Author: masuda
第11回 クライオ電顕解析初心者講習会〜データ処理〜
構造解析ソフトウェアRELION (Sjors Scheres, MRC-LMB)を中心としたデータ解析講習会をオンライン開催いたします。
クライオ電子顕微鏡によるタンパク質の単粒子解析に興味をお持ちの方、実際にご自身では解析されたことがない初心者の方を対象にしています。
講習会では、RELIONのチュートリアルに沿って解説および座学を実施する予定です。開催者側でオンライン利用できる解析環境を用意いたします。参加者の方には実際に手を動かして、解析の流れを経験していただきます。
【開催日時】
1日目：2026年8月27日（木）10:00 〜 17:45 終了予定
※1日目18:00 〜 19:00 オンライン懇親会
2日目：2026年8月28日（金）10:00 〜 17:45 終了予定
【会場】
オンライン開催（Zoom）
講習会にアクセスするためのZoom URLは、参加登録時にお申込みいただきましたメールアドレスにお送りいたします。開催日が近づきましたら改めて個別にご案内をさせていただきます。
【言語】
日本語
【応募〆切 2026年8月7日（金）15:00】
聴講をご希望の方は、下記事務局（cmasuda[at]post.kek.jp）までご連絡ください。
【募集対象と人数】
本講習会は、クライオ電子顕微鏡解析のご経験がないか、ほとんど無い方を対象としています。なお、学生の方は指導教員に了解を得ていただきますようお願いします。
定員：20名 （解析計算実行環境のリソースに限りがあるため、人数の制限をさせていただいています。予め、 ご了承ください。）
【参加条件】
今回の講習会は、クラウドコンピューター（AWS）上にRelionによる解析環境を開催者側で用意し、そこに参加者の皆様のパソコンからインターネットを通じてアクセスし、解析していただくことになります。従って、高性能のCPUやGPUを搭載したノートパソコンをご使用になる必要はございません。通常、ラボでデータ取りまとめ用などで使われているものでも、十分お使いいただけるものと考えています。Windows、Mac、どちらでも構いません。
実習では画面全体を使用して解析を行うため、外部ディスプレイに接続して受講いただくことを推奨いたします。ノートパソコンのみの場合、画面が狭く操作しづらい場合があります。
実習は内容が連続しておりますので、全日程（2日間）の全プログラムにご参加いただける方を対象といたします。途中参加・途中退出はできませんので、あらかじめご了承ください。
学生の方は、指導教員（PI）の了承を得た上でお申し込みください。
同一研究室から複数名のお申し込みがあった場合は、解析マシンは原則として1研究室につき1台の割り当てとなります。実習を伴わない「聴講参加」をお願いする場合がありますので、あらかじめご了承ください。
民間企業の方のご参加につきましては、KEKのCryoEMコンソーシアム参加企業の方に限定させていただいております。コンソーシアムへの入会は随時受け付けておりますので、ご入会方法の詳細などにつきましては、下記事務局までお気軽にお問い合わせください。
【参加費】
参加費：無料、その他の補助はありません。
【講師一覧】
荒牧慎二：Tietz Video & Image Processing Systems GmbH
川崎政人：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
守屋俊夫：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
中村 司：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
藤井裕己：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
【関連事業】
創薬等先端支援技術基盤プラットフォーム（BINDS）
【主催】
KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
クライオ電顕ネットワーク
【プログラム】
プログラムの詳細は後日公開いたします。
前回のプログラムはこちら
＊プログラムの変更があった場合は、随時更新します＊
2026年8月27日（木）
10:00–10:10 はじめに
10:10–
2026年8月28日（金）
10:00–
【 問い合わせ】
オーガナイザー
KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
藤井裕己
E-mail: yufujii[at]post.kek.jp
事務局
KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
増田千穂
電話：029-879-6176
E-mail: cmasuda[at]post.kek.jp
Registration for international seminar
SBRC International Cryo-EM Seminar No.35
“Visualizing Molecular Machines in Motion through Cryo-EM, Cryo-ET, and Deep Learning”
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Date and Time
9:30 AM – 11:00 AM Tuesday, July 28, 2026
Location
Online (Zoom)
Speaker
Dr. Joseph H. Davis, PhD
Whitehead Associate Professor of Biology, Massachusetts Institute of Technology (MIT), US. Associate Member, Broad Institute of MIT and Harvard, US
Abstract
Macromolecular machines undergo massive compositional and conformational rearrangements during their lifecycles to maintain cellular homeostasis. While cryo-EM and cryo-ET have revolutionized our ability to determine these structures, reconstructing highly heterogeneous ensembles and continuous trajectories of molecular motion directly from raw, low-signal experimental data remains a formidable biochemical and computational challenge. In this talk, I will describe our lab’s ongoing efforts to bridge the gap between experimental structural biology and advanced machine learning to resolve these complex structural landscapes. First, I will present cryoPRISM (purification-free ribosome imaging from subcellular mixtures), a rapid ex vivo workflow that bypasses extensive biochemical purification to capture biological complexes in near-native environments. Second, I will discuss our development of deep learning architectures, such as cryoDRGN and its extension tomoDRGN, which leverage variational autoencoders (VAEs) to map single-particle images or sub-tomograms to continuous, low-dimensional latent spaces. These computational tools enable the unsupervised reconstruction of continuous conformational changes and compositional heterogeneity directly from low-signal-to-noise datasets, paving the way for a deeper, quantitative understanding of cellular machinery in action.
Profile
2024–Present: Whitehead Associate Professor of Biology, MIT & Associate Member, Broad Institute of MIT & Harvard
2017–2024: Assistant Professor of Biology, MIT
2012–2017: Jane Coffin Childs Postdoctoral Fellow and NIH K99 Fellow, the Scripps Research Institute
2010–2012: Senior Scientist and First Employee, Ginkgo BioWorks
2005–2010: Ph.D. in Biology, Massachusetts Institute of Technology
2000–2003: B.S. in Biological Engineering and B.A. in Computer Science, Univ. of California, Berkeley
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SBRC International Cryo-EM Seminar No.33
“Structure of the human voltage-gated proton channel Hv1 in complex with the pore-forming toxin LukAB.”
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Date and Time
4:00 PM – 5:30 PM Thursday, June 25th, 2026
Location
Onsite（CryoEM building）
Speaker
Yusuke Sekiguchi
Dept. of Structural Biology, Department of Host-Microbe Interactions,
St. Jude Children’s Research Hospital, Memphis, TN
Abstract
Staphylococcus aureus LukAB is a bicomponent pore-forming toxin that targets human immune cells. Although human voltage-gated proton channel (hHv1) and CD11b/CD18 have been implicated in LukAB-mediated cell targeting, the structural basis of host receptor recognition remains unclear. Here, we analyzed hHv1 in complex with LukAB variants CC8 and CC45 to reveal how LukAB recognizes Hv1 and to provide the first structural insight into hHv1.
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GTP GEEKSセミナー
“概日時計を制御する低分子化合物の開発とがん治療に向けた応用”
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Date and Time
2026年2月18日(水) 8:30 AMスタート
Location
オンライン
Speaker
廣田 毅（ひろた つよし）
名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所
Abstract
睡眠・覚醒や代謝など様々な生理現象に見られる一日周期のリズムは、体内に存在する概日時計に制御されている。概日時計が一日という周期で安定した時を生み出す機構に迫るため、私たちは化合物を用いて生物機構を解析するケミカルバイオロジーを応用してきた。ヒト培養細胞を用いた表現型スクリーニングを構築し、多様な構造を持つ70万種類の低分子化合物から概日時計の周期を強力に変化させる時計調節化合物を複数発見した。
これら新規化合物のターゲットとして時計タンパク質のCRY、および時計キナーゼのCKIとCK2を同定し、作用機序を解明して概日時計の重要な制御機構を明らかにした。これらのユニークな化合物が標的タンパク質にどのように作用するのかを原子レベルから解明するため、構造生物学を取り入れた研究も進めている。シフトワークなどによる概日時計のかく乱は睡眠障害や代謝疾患、がんなどにつながるため、概日時計は有力な創薬ターゲットとしても期待される。本発表では、私たちが見出した時計調節化合物と、グリオブラストーマや急性骨髄性白血病の治療に向けた応用について議論したい。
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第10回 クライオ電顕解析初心者講習会〜データ処理〜
構造解析ソフトウェアRELION (Sjors Scheres, MRC-LMB)を中心としたデータ解析講習会をオンライン開催いたします。
クライオ電子顕微鏡によるタンパク質の単粒子解析に興味をお持ちの方、実際にご自身では解析されたことがない初心者の方を対象にしています。
講習会では、RELIONのチュートリアルに沿って解説および座学を実施する予定です。開催者側でオンライン利用できる解析環境を用意いたします。参加者の方には実際に手を動かして、解析の流れを経験していただきます。
【開催日時】
1日目：2026年2月19日（木）10:00 〜 17:45 終了予定
※1日目18:00 〜 19:00 オンライン懇親会
2日目：2026年2月20日（金）10:00 〜 17:45 終了予定
【会場】
オンライン開催（Zoom）
講習会にアクセスするためのZoom URLは、参加登録時にお申込みいただきましたメールアドレスにお送りいたします。開催日が近づきましたら改めて個別にご案内をさせていただきます。
【言語】
日本語
【応募〆切 2026年2月6日（金）15:00】
申し込みは締め切りました
聴講をご希望の方は、下記事務局（cmasuda[at]post.kek.jp）までご連絡ください。
【募集対象と人数】
本講習会は、クライオ電子顕微鏡解析のご経験がないか、ほとんど無い方を対象としています。なお、学生の方は指導教員に了解を得ていただきますようお願いします。
定員：20名 （解析計算実行環境のリソースに限りがあるため、人数の制限をさせていただいています。予め、 ご了承ください。）
【参加条件】
今回の講習会は、クラウドコンピューター(AWS)上にRelionによる解析環境を開催者側で用意し、そこに参加者の皆様のパソコンからインターネットを通じてアクセスし、解析していただくことになります。従って、高性能のCPUやGPUを掲載したノートパソコンをご使用になる必要はございません。通常、ラボでデータ取りまとめ用などで使われているものでも、十分お使いいただけるものと考えています。Windows、Mac、どちらでも構いません。
民間企業の方のご出席につきましては、KEKのCryoEMコンソーシアム参加企業の方に限定させて頂いております。コンソーシアムへの入会は随時受付けておりますので、ご入会方法の詳細などについては下記の事務局連絡先までお気軽にお問い合わせください。
【参加費】
参加費：無料、その他の補助はありません。
【講師一覧】
木原大亮：パデュー大学
重松秀樹：高輝度光科学研究センター
Raymond Burton-Smith：生理学研究所
荒牧慎二：Tietz Video & Image Processing Systems GmbH
川崎政人：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
守屋俊夫：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
中村 司：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
藤井裕己：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
【関連事業】
創薬等先端支援技術基盤プラットフォーム（BINDS）
【主催】
KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
クライオ電顕ネットワーク
【プログラム】
プログラムの詳細は後日公開いたします。
前回のプログラムはこちら
＊プログラムの変更があった場合は、随時更新します＊
2026年2月19日（木）
10:00–10:10 はじめに
10:10–10:40 座学 RELION 5.0.1 データ解析（概要）
〜2次元電顕像から初期3次元構造再構築まで〜
10:40–11:00 講演：AWSデータ解析環境の概要紹介と使い方 中村司（KEK）
11:00–11:20 実習：システムへのログイン、Relion起動
11:20–11:40 実習：プロジェクト作成、ドリフト補正処理開始
11:40–12:00 実習：ドリフト補正結果検証、CTF推定処理開始・結果検証
12:00–13:00 昼食
13:00–13:30 実習：手動粒子ピッキング
13:30–14:10 実習：自動粒子ピッカー訓練処理開始
14:10–14:40 座学：二次元クラス平均化までの基礎理論
14:40–14:55 実習：自動粒子ピッキング処理継続・結果検証
14:55–15:10 実習：二次元クラス平均化処理開始
15:10–15:40 休憩
15:40–16:10 実習：二次元クラス平均化結果検証、クラス選別、粒子抽出
16:10–16:30 講演：KEKクライオ電顕施設の紹介と利用方法 川崎政人（KEK）／藤井裕己（KEK）
16:30–16:45 実習：初期三次元構造再構築処理開始
16:45–17:30 講演：招待講演 重松秀樹（理研）
17:30–17:45 実習：初期三次元構造再構築結果と掌性（handedness）検証
18:00–19:00 懇親会（オンライン）
2026年2月20日（金）
10:00–10:10 座学 RELION 5.0.1 データ解析（概要）
〜電顕像の問題点と3次元分類・精密化〜 守屋俊夫（KEK）
10:10–10:30 実習：三次元クラス分類処理開始
10:30–11:00 講演：招待講演 木原大亮（パデュー大学）
11:00–11:40 実習：三次元クラス分類結果検証、クラス選別、粒子抽出
11:40–12:00 実習：三次元精密化処理開始
12:00–13:00 昼食
13:00–13:30 実習：三次元精密化結果検証
13:30–14:00 実習：マスク作成と後処理開始・結果検証
14:00–14:30 実習：CTF精密化処理・三次元精密化処理
14:30–15:00 写真撮影・休憩
15:00–15:20 実習：三次元精密化結果検証・ベイズポリッシュ処理
15:20–15:50 講演：忘れかけられているクライオ電子顕微鏡単粒子解析の知恵 守屋俊夫（KEK）
15:50–16:00 実習：三次元精密化処理結果検証
16:00–16:15 実習：局所分解能推定処理開始・結果検証
16:15–16:55 座学：三次元処理の基礎理論
16:55–17:25 講演：招待講演 Ray Burton-Smith（NIPS）
17:25–17:30 終わりに 千田俊哉（KEK）
17:30–18:00 質疑応答（オンライン）
【 問い合わせ】
オーガナイザー
KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
藤井裕己
E-mail: yufujii[at]post.kek.jp
事務局
KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
増田千穂
電話：029-879-6176
E-mail: cmasuda[at]post.kek.jp
-お申込み-
SBRC International Cryo-EM Seminar No.31
“From Plaques to Pores: In Situ Architecture and Isoform-Specific Gating of Human Gap Junction Channels”
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Date and Time
4:00 PM – 5:30 PM Thursday, January 22nd, 2026
Location
Hybrid（CryoEM building and Zoom）
Speaker
Juha Huiskonen
Professor of Structural Biology, University of Helsinki
Director of the Institute of Biotechnology (HiLIFE – Helsinki Institute of Life Science)
Member of the Molecular and Integrative Biosciences Research Programme
Head of the Laboratory of Structural Biology at the Institute of Biotechnology
Abstract
Gap junction channels formed by connexins underpin electrical and biochemical coupling across tissues, yet the structural principles that govern their assembly and gating remain only partially defined. I will present two complementary structural studies that bridge native-membrane organization with atomic-level mechanisms of channel function. Our in situ cryo-ET structure of human Cx43 gap junction plaques at 14 Å reveals how the extensive C-terminal domain mediates lateral channel interactions critical for plaque formation. Supported by molecular simulations, we identify lipid and cholesterol densities between channels, resolving long-standing questions about the molecular determinants of gap junction lattice organization. In parallel, cryo-EM structures of human Cx45 in apo and Ca²⁺-bound forms at near-atomic resolution describe a compact and uniquely shaped pore, distinct N-terminal conformations, and C-terminal–intracellular loop interactions that define an isoform-specific gating mechanism. Ca²⁺ binding stabilizes a new conformation of E41 without inducing global motion, highlighting a subtle regulatory mechanism consistent with a semi-closed state.
Together, these findings contribute to an integrated view of connexin biology, revealing how structural diversity across isoforms and spatial organization within plaques contribute to tissue-specific modes of intercellular communication.
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SBRC International Cryo-EM Seminar No.30
“Targeting Asparagine Synthetase: Structural and Cellular Mechanisms of the Small-Molecule Inhibitor ASX-173”
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Date and Time
4:00 PM – 5:30 PM Wednesday, December 17th, 2025
Location
Hybrid（CryoEM building and Zoom）
Speaker
Yuichiro H. Takagi, Ph.D.
Associate Professor
Scientific advisor for cryo-EM
Department of Biochemistry and Molecular Biology
Indiana University School of Medicine
Abstract
Targeting asparagine metabolism is a promising strategy for treating asparaginase-resistant acute lymphoblastic leukemia (ALL), sarcoma, and potentially other solid tumors. Here, we characterize the molecular mechanism by which a cell-penetrable small molecule, ASX-173, inhibits human asparagine synthetase (ASNS), the enzyme that catalyzes intracellular asparagine biosynthesis. ASX-173 reduces cellular asparagine levels, induces the integrated stress response (ISR), and reduces cell growth in HEK-293A cells. A cryo-EM structure reveals that ASX-173 engages a unique, hydrophobic pocket formed by AMP, Mg2+, and pyrophosphate in the C-terminal synthetase domain of ASNS, thereby enabling multivalent, high-affinity binding. Based on in vitro kinetic and thermal shift assays, we find that ASX-173 binds to the ASNS/Mg2+/ATP complex and is therefore a rare example of an uncompetitive enzyme inhibitor with potential therapeutic use. These findings provide a structural and mechanistic basis for targeting ASNS with small molecules, which have application in treating cancer and other human diseases.