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プロフィール

髙橋 康弘 タカハシ ヤスヒロ

所属部署名 理工学研究科 生命科学部門 電話番号
職名 教授 ■FAX番号
住所 埼玉県さいたま市桜区下大久保255 ■メールアドレス
■ホームページURL http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/tougyo/

プロフィール

兼担研究科・学部

理学部 分子生物学科

研究分野

構造生物科学,
機能生物科学,
分子生物学,
キーワード:鉄硫黄タンパク質 , 鉄硫黄クラスター , 生合成

現在の研究課題

鉄硫黄タンパク質の生合成機構
キーワード:鉄硫黄タンパク質 , 鉄硫黄クラスター , ICSマシナリー , SUFマシナリー , 構造と作動機構
鉄硫黄(Fe-S)タンパク質は、コファクターとしてFe-Sクラスターを持つタンパク質の総称で、エネルギー代謝から遺伝子の発現制御にいたるまで多彩かつ重要な生理機能を担っている。Fe-Sクラスターの構造は [2Fe-2S]、[4Fe-4S] または [3Fe-4S] と単純だが、その生合成は実に複雑な生化学反応である。私たちは、Fe-Sクラスターの生合成を担う多成分酵素系、ISCマシナリーとSUFマシナリー、を世界に先駆けて同定し、現在、これらマシナリーの作動機構の解明を目指して研究を進めている。

所属学会

所属学会
日本生化学会
日本植物生理学会
日本分子生物学会
日本蛋白質科学会
米国生化学分子生物学会
所属学会役員担当
2008 , 日本生化学会 , 評議員
2004 - 2008 , 日本生化学会 , Journal of Biochemistry Advisory Board

学歴

取得学位
博士(理学) , 大阪大学

受賞学術賞

2011 , 日本遺伝学会 Best Paper Award
1995 , 日本植物生理学会論文賞

研究職歴等

研究職歴
2008 , 埼玉大学大学院理工学研究科 教授

研究活動業績

研究業績(著書・発表論文等)

著書
タンパク質の分離と精製 : タンパク質をつくるー抽出・精製と合成
科学同人 2008
長谷俊治、高橋康弘

論文
鉄硫黄クラスター生合成マシナリーの構造と作動機構
,化学と生物,48(12):831-837 201012
和田啓、福山惠一、高橋康弘

IscR regulates RNase LS activity by repressing rnlA transcription
,Genetics,185(3):823-830 201007
Yuichi Otsuka, Kumiko Miki, Mitsumori Koga, Natsu Katayama, Wakako Morimoto, Yasuhiro Takahashi, Tetsuro Yonesaki

Structural Insights into Vinyl Reduction Regiospecificity of Phycocyanobilin:Ferredoxin Oxidoreductase (PcyA)
,J. Biol. Chem.,285(2):1000-1007 2010
Hagiwara, Y., Sugishima, M., Khawn, H., Kinoshita, H., Inomata, K., Shang, L., Lagarias, J.C., Takahashi, Y., and Fukuyama, K.

The role of the Fe-S cluster in the sensory domain of nitrogenase transcriptional activator VnfA from Azotobacter vinelandii
,FEBS J.,277(3):817-832 2010
Nakajima, H., Takatani, N., Yoshimitsu, K., Itoh, M., Aono, S., Takahashi Y., and Watanabe, Y.

超分子マシナリーが担う鉄硫黄クラスターの生合成
,生化学,82(2):139-142 2010
高橋康弘、 和田啓、福山惠一

Molecular Dynamism of Fe-S Cluster Biosynthesis Implicated by the Structure of SufC2-SufD2 Complex
,J. Mol. Biol.,387(1):245-258 2009
Wada, K., Sumi, N., Nagai, R., Iwasaki, K., Sato, T., Suzuki, K., Hasegawa, Y., Kitaoka, S., Minami, Y., Outten, F.W., Takahashi, Y., and Fukuyama K.

The Asymmetric Trimeric Architecture of [2Fe-2S] IscU: Implications for Its Scaffolding during Iron-Sulfur Cluster Biosynthesis
,J. Mol. Biol.,383(1):133-143 2008
Shimomura, Y., Wada, K., Fukuyama, K., and Takahashi Y.

Characterization and crystallization of an IscU-type scaffold protein with bound [2Fe-2S] cluster from the hyperthermophile, Aquifex aeolicus.
,J. Biochem.,142(5):577-586 2007
Shimomura, Y., Kamikubo, H., Nishi, Y., Masako, T., Kataoka, M., Kobayashi, Y., Fukuyama, K., and Takahashi, Y.

Solvent tuning of electrochemical potentials in the active sites of HiPIP versus ferredoxin
,Science,318(5855):1464-1468 2007
Dey, A., Jenney, F. E., Jr., Adams, M. W., Babini, E., Takahashi, Y., Fukuyama, K., Hodgson, K. O., Hedman, B., and Solomon, E. I.

Crystal structure of Escherichia coli SufC, an ABC-type ATPase component of the SUF iron-sulfur cluster assembly machinery.
,FEBS Lett.,580(1):137-143 2006
Kitaoka, S., Wada, K., Hasegawa, Y., Minami, Y., Fukuyama, K., and Takahashi, Y.

Crystal structure of phycocyanobilin:ferredoxin oxidoreductase in complex with biliverdin IXalpha, a key enzyme in the biosynthesis of phycocyanobilin.
,Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.,103(1):27-32 2006
Hagiwara, Y., Sugishima, M., Takahashi, Y., and Fukuyama, K.

Crystallization and preliminary X-ray crystallographic studies of the oxidative-stress sensor SoxR and its complex with DNA.
,Acta Crystallogr. Sect. F,62:1275-1277 2006
Watanabe, S., Kita, A., Kobayashi, K., Takahashi, Y., and Miki, K.

Induced-fitting and electrostatic potential change of PcyA upon substrate binding demonstrated by the crystal structure of the substrate-free form.
,FEBS Lett.,580(16):3823-3828 2006
Hagiwara, Y., Sugishima, M., Takahashi, Y., and Fukuyama, K.

Crystal Structure of Escherichia coli SufA Involved in Biosynthesis of Iron-sulfur Clusters: Implications for a functional dimer
,FEBS Lett.,579(29):6543-6548 2005
Wada, K., Hasegawa, Y., Gong, Z., Minami, Y., Fukuyama, K., and Takahashi, Y.

Crystal structure of Escherichia coli YfhJ protein, a member of the ISC machinery involved in assembly of iron-sulfur clusters.
,Proteins,60(3):566-569 2005
Shimomura, Y., Takahashi, Y., Kakuta, Y., and Fukuyama, K.

Identification of variant molecules of Bacillus thermoproteolyticus ferredoxin: crystal structure reveals bound coenzyme A and an unexpected [3Fe-4S] cluster associated with a canonical [4Fe-4S] ligand motif.
,Biochemistry,44(37):12402-12410 2005
Shirakawa, T., Takahashi, Y., Wada, K., Hirota, J., Takao, T., Ohmori, D., and Fukuyama, K.

An intestinal parasitic protist, Entamoeba histolytica, possesses a non-redundant nitrogen fixation-like system for iron-sulfur cluster assembly under anaerobic conditions.
,J. Biol. Chem.,279(16):16863-16874 2004
Ali, V., Shigeta, Y., Tokumoto, U., Takahashi, Y., and Nozaki, T.

Interchangeability and distinct properties of bacterial Fe-S cluster assembly systems: functional replacement of the isc and suf operons in Escherichia coli with the nifSU-like operon from Helicobacter pylori.
,J. Biochem.,136(2):199-209 2004
Tokumoto, U., Kitamura, S., Fukuyama, K., and Takahashi, Y.

Characterization of cluster N5 as a fast-relaxing [4Fe-4S] cluster in the Nqo3 subunit of the proton-translocating NADH-ubiquinone oxidoreductase from Paracoccus denitrificans.
,J. Biol. Chem.,278(18):15514-15522 2003
Yano, T., Sklar, J., Nakamaru-Ogiso, E., Takahashi, Y., Yagi, T., and Ohnishi, T.

Effect of iron-sulfur cluster assembly proteins on the expression of Escherichia coli lipoic acid synthase.
,Protein Expr. Purif.,28(2):241-245 2003
Kriek, M., Peters, L., Takahashi, Y., and Roach, P. L.

A third bacterial system for the assembly of iron-sulfur clusters with homologs in archaea and plastids.
,J. Biol. Chem.,277(32):28380-28383 2002
Takahashi, Y., and Tokumoto, U.

Atomic resolution structures of oxidized [4Fe-4S] ferredoxin from Bacillus thermoproteolyticus in two crystal forms: systematic distortion of [4Fe-4S] cluster in the protein.
,J. Mol. Biol.,315(5):1155-1166 2002
Keiichi Fukuyama, Toshihiro Okada, Yoshimitsu Kakuta and Yasuhiro Takahashi

Cys-328 of IscS and Cys-63 of IscU are the sites of disulfide bridge formation in a covalently bound IscS/IscU complex: implications for the mechanism of iron-sulfur cluster assembly.
,Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.,99(9):5948-5952 2002
Kato, S., Mihara, H., Kurihara, T., Takahashi, Y., Tokumoto, U., Yoshimura, T., and Esaki, N.

Network of protein-protein interactions among iron-sulfur cluster assembly proteins in Escherichia coli.
,J. Biochem.,131(5):713-719 2002
Tokumoto, U., Nomura, S., Minami, Y., Mihara, H., Kato, S., Kurihara, T., Esaki, N., Kanazawa, H., Matsubara, H., and Takahashi, Y.

The iscS gene is essential for the biosynthesis of 2-selenouridine in tRNA and the selenocysteine-containing formate dehydrogenase H.
,Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.,99(9):6679-6683 2002
Mihara, H., Kato, S., Lacourciere, G. M., Stadtman, T. C., Kennedy, R. A., Kurihara, T., Tokumoto, U., Takahashi, Y., and Esaki, N.

Crystal structure of Escherichia coli Fdx, an adrenodoxin-type ferredoxin involved in the assembly of iron-sulfur clusters.
,Biochemistry,40(37):11007-11012 2001
Kakuta, Y., Horio, T., Takahashi, Y., and Fukuyama, K.

Genetic analysis of the isc operon in Escherichia coli involved in the biogenesis of cellular iron-sulfur proteins.
,J. Biochem.,130(1):63-71 2001
Tokumoto, U., and Takahashi, Y.

Iron-sulfur cluster assembly: characterization of IscA and evidence for a specific and functional complex with ferredoxin.
,J. Biol. Chem.,276(25):22604-22607 2001
Ollagnier-de-Choudens, S., Mattioli, T., Takahashi, Y., and Fontecave, M.

Primary structure and phylogenetic analysis of the coat protein of a Toyama isolate of tobacco necrosis virus.
,Biosci. Biotechnol. Biochem.,65:719-724 2001
Saeki, K., Takahashi, Y., Oh-Oka, H., Umeoka, T., Oda, Y., and Fukuyama, K.

Crystal structure of tobacco necrosis virus at 2.25 A resolution.
,J. Mol. Biol.,300(1):153-169 2000
Oda, Y., Saeki, K., Takahashi, Y., Maeda, T., Naitow, H., Tsukihara, T., and Fukuyama, K.

Functional assignment of the ORF2-iscS-iscU-iscA-hscB-hscA-fdx-ORF3 gene cluster involved in the assembly of Fe-S clusters in Escherichia coli.
,J. Biochem.,126:917-926 1999
Takahashi, Y., and Nakamura, M.

Hyperproduction of recombinant ferredoxins in Escherichia coli by coexpression of the ORF1-ORF2-iscS-iscU-iscA-hscB-hscA-fdx-ORF3 gene cluster.
,J. Biochem.,126 1999
Nakamura, M., Saeki, K., and Takahashi, Y.