研究テーマ
高校生に向けた研究内容の紹介
細菌は宿主に感染して増殖するために様々なタンパク質毒素を分泌します。その中でも二成分毒素に注目して、研究を進めています。ウェルシュ菌やディフィシル菌は、二成分からなる毒素を持ち、A成分はヒト細胞内で骨格タンパク質を機能不全にします。一方B成分はA成分を細胞内へ入れるためのナノシリンジ（注射器）です。この機能を調べるために、形（構造）をクライオ電子顕微鏡やX線結晶構造解析という手段を用いて明らかにしており、これらの研究は創薬の基礎となります。
生命の仕組みを明らかにする構造生物学－タンパク質の複合体の形を⾒る研究
⾁眼で⾒えない分⼦の世界を覗いてみると無限の世界が広がっていて、まだまだ⼈間が発⾒できていない⽣命の構造・仕組みがあります。私の研究室では、タンパク質同⼠がどのように結びつき、さまざまなシグナルを伝達しているかを明らかにするために、⾼輝度X線発⽣装置やクライオ電⼦顕微鏡という⾼度な機器などを使⽤して「タンパク質の複合体の形を⾒る」研究をしています。
例えば、近年初めて構造を明らかにしたものに、シリンジ（注射器）型のタンパク質分⼦があります。
それは、細菌が毒素を本体の細胞内に送り込むための装置でした。⼈間が注射器を作ったように、微生物はすでにナノサイズの注射器を⽣み出していたわけです。このナノシリンジの構造は、病原菌に侵された特定の細胞に薬となるタンパク質を届けたい時に応⽤できるのではないかと考えています。
また、我々が行ってきた20年にわたる「細菌ADPリボシル化酵素の基質認識機構とその細胞膜透過に関する研究」は、ビタミン学の進歩発展への功績が認められ「2023年度ビタミン学会賞」を受賞しました。このように学⽣の皆さんにも、世界的な⼤発⾒をするチャンスがあります。研究は孤独な取り組みの連続ですが、研究室は学⽣同⼠や先輩との交流、意⾒交換も盛んです。⽇本屈指の「タンパク質」の研究者がそろう京都産業⼤学で、⼀緒に未知の世界を解明しましょう。
ゼミナール／研究室のテーマ
タンパク質の形から —2成分毒素の作用機構の解明
生命活動の主要な担い手であるタンパク質。遺伝子に描か れた設計図どおりに生体内でタンパク質を合成する過程は、 生物が生きていくための最初の重要なプロセスです。タン パク質が合成され、機能の発現にいたる過程を研究し、生 命の不思議に迫ります。
ゼミ／卒業研究の紹介
上記に紹介した研究のほか、我々の身近なところにいる生物が持つタンパク質について研究を進めています。例えばスクミリンゴガイには卵塊を赤く染めるタンパク質や膜孔毒素が存在します。白粉花の根にはウイルスの増殖を抑えるタンパク質が存在します。身近なタンパク質の機能を知るために形を明らかにするー百聞は一見にしかず。生物の不思議さが見えてきます。
