Vol. 17, No. 6 (2017)

⽇本蛋⽩質科学会ニュースレター
第 17 回⽇本蛋⽩質科学会年会ポスター賞受賞者コラム
平成 29 年 8 ⽉ 8 ⽇
本年度第 17 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 役員会とができました。次の蛋⽩質科学会でより良い研究成果を発表できるように頑張っていきたいと思います。

1P-006 陳 明皓（北海道⼤学）
この度第 17 回⽇本蛋⽩質科学会ポスター賞を頂き、驚きとともに⼤変光栄に思います。
私は今回、鉄硫⻩クラスターに依存する新規な tRNA 硫⻩修飾の反応機構について発表しました。
2-チオリボチミジン（s2T）修飾は⼀部の好熱性細菌の tRNA 上で発⾒された硫⻩修飾の⼀種であり、⾼温環境下での⽣存に必要不可⽋です。硫⻩修飾酵素 TtuA及び硫⻩運搬タンパク質 TtuB は、s2T 修飾を⾏うことが知られていますが、それらの反応活性を in vitro で確認することができず、未知補因⼦が必要であると考えられていました。
今回私たちが、嫌気条件下で実験を⾏い、⽣化学、分光学及び結晶構造学の⼿法を⽤いて、TtuA が酸素感受性の[4Fe4S]型鉄硫⻩クラスターを持つことを確認し、このクラスターに依存的に s2T 修飾活性を in vitro で確認できました。このことから、鉄硫⻩クラスターが⻑い間探索されていた未知補因⼦であることが証明されました。
さらに、私たちは TtuA-TtuB の複合体の結晶構造の決定に成功しました。明らかになった結晶構造より、TtuB が硫⻩原⼦を保持している C 末端ループを TtuA の活性部位に深く挿⼊して、鉄硫⻩クラスターの近傍まで硫⻩を運ぶことがわ
かり、TtuA-TtuB-tRNA-ATP の 4 者複合体モデルを構築できました（図）。
しかし、鉄硫⻩クラスターが実際どのように硫⻩転移に関わっているのかがまだ明らかになっていません。鉄硫⻩クラスターが関与する新規な硫⻩転移機構の完全解明へ向けて現在研究を⾏っております。
今回学会を通じて、たくさんの鉄硫⻩クラスター専⾨家の先⽣のご意⾒を伺うことができ、また同世代の若い研究者の素晴らしい発表に刺激され、⼤変有意義な 3 ⽇間を過ごすこ相棒の嫌気グローブボックスとともに。

1P-078 ⼩林 稜平（東京⼤学）
この度は第 17 回⽇本蛋⽩質科学会年会にてポスター賞をいただき⼤変光栄に思います。審査員の先⽣⽅をはじめとする学会関係者のみなさまにこの場を借りてお礼を申し上げます。
私の研究対象である F1-ATPase は反時計回りに回転しながら ATP を加⽔分解する分⼦モーターです。F1 の研究はこれまで主に好熱性 Bacillus 由来の F1（TF1）を⽤いた 1 分⼦計測と、ウシミトコンドリア由来のF1（bovine MF1; bMF1）結晶構造解析を両輪として著しい発展を遂げてきました。F1 の反応スキームも「バクテリア型とミトコンドリア型の反応スキームは同⼀」という前提のもと、ほぼ解明したと考えられていました。しかし近年、ヒトミトコンドリア由来の F1（human MF1; hMF1）の 1 分⼦計測によって、「バクテリア型とミトコンドリア型の回転スキームは同⼀ではない」ことが⽰唆され、今までの前提が⼤きく揺るがされています。そのため、同⼀の試料を⽤いて 1 分⼦
Reveal chemo-mechanical scheme of bovine
mitochondrial F1 by single-molecule rotation analysis
Single-moleculerotation analysis

Structural analysisαβα

Rotation scheme（左）TtuA-TtuB 複合体の結晶構造。
（右）TtuA-TtuB-tRNA-FeS-ATP 5
者複合体モデルにおける、反応中⼼の拡⼤図。

1AbundantHigh-resolution

Vol. 17, No. 6 (2017)

⽇本蛋⽩質科学会ニュースレター

PDI family の 1 つである ERp46 が PDI に⽐べフォールディン
グ初期に素早くランダムにジスルフィド結合を導⼊することを当研究室により明らかにしてきましたが、リボソームから伸⻑した新⽣鎖にどのように働きかけるかは不明でした。そこで私は、ヒト因⼦由来の cell-free システムを⽤いることにより、タンパク質合成途上の新⽣鎖にジスルフィド結合が導⼊される過程をモニタリングするシステムを開発しました。
現在、このシステムを⽤いて新⽣鎖に対する PDI と ERp46の分⼦認識を明らかにしようと考えています。
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、そして当会を通じて議論をさせていただ
きました多くの⽅々に、この場をお借りして厚く御礼申し上げます。
今回のポスター賞を励みに、今後もサイエンスを楽しみながらも、⽣命現象の神秘をひとつでも多く解き明かしていきたいと思います。

計測と構造解析を進めることが急務となっています。そこで、本研究では bMF1 の回転運動を 1 分⼦解析することで、1 分⼦計測と結晶構造解析を厳密に対応付けさせ、F1 の反応スキームの問題に決着をつけることを最終⽬的としています。現在は ATP 溶液、ATPγS 溶液中での回転停⽌と各素反応の対応付けを⾏っている最中です。今後は変異体・阻害剤を⽤いながら回転スキームの解明を⽬指します。

1P-112 Elza Firdiani Sofia（東北⼤学）
I am really grateful for the poster award I
received during the Annual Meeting of Protein
Science Society Japan 2017.
My current research focuses on disulfide
bond formation network in the ER where PDI
family enzymes and their oxidases play
important roles. Unlike other PDI oxidases
such as Ero1α and Prx4, GPx7 and GPx8 are
not yet well-studied. GPx7/8 are capable of utilizing hydrogen
peroxide as their source of oxidative power to oxidize PDI. There
are already suggested models of how GPx7/8 catalyze the oxidation
process, however the mechanistic details are still elusive; thus we
aim to elucidate the mechanistic basis of PDI oxidation by GPx7/8.
Right now I am writing my undergraduate thesis based on thisproject. I will be graduating this September and continue mymaster's at the same lab and university. So far, I've been enjoying
the work and I am excited to investigate even deeper. Wish me thebest of luck!
I would like to thank all members of Inaba Laboratory atTohoku University for their kind help, especially Professor KenjiInaba, Dr. Masaki Okumura, and Dr. Shingo Kanemura for theirpatience in guiding and teaching me.

1P-138 岡 芳樹（東京⼤学）
この度は、ポスター賞を受賞させていた
だき、ありがとうございます。全ては、指導教員の新井宗仁先⽣をはじめ、林勇樹先⽣、そして、本研究の礎を築いてくださった、渡辺尚⼤先輩、澤⽥泰平先輩のおかげです。この場をお借りし、厚く御礼申し上げます。
我々の研究は、抗体精製の場で活躍するようなタンパク質のデザインです。現在の抗体精製の主流は、プロテイン Aなどをアフィニティーリガンドとしたアフィニティーカラム精製です。しかし、この精製法では溶液を pH 2-4 の酸性条件にしなければならず、抗体の酸変性や凝集体形成といったリスクが懸念されます。⼀般にタンパク質の酸変性は pH 5.5以下の条件で⽣じると考えられます。そこで我々は、pH 5.5

1P-116 平⼭ 千尋（東北⼤学）
この度はポスター賞をいただき、⼤変光栄に思っております。
簡単に研究内容をご紹介しますと、近年⼩胞体において酸化的フォールディングを触媒する酵素として 20 種類以上もの PDI
family が同定されてきました。これまでに全⻑の還元変性基質を⽤いた実験から、

2

Vol. 17, No. 6 (2017)

⽇本蛋⽩質科学会ニュースレター

以上での抗体精製を⽬指して、FPA という新規アフィニティーリガンドを開発しました。FPA（= c-Fos + Protein A）は、抗体と結合するプロテイン A の B ドメインに c-Fos のコイルドコイル領域を繋げたキメラタンパク質です。FPA の作⽤機構は下図の通りであり、中性 pH では c-Fos 領域は天然変性状態にあるため、プロテイン A 領域は抗体と結合できます（下図左）。⼀⽅、pH が低下すると c-Fos 領域がホモダイマーのコイルドコイル構造を形成し、それがプロテイン A 領域からの抗体の解離を誘導します（下図右）。我々は、中性に近い pH で c-Fos 領域がコイルドコイルを形成できるような FPA 変異体を合理的にデザインしました。その結果、pH5.47 で抗体精製可能なカラムを作製することに成功しました。今後は、実⽤化に向けての検討を進めたいと考えております。

⾏いました。
RAD52 は近年、乳がん細胞において機能することが⽰唆されている因⼦です。今回発表した研究内容が少しでも創薬に貢献できる基礎的研究となれば幸いだと考えています。
最後になりますが、ポスター発表を聞いてくださった全ての⽅々にお礼申し上げます。

2P-021 ⼩倉 ⿇梨⼦（北海道⼤学）
私は細胞内で鉄濃度が⼀定に維持される仕組みについて研究しています。鉄は⽣命維持に必須な⾦属である⼀⽅、ラジカルを発⽣することから細胞を傷つける恐れがあり、その蓄積は様々な病態形成に関与していると考えられています。そのため、哺乳類では鉄制御タンパク質 IRP1 が、鉄の取り込みや貯蔵を担うタンパク質の mRNA に結合・解離することでその翻訳を制御し、細胞内鉄濃度の恒常性を維持しています。この制御機構において、細胞内鉄濃度が⾼い状態をIRP1 に伝え、標的 mRNA との結合を阻害する鉄濃度の伝達分⼦は明らかとなっていません。本研究室ではこの分⼦が鉄錯体ヘムであると予想し、IRP1 とヘムの相互作⽤解析を⾏ってきました。中でも私は、IRP1 とヘムの複合体結晶構造解析に成功し、⼀つのヘムの結合がドメインの相対配置を⼤きく変化させ、mRNA との結合を阻害する機構を提案しました。今後は、⽣化学的⼿法に加え、未だ謎多き細胞内のヘム動態も視野に⼊れ、ヘムを伝達分⼦とした鉄濃度制御機構の原理解明に取り組んで⾏きます。
私は研究を進めて⾏く中で、X 線結晶構造解析にときめきを覚えました。所属研究室で扱っていない⼿法でしたが、チャレンジしたいと熱望し、本当に多くの皆様にお世話になり、取り組むことができました。当⽇は、驚くほど多くの⽅が聞きに来てくださり、さらにポスター賞という形で私の研究を評価していただきましたこと、⼤変嬉しく、光栄に感じております。学会関係者の皆様、⽇々指導してくださっている先⽣⽅、共同研究者の皆様、研究室の仲間にこの場を借りて御礼申し上げます。

2P-009 五⽉⼥ 美⾹（明星⼤学）
この度は、⽇本蛋⽩質科学会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、相同組換えと呼ばれる相同染⾊体または姉妹染⾊分体の間で DNA が組換わる現象を明らかにするために原⼦レベルの解析を試みています。相同組換え反応は⽣殖細胞においては遺伝的多様性の獲得、体細胞においては損傷した DNA を修復するために使われている機構であることが知れられています。しかし、その詳細な分⼦機構については不明です。
私は現在、相同組換え反応の⼀端を担う RAD52 タンパク質の X 線結晶構造解析や⽣化学的解析によって、その反応メカニズムの解明を⽬指して研究を⾏っています。本年会では、これまでの解析で明らかになったデータをもとにしてRAD52 が触媒する反応の分⼦メカニズムについての発表を

2P-047 武本 瑞貴（東京⼤学）
この度、第 17 回⽇本蛋⽩質科学会年会において、ポスター賞を受賞できたことを⼤変光栄に思います。
我々の研究室では⽣命現象を原⼦レベルで理解することを⽬的として、主に X 線結晶構造解析による解析を⾏っておりますが、得られたタンパク質構造のダイナミクスを解析するために分⼦動⼒学シミュレーションによる解析も⾏っております。本研究では当研究室で得られていた葉緑体上の膜輸送体、TPT をターゲットにし、その基質輸送メカニズムを原⼦レベルで詳細に解明することを⽬的としました。TPT の 1 つの結晶構造を出発点として、Steered MD や

RAD521-212
ssDNA

ssDNA
RAD521-212

RAD52が触媒する反応のモデル図3

Vol. 17, No. 6 (2017)

⽇本蛋⽩質科学会ニュースレター

String method、Replica exchange umbrella sampling を効果的に組み合わせることにより、最終的に TPT が基質である無機リン酸を輸送する様⼦を再構築することに成功しました。この計算で得られた 100 万個の構造と⾃由エネルギーの情報を観察・解析することにより、基質の輸送メカニズムを原⼦レベルで詳細に解明することができました。
今後もこの賞を励みに、膜タンパク質のダイナミクス・メカニズムの解明を⽬指してゆきたいと思います。最後になりましたが、ご指導頂いている濡⽊理先⽣、⽯⾕隆⼀郎先⽣をはじめ、研究室の皆様に御礼申し上げます。

プタマーについても研究を進め、アプタマーの普遍的な構造構築原理を明らかにしていきたいと思います。

2P-076 四坂 勇磨（名古屋⼤学）
この度は、ポスター賞に選出していただ
き、⼤変光栄に思います。年会の運営関係者の⽅々、並びに審査員の先⽣⽅に厚く御礼申し上げます。
今回のポスター発表では、ヘム蛋⽩質を利⽤する細菌の増殖抑制法の作⽤機序について報告しました。この増殖抑制法は、細菌が増殖に必要なヘムを獲得するために利⽤する蛋⽩質のヘム結合部位に、合成⾦属錯体を取り込ませた、「⼈⼯蛋⽩質」を細菌に作⽤させるというものです。私は、ヘム蛋⽩質と特異的に相互作⽤してヘムを受容する細菌の膜蛋⽩質に着⽬し、ヘム以外の⾦属錯体を捕捉した「⼈⼯蛋⽩質」との相互作⽤を調べました。これにより、「⼈⼯蛋⽩質」が細菌にどのように作⽤して細菌の増殖を抑制するか、徐々に知⾒が得られてきました。今後もこの研究を継続し、より詳細な作⽤機序の解明を⽬指します。
⼀時間という発表時間の中でも多くの⽅々にポスターまで⾜を運んでいただき、⼤変有意義な時間を過ごすことができました。このポスター賞を励みにして、引き続き蛋⽩質研究に取り組んでいきたいと思います。

2P-051 吉⽥ 尚恵（⽇本⼤学）
この度は、第 17 回⽇本蛋⽩質科学会年会においてポスター賞をいただくことができ、⼤変光栄に思っております。
私は、計算化学を⽤いて RNA アプタマーの構造とダイナミクスについて解析を⾏っています。
RNA アプタマーは、約 20〜80 塩基程度の⼀本鎖の RNA 分⼦であり、標的タンパク質の表⾯構造を広く認識することで、標的タンパク質に対して⾼い特異性と親和性により結合することができます。また、RNA アプタ
マーは、抗体とは異なり、化学的に合成することも可能です。このことから、RNA アプタマーは、抗体に続く次世代の医薬品として期待されています。しかし、医薬品となるアプタマーを設計するためには、塩基配列を決定するだけでなく、各塩基に対して⾼度に化学修飾を導⼊する必要があり、アプタマーの設計プロセスの効率化が課題となっています。
そこで、まず私たちは、ab initio レベルでの分⼦軌道計算を、アプタマーとタンパク質との複合体構造に対して⾏い、アプタマーの特異的な分⼦認識メカニズムを明らかとすることを試みました。続いて、アプタマーに対する分⼦動⼒学計算から、アプタマーのダイナミクスについて解析を進めました。これらの解析結果を⽤いることで、計算化学からヒト抗体（IgG）に対して⾼い親和性を⽰す RNA アプタマーを設計することができました。
今回の学会で発表した RNA アプタマーは、抗体（IgG）に対するものです。今後は様々な標的タンパク質に対するア

2P-121 ⼭⽥ 志歩（名古屋⼤学）
この度の学会でポスター賞をいただき、⼤変光栄に思っております。審査員の先⽣
⽅はじめ学会の運営関係者の皆様、ポスターまで⾜を運んでくださった皆様にこの場をお借りして御礼申し上げます。
私たちは、緑膿菌が⽣存のために⽤いるヘム獲得システムの機構解明や、このシステムを騙し、逆に制菌や殺菌に利⽤する研究を⾏っています。緑膿菌の HasA というタンパク質は「ヘム獲得タンパク質」でありながらヘム以外の⼈⼯⾦属錯体も捕捉することができます。当研究室の先⾏研究により、光感受性物質であるガリウムフタロシアニンを捕捉した HasA を緑膿菌に添加す
ると、細胞にはダメージを与えない⾚⾊光の照射により殺菌4Vol. 17, No. 6 (2017)

⽇本蛋⽩質科学会ニュースレター

できることが⽰されました。私はこの光殺菌系のメカニズムの解明を⽬指した研究を⾏い、光殺菌が HasA と相互作⽤する緑膿菌の外膜レセプターHasR 特異的なものであり、HasAに捕捉された錯体が HasR を介して菌体内に近づくことが⾼効率な光殺菌に必要であることを⾒出しました。光殺菌系は従来の抗⽣物質依存ではない新たな殺菌法として、薬剤耐性緑膿菌の治療へ応⽤できるのではないかと期待しています。
今回の発表で、様々な⽅が⾃分の研究に興味を持って聞いてくださったことが⼤変嬉しかったです。今回のポスター賞を励みに、今後も「おもしろい科学を伝えたい」という気持ちを持って、研究に取り組んでいきたいと思います。

電⼦メール版ニュースレター発⾏〒562-8686 ⼤阪府箕⾯市稲 4-1-2
⽇本蛋⽩質科学会事務局
Tel：072-729-4125／Fax：072-729-4165
E-mail：jimu@pssj.jp
URL：http://www.pssj.jp/
編集責任者： 萩原 義久（産業技術総合研究所）
廣明 秀⼀（名古屋⼤学⼤学院創薬科学研究科）

5