研究分野：医学系　生命科学・医学領域

研究課題:｢共生物質｣創出のためのグラム陰性菌の外膜タンパク質アセンブリー機構の解析

TT着任　平成29年12月16日
フロンティ科学総合研究センター　令和4年12月16日

１．略歴
　2007年3月　甲南大学　理工学部　生物学科　卒業
　2009年3月　名古屋大学　大学院　理学研究科　生命理学専攻（修士）　卒業
　2012年3月　名古屋大学　大学院　理学研究科　生命理学専攻（博士）　卒業

　2012年4月〜７月　名古屋大学　理学部　ポスドク研究員
　2012年８月〜2017年11月　オーストラリア　Monash大学　ポスドク研究員

２．研究内容紹介
　大腸菌をはじめとした病原菌を多く含む、グラム陰性バクテリアの外膜には、βバレル型の膜タンパク質（OMPs）が数多く存在する。OMPsには、感染の第一段階に関わる「宿主-病原菌間相互作用」に重要な役割を持つタンパク質も多く存在する。当研究室では、OMPsの外膜挿入機構を、EMM (E. coli Microsome Membrane) assembly assay(下記の図を参照)等の生化学的手法によって詳細に明らかにすることを目指す。同時にEMM assembly assayを新規薬剤物質探索のツールとしても利用することで、「宿主-病原菌間相互作用」に関わるタンパク質の膜挿入の阻害剤「共生物質」の発見を目指す。

３．研究業績

1)Sakaue, H., Shiota, T., Ishizaka, N., Kawano, S., Tamura, Y., Tan., K.S., Imai, K., Motono, C., Hirokawa, T., Taki, K., Miyata, N., Kuge, O., Lithgow, T. and Endo, T*. (2019) Porin associates with Tom22 to regulate the mitochondrial protein gate assembly. Mol. Cell, 73, 1044-1055.

2)Gunasinghe, D. S., Shiota, T., Stubenrauch, C. J, Schulze, K. E., Webb, C. T., Fulcher, A. J., Dunstan, R. A., Hay, I. D., Naderer, T., Whelan, D. R., Bell, T. D. M., Elgass, K. D., Strugnell, R. A.,and Lithgow, T.* (2018) The WD40 protein BamB mediates coupling of BAM complexes into assembly precincts in the bacterial outer membrane. Cell Rep., 23, 2782-2794. 

3) Daimon, Y., Iwama-Masui, C., Tanaka, Y., Shiota, T., Suzuki, T., Miyazaki, R., Sakurada, H., Lithgow, T., Dohmae, N., Mori, H., Tsukazaki, T., Narita, SI. And Akiyama, Y. (2017) The TPR domain of BepA is required for productive interaction with substrate proteins and the β-barrel assembly machinery complex. Mol. Microbiol., 106, 760-776.

4) Bamert, R. S., Lundquist, K., Hwang, H., Webb, C. T., Shiota, T., Stubenrauch, C. J., Belousoff, M. J., Goode, R. JA., Schittenhelm, R. B., Zimmerman, R., Jung, M., Gumbart, J. C. and Lithgow, T. (2017) Structural basis for substrate selection by the translocation and assembly module of the β-barrel assembly machinery. Mol. Microbiol., 106, 142-156.

5) Lu, J., Le, Brun, A., P., Chow, S., H., Shiota, T., Wang, B., Lin, T.,W., Liu, G., S., Shen, H., H.* (2015) Defining the structural characteristics of annexin V binding to a mimetic apoptotic membrane. Eur Biophys J. 44, 697-708.

6) Shiota, T., Imai, K., Qiu, J., Hewitt, V. L., Tan, K., Shen, H. H., Sakiyama, N., Fukasawa, Y., Hayat, S., Kamiya, M., Elofsson, A., Tomii, K., Horton, P., Wiedemann, N., Pfanner, N., Lithgow, T.* and Endo, T.* (2015) Molecular architecture of the active mitochondrial protein gate. Science, 349, 1544-1548.

7) Kuszak, A. J., Jacobs, D., Gurnev, P. A., Shiota, T., Louis, J., Lithgow, T., Bezrukov, S. M., Rostovtseva, T. K. and Buchanan, S. K.* (2015) Evidence of distinct channel conformations and substrate binding affinities for the mitochondrial outer membrane protein translocase pore Tom40. J. Biol. Chem., 290, 26204-26217.

8) Selkrig, J., Belousoff, M. J., Headey, S. J., Heinz, E., Shiota, T., Shen, H. H., Beckham, S. A., Bamert, R. S., Phan, M. D., Schembri, M. A., Wilce, M. C., Scanlon, M. J., Strugnell, R. A. and Lithgow, T.* (2015) Conserved features in TamA enable interaction with TamB to drive the activity of the translocation and assembly module. Sci. Rep., 5, 12905.

9) Shen, H. H., Leyton, D. L., Shiota, T., Belousoff, M. J., Noinaj, N., Lu, J., Holt, S. A., Tan, K., Selkrig, J., Webb, C. T., Buchanan, S. K., Martin, L. L. and Lithgow, T.* (2014) Reconstitution of a nanomachine driving the assembly of proteins into bacterial outer membranes. Nat. Commun., 5, 5078.

10) Okamoto, H., Miyagawa, A., Shiota, T., Tamura, Y. and Endo, T.* (2014) Intramolecular disulfide bond of Tim22 protein maintains integrity of the TIM22 complex in the mitochondrial inner membrane. J. Biol. Chem., 21, 4827-4838.

11) Tamura, Y., Harada, Y, Nishikawa, S., Yamano, K., Kamiya, M., Shiota, T., Kuroda, T., Kuge, O., Sesaki, H., Imai, K., Tomii, K. and Endo, T.* (2013) Tam41 is a CDP-diacylglycerol synthase required for cardiolipin biosynthesis in mitochondria. Cell Metab., 17, 709-718.

12) Shiota, T., Maruyama, M., Miura, M., Tamura, Y., Yamano, K., Esaki, M. and Endo, T. * (2012) The Tom40 assembly process probed using the attachment of different intramitochondrial sorting signals. Mol. Biol. Cell, 23, 3936-3947.

13) Shiota, T., Mabuchi, H., Tanaka-Yamano, S., Yamano, K. and Endo, T.* (2011) In vivo protein-interaction mapping of a mitochondrial translocator protein Tom22 at work. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 15179-15183.

14) Yamamoto, H., Fukui, K., Takahashi, H., Kitamura, S., Shiota, T., Terao, K., Uchida, M., Esaki, M., Nishikawa, S., Yoshihisa, T., Yamano, K. and Endo, T.* (2009) Roles of Tom70 in import of presequence-containing mitochondrial proteins. J. Biol. Chem., 284, 31635-31646.

15) Tamura, Y., Harada, Y., Shiota, T., Yamano, K., Watanabe, K., Yokota, M., Yamamoto, H., Sesaki, H. and Endo, T.* (2009) Tim23-Tim50 pair coordinates functions of translocators and motor proteins in mitochondrial

４．連絡先
takuya.shio[at]cc.miyazaki-u.ac.jp