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研究キーワード:X線結晶構造解析、細菌、毒素、ウィルスの細胞侵入機構、構造生物学、ウェルシュ菌イオタ毒素、クライオ 電子顕微鏡単粒子解析、タンパク質膜透過機構、ディフィシル菌二成分毒素CDT、構造生物学、カテプシン 阻害剤、タンパク質とDNAのADPリボシル化、スクミリンゴガイ
(最終更新日 : 2026-03-20 03:00:23)
ツゲ ヒデアキ
TSUGE HIDEAKI
津下 英明
所属
京都産業大学 生命科学部 先端生命科学科
職種
教授
研究概要
研究概要
業績
学会発表
著書・論文歴
経歴
学歴
職歴
主要学科目
所属学会
その他
研究課題・受託研究・科研費
展覧会・演奏会・競技会等
委員会・協会等
ホームページ
受賞学術賞
現在の専門分野
研究概要
◆研究課題
二成分毒素の複合体の構造と機能の解明
◆研究概要
ウェルシュ菌E型の産出するイオタ毒素は二成分毒素であり, A成分とB成分からなる. A成分であるIaはアクチンを特異的にADPリボシル化する酵素(毒素)であり, B成分であるIbはIaをエンドサイトーシス経由で細胞内に送り込むタンパク質膜透過の装置と考えられている. これに似た二成分毒素はデフィシル菌CDT(CDTa, CDTb)が知られる。
Ib膜孔とIa-Ib膜孔複合体の構造を,Cryo-EMでの構造決定を行ない,高い分解能で明らかにしている(Nature Structural & Molecular Biology:2020)。Ib膜孔はIbが7つ集まって膜孔を形成し,さらに1つのIaが結合している。これは,Iaが膜透過する直前の構造を見たと考えている。
さらに2021,2022年度,デフィシル菌CDT(CDTa, CDTb)の複合体の構造を明らかにし報告をした(Nature Communications: 2022)。この新たなタンパク質透過システムを「トキシン透過システム」と命名した。しかしながら,タンパク質の膜透過機構については,まだまだ不明な点が多い。
構造で明らかにしたことは,CDTaの結合によりN末端のαヘリックスが解ける様子であるが,今後は,透過のさらなる様子をCryo-EMを使用して明らかにしていく。また二成分毒素の細胞への影響を見ていく,電気生理実験の系を立ち上げて,in vitroでの膜孔形成を追っていくなど,新たな実験も進めたい。また,挑戦的課題である,リポソームを用いたIb膜孔の調整を行い、この過程でできたIb-rosettaと命名した新たな構造体でCryo-EM解析を行なった。ここから,膜孔が形成される過程をstep-by-stepで捉えて解析を行なっている。
この他にも,ジャンボタニシが持つ,膜孔形成毒素(パーフォリン)に焦点を当て,Cryo-EMによる解析で構造を明らかにしたと考えている。
学会発表
ADPリボシル化毒素C3がシグナル伝達阻害を引き起こすしくみ (第89回日本細菌学会総会)
ADPリボシル化毒素によるアクチン認識の特異性解析 (第11回日本蛋白質科学会年会)
A型インフルエンザウィルスRNAポリメラーゼPB2の構造と機能 (第85回日本生化学会大会)
C3 exoenzymeとRhoA複合体の結晶構造解析に基づく基質特異性 (第39回日本分子生物学会年会)
C3外毒素によるRhoAのADPリボシル化 (ICC05-AEM2016)
全件表示(67件)
著書・論文歴
2025/11/28
論文
Structure of Ribosome-Inactivating Protein from Mirabilis jalapa and Its L12-Stalk-Dependent Inhibition of Escherichia coli Ribosome Toxins
2025/07/25
論文
Serine clamp of Clostridium perfringens binary toxin BECb (CPILEb)-pore confers cytotoxicity and enterotoxicity Communications Biology 8 (1)
2024/10/10
論文
Step-by-Step Maturation Mechanism of Binary Toxin Pore Revealed by Cryo-EM Analysis
2024/07
論文
General ADP-Ribosylation Mechanism Based on the Structure of ADP-Ribosyltransferase-Substrate Complexes. Toxins 16 (7)
2024/05/09
論文
Structural Elucidation and Antiviral Activity of Covalent Cathepsin L Inhibitors. Journal of medicinal chemistry 67 (9),7048-7067頁
全件表示(138件)
学歴
~1987
北海道大学 理学部 理学 高分子
1993/03
(学位取得)
Hokkaido University Doctor of Science
1987/04~1989/03
北海道大学 理学研究科 高分子学科
職歴
2018/04 ~
京都産業大学 感染症分子研究センター センター長
2016/04 ~
京都産業大学 タンパク質動態研究所 所員
2010/04 ~ 2019/03
京都産業大学 総合生命科学部 生命資源環境学科 教授
2010/04 ~
京都産業大学 生命科学部 先端生命科学科(旧総合生命科学部 生命資源環境学科) 教授
2003/04 ~ 2009/03
徳島大学 分子酵素学研究センター 客員教授
全件表示(9件)
主要学科目
化学通論B、タンパク質科学、化学実験、先端生命科学実習I
所属学会
日本ビタミン学会
日本分子生物学会
日本生化学会
日本生物物理学会
日本結晶学会
全件表示(11件)
研究課題・受託研究・科研費
2024/04/01 ~ 2027/03/31
セルロース高生産菌に見るエンカプスリンとカーゴタンパク質としてのDyPの役割とは 基盤研究(C)
2024/04/01 ~ 2027/03/31
リポソーム単粒子解析で迫るトキシン膜透過システムの理解 基盤研究(B)
2023/06/30 ~ 2025/03/31
リボソーム不活性化タンパクとリボソームのクライオ電子顕微鏡による丸ごと複合体解析 挑戦的研究(萌芽)
2021/04/01 ~ 2024/03/31
クライオ電子顕微鏡によるタンパク質膜透過の動的構造解析 基盤研究(B)
2018/04/01 ~ 2021/03/31
クライオ電子顕微鏡とX線結晶構造解析による二成分毒素トランスロコンの構造機能解析 基盤研究(C)
全件表示(25件)
展覧会・演奏会・競技会等
1994
Crystallization and preliminary-x-ray crystallographic studies of recombinant human Leukotriene A4 hydrolase complexed with bestatin. (Journal of Molecular Biology)
1999/08
ヒト特異的細胞溶解毒素インターメディリシンとコレステロール結合性毒素の立体構造の比較 ((公社)日本生化学会 生化学)
2000
2C1545 Clostridium Perfringens Ia-アクチン特異的ADPリボシルトランスフェラーゼの結晶構造 (一般社団法人 日本生物物理学会 生物物理)
2000
カテプシンL選別的阻害剤のStructure Based Drug Design 法による開発 (生物工学)
2001
1P015超好熱古細菌P.furiosusのADP依存性グルコキナーゼの結晶構造 (一般社団法人 日本生物物理学会 生物物理)
全件表示(35件)
委員会・協会等
日本結晶学会 編集委員
2023 ~
Toxins(BASEL) Editorial Board Member
2023
第69回トキシンシンポジウム 年会主催(京都)
2019/11 ~ 2021/10
日本生化学会 代議員
2014 ~ 2024
Journal of Biological Chemistry (JBC) Editorial Board Member
全件表示(17件)
ホームページ
http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~tsuge/tsugelab/index.html
http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~tsuge/tsugelab/index.html
http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~tsuge/tsugelab/index.html
受賞学術賞
2023/06
日本ビタミン学会 第75回日本ビタミン学会 学会賞 (細菌ADPリボシル化酵素の基質認識機構とその細胞膜透過に関する研究)
2009
第45回 徳島新聞 科学賞 (感染症の構造生物学)
現在の専門分野
細菌学, 構造生物化学, 生物物理学, 医化学 キーワード(X線結晶構造解析、細菌、毒素、ウィルスの細胞侵入機構、構造生物学、ウェルシュ菌イオタ毒素、クライオ 電子顕微鏡単粒子解析、タンパク質膜透過機構、ディフィシル菌二成分毒素CDT、構造生物学、カテプシン 阻害剤、タンパク質とDNAのADPリボシル化、スクミリンゴガイ)