微生物由来の酵素・タンパク質の構造解析とその利用

微生物は高い環境適応能力やユニークな代謝システムを備えており、古くから食品製造や有用物質の生産など、さまざまな産業分野で活用されてきました。これら微生物がもつ酵素やタンパク質の働きを人為的に強化・改変できれば、微生物の産業利用の可能性は飛躍的に広がります。一方で、病原微生物においては、増殖や感染に関わる酵素やタンパク質について構造や機能を解明すれば、新しい抗菌薬や治療法の開発につながります。このような酵素・タンパク質を対象とした産業利用には原子レベルの構造解析が不可欠です。私はX線結晶構造解析などの手法を用いて、微生物由来の酵素・タンパク質の立体構造を明らかにし、機能の理解や分子設計のための構造情報を提供することができます。さらに、得られた構造情報を産業に応用するための技術開発も進めています。また、近年、機械学習を用いたタンパク質構造予測技術が急速に進歩していますが、それらの予測構造を正確に評価・活用するためには専門的な知識や技術が欠かせません。産業的に重要な酵素の機能改良や、病原菌の創薬ターゲット探索、構造予測の検証といった場面において、応用微生物学と構造生物化学の視点からサポートすることができます。

研究業績

・ Crystal structural analysis of aldoxime dehydratase from Bacillus sp. OxB-1: Importance of surface residues in optimization for crystallization

Daisuke Matsui, Norifumi Muraki, Ke Chen, Tomoya Mori, Aaron A. Ingram, Keiko Oike, Harald Gröger, Shigetoshi Aono, and Yasuhisa Asano

Journal of Inorganic Biochemistry, 230, 111770, 2022

・ Structural basis for the heme transfer reaction in heme uptake machinery from Corynebacteria.

Norifumi Muraki, Chihiro Kitatsuji, Yasunori Okamoto, Takasi Uchida, Koichiro Ishimori, Shigetoshi Aono

Chemical Communication (Cambridge) 55(92), 13864-13867, 2019

・ Structural characterization of HypX responsible for CO biosynthesis in the maturation of NiFe-hydrogenase.

Norifumi Muraki, Kentaro Ishii, Susumu Uchiyama, Satoru G. Itoh, Hisashi Okumura, Shigetoshi Aono

Communications Biology18(2), 385-396, 2019

提供できるシーズまたは支援できる技術分野

タンパク質の結晶構造解析全般
タンパク質の実験構造や予測構造を用いた研究開発の支援

マッチングしたい分野・業種

　　医薬品開発に関する企業、食品メーカー、各種化成品メーカー

研究キーワード

創薬/創農薬支援結晶構造解析酵素の機能改変