Research / Equipment
研究と設備
研究者紹介
生体構造機能分析学分野（化学薬学領域）
井上 豪教授
2018年11月から薬学研究科でお世話になっております。それまでは工学研究科に所属しておりました。Ⅹ線結晶構造解析の一本槍でやってきましたが、MA-Tと呼ばれる液剤と出会ったことを機にクライオ電子顕微鏡の基盤技術の開発にも携わるようになりました。構造生物学的手法を駆使した新規モダリティーの開発をテーマに創薬研究に従事しています。
研究テーマ
クライオ電子顕微鏡を用いた蛋白質構造解析の基盤技術の高度化
除菌・消臭剤MA-T（要時生成型亜塩素酸イオン水溶液Matching Transformation System）の反応機構解明を機に21世紀のドリーム反応と言われるメタンからメタノールへの変換反応が発見されました。これをグラフェン表面に適用し、エポキシ化したグリッド（EG-Grid）の開発によるクライオ電顕を駆使した単粒子構造解析の自動化に取り組んでいます。
抗体工学を駆使した医薬品開発
次世代バイオ医薬品の１つとして小分子化抗体が注目されています。構造生物学的手法を用いてエピトープを見つけ、改変することでより高活性な抗体の分子設計を行っています。
抗体を用いたイメージング技術の開発
薬物送達システム（drug delivery system；DDS）は疾患部位に必要な薬効成分を届ける技術のことです。抗体を用いれば比較的簡便に構築することが可能で、治療効果の向上や副作用の低減が期待できます。体の深部にある癌の場所を特定すると同時に治療する技術の開発を行っています。
金属蛋白質の構造化学
生体中のタンパク質に取り込まれた金属イオンは様々な機能を有しています。それぞれの機能がどのような構造に起因して発揮されるのか、そのメカニズムを構造化学的に解明する研究を行っています。
代表的な業績
Ohkubo, K. et al., “Photochemical C–H oxygenation of side-chain methyl groups in polypropylene with chlorine dioxide”, Chemical Communications, 55, 4723-4726(2019).
Fujita, J. et al., “Epoxidized graphene grid for high-throughput high-resolution cryoEM structural analysis”, bioRxiv,11.17.468963(2021).
Maeda, R. et al., “Nanobodies recognizing conserved hidden clefts of all SARS-CoV-2 spike variants”, bioRxiv,10.25.465714(2021).
Kado, Y et al., “Epiregulin recognition mechanisms by anti-epiregulin antibody 9E5: Structural, functional and molecular dynamics simulation analyses”, J. Biol. Chem., 291: 2319-2330 (2016).
Kawato, T. et al., “Structure-based design and synthesis of a bivalent iminobiotin analogue showing strong affinity toward a low immunogenic streptavidin mutant”, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 79(4), 640-642 (2015).
Fukuda, Y. et al., “Crystallographic study on dioxygen chemistry in a copper-containing nitrite reductase from Geobacillus thermodenitrificans”, Acta Crystallographica Sect D, 74(8), 769-777 (2018).
Yamashita, T. et al., “Affinity Improvement of a Cancer-Targeted Antibody through Alanine-Induced Adjustment of Antigen-Antibody Interface”, Structure, 5-27(3), 519-527.e5 (2019)
Sugiyama, A. et al., “Cupid and Psyche system for the diagnosis and treatment of advanced cancer.”, Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci,. 95(10), 602-611 (2020).
Fukuda, Y. et al., “High-resolution neutron crystallography visualizes an OH-bound resting state of a copper-containing nitrite reductase”, PNAS., 117 (8) 4071-4077 (2020).
Minami, T. et al., “Novel neutralizing human monoclonal antibodies against tetanus neurotoxin”, Scientific Reports, 11. 12134. (2021).
