Shinya Yoshikawa 研究室

吉川研究室では、生物エネルギー変換の中核を担う酵素タンパク質の動作メカニズムを、主に構造生物学的手法で解明する研究を行っています。特に焦点を当てているのは、ミトコンドリアの呼吸鎖に存在するシトクロムc酸化酵素です。この酵素は、酸素分子を水に還元する際に、金属イオンを含む活性部位を通じて電子を受け取り、同時にプロトンを膜の一方から他方へ輸送することで、細胞のエネルギー通貨であるATP生成を駆動します。研究室では、X線結晶構造解析により、この酵素が触媒反応サイクルのさまざまな中間状態にある時の原子レベルの構造を明らかにしています。特に、プロトン輸送経路と活性部位の相互作用、および酵素分子の二量体化メカニズムに着目し、エネルギー変換の効率化がいかにして実現されているかを検討しています。 さらに研究室では、応用的な研究にも取り組んでおり、スイゼンジノリという藍藻の室内培養技術の開発も進めています。この藻から産出される多糖物質は機能性高分子としての用途が期待されていますが、天然個体群が減少しているため、人工的な培養環境の構築が重要です。研究室では、簡便な培養方法を確立することで、持続可能な供給体制の実現を目指しています。基礎的な酵素機能研究と、生物資源の活用研究の両面から、生命現象の理解と応用を進めている研究室です。