加藤英明研究室（構造生命機能工学／KATO Lab）

AboutAbout the lab

タンパク質を探る・知る・創る。

加藤研究室は、光や化学物質など外の世界の刺激を受け取り、情報に変える「生体のセンサー」としてはたらくタンパク質を研究しています。
自然界から新しい分子を見つけ出し、その構造と機能、はたらくしくみを分子のレベルで解き明かします。
クライオ電子顕微鏡による構造解析を軸に、構造予測や分子動力学シミュレーション、電気生理などの方法を組み合わせています。
得られた知見をもとにタンパク質を改変・創製し、研究のための道具や、次世代の医療につながる創薬シーズの開発を進めています。

ResearchResearch themes

生き物は光・熱・音・化学物質・磁気など多彩な方法で外の情報を受け取っており、その中心にあるのが刺激を受け取って情報に変えるタンパク質です。こうした受容体を自然界から見つけ出し、構造と機能を解き明かし、改変して新しい道具や創薬につなげる研究をしています。

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光を受け取るロドプシン↗

微生物がもつロドプシンの一部は、光で神経活動を操る光遺伝学の中心の分子として使えます。チャネルロドプシンを中心に、光受容タンパク質の探索・構造解析・機能解析・改変を一体で進め、次世代の光遺伝学の道具の開発につなげています。

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化学刺激を受け取るGPCR↗

ホルモンや神経伝達物質などを受け取るGPCRについて、相手となる分子の探索、複合体の構造解析、薬理学的な機能解析、細胞イメージングを組み合わせてシグナル伝達のしくみを調べ、創薬のシーズや分子センサーの開発へ広げています。

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磁気や超音波を受け取るしくみ↗

磁気・超音波・温度・力学刺激などを受け取る受容体は、分子の実体や情報を変えるしくみに分かっていない部分が多く残っています。遺伝子探索・構造解析・機能解析・分子設計の基盤を生かし、新しい受容体の探索と構造機能解析を進めています。

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