生化学 SEIKAGAKU
Journal of Japanese Biochemical Society

キャリアーパス雑感

プロスタノイド受容体の構造解析を目指してTowards the structure determination of prostanoid receptors

PGE₂などのプロスタノイドは特異的な受容体を介して生体内で多彩な作用を示す．我々はPGE₂受容体の立体構造をX線結晶構造解析により世界で初めて明らかにした．本稿ではプロスタノイド受容体研究の歴史とともに，構造解析から分子メカニズムを探る我々の研究を紹介する．

イオン駆動力で動く生物モーターの構造とエネルギー変換機構Structure and energy-conversion mechanism of an ion-driven biological motor

細菌べん毛モーターは生物が持つ回転モーターの一つであり，20種類以上・数百分子のタンパク質からなる超分子複合体である．本稿ではこの生物モーターのエネルギー変換における構造と機能について，最新の知見を織り交ぜながら紹介する．

ロドプシンの作動メカニズムMechanism of Rhodopsin Function

ロドプシンは構造機能相関の研究が進んだ膜タンパク質としてよく知られているが，最近では光遺伝学（optogenetics）の主要ツールとして応用研究への期待も高い．新機能の発見が相次ぐ微生物ロドプシンの作動メカニズムに関して，最新の知見を紹介する．

がん細胞の薬剤耐性機構Molecular mechanisms of drug resistance in tumor cells

薬剤耐性はがん根治を妨げる大きな問題である．筆者らは，神経冠形成遺伝子であるZIC5がメラノーマ，大腸がん，前立腺がんの薬剤耐性を亢進させていることを明らかにし，ZIC5の阻害が既存薬による「がん細胞死誘導率」を大幅に高めることを示した．

食と健康をつなぐ腸内細菌の脂肪酸代謝と代謝物の生理機能Gut microbial fatty acid metabolism and metabolite’s function connecting foods and health

食事脂質に由来する不飽和脂肪酸が，腸内細菌により水酸化脂肪酸・オキソ脂肪酸・エノン脂肪酸などの多様な脂肪酸に代謝変換されることが見いだされた．加えて，これらの代謝物が宿主に存在し，健康を支援する多彩な生理機能を発現している可能性が示された．

細胞間接着装置の仕組みを探るExploring the mechanism of cell–cell adhesion machinery

動物細胞間の接着を担うカドヘリンは，その機能が細胞質領域に結合するカテニン群によって支えられている．カテニンはF-アクチンと連携して細胞接着の強弱や形状を制御しているが，この機構が破綻すると組織が崩壊する．

ユビキチン様タンパク質とエクソソームへのタンパク質輸送制御機構Ubiquitin-like proteins and protein sorting to exosomes

細胞外へ分泌されるエクソソームは，新たな細胞間コミュニケーション因子として注目されている．本稿では，我々が発見したUBL3による新規翻訳後修飾を中心にして，エクソソームへの特定タンパク質の輸送機構について論ずる．

病態特異的なミトコンドリア–細胞骨格間相互作用を介した心筋の早期老化制御Regulation of cardiac early senescence via pathology-specific interaction between mitochondria and cytoskeleton

病態時において，アクチン架橋タンパク質filaminがミトコンドリア分裂促進GTP結合タンパク質Drp1の活性化因子となって心筋の早期老化を誘導すること，Drp1-filamin相互作用を抑制する既承認薬が慢性心不全を改善することを見いだした．

スフィンゴミエリン合成酵素のホモおよびヘテロ複合体の解析Analyses of homomeric and heteromeric sphingomyelin synthases

最近，スフィンゴミエリン（SM）合成酵素が細胞膜上でホモおよびヘテロ複合体を形成することで，シグナル伝達，細胞内局在，そしてSM合成を調節することがわかってきた．SM合成酵素の複合体形成に関する知見を，我々の研究を中心に紹介する．

骨リモデリングにおけるRANKLの役割Roles of RANKL in the bone remodeling process

骨は骨吸収と骨形成の繰り返しである骨リモデリングによって，恒常性が維持されている．RANKLは双方向性のシグナル分子であり，順シグナルが破骨細胞の分化に，逆シグナルが骨芽細胞の分化に関与しており，骨リモデリングを中心的に制御している．

陸上植物の配偶子形成の分子メカニズムとその進化Molecular mechanism and evolution of gametogenesis in land plants

花を咲かせる被子植物からコケ植物まで，陸上植物の配偶子形成・配偶体発生は一見多様であるが，モデル植物ゼニゴケを用いた最新の研究から，その中核の分子メカニズムは進化的に保存されており，統一的に理解できることがわかってきた．

iPS細胞由来原始マクロファージ様細胞分化誘導法の開発とその可能性iPS cell-derived macrophages for future studies

臓器発生から恒常性維持さらには感染防御や疾患にまで深く関与するマクロファージの多様性は，その起源となる前駆細胞と微小環境により規定される．本稿では，胎生期でのみ作られる原始マクロファージのiPS細胞からの分化誘導とその応用について概説する．

生体内におけるERK MAPキナーゼ活性の動態と生理的意義In vivo dynamics of ERK MAP kinase activity and their physiological significance

増殖因子受容体-ERK経路は生体内のいつ・どこで・どのように働くのであろうか？　近年，生体イメージング技術の発展により，この謎が急速に解明されつつある．本稿では，最新の研究で解明された生体内におけるERK活性の複雑な動態とその生理的意義を概説する．

神経変性疾患と精神疾患をつなぐ分子機構の解明—タンパク質の凝集化による精神障害の発現—Molecular mechanisms underlying mental disorders in neurodegenerative diseases

タンパク質の凝集化は神経変性疾患の主な原因として考えられてきたが，神経変性疾患患者で併発する精神障害の発現にも深く関与していること，またタンパク質の共凝集化が神経変性疾患と精神疾患をつなぐ分子機構の一つであるという最近の研究成果を紹介する．

アドへレンスジャンクションを介したタイトジャンクション形成の制御機構How adherens junction formation enables tight junction formation?

上皮細胞のバリア機能を担う細胞接着構造であるタイトジャンクションの形成にはアドへレンスジャンクションの形成が必要である．二つの異なる細胞膜構造がどのように互いに影響を及ぼすのかという問題について，筆者らの研究を中心に最近の知見をまとめた．

疾患特異的マクロファージの機能的多様性Functional diversity for disorder-specific macrophage subtype

1世紀以上前に発見されたマクロファージは，最近まで体内には1種類しかないと考えられてきた．しかし最近の研究から，マクロファージは疾患の発症に関わるさまざまなサブタイプが存在する可能性が考えられ始めており，本稿はその多様性について報告する．

銅含有アミン酸化酵素触媒反応におけるコンホメーション変化のin crystallo熱力学解析In crystallo thermodynamic analysis of the cofactor conformational change induced during the catalytic reaction of copper amine oxidase

タンパク質結晶のX線回折測定は極低温で行うことが多いが，得られた構造は温度情報があいまいであり，エネルギー的解析が難しい．本稿では，さまざまな温度，pH条件下において非凍結酵素結晶のX線回折測定を行い，平衡状態の構造変化を熱力学的に解析した．

好熱菌由来酸化還元酵素を電極用触媒としたバイオ電池の開発Development of biofuel cell using thermophilic oxidoreductase as an electrode catalysis

バイオ電池とは，酸化還酵素を電極用触媒として生体物質の化学エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスである．本稿では，バイオ電池の仕組みと実用化への課題を概説し，その課題解決へ向けたアプローチについて紹介する．