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明石グループ：　質量分析（MS）による構造生物学

Akashi’s group：　Structural Biology using Mass Spectrometry

【News】

★田尻道子特任助手が中心となり行われた、創薬において重要な膜タンパク質Gタンパク質共役受容体の一つであるβ₂型アドレナリン受容体の薬剤応答をネイティブ質量分析で評価するプラットフォームの構築に関する研究成果が論文として発行されました。嶋田一夫（理研）、今井俊輔（理研）、島本啓子（サントリー生命科学財団）との共同研究の成果です（ACS Omega）。（2023年6月13日）doi: 10.1021/acsomega.3c02737.

★畔上奈々子（共同研究員）、田口梨奈（M2）、鈴木のあ（M1）、坂田優佑（2021修了）、小沼剛助教らの研究成果であるBRD4のブロモドメインにつながる天然変性領域のネイティブMSによる特性解析に関する論文が発行されました（Mass Spectrom. (Tokyo)）。（2022年12月5日）doi: 10.5702/massspectrometry.A0110.

質量分析を用いて、タンパク質や核酸、そしてその複合体の構造研究を行っています。

「結晶化できない、もしくは結晶化しても見たいところが見えない、そもそも結晶化しないで溶液での姿を見たい」ものについて、機能に関わる構造情報を獲得することを目指して研究をしています。

特に、タンパク質とDNAの巨大複合体であるヌクレオソームコア粒子（NCP）のアセチル化やメチル化などの修飾によりもたらされる機能変化の構造的要因を解明するべく、微量試料で解析でき、かつ結晶化や同位体標識等特別な試料調製を必要としない質量分析を用いて研究を展開しています。また生体膜に存在するGタンパク質共役受容体のような重要な創薬ターゲットの薬剤応答に関して、試料を変性させずに質量分析するネイティブ質量分析を用いた解析にも世界で初めて成功しました（ACS Omega (2023)）。国内で唯一、膜タンパク質をネイティブ質量分析で解析できる研究室です。

また、夾雑環境下や生理的環境下で、金属タンパク質をはじめとする様々な生体高分子の機能している状態、すなわちネイティブな状態を質量分析で観測するための手法の開発やその応用研究も手掛けています。研究の特徴は、非共有結合を保ったままタンパク質等の複合体を丸ごと観測するネイティブ質量分析を駆使することです。その成果の一つとして、世界初の一細胞ネイティブ質量分析に成功しています（Anal Chem (2021)）。

We are interested in obtaining new knowledge of protein structure, function and interactions using mass spectrometry.

Our research targets are mainly nuclear proteins, which are difficult to crystallize.

In particular, we are trying to characterize the structural factors that lead to functional changes associated with modifications such as acetylation and methylation of nucleosome core particle (NCP), a large complex of protein and DNA, using mass spectrometry.

In addition, we are developing mass spectrometry methodologies that enable analysis of proteins, DNA, and their complexes in crowding biosystems. The basic technique used in our research is native mass spectrometry, which enables observation of intact protein complexes. We were the first in the world to successfully develop a single-cell native mass spectrometry method using erythrocytes. In addition, we succeeded in characterization of β₂-type adrenaline receptor (β₂AR) using native mass spectrometry.

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問合せ先　Contact

明石知子

230-0045 横浜市鶴見区末広町1-7-29

横浜市立大学生命医科学研究科　構造エピゲノム科学研究室

e-mail: akashi_at_yokohama-cu.ac.jp

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fax: 045-508-7362

更新：2023年9月20日