タンパク質構造疾患研究チーム

当チームでは、神経科学、構造生物学、遺伝学、プロテオミクスなどの様々な手法をモデル生物や in vitroの系へ応用し、タンパク質の異常凝集が引き起こす疾患の病態解明と新規治療薬の開発を目指した研究を展開しています。なかでも神経変性・精神疾患に着目し、タンパク質の異常凝集がニューロンの機能や神経回路の形成と維持に与える影響を解析することで、これら疾患の発症機序を解明したいと考えています。また、プリオン病のモデルとして優れた酵母プリオンの系を用いて、プリオン凝集体の形成と伝播、および種間障壁の分子構造基盤を明らかにすることで、アミロイドの生成機構および細胞間、個体間での伝播の分子メカニズムを解明したいと考えています。さらに、プリオンのように細胞質遺伝因子として振る舞うタンパク質やアミロイドを形成することで新たな機能を獲得する機能性アミロイドの探索とそれらの構造・機能の解析を通して、細胞を正常に維持する上で必要とされる、タンパク質凝集体の新たな生理的役割の発見を目指します。

研究テーマ

• 精神・神経変性疾患の発症機序解明
• 新規な機能性アミロイドの探索と解析
• 酵母プリオンの形成、伝播と種間障壁の分子基盤解明

主要論文

1. Suzuki, G., and Tanaka, M.:
   "Active conversion to the prion state as a molecular switch for cellular adaptation to environmental stress"
   Bioessays, 35, 12-16 (2013).
2. Suzuki, G., Shimazu, N., and Tanaka, M.:
   "A Yeast Prion, Mod 5, Promotes Acquired Drug Resistance and Cell Survival under Environmental Stress"
   Science, 336, 355-359 (2012).
3. Tanaka, M.:
   "Protein misfolding: tracking a toxic polyglutamine epitope"
   Nat. Chem. Biol., 7, 861-862 (2011).
4. Tonoki, A., Kuranaga, E., Ito, N., Nekooki-Machida, Y., Tanaka, M., and Miura, M.:
   "Aging causes distinct characteristics of polyglutamine amyloids in vivo"
   Genes Cells, 16, 557-64 (2011).
5. Foo, C.K., Ohhashi, Y., Kelly, M.J., Tanaka, M., and Weissman, J.S.:
   "Radically different amyloid conformations dictate the seeding specificity of a chimeric Sup35 prion"
   J. Mol. Biol., 408, 1-8 (2011).
6. Ohhashi, Y., Ito, K., Toyama, GH, Weissman, JS., and Tanaka, M.:
   "Differences in prion strain conformations result from non-native interactions in a nucleus"
   Nat. Chem. Biol., 6, 225-230 (2010).
7. Nekooki-Machida, Y., Kurosawa, M., Nukina, N., Ito, K., Oda, T., and Tanaka, M.:
   "Distinct conformations of in vitro and in vivo amyloids of huntingtin-exon1 show different cytotoxicity"
   Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 106, 9679-9684 (2009).
8. Krzewska, J., Tanaka, M., Burston, S.G., and Melki, R.:
   "Biochemical and functional analysis of the assembly of full-length Sup35p and its prion-forming domain"
   J. Biol. Chem., 282, 1679-1686 (2007).
9. Tanaka, M., Collins, S.R., Toyama, B.H., and Weissman, J.S.:
   "The physical basis of how prion conformations determine strain phenotypes"
   Nature, 442, 585-589 (2006).
10. Tanaka, M., Chien, P., Yonekura, K., and Weissman, J.S.:
    "Mechanism of cross-species prion transmission: an infectious conformation compatible with two highly divergent yeast prion proteins"
    Cell, 121, 49-62 (2005).