研究紹介（戸澤グループ）
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タンパク質科学研究室（戸澤グループ）では、試験管内翻訳系（無細胞タンパク質合成系、インビトロ翻訳系）を基盤技術としていますが、目的に応じて大腸菌発現系、昆虫細胞発現系、ヒト培養細胞系なども利用して研究を進めます。研究対象がタンパク質あるいはペプチドであるため、対象も、ヒト、植物、酵母、マラリア原虫、アメーバ、バクテリア、そしてウイルスに至るまで多様です。現在は、試験管内翻訳系の基礎研究で培った技術を応用し、タンパク質やペプチドの機能を高性能に進化させる「進化分子工学」の研究にも重点を置いています。特定のタンパク質の細胞内局在を可視化したり、あるいはその機能を制御するペプチドの開発などを通じて、医薬学分野への貢献も視野に入れて活動を進める予定です。
このページでは、研究室への配属を検討する学生さん達のみならず、共同研究者の方々にも背景を含め理解していただけるように、なるべく細目も含めるよう努めました。従いまして紹介する研究は、全て現在も同時進行で進めている訳ではなく、終了したものも含みます。それぞれの項目をクリックしてご参照ください。
Ⅰ．試験管内でタンパク質機能を解明・改良する
自然界には多種多様な生物がいますが、その個々の生物は、多くの種類のタンパク質の働きを利用することにより、生存と繁栄に必要な物質を作り出しています。生物体内の物づくりにおいて特に重要な役割を果たすのが酵素と膜輸送タンパク質です。タンパク質（あるいはペプチド）の機能をより便利なものへと改良する方法として、対象に応じてAI技術を利用し、構造情報に基づく特異的アミノ酸変異導入を利用します。
Ⅱ．膜タンパク質の機能および構造の解析
当研究室の膜タンパク質研究は、試験管内タンパク質合成システムを利用した膜輸送タンパク質の膜上への再構成および輸送活性解析系の確立から始まり、これまで様々な膜輸送タンパク質の機能解析に挑戦してきました。最近では、ナノディスクを利用した膜タンパク質の試験管内合成系を確立し、膜結合型酵素タンパク質の研究に利用しています。
- 細胞内代謝系とミトコンドリア膜輸送体の分子進化
- 天然ゴム生合成マシナリーのインビトロ再構成とその機能解析
- チトクロムP450のインビトロ再構成とその機能解析
- G-protein coupled receptor (GPCR)のインビトロ再構成とその機能解析
- イオンチャネルのインビトロ再構成とその機能解析
Ⅲ．植物の温度感受性雄性不稔の分子機構の解明
- 温度感受性に関係する転写因子の機能解析
- 温度感受性に関係する機能未知タンパク質の機能解析（coming soon）
Ⅳ．基盤実験技術
- 遺伝子組み換え技術
イネ、シロイヌナズナ、タバコなど主要な植物の核ゲノム形質転換系が確立されています。シロイヌナズナとイネについてはCRISPR/Cas9によるゲノム編集技術も利用しています。組換えイネの実験は、つくば市の共同研究機関（農研機構）の施設で実施しています。ヒト培養細胞や昆虫細胞の系も扱えるため、必要に応じて宿主生物を選択することを可能としています。 - インビトロ翻訳系（無細胞タンパク質合成系）
三菱化学生命科学研究所時代（2001年~2004年）には三菱化学で製造したコムギ胚芽抽出液を、愛媛大学時代から現在に至るまで（2005以降）は（株）セルフリーサイエンス社の抽出液を使用しています。試薬情報、研究例の参考文献は、以下のサイトでも参照できます。 → 株式会社 セルフリーサイエンス (Cellfree Sceinces)