東京大学大学院 薬学系研究科 蛋白構造生物学教室 Laboratory of Protein Structural Biology
はじめに

 私たちの研究室「蛋白構造生物学」教室は名前からもわかりますように構造生物学(Structural Biology)と呼ばれる分野を研究しています。我々の目標は「タンパク質をはじめとする生体高分子ならびにその複合体の立体構造を原子レベルで決定することによって、その分子機能と関連する生命現象を理解すること」です。

 生命の中では様々な分子がある形をもって分子認識しあいながら機能していると考えられ、そこでは三次元構造に基づく相互作用が支配しています(最近は単独では構造をもたない天然変性タンパク質も注目されていますが認識するときは特定の構造をもつと考えられています)。
 構造生物学は形・相互作用を物理化学の言葉で“目に見える形で”記述する学問であるともいえます。この研究分野の意義はどのようなところにあるのでしょうか?
 私は「複雑な機能を担う分子の実体を視覚化し実感的に理解させることにある」と考えています。この分子構造の実感的な把握がもっともインパクトを与えた例が、説明するまでもないWatson-CrickのDNA二重らせん模型であるといえます。このような立体構造を通した理解が生命研究に必要不可欠なものであると信じています。

 この研究を行う手段として、我々はX線結晶解析法をもちいています。X線結晶解析法は極めて強力な手段であり、我々の研究室の根幹をなすものでありますが、万能ではありません。分解能は低いが溶液状態で測定可能なX線小角散乱の手法や、電子顕微鏡による単粒子解析も積極的に取り入れいきたいと考えています。生化学的な機能解析に加え、他の物理化学的な解析(CDスペクトル、表面プラズモン分析、超遠心分析など)も並行して行い、分子の機能、性質、構造を統合的に理解することを目指しています。

 構造生物学の応用的な面「創薬への応用」ということもしっかりと認識しつつ、創薬に結び付くような医学・薬学の観点から重要な生体高分子、さらには生体内の重要な現象について構造科学的な立場から研究を進めていきたいと考えています。

蛋白構造生物学研究室 清水敏之