A. Yamashita 研究室

本研究室は、タンパク質が機能する際の動的な構造変化を原子レベルで可視化することを目指しています。特に、光エネルギーや化学反応によって引き起こされる、ピコ秒からマイクロ秒の時間スケールでの分子の動きに着目しており、呼吸酵素や DNA 修復酵素、イオン輸送タンパク質などを対象とした研究を展開しています。 研究手法として、X 線自由電子レーザー（XFEL）を用いた時間分解構造解析を中心としています。ウェハース状の磁性テープ上に試料を配置し、短時間で大量の結晶構造データを収集できるシステムを開発することで、反応の各段階をスナップショットとして捉えています。特に、反応開始直後から完了までの複数の時間点でタンパク質の構造を決定し、一連の構造変化を「分子の動画」として再構成する独自の手法を用いています。 これまでの研究から、酵素反応中の触媒部位での原子配置の変化、DNA 損傷の修復過程における DNA 塩基の並び替え、イオン輸送時におけるタンパク質内部のヘリックス移動など、機能と直結した構造変化が明らかになっています。こうした成果を通じて、生命現象の分子的基盤をより詳細に理解する基礎が構築されつつあります。