新着情報
  
・2017年4月5日 講座開き
 リニューアルされたメンバーでがんばります
 (2017講座開き
 
・2017年3月24日 卒業式
 卒業おめでとうございます
 (2017年卒業集合写真
 
・2017年3月6日 京都産業大学バイオフォーラム
 京都産業大学 総合生命科学部
 バイオフォーラム
 
 
・2017年3月3日 応用生命化学分野謝恩送別会
 (一次会二次会
 
・2016年11月25日〜27日
 生物物理学会(つくば市)に研究室のメンバーで参加しました
 生物物理学会ホームページ
 
・2016年11月17日〜18日
 日本結晶学会大会(水戸市)に研究室のメンバーで参加しました
 結晶学会ホームページ
 
・2016年9月15日〜16日
 日本農芸化学会西日本支部大会(長崎大学)に研究室のメンバーで参加しました
 日本農芸化学会西日本支部ホームページ
 
・2016年6月26日
 システム生命科学 夏の学校2016
 高校の理科の先生を対象に「タンパク質の立体構造解析」の
 講演を行いました
 
・2016年11月10日 応用生命化学分野 ソフトボール大会
 結果は3位でした
 
・2016年6月7日〜9日
 蛋白質科学会(福岡国際会議場)に研究室のメンバーで参加しました
 蛋白質科学会ホームページ
 
・2016年5月27日
 日本農芸化学会西日本支部例会(キリンビール福岡工場)に
 研究室のメンバーで参加しました (写真1,写真2)
 
・2016年5月19日 
 ピルビン酸転移酵素の結晶構造と基質特異性改変に関する論文が
 Scientific Reports誌に掲載されました 発酵化学研究室との共同研究の成果です
 Open Journal
 
・2016年5月13日 応用生命化学分野 ソフトボール大会
 結果は4位でした。全員参加で頑張りました (生化と合同の集合写真
 


九州大学大学院 農学研究院 生物物理化学研究室では
「遺伝子工学」によるタンパク質・酵素の生産
「生化学」による精製と活性測定等の機能解析
「X線結晶構造解析」による立体構造解析
「レーザー光」を用いた分子運動解析
これらの情報と技術を融合させ、
タンパク質・酵素の機能解析と高機能化などを行っています

2016年より「構造生物学」を含めた生物物理化学研究に発展中です


「遺伝子工学」でタンパク質を大量生産します

大腸菌、酵母、カイコなど
最適なホストを利用

「生化学」により高純度に精製し、解析します

クロマトシステムを駆使して
高純度にタンパク質を精製し
活性測定や生化学的解析を行う

「X線結晶構造解析」で原子分解能の立体構造を決定します

ロボットを使った結晶化
放射光X線による回折実験
ワークステーションによる構造計算

「レーザー光」により、タンパク質の分子運度を解析します

世界に誇る手作り
超高速時間分割蛍光解析装置と
高分解能顕微分光装置

構造生物学 (立体構造解析・X線結晶構造解析)

 私達は、蛋白質が担っている化学反応、物質認識機構について、立体構造解析を通じて解明する「構造生物学」を行っています。生命現象における様々な化学反応および物質認識は、酵素を含めた蛋白質によって行われていますが、その立体構造がその反応性・基質特異性・認識特異性を決定しています。基質や反応阻害剤と結合した酵素の立体構造や、反応中間状態の立体構造など、『生きた状態』の蛋白質・酵素の立体構造を直接見ることで、反応や認識の詳細な情報を得ることが可能となります。
 研究対象は、特にヒトの持つ翻訳後修飾に関わる硫酸転移酵素と、ヒトや病原性細菌等の持つ糖関連酵素です。立体構造を決定するとともに、部位特異的変異による有用な酵素への改変、有効な阻害剤の基盤開発などを行っています。
 具体的的な研究テーマの一つは、遺伝病の原因酵素について、酵素が有効に働かない原因を立体構造の観点から解明し、その改善方法の開発を目指すものです。もう一つの具体例は、病原性細菌の生育に必須な酵素の立体構造解析を行い、有効な阻害剤(まったく新しいタイプの抗生物質)の開発の基盤研究を行うものです。
 
  

硫酸転移酵素の構造生物学

硫酸転移酵素は、タンパク質や、糖質、ホルモン、薬物等に硫酸基を転移し、代謝や分化、シグナル伝達を制御する酵素です。その中でも、タンパク質の翻訳後修飾としての硫酸化、ホルモン、神経伝達物質などの内因性物質や、薬物あるいは癌原物質などの外来性異物の解毒、排泄及び代謝的活性化としての硫酸化を担っている複数の硫酸転移酵素について研究を進めています。基質複合体の立体構造を決定することで、酵素の基質特異性の構造基盤と酵素反応メカニズムの詳細を明らかにすることを目指しています。
 

ヒトタンパク質チロシン硫酸転移酵素の基質複合体の活性部位
 

糖関連酵素の構造生物学

  主な対象酵素:  糖転移酵素(糖鎖合成酵素、シアル酸転移酵素)  糖分解酵素

 

 シアル酸転移酵素の基質結合状態の活性部位


レーザー分光法によるタンバク質・酵素の構造機能ダイナミクス相関に関する研究

 ほとんど全ての生命活動の担い手であるタンパク質や酵素は、その働きによって 実に様々な動きを示します。作用機構に密接に関係するタンパク質の内部運動をレーザー光を用いた特殊な分光法により明らかにしています。
 

植物性蛋白質の構造機能ダイナミクス相関

物性生体防御蛋白質、光合成能率制御蛋白質など植物の生理機能に欠かせない蛋白質の形、働き、動きを光を通して的確に捉え、それらの情報を基により高度な機能を持つ蛋白質の設計創製を目指しています。
 

高等植物光合成系の初期光過程の物理的解明

高等植物の高い光エネルギー変換効率は光アンテナシステムから活性中心へのスムーズなエネルギー移動により支えられている。これらを担う集光性クロロフィル蛋白質、活性中心蛋白質及びその集合体の構造を明らかにする。同時に超高速光分光法を用いてエネルギー移動機構の物理的解明を目指しています。

タンパク質の分子認識と自己組織化(結晶化)機構

X線、中性子線による蛋白質立体構造解析に必要な高品位蛋白質結晶の作成法確立のための蛋白質の分子配列機構の解明とその制御法についての研究を行っています。

 

 

 
ヒトタンパク質チロシン硫酸転移酵素の活性部位のステレオ図
立体視(マジックアイの見方)すると、活性部位の立体的な配置がわかります

メンバー

学生

・博士2年 加藤 茜 Kato Akane
・修士2年 伊地知 真也 Ijichi Shinya
・修士2年 奥野 綾菜 Okuno Ayana
・修士2年 海谷 京香 Kaiya Kyouka
・修士2年 澤田 玲良 Sawada Reo 
・修士2年 福元 諒 Fukumoto Akira
・修士2年 堀 啓華 Hori Hiroka  (生物化学研究室)
・修士1年 香月 佑太 Katsuki Yudai
・修士1年 木村 祐一郎 Kimura Yuichiro
・修士1年 久保 翔太郎 Kubo Syoutaro
・修士1年 松永 知恵 Matsunaga Chie
・学士4年 今富 裕太 Imatomi Yuta
・学士4年 忰田 朋佳 Kaseda Tomoka
・学士4年 原 弥生 Hara Yayoi
・学士4年 東 左絵 Higashi Sae
・学士4年 松崎 稜太朗 Matsuzaki Ryotaro


研究業績


論文

2016年以降に発表した論文を今後記載していく予定です

Sci Rep. 2016 May 19;6:26349. doi: 10.1038/srep26349.

A rationally engineered yeast pyruvyltransferase Pvg1p introduces sialylation-like properties in neo-human-type complex oligosaccharide.

2015年以前の論文

2015
  • Conformational Change Near the Redox Center of Dihydrolipoamide Dehydrogenase Induced by NAD(+) to Regulate the Enzyme Activity
    T. Fukamichi, E, Nishimoto
     J Fluoresc, 25(3), 577-583 (2015)
2014
  • Sugar Binding Effects on the Enzymatic Reaction and Conformation Near the Active Site of Pokeweed Antiviral Protein Revealed by Fluorescence Spectroscopy 
    H. Nakashima, Y. Fukunaga, R. Ueno, E. Nishimoto
     J Fluoresc, 24(3), 951-958 (2014)
2013
  • Structural Characteristic of Folding/Unfolding Intermediate of Pokeweed Anti-viral Protein Revealed by Time-resolved Fluorescene 
    S. Matsumoto, Y. Taniguchi, Y. Fukunaga, H. Nakashima, K. Watanabe, S. Yamashita, E. Nishimoto
     J Fluoresc, 23, 407-415 (2013)
2012
  • A Distinct Binding Mode of Archaeal Ribonuclease P Proteins to RNA 
    M. Ishihara, E. Nishimoto, S. Yamashita, Y. Kakuta, and M. Kimura
     Biosci. Biotechnol. Biochem., 76(12), 2335-2337 (2012)
2011
  • Rotational Diffusion Analysis of Polyethylene Glycol Induced Protein Interactions 
    D. Takahashi, S. Yamashita, O. Prakash, and E. Nishimoto
     J. Phys. Chem. B, 115, 11786-11792 (2011)
2010
  • Multiple conformational state of human serum albumin around single tryptophan residue at various pH revealed by time-resolved fluorescence spectroscopy 
    T.Otosu, E. Nishimoto and S. Yamashita
     J. Biochem., 147(2), 191-200 (2010)
  • The structural mechanism of the inhibition of archaeal RelE toxin by its cognate RelB antitoxin
    M. Shinohara, J. X. Guo, M. Mori, T. nakashima, H. Takagi, E. Nishimoto, S. Yamashita, K. Tsumoto, Y. Kakuta, M. Kimura
    Biochemcal and Biophysical Research Communications, 400, 346-351 (2010)
  • The Quenching-Resolved Fluorescence Spectrum and Its Application to Studies of the Folding/Unfolding of Trypsin Inhibitor from Seeds of the Bitter Gourd
    S. Matsumoto, E. Nishimoto, H. Soejima, and S. Yamashita
    Biosci. Biotechnol. Biochem., 74(7), 1396-1402 (2010)
2009
  • Steady-State and Time-Resolved Fluorescence Spectroscopic Studies on Interaction of the N-terminal Region with the Hairpin Loop of the Phytocystain Scb
    K. Doi-Kawano, E. Nishimoto, Y. Kouzuma, D. Takahashi, S. Yamashita and M. Kimura 
    J Fluoresc. , 19, 631-639 (2009)
  • Fluorecence Decay Characteristics of Indole Compounds Revealed by Time-Resolved Area-Normalized Emission Spectroscopy
    T. Otosu, E..Nishimoto, and S. Yamashita 
    J. Phys. Chem. , 113(12), 2847-2853 (2009)
2008
  • The Unfolding of α-Momorcharin Proceeds Through the Compact Folded Intermediate
    Y. Fukunaga, E. Nishimoto, T. Otosu, Y. Murakami and S. Yamashita 
    J. Biochem., 144, 457-466 (2008)
  • The Heterogeneous Packing in the Folding/unfolding Intermediate State of Bitter Gourd Trypsin Inhibitor
    D. Takahashi, S. Matsumoto, E. Nishimoto, T. Otosu, S. Yamashita 
    Biosci. Biotech. Biochem., 72, 1498-1505 (2008)
  • Protein-Protein Interaction on Lysozyme Crystallization Revealed by Rotational Diffusion Analysis
    D. Takahashi, E. Nishimoto, T. Murase, S. Yamashita 
    Biophys. J., 94, 4484-4492 (2008)
2007
  • Spectrally- and Time-resolved Fluorescence Spectroscopic Study on Melittin-Calmodulin Interaction
    T. Otosu, E. Nishimoto, S. Yamashita 
    J. Biochem., 142, 655-661 (2007)
  • The Partially Unfolded State of β-Momorcharin Characterized with Steady-state and Time-resolved Fluorescence Studies 
    Y. Fukunaga, E. Nishimoto, K. Yamashita, T. Otosu, and S. Yamashita 
    J. Biochem., 141, 9-18 (2007)
2006
  • Thermal Unfolding Process of Dihydrolipoamide Dehydrogenase Studied by Fluorescence Spectroscopy
    E. Nishimoto, Y. Aso, T. Koga, S. Yamashita 
    J. Biochem., 140, 349-357 (2006)


 

2015年以前の学会発表

2015
  • 日本生物物理学会第53回年会 2015.09.13
    • アルコール脱水素酵素のサブユニット間相互作用に及ぼすホフマイスター効果
      青山 知弘 西本悦子
    • アメリカヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質におよぼす糖結合の影響
      奥野 綾菜 , 上野 遼介 , 岡田 裕希 , 西本悦子
    • Momorcharinの酵素活性を制御する活性部位近傍の特殊なコンフォメーション
      岡田 裕希 , 奥野 綾菜,  西本悦子  
    • 高速時間分割蛍光異方性によるタンパク質間相互作用の解析
      加藤 茜 , 西本悦子
2014
  • 日本生物物理学会第52回年会 2014.09.27
    • タンパク質間相互作用に及ぼすホフマイスター効果
      青山 知弘 西本悦子
    • 回転および併進運動から観たタンパク質間相互作用  
      加藤 茜 , 西本悦子
2013
  • 日本生化学会九州支部例会(2013.5.18-19) 佐賀
    • 高速時間分割蛍光法によるタンパク質のコンフォメーション・揺動運動の解析
      西本悦子
  • 第51回年会日本生物物理学会(2013.9.28-9.30) 京都
    • リポアミド脱水素酵素のフィードバック制御機構
      The feedback regulation mechanism of dihydrolipoamide dehydrogenase
      深道友恵, 中嶋寛倫, 西本 悦子
    • 一分子蛍光法によるリポアミド脱水素酵素の作用特性の解析
      Enzyme reaction of Dihydrolipoamide revealed by single molecular fluorescence detection method
      中嶋寛倫, 親川司, 西本 悦子
2012
  • 日本農芸化学会2012年度会(2012.3.22-25) 京都
    • Pokeweed antiviral proteinのコンフォメーション・ダイナミクスに及ぼすNAGの影響
      中嶋寛倫、福永幸裕、渡辺啓一、山下昭二、西本悦子
    • 超好熱古細菌RNasePタンパク質のRNA作用様式の解析
      石原雅人、西本悦子、山下昭二、角田佳充、木村誠
  • 第50回年会日本生物物理学会(2012.9.22-9.24) 名古屋
    • Regulatory Mechanism of the fluorescence emission from Green Fluorescent Protein Chromophore
      鳥井 淳平, 山下 昭二, 西本 悦子
    • PAPの酵素活性制御因子としてのトリプトファン残基近傍のコンフォメーションとダイナミクス
      The dynamics and conformation of Trp208 and Trp237 as regulation factor of enzymatic activity of Pokeweed Antiviral Protein
      中嶋 寛倫, 福永 幸裕, 渡邉 啓一, 山下 昭二, 西本 悦子
2011
  • 第49回年会日本生物物理学会(2011.9.16-9.18) 兵庫
    • 2H-1512 Trp-Trp間エネルギー移動とPAPのfolding/unfolding研究への応用
      Trp-Trp energy migration and its application to the folding/unfolding of Pokeweed Antiviral Protein
      福永幸裕、西本悦子、淵田直樹、渡辺啓一、山下昭二
  • 日本農芸化学会2011年度会(2011.3.25-28) 京都
    • Pokeweed antiviral proteinのTyr-Trp, Trp-Trp間エネルギー移動
      谷口由佳、福永幸裕、西本悦子、渡辺啓一、山下昭二
  • 第48回化学関連支部合同九州大会(2011.7.9) 北九州
    • Topological studies on the unfolding process of pokeweed anti-viral protein
      谷口由佳、福永幸裕、淵田直樹、渡邉啓一、山下昭二、西本悦子
  • 第84回日本生化学会(2011.9.21-24) 京都
    • Pokeweed Antiviral Proteinの構造・ダイナミクス・活性相関
      谷口由佳、渡邉啓一、福永幸裕、淵田直樹、山下昭二、西本悦子
2010
  • 第48回年会日本生物物理学会(2010.9.21-9.22) 仙台
    • 1P-047 Fluorescence spectroscopic characterization of folding/unfolding intermediate of ribosome-inactivation protein
      福永幸裕、西本悦子、淵田直樹、渡辺啓一、山下昭二
    • 3P-022 ニガウリロリプシンインヒビターにおけるTrp-Trp間エネルギー移動
      Domain-domain interaction of GFP-GST fusion protein
      溝江友紀、西本悦子、山下昭二
  • 日本農芸化学会2010年度会(2010.3.27-30) 東京
    • 3AFp18 タンパク質合成抑制因子・RelEのC末端塩基性アミノ酸の役割
      篠原雅明、郭巾旭、森美佐子、中島崇、西本悦子、山下昭二、木村誠
  • 日本蛋白質科学会(2010.6.16-18) 札幌
    • 1P-047 古細菌トキシン(aRelE)のアンチトキシン(aRelB)による阻害機構
      中島崇、森美佐子、郭巾旭、篠原雅明、西本悦子、山下昭二、津本浩平、角田佳充、木村誠
2009
  • 第47回年会日本生物物理学会(2009.10.30-11.1) 徳島
    • 2P-035 GFP融合蛋白質 GFP-GSTのナノ秒回転ダイナミクス
      Nano-second rotaional dynamics of GFP-fused protein, GFP-GST
      鈴居詠之郎、西本悦子、溝江友紀、山下昭二
    • 2P-036 ニガウリロリプシンインヒビターにおけるTrp-Trp間エネルギー移動
      Tryptophan-tryptophan energy transger in bitter gourd tyrpsin inhibitor
      副島洋典、西本悦子、山下昭二
2008
  • 日本農芸化学会2009年度会(2009.3.27-29) 福岡
    • 3SY02-2 高速時間分割蛍光法によるタンパク質の水和、コンフォメーション、揺動運動の解析(シンポジウム)
      山下昭二、乙須拓洋、西本悦子
    • 2P0254B 時間分割蛍光法によるsGFPの分光的特性の解明
      鈴居詠之郎、西本悦子、山下昭二、松岡健
    • 2P0228B リボソーム不活化タンパク質ルフィンのフォールディング/アンフォールディング過程
      松本小弥花、西本悦子、村上泰隆、山下昭二
  • 第46回年会日本生物物理学会(2008.12.3-5) 福岡
    • 2P087 リフォールディングモモルチャリンの構造とダイナミクス
      The conformation and dynamics of the refolded momorcharins
      村上泰隆、西本悦子、乙須拓洋、山下昭二
    • 2P091 蛍光法による酸性条件下での蛋白質変性中間体解析
      The fluorescence spectroscopic characterization of the protein folding/unfolding intermediate state in the acidic condition
      乙須拓洋、西本悦子、村上泰隆、山下昭二
  • 日本農芸化学会西日本支部大会(2008.9.19-20) 長崎
    • A9a リボゾーム不活化蛋白質モモルチャリンのリフォールディング
      村上泰隆、乙須拓洋、西本悦子、山下昭二
    • A10a ワサビペルオキシダーゼ活性中間体におけるTrp-Heme間相互作用
      古屋由紀子、西本悦子、山下昭二
2007
  • 日本農芸化学会2008年度年会 (2008.3.27-29) 名古屋
    • 2A07a13 生体防御蛋白質momorcharin活性部位近傍におけるTyr-Trp間共鳴エネルギー移動
      村上泰隆、西本悦子、高橋大輔、乙須拓洋、山下昭二
  • Joint Meeting of the Biophysical Society 52nd Annual Meeting & 16th IUPAB International Biophysics Congress 2008 Feb. 2-6 Long Beach California, USA
    • 1608-Pos Conformational Heterogeneity of L-Tryptophan Revealed by Spectrally Resolved Fluorescence Decay
      The conformation and dynamics of the refolded momorcharins
      T. Otosu, E. Nishimoto, S. Yamashita
  • 第45回年会日本生物物理学会 (2007.12.21-23) 横浜
    • 2P030 プロテアーゼインヒビター、シスタチンにおける活性制御要因としてのN-terminal motion
      The N-terminal motion of protease inhibitor, cystatin as the activity regulation factor
      宮崎義史、高橋大輔、西本悦子、山下昭二
    • 2P046 時間分割蛍光法によるRNase T1中Tryptophan残基の複数の誘電緩和特性に関する研究
      Time-resolved fluorescence study on multiple dielectric relaxation properties of single tryptophan residue in RNase T1
      乙須拓洋、西本悦子、宮崎義史、山下昭二
    • 3P073 回転拡散運動からみたタンパク質相互作用:ポリエチレングリコールの作用
      Effects of polyethylene glycol on protein interactions revealed by rotational diffusion analysis
      高橋大輔、西本悦子、山下昭二
2006
  • Fifth East Asian Biophysics Symposium & Biophysics Society of Japan (2006.11.12-16) 沖縄
    • 1P-595 The protein rotational dynamics during the lysozyme pre-nucleation process
      Daisuke Takahashi1, Toshiaki Koga2, Etsuko Nishimoto1, Shoji Yamashita1
      1Institute of Biophysics, Faculty of Agriculture, Graduate school of Kyushu University, 2National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) Kyushu
    • 2P-009 Fluorescence spectroscopic studies on the structure-dynamics-function correlation of ribosome-inactivating protein
      Yukihiro Fukunaga1, Etsuko Nishimoto1, Takuhiro Otosu1, Katsumi Yamashita2, Shoji Yamashita1
      1Institute of Biophysics, Faculty of Agriculture, Graduate school of Kyushu University, 2NEC soft
    • 2P-010 Fluorescence spectroscopic study on the CaM-target protein interaction -Interaction with melittin
      Takuhiro Otosu, Etsuko Nishimoto, Yukihiro Fukunaga, Yoshifumi Miyazaki, Shoji Yamashita
      Institute of Biophysics, Faculty of Agriculture, Graduate school of Kyushu University


アクセス

九州大学 箱崎キャンパス、農学部7号館1階
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空路:福岡空港→(地下鉄空港線)→地下鉄「中洲川端駅」下車、貝塚方面へ乗換→(地下鉄箱崎線)→「貝塚」で下車→徒歩7分
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 生物化学(農学部2年生)
 
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生物物理化学(応用生命化学分野 学部3年生)
・タンパク質のアミノ酸配列比較
   ClustalW
   TCOFFEE
・タンパク質の立体構造データベース
   PDB
・タンパク質の立体構造比較
   VAST
   DALI
・タンパク質のフォールドの分類
   CATH
   SCOP2
 
 

 

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