Vol. 19, No. 5 (2019)

⽇本蛋⽩質科学会ニュースレター

第 19 回⽇本蛋⽩質科学会年会ポスター賞受賞者コラム2019 年 9 ⽉ 3 ⽇
1P-068 廣⽥ 梨絵⼦（東京⼤学）

本年度第 19 回年会におけるポスター賞受賞者の⽅にコラムを寄稿いただきましたので、掲載致します（演題番号順）。
⽇本蛋⽩質科学会 役員会

この度はポスター賞という思いも寄らない賞を頂き、驚きつつも⼤変光栄に存じます。
脂質は体内で脂質膜形成やエネルギー源となる他、脂肪酸とその代謝物はホルモンとしての働きも持ち、⽣体内での情報伝達に重要な役割を担っています。脂質分⼦をリガンド受容する GPCR は創薬のターゲットとしても注⽬されています。近年、脂質分⼦をリガンド受容する GPCR の構造が多く解かれるようになってきたものの、そのリガンド結合メカニズムは未解明のものが多く、さらなる研究が必要とされています。
私は脂質受容 GPCR の中でも、タンパク質側⾯に脂質⼆重膜に対して開いた溝を持つリゾフォスファチジン酸受容体
LPA6 に注⽬し、分⼦動⼒学（MD）シミュレーションによってその特徴的な構造がリガンド結合にどのように関わるかの解明を⽬指しました。この溝は LPA6 以外にも複数の脂質受容 GPCR で確認されており、脂質分⼦との結合に関わりがあることが⽰唆されています。また本研究では Markov State
Model 法という複数の MD シミュレーションのデータから⻑時間のシミュレーションを再構成する⼿法を採⽤し、リガンド⾮結合状態から結合状態に⾄るまでの連続した構造変化の観察に成功しました。
最後にありましたが、本研究を⾏うにあたりご指導を賜りました濡⽊教授をはじめ関係者の⽅々、ならびに審査員の先⽣⽅をはじめとする学会関係者の皆様にこの場を借りて厚く御礼を申し上げます。

1P-006 ⽯坂 優⼈（北海道⼤学）
このたびはポスター賞を受賞することができ、⼤変光栄に思います。今回は「tRNA
硫⻩修飾酵素の活性と鉄硫⻩クラスター構造の関連性」について発表しました。
鉄硫⻩クラスターは酸素に触れると崩壊する補因⼦であり、呼吸や光合成だけではなく、蛋⽩質の⽣合成を担う tRNA の成熟化にも関与します。特に、鉄硫⻩クラスターを⽤いた tRNA 成熟化の⼀種である硫⻩修飾が破綻すると、tRNA の熱安定性や翻訳の正確性などが低下することが知られています。そこで
本研究では、4 つの鉄原⼦を持つ [4Fe-4S] 型鉄硫⻩クラスターを利⽤する tRNA 硫⻩修飾酵素 TtuA に着⽬し、鉄硫⻩クラスターの役割を解明することを⽬的としています。
私達は以前、TtuA が 4 番⽬の鉄を⽤いて TtuB の硫⻩を受け取る機構を提唱しました。⼀⽅、TtuA ホモログで真核⽣物由来の Ncs6 は 4 番⽬の鉄がない [3Fe-4S] 型クラスターを⽤いるという報告もあり、同様の tRNA 硫⻩修飾反応に異なる鉄硫⻩クラスターが利⽤されうるかを理解する必要があります。そこで本研究は、⼈⼯的に作成した [3Fe-4S] 型 TtuA の安定性を電⼦スピン共鳴法（ESR）で解析し、TtuA 変異体の活性測定で判明した重要残基が Ncs6 にも保存されていることを明らかにしました。さらに、TtuA と Ncs6 が利⽤する鉄硫⻩クラスターのタイプについて議論しました。
最後にこの場をお借りして、共同研究者の堀⾕正樹先⽣、⽥中良和先⽣、当研究室の姚閔先⽣、研究費を⽀援して下さった本学の「新渡⼾スクール」に⼼より感謝申し上げます。

1P-134 平⼭ 千尋（東北⼤学）
この度はポスター賞を頂くことができ、⼤変光栄に思っています。
「シャペロン」をご存じでしょうか。語源はフランス語とされており、元来、社交界デビューする若い⼥性をサポートする付添⼈のことを指すそうです。華やかな時代に思い馳せると個⼈的にはとてもわくわくします。この縁の下の⼒持ちである「シャペロン」がタンパク質の世界でどのように働いているのか、それを私は研究しています。
具体的には分⼦シャペロンの⼀種である「Protein DisulfideIsomerase（PDI）ファミリー酵素」の作⽤機序解析を⾏っています。この PDI ファミリー酵素は哺乳動物の⼩胞体内に存在し、基質にジスルフィド結合を導⼊することで正しいフォールディングを促すことが明らかになりつつあります。しかし、新⽣ポリペプチド鎖（新⽣鎖）の合成プロセスのどの段階でどのような作⽤機序のもと PDI ファミリー酵素が触媒しているかは未解明です。現在、⾃⾝が開発した新⽣鎖へのジスル1

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Right now, I am finishing my master’s and I will have mydefense in early August, then I will work on the remaining tasks inorder to complete the current project.
I would like to thank all members of Inaba Laboratory atTohoku University for their kind help, especially Prof. Kenji Inaba,Dr. Masaki Okumura, Dr. Shingo Kanemura, and Dr. Hiroshi
Kadokura for their guidance and teaching.

1P-191 ⾦⽥ ⽣穂（東京⼤学）
この度は第 19 回⽇本蛋⽩質科学会年会におきましてポスター賞に選出いただき、まことにありがとうございました。津本浩
平先⽣を始めとしてご指導いただいております津本研究室の皆様、共同研究者の九州⼤学 Jose Caaveiro 先⽣、そして学会関係者の皆様に深く感謝申し上げます。
ポスター発表では、抗体の抗原認識に関わる物理化学的、動⼒学的な解析について報告いたしました。⼀般的に抗体は抗原を⾮常に厳密に認識するため、構造的なゆらぎを⽣じる抗原に対しては抗体を取得しにくいことが知られております。
そこで、本研究では柔軟性の⾼い抗原に対する抗体設計の指針を⾒出すことを⽬的として、⾦属イオンの有無で柔軟性の変わりうるモデル抗原 Shh に対する抗体の結合機構を解析しました。その結果、⾦属イオンによって抗原の柔軟性が変わりうること、さらにその抗原の柔軟性の変化に応じて抗体が認識を変えている可能性を強く⽰唆する結果を得ることができました。
今後もさらなる解析を重ね、より詳細な機構を明らかにしたいと考えております。本研究の議論を深める場をいただきましたこと、重ねて御礼申し上げます。

フィド結合導⼊モニタリングアッセイと⾼速原⼦間⼒顕微鏡を⽤いて上述の問題を解明しようとしています。今後は、さらに研究を発展させ、細胞⽣物学的⼿法にも着⼿する予定で、分⼦レベル〜細胞レベルでの⽣命現象の解明を⽬指したいと考えています。
最後になりましたが、指導教員である稲葉教授をはじめとする稲葉研究室の皆様、共同研究先である兵庫県⽴⼤学の今⾼教授、町⽥助教、熊本⼤学の⼩椋教授、⼤阪⼤学の野井助教に、この場をお借りして厚く御礼申し上げます。今回頂いた賞を励みに、今後の研究に取り組んでいきたいと思います。

1P-147 Elza Firdiani Sofia（東北⼤学）
I am really glad that I could receive a poster
award during the Annual Meeting of Protein
Science Society Japan 2019.
My current research focuses on disulfide
bond formation network in the ER, catalyzed by
PDI family members and their oxidases. GPx7
and GPx8 are recently identified as ER-resident
glutathione peroxidase that are capable ofcoupling their peroxidase activity with PDI oxidation. In this project,
we aim to elucidate the molecular mechanisms of GPx7/8-catalyzed
PDI oxidation driven by H2O2 as well as their physiologicalimportance.
Disulfide Bond Formation Network in the ER

2P-005 杉⼭ 葵（北海道⼤学）
この度は、第 19 回⽇本蛋⽩質科学会ポスター賞という名誉ある賞を頂くことができ、⼤変嬉しく思っております。学会関係者の皆様にこの場をお借りして御礼申し上げます。
ポスター発表では、狂⽝病ウイルス（RABV）が宿主の免疫経路を阻害する機構について報告させて頂きました。RABV2

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は、⼈獣共通感染症である狂⽝病を引き起こします。発症後の治療法は確⽴されておらず、発症すればほぼ 100％が死に⾄ります。そのため、死者はすべての⼤陸に渡り、年間 55,000 ⼈にのぼります。RABV が宿主に感染できる要因の⼀つに、宿主の免疫経路を不活化し、⾃らの増殖に有利な環境へと誘導する「免疫逃避機構」を持っていることが挙げられます。この機構の標的となるのが、宿主の免疫経路を担う STAT分⼦です。RABV は⾃⾝のウイルス蛋⽩質を⽤いて、STAT 分⼦を不活化することが知られています。しかし、ウイルス蛋⽩質と STAT 分⼦の詳細な結合様式は明らかになっておらず、STAT 分⼦をウイルス蛋⽩質が認識、不活化する機構は不明です。そこで私は、両者の相互作⽤解析を⾏い、結合部位を絞り込むことができました。今後はより詳細な解析を⾏うことで、両者の相互作⽤の必要最⼩領域を絞り込みたいと考えております。
最後に、いつもご指導頂いている尾瀬先⽣、姚先⽣、于先⽣に⼼より感謝致します。今後も⾯⽩い発⾒を発表できるよう、⽇々精進して参りたいと思います。

ン共鳴を⽤いた相互作⽤解析などにも取り組みました。発表
当⽇は、X 線⼩⾓散乱など、構造解析の専⾨家の⽅々からたくさんのご指摘をいただきました。ディスカッションを⾏う
中で、研究を進める上での新たなヒントも数多く得ることができ、とても有意義な機会となりました。今回の受賞を励みに、⽇々の研究活動に勤しんでいく所存です。

2P-109 ⼩林 和弘（東京⼤学）
この度はポスター賞という形で私の研究を評価していただき⼤変光栄です。この場をお借りして、審査員の先⽣がたをはじめとした学会関係者の皆様に御礼申し上げます。
私は Cryo 電⼦顕微鏡を⽤いてタンパク質相互作⽤を原⼦分解能で明らかにする事で、GPCR のシグナル伝達機構を解明したいと思っています。
Cryo 電⼦顕微鏡は⾰新的な技術である⼀⽅で、⾮常に⾼額であり世界でも GPCR の単粒⼦構造解析が可能な研究室は限られています。
私は当研究室における Cryo 電⼦顕微鏡を⽤いた構造解析の⽴ち上げ実験に携わってきました。⾮常に精製度の⾼く状態の良いサンプルでも、きつい orientation bias が存在すると単粒⼦構造解析では構造決定が出来ません。私は試⾏錯誤の果てに、新しいタンパク質をデザインする事で orientation biasを解消、⾼分解能での単粒⼦構造解析に成功しました。構造解析の結果、ターゲット受容体のリガンド及び G タンパク質との相互作⽤を明らかにするだけでなく、GPCR の持つダイナミクスの解明に重要な知⾒が得られました。この⻑い試⾏錯誤の中で発⾒した最適条件は再現性もよく、後続の構造解析の助けとなっていると⾃負しています。
今回の発表では多くの機能解析の専⾨家とも意⾒交換ができ、今後の実験に期待が膨らみました。今後は Cryo 電⼦顕微鏡以外の様々な⼿法も取り⼊れながら、GPCR のシグナル伝達機構解明に向けて研究を進めていきます。
最後となりますが、私の研究を指導して下さっている濡⽊教授、⻄澤助教、志甫⾕特別研究員をはじめとした濡⽊研究室の⽅々、及び共同研究者の⽅々に⼼から御礼申し上げます。

2P-014 塩澤 亜希（横浜市⽴⼤学）
この度は第 19 回⽇本蛋⽩質科学会にてポスター賞をいただき、⼤変光栄に思います。まずはこの場をお借りして、学会関係者の皆様、⽇頃からご指導いただいている⽲晃和准教授、また構造⽣物学研究室の皆様に厚く御礼申し上げます。
今回の研究では、悪⽟コレステロールという名前でも有名な LDL（low-density lipoprotein: 低密度リポタンパク質）を細胞内へ取り込む LDL 受容体（LDLR）と、そのホモログである ApoER2 について取り上げました。先⾏研究から、LDLR については pH 依存的に構造変化してリガンドとの結合と解離を制御していると考えられていましたが、詳細なメカニズムやこの仕組みが LDLR ファミリー内で保存されているかは⼗分には検証されていませんでした。そこで
私は、ゲルろ過カラムで分画しながら X 線⼩⾓散乱測定を⾏う SEC-SAXS を⽤いて、⽣体内での環境を模した溶液条件で分⼦構造の変化を解析することにしました。また、構造変化の調節の仕組みをより詳細に解析するために、表⾯プラズモ

2P-111 坂本 眞伍（東京⼤学）
この度は第 19 回⽇本蛋⽩質科学会にて、ポスター賞を頂き誠に嬉しく思います。関
係者の皆様、指導して頂いた先⽣⽅に、⼼より感謝申し上げます。
⽣体サンプル中の酵素活性は病態の状態を反映して変化することが知られており、これらを⾼感度に測定することは疾患の診断に有⽤です。近年、超⾼感度な酵素活性測定技術として、マルチウェルチャンバー型のマイクロデバイスが開発されました。この技術では、微⼩なウェルに酵素を封⼊し、蛍光プ3

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ローブと反応させることで、酵素 1 分⼦によって⽣じる蛍光性化合物であっても⼗分に検出可能なシグナルを得ることができるため、従来の測定系からの⼤幅な⾼感度化が期待できます。しかし、各ウェルに封⼊される酵素は確率論的に決定されるため、類似の活性をもつ酵素（アイソザイムなど）に関しては、ウェル中の酵素を同定することが困難でした。
私は、酵素に対し異なる基質認識部位と異なる波⻑域の蛍光をもつ複数のプローブを反応させ、各プローブに対する反応性の組み合わせのパターンの差異からウェル中の酵素を同定するという⼿法を考案しました。本研究では別々の疾患に関連する複数のアイソザイムをもつ ALP をターゲットにプローブ開発を⾏い、これを⽤いてヒト検体⾎清中の ALP アイソ
ザイムの 1 つ、⼩腸型 ALP を⾼い信頼性を持って検出・定量することに成功しました。さらに、蛍光プローブの組み合わせを変えることで、サンプル中に存在する基質選択性の異なる複数種のホスファターゼを 1 分⼦レベルで検出することに成功しました。
今後は、対象酵素の拡張や対象疾患の探索を⾏い、新規病態診断法の基盤となる技術の開発に取り組む予定です。

タンパク質のフォールディング機構の解析を⾏っております。⾃由エネルギー地形の計算には、タンパク質を粗視化した統計⼒
学 モ デ ル で あ る Wako-Saitô-Muñoz-Eaton（WSME）モデルを⽤いました。このモデ
ルをマルチドメインタンパク質に適⽤できるように、アミノ酸配列上遠距離の⾮局所的相互作⽤が考慮可能な拡張型 WSME モデルを考案し、計算⼿法を確⽴しました。
今回はジスルフィド結合に対して拡張を適⽤し、リゾチー
ムと α-ラクトアルブミンの⾃由エネルギー地形を計算しました。その結果、実験結果を⽀持するような⾃由エネルギー地形の導出に成功しました。さらにリゾチームや α-ラクトアルブミンは由来する⽣物種によってフォールディング機構が異なることが実験から知られていましたが、⾃由エネルギー地形の記述により、統⼀的に⽣物種によるフォールディング機構の違いが説明できることが⽰唆されました。
今後も物理学の観点から、タンパク質の奥深い物性に迫っていきたいと思います。

2P-116 三輪 つくみ（東京⼯業⼤学）

2P-188 唐澤 昌之（名古屋⼤学）

この度はポスター賞を頂き、光栄に思います。研究について議論を交わし、さらに評価をいただけるということは⼤変うれしい事です。審査員の先⽣⽅をはじめとする学会関係者の皆様に⼼から御礼申し上げます。
私は低分⼦熱ショックタンパク質（sHSP）の新規な翻訳応答について研究しています。sHSP は変性タンパク質と共に凝集することが仕事の分⼦シャペロンで、バクテリアでは mRNA の熱ゆらぎを介した⾼温依存的な翻訳が⾏われることが知られています。しかし本発表では⼤腸菌の sHSP である IbpA は、細胞内に凝集体が蓄積すると温度に関係なく翻訳が促進されるということをお⽰ししました。
また翻訳制御機構について解析を進めたところ、IbpA は⾃⾝の翻訳を抑制しており、細胞内の IbpA が不⾜することで ibpA翻訳が抑制から解放されるということがわかりました。このことから IbpA の変性タンパク質との共凝集は、遊離の IbpAの枯渇を介して⾃⾝の翻訳抑制を解除し、不⾜した分を翻訳によって補うという制御モデルを提案しました。今後も解析を続け、詳細な機構について解明していくつもりです。
今回いただいた賞を励みに、今後もみなさんに新しく⾒つけたことをお伝えできるよう頑張っていきます。

第 19 回年会にてポスター賞に選出して頂きましたこと、⼼より光栄に思っております。運営関係者の皆様ならびに審査員の先⽣⽅に厚く御礼申し上げます。また、これも終始丁寧なご指導の賜物と、現指導教員の荘司⻑三教授、前指導教員の渡辺芳⼈
先⽣にこの場をお借りして深く感謝申し上げます。
さて、酵素と基質の関係は「鍵⽳」と「鍵」に喩えられるよ
うに、鍵⽳（酵素の活性部位）と合わない鍵（基質）を⼊れても酵素反応は進⾏しません。そのため、酵素によって標的分⼦を変換するためには、酵素の基質特異性を変える必要があります。当研究室では、「蛋⽩質を騙す」というコンセプトの元、天然の基質に形を似せた擬似基質、いわば偽物の鍵を酵素に作⽤させることで、酵素の基質特異性を変換する⼿法について研究を展開してきました。
本年会では、この反応システムを「菌体反応系」へと応⽤し、擬似基質によって、菌体内に発現した脂肪酸⽔酸化酵素を活性化できることを報告いたしました。酵素を過剰発現させた組み換え⼤腸菌の懸濁液に擬似基質を添加するだけで、擬似基質が菌体の中へと浸透し、⾮天然基質の⽔酸化反応が進⾏しました。私は現在、擬似基質がどのように菌体に取り込まれているのか、また、取り込みを増幅するようなシステムを構築できないかという点に焦点を当て、より効率的な物質変換系の確⽴を⽬指しています。
最後になりますが、当研究室は本年度より、荘司研究室として新体制でのスタートを切りました。この受賞を励みに、決意を新たにして研究に邁進する所存です。皆様、本当にありがとうございました。

2P-137 ⼤岡 紘治（東京⼤学）
この度は第 19 回⽇本蛋⽩質科学科年会において、ポスター賞を頂きまして⼤変光栄に思います。
本研究では、理論計算から⾃由エネルギー地形を導出し、

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