構造生物学とは何ですか？
構造生物学は、Journal of Structural Biology誌の定義によれば、何世紀も前からある分野で、生きた物質（生きた細胞によって形成、構成、維持、改良される）のあらゆるレベルの組織における構造解析を扱っている。19世紀から20世紀初頭にかけての初期の構造生物学者は、主に肉眼の視力の限界まで、拡大鏡や光学顕微鏡を使って構造を研究することができました。

20世紀に入ってから、生体分子の立体構造を調べるためのさまざまな実験技術が開発された。その代表的なものが、X線結晶構造解析、核磁気共鳴法、電子顕微鏡法なのだ。X線の発見とタンパク質結晶への応用により、構造生物学は革命的な変化を遂げ、生体分子の3次元構造を原子レベルで詳細に把握できるようになった。また、NMR分光法では、タンパク質の構造とダイナミクスに関する情報を得ることができるようになりました。さらに、21世紀には、電子顕微鏡のコヒーレント電子源の開発、電子顕微鏡の収差補正、高解像度クライオ電子顕微鏡の実現を可能にする再構成ソフトウェアの開発により、個々のタンパク質や分子複合体をオングストローム分解能で3次元的に研究できるようになり、飛躍的に進歩した。

この3つの技術の発展により、構造生物学の分野は拡大し、分子生物学、生化学、生物物理学の一分野として、生体高分子（特にアミノ酸からなるタンパク質、ヌクレオチドからなるRNAやDNA、脂質からなる膜）の分子構造、その構造の獲得方法、構造の変化がその機能に与える影響について扱うようになった。なぜなら、高分子は細胞の機能のほとんどを担っており、特定の三次元形状に巻きつくことで初めてその機能を発揮することができるからなのだ。このような分子の「三次構造」は、各分子の基本的な構成、すなわち「一次構造」に複雑に依存している。低解像度では、FIB-SEMトモグラフィーのようなツールによって、細胞やその小器官の3次元的な理解や、さまざまな細胞外マトリックスの各階層が（例えば骨の）機能にどのように寄与しているかが、より理解できるようになりました。また、ここ数年、生体構造の実験的研究を補完するために、高精度の物理的分子モデルを予測することができるようになりました。分子動力学シミュレーションのような計算技術は、経験的な構造決定戦略とともに、タンパク質の構造、コンフォメーション、機能を拡張し研究するために使用することができるのだ。