパク質の機能を導出することは、一般的には容易なことではない。タンパク質の立体構造などからその機能を推定する手法の開発は、バイオインフォマティクスにおける大きな課題のひとつである。
我々の研究チームでは、ゲノム塩基配列とタンパク質の立体構造が与えられたときに、どのようにしてタンパク質の機能を推定するかを研究している。ここでは、この研究の重要な部分として展開している RNA と相互作用するタンパク質のRNA 界面の推定法を取り上げる。
トランスクリプトーム解析により、タンパク質をコードしていないRNA が、既知機能性 RNA
以外にも数多く転写されていることが判明してきている。これらの RNA はノンコーディング
RNA（ncRNA）と総称される。マウスでは、ncRNA が約 16,000 同定されており、これらの大部分は何らかの機能を持っていると考えられている。ヒトでは、少なくとも約 1,380 の ncRNA が存在することが判明している。これら ncRNA や機能性 RNA は、タンパク質と相互作用して機能する。よく知られているリボソームは、リボソーム RNA（rRNA）と 50 個をこえるタンパク質との複合体であり、スプライソソームは、核内低分子 RNA（snRNA）と非常に多くのタンパク質との複合体と考えられている。転写後の真核生物 mRNA はリボソームによって翻訳されるまでに、多くのタンパク質核酸複合体と相互作用しながら加工を受け輸送される。RNA と相互作用するタンパク質は、ヒトの場合、2,500 以上存在するという推定もある。
RNA がタンパク質と相互作用することで機能していることより、RNA とタンパク質との複合体立体構造が機能の理解に必要となる。しかし RNA と相互作用するタンパク質の立体構造が
RNA との複合体で決定される例は多くはない。そこでタンパク質の立体構造からRNA がどのよ
うに相互作用するかを推定することが重要となる。DNA とタンパク質の相互作用面に関する構造バイオインフォマティクス解析は非常に多くなされているが、RNA とタンパク質の相互作用30

各 機 関 分 担 者 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

の解析は、データが数少なかったためにあまり行われていなかった。しかし最新のタンパク質立体構造データベースにはタンパク質と RNA の複合体構造が 90 種類程度存在することより、
RNA とタンパク質の相互作用が、DNA とタンパク質の相互作用同様、統計的解析の対象となり得る状況にあることがわかった。
そこで本研究では、タンパク質とRNA との複合体構造を推定する第一歩として、タンパク質
表面の RNA 相互作用部位推定を試みた。構造既知のタンパク質 RNA 複合体から RNA との界面の特徴を捉えるために、タンパク質表面における界面の広さ、および界面にあらわれるアミノ酸残基種の違いを統計的に解析することで、界面の特徴を抽出した。統計解析の方法を工夫することで、今までに明らかにされていない RNA 界面の性質を見いだすことができた。これらの統計量とゲノム塩基配列から推定される大量の類縁アミノ酸配列の情報を導入することで、比較的高い精度でRNA 界面を予測することができるようになった。
ここで開発した手法は、タンパク質の立体構造から、RNA に限らず他分子との相互作用面を推定することにも利用できる可能性があり、我々の研究室では本手法の適用範囲の拡大を進め
ている。

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企業講演

味の素株式会社

産学連携
フォーラム
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タンパク質立体構造情報の産業的インパクト鈴木榮一郎（すずき・えいいちろう）

味の素株式会社理事。薬学博士。

1976 年
東京大学大学院理学系研究科化学専攻修士課程修了
1977 年
同薬学系研究科博士課程中退。味の素（株）入社
1982 年
論文博士（東京大学）。
1984 年〜 1987 年
米国 UCSF 博士研究員
1990 年
味の素（株）中央研究所主任研究員
1994 年
同上主席研究員
2001 年〜 2003 年
北陸先端大学客員教授
2002 年〜現在
横浜市立大学客員教授
2005 年〜現在
東京大学特任教授
2006 年 6 月 同社退職後現職
専門は構造化学。現在、同社ライフサイエンス研究所にて、NMR、in vivo NMR、計算科学、X 線解析、
MS 分析などを総合的に利用したタンパク質構造機能研究に従事。平成 16 年度には、日本化学会化学技術賞、化学バイオつくば賞（いずれも 5 名共同の筆頭・ 5 位）受賞。
著書に、日本分光学会測定法シリーズ 41「NMR 分光法

原理から応用まで」（分担編集・執筆）など。

37

タンパク質立体構造情報の産業的インパクト鈴木 榮一郎（味の素株式会社）

はじめに
まず、タンパク質と弊社事業との関わりとしては、味の素（旨味）やアスパルテーム（甘味）の受容体、医薬（阻害剤・遮断薬 作動薬等）の作用対象、グルタミン酸等のアミノ酸発酵菌における生合成系酵素、などが挙げられる。そこに、新しい展開として、解明可能範囲の拡大並びに所要期間の短縮（テクノロジーの進歩）、米国の国策（プロパテント政策）への対応などを背景に、西暦 2000 年前後のわが国では、タンパク質の立体構造解析に企業的関心が醸成された。
今現在は、必ずしもその当時のような関心が持続している訳だけでもない状況にある。その原因・理由に関する演者の個人的見解は、極めて単純であり、科学的発見と産業的有用性のギャップの厳しさに関する認識の欠如にあると言わざるを得ない。タンパク質の立体構造情報を産業的に有用なものとして活用していくためには、どうすれば良いかについて、以下、限定的な例に過ぎないながらも、3 つの実用例を紹介することで、そのインパクトを実感して頂
ければ、誠に幸いである。
その 1．事業化成功後のタンパク質製品の立体構造解析
トランスグルタミナーゼ（TG）は、蛋白質中の Gln 残基のγ-カルボキシアミド基と各種一級アミンとの間のアシル基転移反応を触媒する酵素であり、分子量、Ca2+ 依存性等の観点から、ヒト血液凝固因子 XIII に代表される真核生物由来 TG と、微生物由来 TG の 2 つに大別される。本研究で主題とする微生物由来の TG（microbial transglutaminase；MTG）は、分子量約 3 万 7000 の、Ca2+ 非依存性の TG であり、かまぼこ製造、食肉接着等の食品加工の分野
で、「タンパク質同士をつなぎ合わせることが出来る酵素」（Lys 残基のε-アミノ基が一級アミンとして反応するので、蛋白質分子間にε-（γ-Glu）-Lys 架橋の形成が可能）として幅広く利用されている。
その 2．主力低分子製品の製造法開発への活用
うま味調味料「味の素」は、主成分のグルタミン酸─ナトリウム─水和物（MSG ； 97.5%）と重要副成分のリボヌ
クレオチドナトリウム（イノシン酸ナトリウムとグアニル酸ナトリウムの混合物； 2.5%）からなる。イノシン酸ナトリ
ウムは、古くから だし として使用されてきた 鰹節
る一方、グアニル酸ナトリウムは 干し椎茸
味調味料は 昆布のうま味成分で、魚肉・牛肉・鶏肉などに多く含まれていのうま味成分で、きのこ類に多く含まれている。これらの核酸系うまのうま味成分であるグルタミン酸ナトリウムと併用することにより、相乗的に呈味性を増し、強く豊かなうま味を作り出すことから、1909 年以来グルタミン酸ナトリウム事業を世界的に展開してきた当社にとって、これらの供給は重要な課題であった。
核酸系うま味調味料の工業的製法としては、A）RNA の酵素分解法、B）イノシン酸の直接発酵法、C）イノシンを発酵法で製造し、ATP をエネルギー源として、キナーゼによりリン酸化してイノシン酸にする方法、D）キサンチル酸を発酵法で製造し、酵素的にグアニル酸に変換する方法、E）ヌクレオシドを発酵法で製造し、それを化学的にリン酸化する方法などが知られている。我々は、コスト競争力強化および世界的需要増への対応としてATP のリサイクルを必要としない酵素的リン酸化反応による新製法の開発に取り組んだ。そして、ピロリン酸をリン酸供与体としてイノシンの 5´位を位置選択性の高いヌクレオシド−ピロリン酸リン酸基転移酵素によってリン酸化し、イノシン酸を生産する方法の開発に成功し 1）、本リン酸基転移酵素による高効率イノシン酸生産が期待された。
（1）実用酵素創生上の課題
上記方法では、イノシンに対する親和性を向上させ、イノシンのリン酸化に適用できるように改変した酵素を用いたが、グアノシンのリン酸化反応の場合にはグアノシンの溶解度がイノシンに比べ一桁低いため、グアニル酸生産へは適用できず、工業化推進上の大きな課題であった。そこで、実用酵素創生の具体的数値目標としてグアノシンに対38

企 業 講 演 産学連携
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B

A

するミカエリス定数（Km）の一桁低下させることと定め、酵素の高機能化に取り組んだ。また、同時に、活性中心への水分子の接近も抑制することにより、加水分解の抑制も可能であることも示すこととした。
（2）酵素の高機能化に汎用性のある方法論の着想

図 1．当該酵素の結晶構造 2 量体（濃・淡）が 3 つ（赤・青・緑）
集まった6 量体（ホモ・ヘキサマー）

当該酵素の高機能化研究に先立ち、1996 年頃、グアノシン
選択能の高いリボヌクレア−ゼT1 に関するNMR とX 線による構造機能研究を精力的に進め、酵素のフレキシブル部位によLeu14

る基質認識の意義の明確化に成功した 2）。

リン酸

また、当該酵素の改変実験と並行して、微生物由来トラン
スグルタミナーゼ（MTG）を題材に、NMR 観測で検出され得る
構造フレキシビリティーを有し、且つ、活性中心に影響を与え

Ser72

基質

3）

る残基の改変の有効性を確認している 。この際、活性評価には、独自開発の「酵素標識 NMR 法」（Enzymatic LabelingTechnique）4）を用いている。
（3）当該酵素のX 線結晶構造解析の実現
1998 年迄には、結晶化並びに重原子探索が完了し、リン酸

図 2．酵素への基質結合モデル 青・赤は正・負の電荷の密集部（各々、塩基性・酸性アミノ酸の多い部分）

基転移酵素の立体構造（6 量体；図 1）の解析に成功した 5）。
（4）親和性の向上を目指した改変研究の遂行得られた立体構造に基づき、フレキシブル領域のアミノ酸残基とヌクレオシドの複合体モデルを構築し（図 2）、「分子間力」に関する考究等、物理化学的考察を行った上で、基質結合部位の対グアノシン親和性を高めるべくアミノ酸置換を施した。即ち、Ser72 → Phe などのアミノ酸置換を積み重ねた結果、その高機能化に成功するに至った 6）。
（5）加水分解の抑制改変の実施
一例として、Leu140 を Phe に置換することにより、反応速度が向上することが明らかになった。
（6）実用突然変異酵素の取得とその産業的効果
以上の成功に基づき、実用突然変異酵素の取得に成功し、それに基づき、酵素法による核酸製造の工業化プロセスの開発とプラント建設に踏み出すことができ、2003 年に念願の生産開始に辿り着いた。この結果、核酸製造コストの大幅削減に成功した。
（7）その後の展開：他酵素への適用
トランスフェラーゼ類を中心に、事業展開において重要度の高い種々の産業用酵素の高機能化も、工業的実用性を有するレベルで続々と成功しており、これらのストラテジーは一般性と継続性を有している。また、工業化におけるボトルネックを実験的立体構造、或いは、計算科学的モデルに立脚してブレークスルーすることが出来たことは、タンパク質立体構造の産業的有用性の実証に成功したことを意味する。
本稿は、日本化学会化学技術賞の内容の抜粋である 7）。
参考文献
1．Mihara Y, Utagawa T, Yamada H and Asano Y: Appl. Environ. Microbiol., 66, 2811-2816（2000）
2．Ishikawa K, Suzuki E ＊, Tanokura M, Takahashi K: Biochemistry, 35, 8329-34（1996）
3．Shimba N, Shinohara M, Yokoyama K, Kashiwagi T, Ishikawa K, Ejima D, Suzuki E ＊: FEBS Lett., 517 175-9（2002）

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4．Shimba N, Yamada, N, Yokoyama, K, and Suzuki, E: Anal. Biochem., 301, 123-127（2002）
5．Ishikawa K, Mihara Y, Gondoh K, Suzuki E ＊, Asano Y: EMBO J. 19, 2412-23（2000）
6．Ishikawa K, Mihara Y, Shimba N, Ohtsu N, Kawasaki H, Suzuki E ＊, Asano Y: Protein Eng. 15, 539-43（2002）
7．日本化学会平成 16 年度化学技術賞「立体構造情報に基づく工業用トランスフェラ−ゼ類の高機能化技術の開発とその実用ヌクレオチド生産酵素創生への応用」味の素株式会社の鈴木榮一郎、石川弘紀、三原康博、榛葉信
久、及び、富山県立大学教授浅野泰久氏の計 5 名の共同受賞の内容。
その 3．わが国独自研究開発手法の開発
─分子量無限系での NMR による相互作用界面同定法─
NMR の生体高分子（例えば蛋白質）への応用は、NMR の装置が高磁場化され性能を上げていく中で実現されている。現在一般的に売られている装置では920MHz が最高だが、装置（磁石）の開発レベルでは1GHz にも達する勢いである。NMR 装置の性能が上がると、低い濃度のサンプルや短い時間での測定が可能になる。また、1991 年 R.R.Ernst
が「高分解能 NMR の開発」、2002 年 K.Wuethrich が「生体高分子の同定および構造解析のための手法の開発」でノーベル化学賞を受賞しており、測定手法も発達してきた。
（1）基礎研究東大嶋田研究室では、1999 年に交差飽和現象（Cross saturation phenomena）を利用し蛋白質複合体の界面残基を特定することで、他の解析法に比べ、高精度に相互作用界面残基を決定することが可能なNMR 交差飽和法を開発した。これは、「生体分子複合体の界面残基を同定する方法」として特許申請した（味の素出願； 2000-214997 ；公開
2002-31610）。しかしながら、交差飽和法は Protein-I と Protein-II の複合体にラジオ波を照射し、その変化を複合体のまま直接観察する方法であるため、観測できる複合体の分子量は 10 万程度までであった。この限界を克服するため、交差飽和法を改良し、結合状態の相互作用を解離状態で観測する「転移交差飽和法」（Transferred cross saturation; TCS 法）を開発した（図 1）。これは、Protein-II に照射したラジオ波がその界面を通してProtein-I の界面へと影響を与え、結合・解離の交換現象により単体になったProtein-I を観測する方法である。これは、複合体そのものを観測対象としないので、複合体の片方が巨大蛋白質でも対応でき、交差飽和法の適用分子量限界は事実上なくなったといえる。更に、Protein-I の分岐鎖アミノ酸のメチル基を選択的に標識することで、蛋白質複合体の検出感度や飽和移動効率が著しく向上した。これは、相互作用界面を高感度かつ高効率に決定できる方法（側鎖法）「蛋白質複合体解析法」として特許申請した（産総研・味の素共願； 2002-217938 ；公開 2004-61216）。
以上、蛋白質相互作用界面同定手法としての交差飽和・転移交差飽和法の特長をまとめる。
（1）従来法に比べ、高精度の相互作用界面の同定が可能。更に高精度の理論計算（ドッキングシミュレーション）に寄与。
（ 2）NMR 法であるため、 適用範囲が広い。
膜蛋白質複合体などの不均一な相互作用系にも適用可能。
（3）転移交差飽和法に拡張することで、適応
図 1 転移交差飽和法（分子量限界なし）

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複合体分子量に制限無。

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（2）実用超高分子量複合体系への応用研究
以上のような技術を産業応用として、疾患に関与する蛋白質の例で紹介したい。
血栓形成のメカニズムは、大きく分けて 3 つの段階がある。
初めに体内の血管が損傷して、血管の内側の繊維状コラーゲンが露出したところに、血液中に存在するフォン・ウィルブラン

図 2 コラーゲンの結合部位

ド因子（vWF）の A3 ドメインと呼ばれる部分が接着する。次にこのコラーゲンに固定化された vWF の別のドメイン（A1）が血小板上の膜蛋白質と接着する。更に、この血小板にvWF の A1 ドメインが接着して、また次の血小板を接着する仕組みで、血栓が形成されていく。
A3 ドメインがコラーゲン結合に関わっている事は明らかにされていたが、相互作用機構は不明だった。そこで、本研究では、上記手法の格好の応用例を示すべく、抗血栓薬開発に役立つ構造情報として、血栓形成の初期段階に関与する A3 ドメインと血管の内側を形成している繊維状コラーゲンとの相互作用様式の解明を目指すこととした。
線維状コラーゲンが不均一・不溶性であることから、構造生物学的な解析手法が適用し難い系である。この相互作用は血栓症などの創薬ターゲットになり得るものだが、コラーゲンは通常の球状タンパク質とは異なり、不溶性・不均一性を有した巨大で複雑な繊維構造を形成するため、これまでこれを対象とした原子レベルでの相互作用解析を行うことが困難だった。本研究では、不溶性繊維状コラーゲンに 2H、15N 標識を施した A3 ドメインをモル比で 10 倍添
加した極めて粘性の高い試料を測定対象とした。
不溶性のコラーゲンにラジオ波パルスを照射すると、結合している A3 ドメインへ交差飽和の影響を与える。A3 ド
メインは、すばやく解離し、NMR でまだ飽和の影響が残っている解離状態のA3 ドメインを観測する。結合定数が適切な範囲にある場合、解離した A3 ドメインにラジオ波照射による飽和現象が残っているのが観察できる。すなわち、不溶性のコラーゲンに特異的に照射したラジオ波は、接触した A3 の界面に存在する残基（I978 や Y1017）に影響を与え、シグナル強度は落ちる。一方、A1047 は変化していないことから、界面に存在していない事がわかる。このようにして、すべてのシグナルの変化を観察し、三重鎖へリックスのコラーゲンがA3 ドメインのどの部位に結合しているかを決定した。
その結果、A3 ドメインには、コラーゲンが結合するのに適した半径 15Å程度で疎水性の高い溝状構造があることが明らかとなった（図 2）。
本研究は、血栓形成に関与するA3 ・コラーゲン複合体の、血栓形成を阻害する新規薬物設計のための構造情報を与えた点で世界的にも注目度の高い研究である。系全体が巨大・超高分子量であるが故にこれまで扱い難かった分子の相互作用ネットワークの解明が可能になったことを意味しており、生体内の様々な生体分子間の相互作用部位を明らかにすることができれば、生命現象を分子レベルで解明するだけでなく、相互作用部位を標的とした新規薬物の設計にとって重要な情報を与え新たな疾患の治療方法開発につながる可能性を秘めていると考えている。これは、「タンパク質間の相互作用界面情報を用いた疾患関連アミノ酸残基の特定方法およびそれを用いた薬物スクリーニング法」として特許申請した（味の素出願

2002-242295 ；公開 2004-85206）。

注：本研究は、平成 12 年より実施されたいわゆる小渕ミレニアム計画の一環である。産学官連携の研究所「生物情報解析研究センター」
がお台場に設立され（図 16）、経済産業省・ NEDO による「生体高分子立体構造情報解析」プロジェクト、嶋田一夫チームリーダー（東大院薬教授）を中心に行われた。本研究の結果、高橋栄夫（産業技術総合研究所）、西田貴紀（バイオ産業情報化コンソーシアム）、尾上弘美、榛葉信久、及び、鈴木榮一郎（以上 3 名、味の素（株）ライフサイエンス研究所）の 5 名は、財団法人化学・バイオつくば財団より、2005 年 6 月、第 13 回化学・バイオつくば賞を受賞することができた。本研究を行うにあたりまして、NEDO 及び嶋田一夫チームリーダーに感謝する。

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東 北大学よ りの講 演

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細菌膜孔形成毒素の3D 構造解析から解明された
膜孔形成機構神尾

好是（かみお・よしゆき）

東北大学名誉教授。東北学院大学環境防災工学研究所客員教授。
尚絅学院大学客員教授。農学博士。医学博士。

1966 年 3 月 東北大学農学部農芸化学科卒業
1972 年 3 月 東北大学大学院農学研究科農芸化学専攻博士課程修了
1972 年 4 月 朝日麦酒株式会社入社、中央研究所勤務
1974 年 7 月 カリフォルニア大学バークレー校博士研究員
1976 年 3 月 イリノイ大学アバナ校博士研究員
1977 年 3 月 信州大学医学部助教授
1987 年 11 月 東北大学農学部助教授
1994 年 7 月 東北大学農学部教授
1998 年 4 月 東北大学大学院農学研究科教授
2006 年 4 月 東北大学名誉教授
現在は東北学院大学環境防災工学研究所客員教授ならびに尚絅学院大学客員教授
専門は応用微生物学、細菌毒素学
1987 年 3 月 日本農芸化学奨励賞受賞
1999 年 3 月 日本農芸化学会賞受賞
2002 年 3 月 Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 論文賞受賞

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細菌膜孔形成毒素の 3D 構造解析から解明された膜孔形成機構
神尾 好是（東北大学名誉教授、現東北学院大学客員教授、尚絅学院大学客員教授）

細菌は宿主への感染に際し様々な毒素を産生する。毒素の作用機構及び宿主防御系との関係を解明することは、抗生物質の乱用と耐性菌の出現という終わりのない競争から抜け出し、
新しい感染症治療を考える上で欠くことができないテーマである。
病原細菌の溶血毒素は、宿主の防御系を攻撃して感染の成立を促進する病原因子であり、その多くが宿主細胞の細胞膜に穴を開けて細胞崩壊を誘導する膜孔形成毒素である。膜孔形成
毒素は、水溶性タンパク質として菌体外に分泌されるが、標的細胞に結合すると大きく分子構造を変化して細胞膜へ入り込み、自己集合してチャネル超分子（毒素超チャネル）を形成する。
例えば赤血球崩壊毒素は膜上で超チャネルを形成してヘモグロビンを漏出させる。一方、白血球崩壊毒素は、膜孔超分子を形成すると共に、ホスフォリパーゼA2 など膜酵素を活性化して白血球崩壊を促進する。しかし、細胞崩壊機構の全貌は未だに不明であり、特に、毒素分子が膜に突き刺さる仕組み、毒素分子の集合、および毒素超チャネルを介するシグナル伝達の仕組み
は、未開拓の研究課題である。
黄色ブドウ球菌はシステイン残基を持たない 2 成分の蛋白質から構成される白血球崩壊毒素
ロイコシジン並びに赤血球崩壊毒素γ-ヘモリジンを大量に細胞外に分泌する。本講演者等は1991 年、黄色ブドウ球菌の上記 2 成分性血球崩壊毒素の遺伝子のクローン化に成功し、毒素による血球崩壊機構の分子レベルでの究明を可能にしてきた。そして、（1）ロイコシジン並びにγ-ヘモリジンはそれぞれLukF とLukS、LukF とHlg2 から成り、LukF を共通成分とする2 成分
毒素であること、一方、PV-ロイコシジンは LukF-PV と LukS-PV から成る二成分毒素であること、（2）PV-ロイコシジン遺伝子は新規溶原ファージφ PVL ゲノム上に存在し、ファージ感染によりロイコシジン生産性が伝播されること、（3）γ-ヘモリジンの2 成分は水溶性のモノマー分子として分泌され、標的細胞膜に結合して、4 ： 3 あるいは3 ： 4 比で交互に配置しながら分子集
合し、ヘテロ7 量中間体を経て劇的な構造変化を起こし、水不溶性の膜孔を形成し、最終的には数百個の膜孔が集合した直径約 1μm の『超チャネル』を形成して赤血球を崩壊すること、（4）ロイコシジン活性には LukS あるいは LukS-PV の白血球膜上でのプロテインキナーゼによるリン酸化が必須であること、等の新事実を明らかにしてきた。さらには、φ PVL の全ゲノム構
造解析、並びに毒素成分の細胞崩壊特異性に係わるアミノ酸残基の同定、並びにヒト血清中におけるロイコシジン並びにγヘモリジン活性阻害物質の発見と同定に成功した。また（5）米国
コロンビア大学・ Eric Gouaux 博士との共同研究でLukF の3D 構造を解析し、水可溶性モノマ
ーとして分泌される毒素成分が標的細胞膜上で水不溶性分子へ構造変化を起こす機構を解明した。さらに 2003 年には東北大学先進医工学研究機構教授 樋口秀男博士との共同研究で、（6）LukF の 3D 構造解析結果に基づいて LukF 並びに Hlg2 の化学修飾誘導体を作製し、「1 分子測
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東 北 大 学 よ り の 講 演 産学連携
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定技術」を駆使して、γ-ヘモリジンにおいて「プレステム保持 7 量体から成る膜孔中間体」を発見すると共に、下図に示す毒素分子の標的細胞膜上で起こる時々刻々の構造変化を可視化
追跡し、毒素 2 成分の標的細胞間及び毒素成分間のナノレベルでの相互作用、膜孔形成過程、並びに『超チャネル』形成機序の全貌を解明した。
本研究の成果は本毒素にとどまらず、広く生物由来の膜孔毒素の作用機構に新概念を植え付ける重要なものとなるばかりでなく、細胞膜上における水可溶性蛋白質分子のダイナミックな構造変化を伴う水不溶性超分子形成機構の理解に大きな示唆を与え、 膜における蛋白質のナ
ノ構造の変化を 1 分子で追跡する 新研究分野の創設となった。さらに毒素の作用を抑制する
ことによる感染抑止剤の開発等、医学的応用面においてもさらに進展する事が期待できる。

図 ヒト細胞膜上におけるγヘモリジンの膜孔『超チャネル』の形成機構（１）水溶性 LukF のY72 残基を介した初発の細胞膜への結合並びにLukF 結合で助長される水溶性 Hlg2 の細胞膜への結合が起き、次に（２）LukF のS34
残基と Hlg2 の Q29 残基間での疎水結合による[LukF-Hlg2]２量体が形成される。続いて（３）２量体の集合による 4 量体が形成され、これに２量体が結合し６量体が形成される。さらに（４）LukF もしくは Hlg2 の６量体への組込みによる７量体プレステム中間体（prepore）が形成される。続いて（５）プ
レステムの伸長によるステムが形成され、ヘテロ７量体から成る一個の膜孔（pore）の形成が完了する。ここでステム形成にはLukF のＷ 177 とW198 残基の細胞膜上のフォスファチジールコリンのコリン部位への結合が必須である。最後に、（６）50 〜数百個の膜孔が細胞膜上で自己集合して『膜孔超チャネル』が形成される。本超チャネルの形成に伴う細胞膜の陥没が起き細胞内のヘモグロビンの急激な漏出が起き赤血球の崩壊が起きる。

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神尾

好是

東 北 大 学 よ り の 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

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神尾

好是

東 北 大 学 よ り の 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

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招待講演

産学連携
フォーラム
in 仙台

日本における
Chemical Biology 研究長野哲雄（ながの・てつお）

東京大学大学院薬学系研究科薬品代謝化学教室教授。

1972 年 3 月 東京大学薬学部卒業
1977 年 3 月 東京大学薬学系大学院博士課程修了
1977 年 12 月 東京大学薬学部助手
1983 年 8 月 米国デューク大学医学部 Research Associate1986 年 4 月 東京大学薬学部助教授
1996 年 5 月 東京大学薬学部教授
1997 年 4 月 東京大学大学院薬学系研究科教授（大学重点化）
2004 年 4 月 東京大学大学院薬学系研究科・副研究科長
2006 年 4 月 東京大学大学院薬学系研究科教授
現在に至る
2006 年 3 月から現在 日本薬学会副会頭

現在は Chemical Biology（生命現象を分子レベルで解明する事を目的として、生理活性分子の可視化ならびに受容体・酵素の新規活性制御法開発）に関する研究を行っている。
2006 年日本薬学会賞（社団法人日本薬学会）2005 年島津賞（財団法人島津科学技術振興財団）、2004 年上
原賞（財団法人上原記念生命科学財団）ほか受賞歴多数。
主たる編著書として、「創薬化学」（長野、夏苅、原 編著、東京化学同人）、「NO ―化学と生物―」（学会出版センター）、「新版 錯体化学」（講談社サイエンティフィック）など多数。

53

日本における Chemical Biology 研究長野 哲雄（東京大学大学院薬学系研究科）

1.Chemical Biology とは新しい分析法あるいは機能解析法は従来の研究スタイルを大きく変えることがある。ライフサイエンス研
究においてはノックアウト動物の作出技術や RNAi などはその良い例である。これらの技術の出現によって、酵素や受容体などの生体機能分子の生理作用の解明が格段に進展した。今ではこれらの方法を全く使用しな
いライフサイエンス研究は考えられない。Chemical Biology は、ノックアウト技術や RNAi に見られるような新たな機能解析手段を提供し、研究の新展開を促す可能性を秘めた学問である。
Chemical Biology は「化学的観点から、あるいは化学的手法を用いて生命現象を解明する学問分野」と定義できる。DNA、RNA あるいはタンパク質などの生体高分子あるいは Ca2+ や一酸化窒素のような生理活性分子と特異的に相互作用する低分子化合物を開発し、これらを用いて生体分子の機能解析さらに生命現象の解明を行うもので、化学をツールとして生命科学を展開することになる。しばしば Biochemistry と比較されるが、Biochemistry は Biologist が化学物質あるいは化学反応に基づいて生命現象を理解しようとするものであり、一方、Chemical Biology は化学的な手段を用いて生命現象を解明しようとするものである。この点で両者の考え方は大きく異なる。
現在行われている Chemical Biology 研究はその内容から分子イメージング（特に、Cell Biology 等の基礎科
学分野では蛍光を用いた光イメージングが重要）に関する研究と生体制御に関するケミカルジェネティクス研
究に分けられる。
前者はグリーン蛍光タンパク質（GFP）などの蛍光タンパク質や機能性蛍光プローブを用いて生体分子の動的な解析を行い、生命現象の解明に資するものである。米国の Tsien や日本の宮脇（理研）、梅澤（東大院理）、演者等のグループにより活発に展開されている。後者の生体制御に関するChemical Biology は低分子化合物で細胞の機能を制御する研究分野であり、ケミカルジェネティクスと呼ばれている。この様な生体高分子を制御する低分子化合物は医薬品開発におけるリード化合物になる可能性を秘めており、低分子化合物の創製は基礎科学だけではなく、医療産業への貢献も大きい。

2.化合物ライブラリーの必要性
生体高分子を特異的に制御する低分子化合物を創製するためにはどのような基盤整備をする必要があるだ
ろうか？
例えば、タンパク質の X 線構造解析データがあったとしても有機合成化学者は直ちに高い特異性を有した
低分子化合物を開発できるわけではない。これは医薬品の開発と全く同じである。タンパク質の X 線構造解
析データは低分子化合物を分子設計する上で強力な情報になることはもちろんである。しかし、そのほかに、
ランダムに活性をスクリーニングできる化合物ライブラリーが必要不可欠である。一般に製薬企業は50 万種
類以上の化合物を保有していると言われている。これは製薬企業のかけがえのない財産であり、公にすることはもちろんない。生体高分子の制御化合物探索の第一歩は化合物ライブラリーからスクリーニングによりヒット化合物を見つけ出すことである。化合物ライブラリーなしには特異性のある低分子化合物の開発は不54

招 待 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

可能に近い。しかし残念なことに、現在の日本には公的化合物ライブラリーは存在しない。それに対して、スクリーニング系に適用できる（あるいは したい ）疾患関連の生体高分子を研究している研究者は数多くいる。
ライブラリーの構築と共にスクリーニングシステムの構築およびヒット化合物をリード化合物にまで持ち上げる有機合成システムの構築の 3 者が有機的に連携して、はじめて実りある Chemical Biology 研究分野が構築でき、切れ味鋭い実用的機能性低分子化合物が創出できることになる。

3.Chemical Biology 研究の現状
Chemical Biology 研究については、現在日本のみならず欧米でも活発な展開が見られる。学術雑誌だけを見ても、Cell Press からChemistry & Biology が発刊されていたが、2005 年にはNature Chemical Biology が創刊され、2006 年にはアメリカ化学会から ACS Chemical Biology が刊行された。
日本においては、2005 年春に日本 Chemical Biology 研究会が発足した。これは、今まで日本薬学会、日本化学会あるいは日本生化学会などに分散していた Chemical Biology 研究者が共通に情報交換できる場として設立されたものである。日本では個々には優れた研究を行っている研究者もいるが、上述の公的化合物ライ
ブラリーの例にみられるように基盤が整備されていなかったため、研究の効率は極めて悪かった。2006 年
5 月には東京一ツ橋で日本 Chemical Biology 研究会第 1 回年会が開催され、今年が日本における Chemical
Biology 研究元年に位置づけられる。
本講演においては、日本の Chemical Biology 研究の現状を具体例を交えながら解説したい。

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長野

哲雄

招 待 講 演 産学連携
フォーラム
in 仙台

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【展示・広告掲載企業一覧】（50 音順）

シスメックス株式会社…… 60
ゾイジーン株式会社…… 61
独立行政法人宇宙航空研究開発機構…… 62
ナカライテスク株式会社…… 63
フリューダイム株式会社…… 64

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P-22

P-21

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ポスター
番号

領域名

個別的解析
プログラム

タンパク質高次構
造形成と機能発現

翻訳後修飾と輸送

転写・翻訳

発生・分化とDNA の複製・修復

網羅的解析プログラム

プログラム名表題

がん、マラリア、ウイルス感染を標的とした創薬指向型
基礎研究─ PF ビームラインを用いて得られた成果─
タンパク質高次構造形成と機能発現
単細胞生物由来分子シャペロン蛋白質の構造と機能に関する研究

先天性筋ジストロフィーに関連する糖転移酵素

翻訳後修飾と輸送に関わるタンパク質群の構造機能解析

真核生物の祖先サーモプラズマのDNA 複製と細胞骨格関連タンパク質の解析
シトクロムP450nor の構造と機能「転写・翻訳」北海道中核拠点の取り組み「転写・翻訳」サブ拠点の取り組み−蛋白質調製に関する技術開発−
ＰＦにおけるビームラインの高度化とロボティクスを用いた構造解析の自動化

活性酸素生成酵素の構造と反応機構および創薬

RSGI と産学連携
タンパク質試料調製技術
タンパク質合成技術・標識技術の高度化
X 線関連技術
NMR 関連技術
NMR 解析パイプライン
タンパク質構造の応用技術（1）
タンパク質構造の応用技術（2）
解析タンパク質の例（1）
感染症関連（ウイルス、細菌）
解析タンパク質の例（2）
ヒトの疾患関連タンパク質
発生・分化とDNA の複製・修復の構造プロテオミクスと
産学連携

発表者名

研究機関

養王田正文

三木邦夫、野中 剛

田中信忠

東京農工大学大学院共生科学技術研究部

京都大学大学院理学研究科

昭和大学薬学部

東京大学大学院農学生命科学研究科
北海道大学1）東北大学大学院工学研究科、
1）2）
1）
1）
1）2）
、梅津光央 、熊谷泉 、津本浩平
田中良和
2）東京大学大学院新領域創成科学研究科
若槻壮市、加藤龍一、五十嵐教之、川崎政人、松垣直宏、 高エネルギー加速器研究機構・物質構造科
平木雅彦、山田悠介
学研究所・構造生物学研究センター
若槻壮市、加藤龍一、五十嵐教之、川崎政人、松垣直宏、 高エネルギー加速器研究機構・物質構造科
平木雅彦、山田悠介
学研究所・構造生物学研究センター
財団法人東京都高齢者研究・福祉振興財団
遠藤玉夫
東京都老人総合研究所

大島理絵子、伏信進矢、祥雲弘文
拠点代表 田中勲

東京薬科大学生命科学部

日本医科大学大学院医科生物化学分野、
富士薬品（株）、帝人ファーマ、
三菱ウェルファーマ

岡本研、松村智裕、草野輝男、川口裕子、松本浩二、
近藤史郎、福成篤、西野朋子、西野武士
根本直樹、山岸明彦

東京大学大学院農学生命科学研究科

理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター
理化学研究所ゲノム科学総合研究センター

田之倉優

田仲昭子
青木雅昭、今高寛晃、白水美香子
坂本健作、平尾一郎
山本雅貴、新海暁男、国島直樹
小林直宏、Peter Guntert、山崎俊夫、前田秀明
木川隆則、井上 真、小柴生造
松尾洋、泰地真弘人、廣田洋
梅山秀明、佐藤万仁、大貫裕之
倉光成紀、松本武久、別所義隆
半田徳子、斉藤講平、林 文晶、村山和隆【ポスター 一覧】

65

66
発表者名

超好熱菌由来色素依存性デヒドロゲナーゼを利用した
バイオエレクトロセンシング

有用キラル化合物生産とタンパク質低温発現

P-33

P-34

メラニン生成酵素「チロシナーゼ」の三次元構造

方法論の開発P-31

代謝系

代謝系グループの全体概要

P-30

P-32

創薬バリューチェインによるPGD 合成酵素の阻害剤開発

個別的解析
P-29
プログラム

脳・神経系

タンパク 3000 プロジェクト・個別的解析プログラム「脳・神経系」
大阪大学蛋白質研究所生体超分子構造解析ビームライン

P-27

P-28

ヒト胎盤特異的 HLA-G 抗原の二量体の持つ
強い免疫抑制シグナル伝達とその立体構造基盤

オートファジーに必須な二つの結合系に関わる
Atg タンパク質群の網羅的構造解析

P-26

P-25

細胞内
シグナル伝達研究機関

大阪大学蛋白質研究所
1）大阪大学大学院工学研究科構造物理化学、
2）NPO 法人バイオグリッド関西、3）産業技術総合研究所生物情報解析センター、
井上豪 1）2）、門祐示 1）、松村浩由 1）、甲斐泰 1）、福西快文 3）、
4）大阪大学蛋白質研究所、5）大阪府立大学
中村春木 4）2）、木下誉富 5）、仲西功 6）、南方聖司 7）、小松大学院理学系研究科、6）京都大学大学院薬満男 7）、入倉大介 8）、熊坂崇 8）、山本雅貴 8）、宮野雅司 8）、学研究科、7）大阪大学大学院工学研究科精有竹浩介 9）、裏出良博 9）、坂田恒昭 2）10）
密合成化学、8）理化学研究所 播磨研究所、
9）大阪バイオサイエンス研究所、
10）大阪大学サイバーメディア
1）大阪大学大学院理学研究科、
1）
1）2）
倉光成紀 、増井良治 、川端猛
2）奈良先端科学技術大学院大学
1）大阪大学大学院理学研究科、
倉光成紀 1）、増井良治 1） 、杉尾成俊 2）、安宅光雄 3）、
2）ゾイジーン、3）産業技術総合研究所、
小林達彦 4）、日び隆雄 5）、仁位寛 5）、黒川洋一 5）、
4）
筑波大学応用生物科学系、
小田順一 5）5）福井県立大学生物資源学部
杉山政則、熊谷孝則、的場康彦
広島大学大学院医歯薬学総合研究科
1）九州大学大学院農学研究科、
大島敏久 1）、櫻庭春彦 2）、川上竜巳 2）、津下英明 3）2）徳島大学大学院工学研究科、
3）徳島文理大学健康科学研究所
三原久明 1）、宮原郁子 2）、広津建 2）、栗原達夫 1）、
1）京都大学化学研究所、
2）大阪市立大学大学院理学研究科
江崎信芳 1）

個別的解析プログラム「脳・神経系」

奈良先端科学技術大学院大学・情報生命・構造生物
1）北海道大学大学院薬学研究科、2）JSPS、
1）2）
1）
1）3）
、内藤雅人 、稲垣冬彦
小橋川敬博
3）タンパク 3000
鈴木展生、松下美奈子、菅原健二、山田勇也、佐藤健二、 北海道大学大学院薬学研究科
藤岡優子、稲垣冬彦
構造生物学分野
1）九州大学生体防御医学研究ワクチン開発
白石充典 1）、黒木喜美子 1）、梶川瑞穂 1）、田畑栄一 1）、
中村聖子 1）、福永裕子 1）、尾瀬農之 1）、ラスバラ リンダ 1）、 構造生物学分野、2）大阪大学微生物病研究白鳥行大 2）、荒瀬 尚 2）、神田大輔 1）、前仲勝実 1）
所免疫化学分野

効率的なタンパク質リン酸化修飾手法の開発

表題

P-24

領域名

イオンチャネル・細胞増殖受容体を制御する NHERF と細胞
寺脇慎一、三島（前崎）綾子、箱嶋敏雄
接着を支える ERM タンパク質との複合体の構造と機能プログラム名

P-23

ポスター
番号

67

P-47

P-46

P-45

P-44

P-43

P-42

P-41

P-40

P-39

P-38

P-37

P-36

P-35

ポスター
番号

東北大学

発表者名

研究機関

黄色ブドウ球菌由来 IsdH のNEAT ドメインの結晶構造解析

1）東北大学大学院工学研究科、
末永亜由子 1）、田中良和 1）2）4）、黒田誠 3）、津本浩平 1）2）、 2）東京大学大学院新領域創成科学研究科、
3）筑波大学大学院人間総合科学研究科、
太田敏子 3）、田中勲 4）、熊谷泉 1）4）北海道大学大学院理学研究科
1）東北大学多元物質科学研究所、
梅津光央 1）、津本浩平 2）、新田茂輝 2）、阿尻雅文 1）、
アルギニンを用いた新規蛋白質可溶化法とその機構解明
2）東北大学大学院工学研究科
熊谷泉 2）
抗 EGFR 528 mAb を用いたヒト型化 diabody の in vivo 効果 浅野竜太郎、曽根由希子、川口博子、熊谷泉東北大学大学院工学研究科
CHO 細胞を用いたdiabody 調製系の構築と生駒桂子、浅野竜太郎、熊谷泉
東北大学大学院工学研究科
新規組換え型二重特異性抗体の開発検討
ファージ提示法を用いたヒト型化抗 EGFR 抗体の親和性向上 中西猛、丸喬光、浅野竜太郎、熊谷泉
東北大学大学院工学研究科
金表面を認識するヒト抗体の創製
1）東北大学大学院工学研究科、
1）
2）
2）
1）
渡邊秀樹 、塩塚秀則 、今村剛士 、熊谷泉
─材料工学へ向けた抗体工学的応用
2）キヤノン中央研究所
1）東北大学大学院工学研究科、
金崎健吾 1）、渡邊秀樹 1）、塩塚秀則 2）、今村剛士 2）、
金表面を標的とした多機能性抗体に関する研究
2）キヤノン中央研究所
熊谷泉 1）
1）東北大学大学院工学研究科、
機能性ペプチドの移植による服部峰充 1）、中西猛 1）、梅津光央 2）、阿尻雅文 2）、
2）東北大学多元物質科学研研究所
熊谷泉 1）
新規ナノマテリアル結合抗体の作製
1）東北大学多元物質科学研究所、
コンビナトリアルバイオミネラリゼーションによる冨樫貴成 1）、梅津光央 1）、水田真道 1）、津本浩平 2）、
2）東北大学大学院工学研究科
大原智 1）、高見誠一 1）、熊谷泉 2）、阿尻雅文 1）
酸化金属ナノ構造体の作製
1）東北大学大学院工学研究科、2）東北大
1）
2）
1）
Carlos A. Del Carpio 、一石英一郎 、Mohamed Ismael 、学先進医工学研究機構、3）科学技術振興
ポストゲノム時代におけるタンパク質構造及びAbdul Rajjak1）、裴強 1）、坪井秀行 1）、遠藤明 1）、
機構さきがけ、4）持田製薬株式会社、
機能自動解析全般基盤システム MIAX
高羽洋充 1）、久保百司 1）3）、西島和三 4）5）、宮本明 1）5）
5）東北大学未来科学技術共同研究センター
1）東北大学大学院工学研究科、2）科学技
1）
1）
1）
1）
古山通久 、笠原浩太 、Mohamed Ismael 、本荘純博 、
術振興機構さきがけ、3）
持田製薬株式会社、
1）
1）
1）
1）
1）
Abdul Rajjak 、裴強 、坪井秀行 、遠藤明 、高羽洋充 、
4）
東北大学未来科学技術共同研究センター、
薬物体内動態研究への統合化計算化学アプローチ
久保百司 1）2）、Carlos A. Del Carpio1）、西島和三 3）4）、
5）東北大学大学院薬学研究科、6）科学技
寺崎哲也 5）6）、宮本明 1）4）
術振興機構 SORST
1）東北大学大学院薬学研究科、ABC トランスポーターの大規模基質スクリーニングを可能
内田康雄 1）、上家潤一 1）2）、大槻純男 1）2）、寺崎哲也 1）2）
2）科学技術振興機構 SORSTにする LC-MS/MS-Cocktail 法の開発
1）東北大学大学院薬学研究科、
ＬＣ-ＭＳ/ＭＳを用いたトランスポータータンパク質の大上家潤一 1）2）、勝倉由樹 1）、大槻純男 1）2）、寺崎哲也 1）2）
2）科学技術振興機構 SORST
規模定量測定法の開発

表題

68

遺伝情報の維持と発現に関する蛋白質の立体構造解析

P-52

魚類卵由来 L-Rhamnose 結合特異性レクチンの構造及び機能相関魚類ガレクチンの耐熱化構造要素の解析

アルカリ耐性枯草菌 NKS-21 由来サチライシンALPI の
超高分解能結晶構造解析
ズブチリシンをモデルとしたタンパク質のアルカリ耐性機構の解析

組換えタンパク質発現細胞アレイの構築および電気化学的活性評価

P-55

P-56

P-57

P-59

P-58

伸展刺激を受けた歯根膜細胞は、TACE 発現を増加させ
RANKL 修飾を介して破骨細胞形成を活性化しない

P-54

P-53

歯周病患者唾液中に検出される催炎作用を持つ
ラクトフェリン分子の性状と産生機構

B 細胞における転写因子 MafK および
Bach2 蛋白質複合体の解析

P-51

東北大学

銅輸送膜タンパク質 Ctr1 のメチオニンモチーフへの銅の結合セドライシンファミリー酵素 kumamolisin-As の構造と触媒部位改変

P-49

P-50

機能性タンパク質のフォーカシング

表題

P-48

ポスター
番号

研究機関

眞野成康 1）、後藤順一 1）2）

1）東北大学大学院薬学研究科、
2）東北大学病院薬剤部
斎藤志帆、三浦隆史、竹内英夫
東北大学大学院薬学研究科
東北大学大学院工学系研究科
大久保安由美、中山亨
バイオ工学専攻
1）東北大学大学院医学系研究科医科学専攻
加藤恭丈 1）、井倉毅 1）、星川裕 2）、野田哲生 2）、武藤哲彦 1）、 細胞生物学講座生物化学分野、2）財団法人
癌研究会ゲノムセンターゲノム多様性プロ
五十嵐和彦 1）
ジェクト
1）東北大学先進医工学研究機構、2）理化学
伊藤晋敏 1）2）、村山和隆 1）2）、寺田貴帆 2）3）、研究所ゲノム科学総合研究センター、
白水美香子 2）3）、倉光成紀 3）4）、横山茂之 2）3）5）、
3）理化学研究所播磨研究所、4）大阪大学大五十嵐和彦 6）
学院理学系研究科、5）東京大学大学院理学系研究科、6）東北大学大学院医学系研究科
1）東北大学大学院歯学研究科口腔分子制御
1）2）
1）
3）
2）
、黒石智誠 、小澤亜紀子 、小峯優美子 、
小峯健一
学、2）
（株）
多機能性蛋白研究所、3）東北大
南匠 3）、島内英俊 3）、菅原俊二 1）
学大学院歯学研究科歯内歯周治療学
1）東北大学大学院歯学研究科口腔保健発育学講座顎口腔矯正学分野、
1）
2）
1）
1）
菅崎弘幸 、千葉美麗 、荒井季実子 、山本照子
2）東北大学大学院歯学研究科口腔保健発育学講座口腔障害科学分野
渡邉康春 1）、小川智久 1）、村本光二 1）、中村修 2）、渡辺翼 2）、 1）東北大学大学院生命科学研究科、
神谷久男 2）2）北里大学水産学部
1）東北大学大学院生命科学研究科、
今野歩 1）、伊藤由麿 1）、小川智久 1）、村本光二 1）、2）生物分子工学研究所
塩生─光山くらら 2）、白井剛 2）
1）東北大学多元物質科学研究所、
黒河博文 1）、古山種俊 1）、阿部敬悦 2）、内田隆史 2）、
2）東北大学大学院農学研究科
山形洋平 2）
1）東北大学大学院農学研究科、
山形洋平 1）、阿部敬悦 1）、黒河博文 2）、古山種稔 2）、
2）東北大学多元物質科学研究所
内田隆史 1）
1）東北大学大学院環境科学研究科環境科学
長峯邦明 1）、大原典子 1）、小野寺志穂 1）、栗原愛 1）、安川専攻、2）東北大学大学院工学研究科バイオ智之 1）、珠玖仁 1）、浅野竜太郎 2）、熊谷泉 2）、末永智一 1）
工学専攻

発表者名

実行組織：タンパク3000 プロジェクト産学連携フォーラム実行委員会

実行委員長
東京大学大学院農学生命科学研究科・教授

田之倉優

実行副委員長持田製薬株式会社 開発本部・主事

西島

和三

実行委員
北海道大学大学院薬学研究科・教授

稲垣冬彦

大阪大学大学院理学研究科・教授

倉光成紀

北海道大学大学院理学研究科・教授

田中勲

大阪大学蛋白質研究所・教授

中川敦史

横浜市立大学大学院国際総合科学研究科・教授

西村善文

京都大学大学院理学研究科・教授

三木邦夫

理化学研究所ゲノム科学総合研究センタータンパク質構造・機能研究グループ プロジェクトディレクター

横山茂之

高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所・教授

若槻壮市