高品質な蛋白質標品の生産
標的ごとに昆虫細胞・哺乳類細胞などの発現系を構築し、活性型・不活性型など機能状態を作り分けて可溶化・精製・複合体形成を行い、均一性・安定性・活性を確認した標品を調製できます。すべての研究はここから始まります。
State-selective, high-quality membrane-protein preparations: expression, purification, complex formation and quality control.
Protein Science Group · Kansai Medical University
タンパク質を究め、創薬を拓く。似た受容体やリガンドが、なぜ違う応答を生むのか。
その原理を解き、制御するモダリティーを創る。
Selectivity, from structure to design.
GPCRは、似たリガンドや受容体サブタイプをどのように見分け、どのシグナル経路を選ぶのか。私たちは、高品質なタンパク質標品の生産、クライオ電子顕微鏡による構造解析、機能評価を通じてその原理を明らかにし、抗体や低分子などによる選択的な機能制御につなげることを目指しています。
Our question
似た受容体やリガンドが、なぜ違う応答を生むのか
GPCRのサブタイプ選択性とシグナル選択性の原理を構造から理解し、それを操作するモダリティーの設計を目指す。
Subtype selectivity
受容体サブタイプ選択性
オレキシン受容体 OX1R/OX2R、ムスカリン受容体 M2/M3。オルソステリック部位が高度に保存された受容体のあいだで、リガンドがどちらを選ぶのかを決める残基と接触を、構造から特定してきました。
Signaling selectivity
シグナル選択性（バイアスドシグナリング）
κオピオイド受容体。同じ受容体に結合した異なるリガンドが、Gタンパク質とβ-arrestinのシグナルをどう選び分けるのか、リガンド結合部位から細胞内へ情報が伝わる経路を明らかにしました。
G-protein selectivity
Gタンパク質選択性
プロスタグランジンE2受容体 EP3/EP2/EP4。受容体がGiとGsをどう選ぶのか、ICL2とTM5の残基が選択性を決めることを示しました。
複数の受容体ファミリーを対象にしてきたのは、選択性の一般則を導くにはファミリーをまたいだ比較が必要だからです。こうして得られた構造的な根拠は、サブタイプ選択的・経路選択的なリガンドやモダリティーの設計に直結します。
What we can do
私たちにできること
機能状態を作り分けた標品の生産、構造解析、シグナル評価を研究室の強みとし、外部との連携も活用して分子探索・設計につなげます。
Protein Production→Structure→Molecular Discovery→Drug Development
構造解析とシグナル評価
クライオ電子顕微鏡で、リガンド結合状態やシグナル伝達複合体の構造を決め、NanoBiTなどのシグナル評価と組み合わせて、サブタイプ選択性や経路選択性を決める残基と経路を特定できます。
Cryo-EM structures of functional states, combined with signaling assays to pinpoint the determinants of selectivity.
標的を制御する分子の創出と設計
高品質な標品を起点に、抗体の取得、AIを活用したde novoバインダーの設計、共同研究によるmonobody/nanobodyの取得に取り組んでいます。低分子は外部パートナーとの比較DELを活用して探索し、候補の機能評価と構造解析を通じて創薬への展開を目指します。
Antibodies, monobodies/nanobodies, de novo binders and small molecules that control target function — developed toward new medicines.
Core expertise & approaches
蛋白質科学を軸に、多様な創薬標的へ
膜タンパク質の生産技術と、それを起点とする構造解析・制御分子の創出を、GPCRからより幅広い創薬標的へ展開しています。
Protein production
高品質な蛋白質標品の生産
昆虫細胞・哺乳類細胞などの発現系構築、膜タンパク質の可溶化・精製・複合体形成、品質評価までを一貫して行い、構造解析やスクリーニングに耐える標品を調製します。
Targets
GPCR・膜タンパク質
オピオイド受容体、オレキシン受容体、プロスタグランジンE2受容体、ムスカリン受容体、ボンベシン受容体などを主な研究対象としています。
Structure
クライオ電子顕微鏡
膜タンパク質とその複合体の高分解能構造を決定し、創薬に使える構造情報を取得します。
Function
機能・シグナル解析
リガンド依存的な機能やシグナル選択性を定量し、構造情報と結び付けて理解します。
Molecular discovery
抗体・monobody/nanobody・de novoバインダー・低分子
抗体の作製・評価とAIを活用したde novoバインダー設計を進め、monobody/nanobodyの取得や比較DELによる低分子探索は共同研究・外部パートナーと連携します。候補分子の作用を構造と機能から検証します。
Drug development
モダリティーから医薬品へ
得られた分子を、構造ベース創薬やAIによる分子設計で磨き上げ、タンパク質の機能を制御する機能性モダリティーとして新しい医薬品へと発展させることを目指します。
Protein Science Group
蛋白質科学グループ
関西医科大学 医化学講座で、教員・研究員・技術スタッフ・大学院生・外研学生が連携しながら研究を進めています。
蛋白質科学を軸に、構造生物学・薬理学・分子探索を横断し、創薬標的の分子機構の解明と制御分子の創出に取り組んでいます。
修士課程・博士課程・社会人博士課程の大学院生、日本学術振興会特別研究員（学振）の受け入れも積極的に行っています。
- Team members10
- Industry partners6
- Core expertiseGPCR
- Structural platformcryo-EM
Collaboration
共同研究・研究連携について
アカデミアとの共同研究に加え、製薬・バイオ関連企業6社との共同研究実績があります。創薬標的タンパク質の生産、構造解析、機能解析、抗体・de novoバインダー・低分子（DELスクリーニング）といった制御分子の創出を、目的に応じて組み合わせて進めます。企業名および個別プロジェクトの内容は公開していません。