私たちの研究(Our Research)

Sorry, but the introduction of our research in English is now in preparation. Meanwhile, please check our review papers on intracellular copper ions and neurodegenerative diseases (1, 2). If you cannot download those papers, please contact me (furukawa@chem.keio.ac.jp).

代表的な金属タンパク質であるヘモグロビンを大腸菌に発現させると、ヘモグロビンはヘム(鉄―ポルフィリン錯体)を結合して、大腸菌は真っ赤に染まります。DNAにヘムがコードされているわけではないのに、なぜヘモグロビンはヘムを結合できるのだろう?真っ赤な大腸菌を眺めながら、そんな疑問を学生時代に感じて以来、金属タンパク質がどのようにして金属イオンを捉えるのかという非常にシンプルな現象の理解に挑んでいます。現在はSOD1という銅イオンと亜鉛イオンを結合する無色透明な金属タンパク質に焦点を当てて研究を進めています。ヘモグロビンのようにカラフルではありませんが、色がないということもあって、銅・亜鉛イオンの生体内動態を捉えるのはかなり困難です。しかし、SOD1への金属イオン供給が異常になると、神経変性疾患である筋萎縮性側索硬化症(ALS)を発症させうることも分かってきました。生体内でタンパク質がどのように金属イオンを見分けて捉えているのか、それは単なる基礎科学的な興味を満たすだけでなく、難病の治療法開発にも繋がりうる非常に重要な研究課題です。

そこで私たちは、以下の2つのテーマを中心に研究を進めています。それぞれのリンク先をお読みください。

1:「生体内における銅イオンの動態」

2:「神経変性疾患に関わるタンパク質ミスフォールディング」

私たちの研究室でよく扱っているSOD1タンパク質の模型(3Dプリンターで作成してもらいました)