Hagiwara Lab, Department of Biochemistry and Applied Chemistry, National Institute of Technology, Kurume College
久留米高専 生物応用化学科 萩原研究室
Research
光受容色素を合成する酵素の研究
生物は光をエネルギー源や環境情報として利用しており、シアノバクテリアや紅藻類は、光合成色素や光センサー色素としてビリン色素を用いている。ビリンとは、ヘムの代謝産物であるbiliverdin IXα (BV) から、フェレドキシン依存性ビリン還元酵素ファミリー（FDBR）によって合成される開環状のテトラピロールである。本研究ではこのFDBRに注目し、生化学的・構造生物学的手法によって反応機構の全容解明を目指している （下図は酵素PcyAによるBVの還元反応。灰色丸は還元部位を示す）。
光合成アンテナの構築に関わる鉄硫黄タンパク質の構造機能解析
葉緑体とシアノバクテリアのゲノム間には、Hypothetical chloroplast open reading frameと呼ばれる配列が保存されている。これらの遺伝子産物の多くは光合成機能に関与すると考えられているが、詳細は未だよくわかっていない。先行研究において、上記遺伝子の一つが集光性アンテナの構築に関与することを見出した。さらにその発現タンパク質の解析によって、タンパク質内部に鉄硫黄クラスターを保持することが強く示唆された。本研究では、この新規鉄硫黄タンパク質の構造と機能を解明する。
タンパク質のフォールディングに関する研究
アミノ酸によるポリペプチド鎖から構成されるタンパク質は、特有の三次構造を形成（folding）することによって初めてその機能を発揮する。この状態のタンパク質は天然状態と呼ばれ、熱や化学物質などで構造が崩れてしまったものは変性状態と呼ばれる。変性タンパク質の蓄積は細胞のストレスとなり、様々な病気の原因になると考えられている。本テーマでは、タンパク質の天然・変性状態の構造変化メカニズムを明らかにすべく、研究に取り組んでいる。