Kunihiro Kuwajima 研究室

タンパク質が天然の立体構造から展開していく過程を理解することは、生命現象を分子レベルで解き明かすために重要です。本研究室では、強い変性条件下でもタンパク質に残存する構造的特徴に着目し、これがタンパク質の折りたたみ経路にどのように影響するかを調べています。研究対象として、細菌由来の小規模なタンパク質モデルを使用し、その展開状態における原子レベルの構造情報を得ています。 実験手法としては、水素と重水素の交換反応を利用したNMR分光法を採用しています。特に、非天然状態のタンパク質を研究する際に課題となる、交換反応が急速に進行する問題に対して、有機溶媒を用いて反応を素早く停止させる改良法を開発しました。この手法により、変性条件下で個々のアミノ酸残基がどの程度保護されているかを高精度で測定できます。さらに、特定の残基変異を導入することで、天然状態での特定の接触がなくなった場合に、展開状態における構造がどう変化するかを追跡しています。 こうした研究を通じて、一見ランダムに見える展開状態のタンパク質にも、規則的な構造特徴が局所的に存在することを明らかにしています。こうした残存構造がタンパク質の折りたたみを開始する足がかりとなり、最終的な立体構造形成を導く仕組みについて、分子レベルでの理解を進めています。