研究内容

ATP合成酵素の活性調節機構の研究

エネルギーを作り出す酵素『ATP合成酵素』の活性調節機構について研究しています。

　ミトコンドリアのATP合成酵素（またはF₁Fo-ATPaseとも呼ぶ）は酸化的リン酸化の最終段階を触媒する酵素です。生化学の教科書にも載っているのでご存じの方も多いでしょう。この酵素は栄養素（おもに糖と脂肪）の酸化分解で生じたエネルギーを使って、ATPを合成します。

　ATP合成酵素には活性制御があります。本酵素はいつでも触媒活性をもっているわけではなく、必要のないときは暴走しないように止められているのです。このブレーキの役割をしているのはIF1（アイエフワン）というタンパク質です。当研究室ではこのIF1タンパク質がどのようにしてATP合成酵素を制御しているのか、エネルギー代謝の過程でどんな役割をはたしているのかを分子のレベルで調べています。

　実験材料としては酵母を使っています。もちろん人のエネルギー代謝に興味があるのですが、人は生化学（ホモジナイズしたり遠心分離機で回したり）の実験材料にはなりえません。

　酵母を用いる利点は、

(1)　酵母は単細胞生物ですが、動物と同じようにミトコンドリアをもっており、動物と同じようにATPの合成をします。

(2)　単細胞生物なので、動物と違って、遺伝子操作も通常の実験室で容易に施せます。

　特に遺伝子操作が施せるのは大きな利点です。タンパク質のからだ（細胞）の中での役割を知りたければ、そのタンパク質の設計図である遺伝子の情報を少しだけ書き換えてみると、その影響から役割を推察することができるからです。実験の自由度や、実験に要する時間、労力、経費の面で、酵母には大きなアドバンテージが有ります。

　【右図】研究の流れ。酵素の一部に部位特異的変異を導入し、酵素の仕組みを調べています。

　【左図】緑色蛍光タンパク質により可視化した酵母のミトコンドリア。うすい酵母細胞の輪郭の中に緑色に染色されたひも状のミトコンドリアが観察されます。その形状は「糸粒体」というミトコンドリアの日本語訳を思い出させます。

この研究室で学べること

卒業生の就職先

• 食品会社　明治乳業/森永乳業/エバラ食品/三栄源/日本食品分析センター/キング醸造/あわしま堂/他
• 保健センター（管理栄養士）　大阪市/西宮市/磐田市/他
• 学校（栄養教諭）　東京都/名古屋市/香川県/他