生命科学関連


生命科学グループリーダー 千田 俊哉

生命科学の分野において、放射光を用いた研究を推進するとともに、そのための最先端ビームラインや実験装置を開発しています。X線結晶構造解析X線小角散乱X線イメージングX線細胞照射などの手法を用い、生体高分子から細胞・組織までをつなぐ研究を展開していきます。

内部スタッフによる研究の他に、大学共同利用機関として、共同利用研究を推進しています。また製薬・食品・環境等の分野における産学官連携研究も進めています。

【主な研究分野】

真核細胞生物の核内タンパク質の働きと仕組みを解明する

fig01.png 染色体の特定の部分のヌクレオソームを破壊して遺伝子を活性化するしくみ

クロマチン鋳型からの転写や複製など、細胞の核内反応を、タンパク質、DNA、RNA等の生体高分子の立体構造に基づき解明しています。特にエピジェネティック情報と核内反応の関わりに注目し、個々の分子の機能がどのように統合されて複雑な機能を発揮できるようになるのかを明らかにしていきます。

感染症・疾病に関連するタンパク質の構造から病因を解明する

感染症および疾病に関連する分子(複合体)の立体構造に基づいて感染成立や疾病の原因を明らかにし、創薬基盤の確立をめざしています。

fig02.png fig03.png
ピロリ菌のタンパク質CagAによる細胞内シグナルの撹乱のしくみ(左)とCagAの結晶構造(右)

酵素反応のしくみを解明する

生体内の化学反応を担う酵素の立体構造と機能の関係を、反応中間体の立体構造等に基づき明らかにしていきます。

fig04.png fig05.png
PCB分解酵素BphCの全体構造(左)と活性中心の構造(右)

細胞内外のシグナル伝達および物質輸送のしくみを解明する

細胞内外のシグナル伝達や物質輸送のメカニズムを、生体高分子(複合体)の構造情報に基づき明らかにしていきます。

fig06.png 細胞内輸送の模式図(大阪大学吉森教授による)

放射線の生物作用のメカニズムを解明する

放射光のエネルギー可変性や、高輝度光から得られるマイクロビームを利用し、放射線が細胞に与える影響を分子レベルから組織レベルで解明しています。

fig07.png 5μmビーム(右枠内)で照射したヒトの細胞核(赤)とDNA損傷部位(緑)

医学に応用可能な放射光X線イメージングシステムを開発する

生体や各種疾患に関して画像情報による知見を得るため、放射光の特性を活かしたイメージングシステム開発とその応用研究を行っています。

fig08.png ラット小脳スライスの位相像(a)、および吸収像(b)

生命科学分野の放射光利用研究のための高度な手法・装置を開発する

ビームラインの高度化を含む新規解析手法の高度化や、複数の手法を組み合わせることによる多面的な解析手法を開発し、共同利用に提供していきます。

fig09.png タンパク質結晶構造解析装置。大面積の検出器、超高精度の回転軸、結晶交換ロボットなど多くの技術が使われている。

メンバー

氏名役職専門分野
千田 俊哉教授構造生物
加藤 龍一准教授構造生物
五十嵐 教之准教授構造生物
川崎 政人准教授構造生物
兵藤 一行准教授医学イメージング
清水 伸隆 准教授構造生物
松垣 直宏 准教授 構造生物
湯本 史明特任准教授構造生物
宇佐美 徳子講師放射線生物
山田 悠介助教構造生物
安達 成彦特別助教構造生物
千田 美紀特任助教構造生物
西條慎也特任助教構造生物

【担当ビームライン】

タンパク質結晶構造解析ステーション

BL-1A, BL-5A, BL-17A, NE-3A, NW-12A

小角散乱ステーション

BL-6A, BL-10C, BL-15A2

医学イメージングステーション

BL-14C, (NE-5A), NE-7A

放射線生物ステーション

BL-27A, BL-27B

【リンク】

構造生物学研究センター http://pfweis.kek.jp/