大阪大学蛋白質研究所

Institute for Protein Research, Osaka University

第2部会
共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要

所長
岡田　眞里子
Okada, Mariko

キーワード: 蛋白質科学、構造生物学、生命科学、蛋白質合成・デザイン、システム生物学、蛋白質情報科学
住所: 〒565-0871
大阪府吹田市山田丘3-2

理学、医学、情報科学にまたがる蛋白質生命科学研究の実施と蛋白質研究共同利用・共同研究の拠点活動の推進

蛋白質研究所は、蛋白質の基礎研究を通じての生命活動の原理の解明を使命として、1958年に大阪大学の理学部と医学部が母体となり創設されました。その後、蛋白質研究共同利用・共同研究拠点として文部科学省から認定を受け、SPring-8の放射光ビームライン、超高磁場核磁気共鳴（NMR）装置群、最先端クライオ電子顕微鏡等の大型計測設備の共同利用、蛋白質構造データバンク（Protein Data Bank; PDB）の構築・公開を介した蛋白質情報の発信を行っています。現在では、さらに、動植物における蛋白質機能解析研究、合成・デザイン技術の開発、蛋白質情報科学、イン・シリコ創薬へと研究活動を広め、ダイバーシティに富んだ蛋白質研究体制を所内に構築しています。共同研究員制度による招聘や蛋白研セミナーの開催を通じて、国内だけでなく海外も含めた研究コミュニティの発展に貢献し、蛋白質を中心とした統合的な生命科学研究を推進しています。

令和3年度の研究活動内容及び成果

横浜市立大学、筑波大学、京都大学、東北大学との共同研究「タンパク質の抗体ラベリング技術を改良し、構造解析をアシスト〜電子顕微鏡やX線結晶解析による構造決定を加速化〜」（『Acta Crystallographica Section D, Structural Biology』に発表）
兵庫県立大学、理化学研究所放射光科学研究センター、名古屋大学、京都大学との共同研究「赤外光駆動型光合成をクライオ電顕で捉える－低いエネルギーで通常の光化学反応が駆動される仕組み－」（『Nature Communications』に発表）
東京薬科大学、豊橋技術科学大学、名古屋大学シンクロトロン光研究センター、佐賀大学、東京都立大学、宮崎大学との共同研究「シアノバクテリアの光スイッチの「かたち」を解明～新たな光遺伝学ツールの開発や光合成機能の解明へ～」（『Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America』に発表）
大阪大学微生物病研究所・免疫学フロンティア研究センター・感染症総合教育研究拠点・大学院医学系研究科との共同研究「新型コロナウイルスの感染を増強する抗体を発見－COVID-19の重症化に関与する可能性－」（『Cell』に発表）
京都府立医科大学大学院医学研究科、大阪大学高等共創研究院との共同研究「すべての変異型を逃さない新型コロナウイルス感染症治療薬候補の開発～薬剤耐性株が生じない創薬に期待～」（『Nature Communications』に発表）
「基底膜と上皮細胞を接着するタンパク質の立体構造を解明－効率的・安価な多能性幹細胞の培養で再生医療分野へ貢献－」（『Nature Communications』に発表）
大阪大学大学院生命機能研究科日本電子YOKOGUSHI協働研究所、大阪大学生命機能研究科・大学院理学研究科との共同研究「細菌の回転モーターの複雑な回転子構造を解明－1種類のタンパク質34分子が２つの異なる構造で回転子リングを形成－」（『Nature Communications』に発表）
大阪市立大学、大阪大学大学院生命機能研究科日本電子YOKOGUSHI協働研究所、金沢大学との共同研究「世界初！ATP合成酵素から変化した滑走のツインモーターの構造を明らかに」（『mBio』に発表）
カロリンスカ研究所、理化学研究所との共同研究「受精卵で働くレトロトランスポゾン脳の遺伝子としても働く－バイオインフォマティクス解析で紐解くヒトゲノムの進化－」（『Genome Research』に発表）
東京都健康安全研究センター、京都大学、早稲田大学との共同研究「胎児の神経を形作る仕組みは精密な温度センサー－母体の体温維持が神経の成熟に重要であることを示唆－」（『Nano Letters』に発表）
専修大学、大阪大学免疫学フロンティア研究センター・微生物病研究所との共同研究「発達障害の関連遺伝子の欠損で網膜・視覚機能が変化－発達障害において感覚の過敏や鈍麻が生じるメカニズムの解明に貢献－」（『Human Molecular Genetics』に発表）
「イン・シリコ患者固有モデルでがんの予後と薬剤応答を予測－細胞シミュレーションによる疾患分類法の開発－」（『iScience』に発表）
京都産業大学との共同研究「－極小（10万分の1ミリメートル）サイズの回転分子モータータンパク質の回転をクライオ電子顕微鏡で捉えた。回転分子モータータンパク質の仕組みを解明－」
（『Nature Communications』に発表）

<strong>「基底膜と上皮細胞を接着するタンパク質の立体構造を解明－効率的・安価な多能性幹細胞の培養で再生医療分野へ貢献－」</strong> <br>（『Nature　Communications』に発表）<br>これまで不明であったインテグリンによるラミニンの認識機構を詳細に解明した。多能性幹細胞の培養効率を向上させる次世代の培養基質の開発へ貢献。

「基底膜と上皮細胞を接着するタンパク質の立体構造を解明－効率的・安価な多能性幹細胞の培養で再生医療分野へ貢献－」
（『Nature　Communications』に発表）
これまで不明であったインテグリンによるラミニンの認識機構を詳細に解明した。多能性幹細胞の培養効率を向上させる次世代の培養基質の開発へ貢献。

社会との連携

先端的研究施設の共用促進と医療・産業利用を目指した共同研究

先端研究基盤共用・プラットフォーム形成事業、創薬等先端技術支援基盤プラットフォーム（BINDS）などの事業を推進し、国内外のアカデミアおよび企業研究者への研究成果の普及を行っています。また、平成28年4月より（株）ニッピによる「マトリクソーム科学（ニッピ）」寄附研究部門を設立し、iPS細胞等の培養に必須の接着蛋白質ラミニンの大量生産方法を確立するなど、蛋白質研究所ならではの産学連携を深めています。
さらに、蛋白質結晶解析を効率化するタグ、固体NMRの感度を1,000倍に向上させるDNP法等の蛋白質計測・解析技術の開発に加え、高感度の細胞内温度イメージング技術、細胞の運命の制御を目指した遺伝子回路設計技術、イン・シリコ創薬基盤の構築、動植物における遺伝子機能解析技術等、蛋白質研究を応用に導くための最先端の解析技術の開発を行い、産業界との共同研究を幅広く進めています。