G. Sampei 研究室

本研究室は、生命の設計図となるDNAの材料となるヌクレオチドの合成経路を、構造と化学反応のレベルから解き明かすことに取り組んでいます。特に、プリンヌクレオチドと呼ばれる重要な物質がどのように作られるのか、そこで働く酵素がどのような形をしており、どのように反応を触媒するのかを調べています。 研究手法としては、X線結晶構造解析により酵素の原子レベルでの立体構造を決定し、計算化学を用いて酵素が触媒する化学反応の詳細な機構を解析しています。また、高温に適応した細菌である好熱菌を対象として、ゲノム配列から機能を持つRNA分子を同定・データベース化するなど、分子生物学的なアプローチも行っています。 主要な発見として、複数の異なる反応段階で働く酵素たちが、構造的な相似性を持ちながら独立に進化してきた可能性が示唆されています。さらに、単一の活性部位で異なる基質を識別して反応させるメカニズムや、酵素が化学反応の中間体をどのように安定化させるかといった基本的な仕組みが明らかになってきています。これらの知見は、酵素の進化や化学反応の制御原理の理解につながる重要な情報です。