Keio University Faculty of Pharmacy 慶應義塾大学 薬学部・薬学研究科

情報の窓(学内向)English

お問い合わせサイトマップアクセス

Menu
ホーム 概要
教育 研究
教員 キャンパス
お問い合わせ サイトマップ
情報の窓(学内向) English

HOME > 研究 > 研究室紹介 > 生命機能物理学

研究室紹介Research Laboratory

生命機能物理学

生命現象(タンパク質機能)のメカニズムを、分子の立体構造の観点より、原子レベルで解明する=構造生物学

概要

 生命機能物理学講座は、「様々な生命現象を担う生体高分子(主にタンパク質)の 機能がどのようなメカニズムで生じるのかを、核磁気共鳴(NMR)法やX線結晶解析といった物理学・量子化学的な解析手法により、生命現象・疾病のメカニズムを原子レベ ルで解明する」ことを目標にしています。

Fig1

 現在、研究の対象としているタンパク質(関連する疾病・治療薬)は、電位依存性イオンチャネル(不整脈、疼痛、糖尿病、乾癬、アレルギー、不妊治療)、トランスポーター(抗がん剤薬剤耐性、高脂血症)、タンパク質の翻訳因子群(がん、細胞増殖、幹細胞、ウィルス感染)など非常に多岐に渡っています。

 これらのタンパク質は、各種リガンドの結合、膜電位の変化、脂質二重膜中の微量脂質との相互作用などにより、立体構造や運動性が変化します。それによって、タンパク質の機能が変調を受け、正常な生理機能を発現し、また、機能不全や過剰亢進があれば疾病へと繋がります。

 このからくり(メカニズム)を原子分解能で知ることができれば、タンパク質のどの部位にどのような形の化合物を結合させればよいか、といった創薬戦略を構築することが出来ます。さらに、実際に化合物の探索・構造最適化研究へと展開します。

最近の研究より:電位依存性イオンチャネルの動作機構・阻害機構の解明

 電位依存性イオンチャネルは、活動電位の形成に中心的な役割を果たしており、神経伝達(痛覚などの伝導)や心臓の拍動などの重要な生理学的過程を担います。これらのタンパク質の機能メカニズムを立体構造の観点より明らかにし、これらに特異的に結合して機能を変調する化合物を見出すことができれば、抗不整脈薬、疼痛治療薬などの創製に繋がります。

 本研究では、独自に開発した新規NMR手法を適用し、電位依存性K+チャネルと阻害毒素との複合体の構造を明らかにし、その阻害メカニズムを解明しました。(Ozawa S. et al. Scientific Reports 2015)

Fig2

このページのトップへ