米倉生体機構研究室

生体分子がその機能を発現するためには、それぞれの生体内の環境に合わせたコンフォーメーションをとることが必須です。多数のタンパク質からなる超分子複合体や、生命活動に重要な役割を果たす膜タンパク質等では結晶化が難しく、その作動機構の解明は進んでいません。低温電子顕微鏡法による構造解析では、試料の形態、分子量による制限は緩く、結晶化を必ずしも必要としません。従って、生体分子複合体の生理的な環境下における、機能状態の立体構造の解析に威力を発揮します。当研究室では、低温電子顕微鏡法の種々の解析手法の開発と共に、X線結晶構造解析、高干渉性X線イメージングを組み合わせ、より高い分解能での三次元構造の解析を進めています。以上から、細菌のべん毛モーター、エネルギー変換膜蛋白質、DNAとその結合蛋白質複合体等の生体分子機械の作動機構の解明を目指しています。

研究テーマ

• 生体分子の電子線結晶構造解析技術の開発
• 膜蛋白質の構造解析
• 生体高分子の構造解析手法の開発
• テロメア構造の解析

主要論文

1. Yonekura, K., Maki-Yonekura, S. and Homma, M.:
   "Structure of the Flagellar Motor Protein Complex PomAB: Implications for the Torque-Generating Conformation."
   J. Bacteriol. (2011) 193: 3863-3870
2. Maki-Yonekura S., Yonekura K. and Namba K.:
   "Conformational change of flagellin for polymorphic supercoiling of the flagellar filament."
   Nat. Struct. Mol. Biol. (2010) 17: 417-422
3. Williams T. L., Levy D. L.., Maki-Yonekura S., Yonekura K. and Blackburn E. H.:
   "Characterization of the yeast telomere nucleoprotein core: Rap1 binds independently to each recognition site."
   J. Biol. Chem. (2010) 285: 35814-35824
4. Maki-Yonekura S. and Yonekura K.:
   "Electron digital imaging towards high-resolution structure analysis of biological macromolecules"
   Microsc. Microanal. (2008) 14: 362-369
5. Yonekura K., Braunfeld M. B., Maki-Yonekura S. and Agard D. A.:
   "Electron energy filtering significantly improves amplitude contrast of frozen-hydrated protein at 300 kV"
   J. Struct. Biol. (2006) 156: 524-536
6. Yonekura K., Yakushi T., Atsumi T., Maki-Yonekura S., Homma M. and Namba K.:
   "Electron cryomicroscopic visualization of PomA/B stator units of the sodium-driven flagellar motor in liposomes"
   J. Mol. Biol. (2006) 357: 73-81
7. Yonekura K., Maki-Yonekura S. and Namba K.:
   "Building the atomic model for the bacterial flagellar filament by electron cryomicroscopy and image analysis"
   Structure (2005) 13: 407-412
8. Maki-Yonekura S., Yonekura K. and Namba K.:
   "Domain movements of HAP2 in the cap-filament complex formation and growth process of the bacterial flagellum"
   Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2003) 100: 15528-15533
9. Yonekura K., Maki-Yonekura S. and Namba K.:
   "Complete atomic model of the bacterial flagellar filament by electron cryomicroscopy"
   Nature (2003) 424: 623-650
10. Yonekura K., Maki-Yonekura S. and Namba K.:
    "Quantitative comparison of zero-loss and conventional electron diffraction from 2D and thin 3D protein crystals"
    Biophys. J. (2002) 82:2784-2797