創薬標的膜タンパク質と薬剤の相互作用解析
医薬品の標的となる膜タンパク質にどのように薬が作用するのかを原子レベルで解析しています
私たちは、医薬品の主要な標的として重要視される膜タンパク質に対して、薬がどのように作用するのかを原子レベルで解析する研究を進めています。
膜タンパク質は外界からの刺激や情報を細胞内へ伝える要であり、多くの疾患に関与することから創薬の鍵を握る分子群です。
特に私たちは、人の温度感知や痛覚に関わるイオンチャネルであるTRPチャネルに焦点を当てています。
TRPV3は皮膚バリア機能や炎症に関連し、アトピー性皮膚炎の発症・悪化に関与することが示唆されています。
一方TRPV4は浸透圧応答を担い、脳浮腫や肺水腫など体内の異常な水分貯留に関与することが知られており、これらの制御機構を理解することは新たな治療薬開発に直結します。
私たちはクライオ電子顕微鏡やX線結晶構造解析を駆使し、TRPV3やTRPV4に結合する低分子化合物や内因性リガンドの結合様式を原子レベルで可視化するとともに、
活性化・抑制に伴う構造変化を詳細に解析してきました。さらに医薬品ターゲットとして実績が最も多いGタンパク質共役型受容体（GPCR）についても、
薬剤や内因性リガンドとの相互作用を立体構造に基づいて解明し、受容体活性化やシグナル伝達の仕組みを明らかにしています。
これらの高解像度構造情報を基盤として、標的タンパク質に高い選択性と親和性を示す分子デザインを行うことで、既存薬の改良や新規医薬品の開発に資する研究を推進しています。
単なる構造解析にとどまらず、構造情報を活かした合理的な分子設計を実現することで、難治性疾患に対する革新的治療薬創出を目指しています。
論文一覧
2026年
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Structural and biochemical characterization of a GH5_22 enzyme from the seaweed-derived thermophile Geobacillus thermodenitrificans OS27
Wonkyu Lee, Tomoya Hino, Kenta Fujii, Sugue Tanimoto, Reno Naka, Koya Hara, Takaki Okamoto, Fumiyoshi Okazaki, Shingo Nagano, Takashi Ohshiro, Hirokazu Suzuki
Archives of Biochemistry and Biophysics
2026-01
DOI:
10.1016/j.abb.2026.110736
2023年
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Mapping protein dynamics at high spatial resolution with temperature-jump X-ray crystallography.
Alexander M Wolff, Eriko Nango, Iris D Young, Aaron S Brewster, Minoru Kubo, Takashi Nomura, Michihiro Sugahara, Shigeki Owada, Benjamin A Barad, Kazutaka Ito, Asmit Bhowmick, Sergio Carbajo, Tomoya Hino, James M Holton, Dohyun Im, Lee J O'Riordan, Tomoyuki Tanaka, Rie Tanaka, Raymond G Sierra, Fumiaki Yumoto, Kensuke Tono, So Iwata, Nicholas K Sauter, James S Fraser, Michael C Thompson
Nature chemistry
2023-09-18
DOI:
10.1038/s41557-023-01329-4
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Anammox Bacterial S-Adenosyl-l-Methionine Dependent Methyltransferase Crystal Structure and Its Interaction with Acyl Carrier Proteins.
Tesshin Uegaki, Taisei Takei, Shuhei Yamaguchi, Keisuke Fujiyama, Yusuke Sato, Tomoya Hino, Shingo Nagano
International journal of molecular sciences 24(1)
2023-01-01
DOI:
10.3390/ijms24010744
2022年
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Structural insights into the G protein selectivity revealed by the human EP3-Gi signaling complex
Ryoji Suno, Yukihiko Sugita, Kazushi Morimoto, Hiroko Takazaki, Hirokazu Tsujimoto, Mika Hirose, Chiyo Suno-Ikeda, Norimichi Nomura, Tomoya Hino, Asuka Inoue, Kenji Iwasaki, Takayuki Kato, So Iwata, Takuya Kobayashi
Cell Reports 40(11)
2022-09
DOI:
10.1016/j.celrep.2022.111323
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Crystal structure of the adenylation domain from an ε-poly-l-lysine synthetase provides molecular mechanism for substrate specificity.
Takaki Okamoto, Kazuya Yamanaka, Yoshimitsu Hamano, Shingo Nagano, Tomoya Hino
Biochemical and biophysical research communications 596
2022-03-12
DOI:
10.1016/j.bbrc.2022.01.053
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Structural Basis for the Prenylation Reaction of Carbazole‐Containing Natural Products Catalyzed by Squalene Synthase‐like Enzymes
Ryuhei Nagata, Hironori Suemune, Masaya Kobayashi, Tetsuro Shinada, Kazuo Shin-ya, Makoto Nishiyama, Tomoya Hino, Yusuke Sato, Tomohisa Kuzuyama, Shingo Nagano
Angewandte Chemie International Edition 61(20)
2022-03-02
DOI:
10.1002/anie.202117430
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Crystal structures of a 6-dimethylallyltryptophan synthase, IptA: Insights into substrate tolerance and enhancement of prenyltransferase activity
Hironori Suemune, Doukan Nishimura, Kenjiro Mizutani, Yusuke Sato, Tomoya Hino, Hiroshi Takagi, Yumi Shiozaki-Sato, Shunji Takahashi, Shingo Nagano
Biochemical and Biophysical Research Communications 593
2022-02
DOI:
10.1016/j.bbrc.2022.01.018
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Diverse reactions catalyzed by cytochrome P450 and biosynthesis of steroid hormone.
Keisuke Fujiyama, Tomoya Hino, Shingo Nagano
Biophysics and physicobiology 19
2022
DOI:
10.2142/biophysico.bppb-v19.0021
