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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Studies in structural physiology of channels

Research Project

Project/Area Number 15H05775
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

藤吉 好則  東京医科歯科大学, 高等研究院, 特別栄誉教授 (80142298)

Project Period (FY) 2015-05-29 – 2020-03-31
Keywordsクライオ電子顕微鏡 / 構造生理学 / チャネル / 膜タンパク質 / 単粒子解析 / 結晶学
Outline of Annual Research Achievements

チャネルを中心とする6種類の膜タンパク質の構造生理学研究を総合的に進めて、1課題を除き所期の目的通りかそれ以上の成果を得た。単粒子解析法を用いてギャップ結合の構造を解析し(JMB, 428, 2265-74, 2016, Nature Comms. 7, 13681, 2016)、脂質膜内での構造も解析して、脂質2重膜がチャネルを閉じてその上部にN末端が押し上げられた構造を明らかにした(Sci. Adv. 6, 3157, 2020)。これらの結果は、脂質分子が寄与するgating機構を想起させる。脳の主要な水チャネルであるAQP4は脳浮腫と関わるので、阻害剤開発を目指した構造解析に成功した(Microscopy 65, 177-84, 2016)。電位感受性Na+チャネルの研究(FEBS Letters 592, 274-83, 2018)とともに、バクテリア由来のCa2+チャネルを初めて発見した(eLife, 9, 52825, 2020)。H+,K+-ATPaseと胃薬との複合体の構造解析を行い(Nature, 556, 214-8, 2018)、H+の100万倍の濃度勾配形成の分子機構を解明した(eLife, 8, 47701, 2020)。クローディンと毒素のC末端ドメインとの複合体の構造解析(Science 347, 775-8, 2015)をさらに進めて、タイト結合の性質を決める重要な因子を解明した(Nature Comms. 10, 816, 2019)。なお、アセチルコリン受容体では十分な成果が得られなかったが、エンドセリン受容体の構造解析に成功した(Nature 537, 363-8, 2016, JMB, 428, 1227-36, 2016, Nature Struct. Molec. Biol. 24, 758-64, 2017)。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A native prokaryotic voltage-dependent calcium channel with a novel selectivity filter sequence2020

    • Author(s)
      Shimomura Takushi、Yonekawa Yoshiki、Nagura Hitoshi、Tateyama Michihiro、Fujiyoshi Yoshinori、Irie Katsumasa
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.7554/elife.52828

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cryo-EM structures of undocked innexin-6 hemichannels in phospholipids2020

    • Author(s)
      Burendei Batuujin、Shinozaki Ruriko、Watanabe Masakatsu、Terada Tohru、Tani Kazutoshi、Fujiyoshi Yoshinori、Oshima Atsunori
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 6 Pages: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.aax3157

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A single K+-binding site in the crystal structure of the gastric proton pump2019

    • Author(s)
      Yamamoto Kenta、Dubey Vikas、Irie Katsumasa、Nakanishi Hanayo、Khandelia Himanshu、Fujiyoshi Yoshinori、Abe Kazuhiro
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      10.7554/eLife.47701

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] クライオ電顕が医学・薬学分野に役立つ時代に2020

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      nano tech 2020 特別シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] クライオ電子顕微鏡を用いた構造創薬の現状2019

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      第13回 In vivo実験医学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Cryo-EM changes structural biology [Tutorial Lecture]2019

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      ALC '19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Structure-guided drug development by cryo-EM [Plenary Lecture]2019

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      International Symposium on Diffraction Structural Biology 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Drug rescuing based on structure analyses by cryo-EM2019

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      インベスターR&D Day
    • Invited
  • [Presentation] クライオ電子顕微鏡による構造解析と構造創薬2019

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      クリニカルサミット研究会
    • Invited
  • [Presentation] 構造生物学を激変させたクライオ電顕2019

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      第二回 形態解析ワークショップ ― 多様な顕微鏡を用いて
    • Invited
  • [Presentation] 生体分子を観ると創薬に役立つ2019

    • Author(s)
      藤吉好則
    • Organizer
      日本顕微鏡学会市民公開講座
    • Invited
  • [Remarks] 東京医科歯科大学高等研究院卓越研究部門細胞構造生理学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/cesp/index.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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