小川 智久

J-GLOBALへ         更新日: 18/02/16 19:43
 
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研究者氏名
小川 智久
 
オガワ トモヒサ
URL
http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/ec05f4237a7c422496d039425ff7aa09.html
所属
東北大学
部署
大学院生命科学研究科 分子生命科学専攻 生命有機情報科学講座 応用生命分子解析分野
職名
准教授
学位
博士(理学)(九州大学)

研究分野

 
 

経歴

 
2007年4月
 - 
現在
東北大学学際科学国際高等研究センター 准教授(兼務) プロジェクトB研究代表者
 
2004年10月
 - 
2007年3月
東北大学学際科学国際高等研究センター 助教授(兼務) プログラム研究代表者
 
2002年4月
 - 
2004年3月
大阪大学蛋白質研究所 客員助教授
 
2001年4月
 - 
現在
東北大学大学院生命科学研究科 助教授
 
2001年4月
 - 
2004年3月
東北大学学際センター 助教授(兼務)
 

学歴

 
 
 - 
1991年9月
九州大学 理学研究科 化学
 
 
 - 
1986年3月
九州大学 理学部 化学
 

委員歴

 
2003年7月
 - 
現在
日本生物物理学会  東北支部幹事
 
2005年7月
 - 
2008年7月
毒素シンポジウム  運営委員
 
2005年4月
 - 
2007年3月
日本農芸化学会  東北支部会計幹事
 

受賞

 
2004年9月
日本農芸化学会東北支部 日本農芸化学会東北支部支部奨励賞(第2回) 「加速進化によるタンパク質の構造と機能の多様化」
 
1994年2月
財団法人 井上科学振興財団 第10回井上研究奨励賞 ハブ毒腺ホスホリパーゼA2アイソザイムのcDNAクローニング及び構造解析:非翻訳領域配列の異常に高い保存性
 
ヘビ毒には、多くの酵素、タンパク質が存在し、協同的に作用する。中でもホスホリパーゼA2(PLA2)は、普遍的に含まれ、多くのアイソザイムが存在し、リン脂質分解のほか、溶血、筋壊死、抗血液凝固、神経毒性など多様な生理機能を示す。ハブ毒にもリン脂質分解で高活性なAsp-49-PLA2及び低活性だが、筋壊死活性の高い2種のLys-49-PLA2 などが存在する。このようなPLA2アイソザイムの機能の多様性と構造との相関を明らかにすることは生化学的に重要である。
本論文では、まずハブ毒腺PLA2ア...

論文

 
Naganuma T, Hoshino W, Shikanai Y, Sato R, Liu K, Sato S, Muramoto K, Osada M, Yoshimi K, Ogawa T.
PLoS ONE   9(11) e112326   2014年11月   [査読有り]
featured in Nature Chemical Biology’s News & Views, January Issue 2015
Ayumu Konno, Atsushi Kitagawa, Mizuki Watanabe, Tomohisa Ogawa, Tsuyoshi Shirai
Structure   19(5) 711-721   2011年5月   [査読有り]
nominated by the Faculty of 1000

ユサコResearch papers欄で紹介
Mizuki Watanabe, Osamu Nakamura, Koji Muramoto and Tomohisa Ogawa
Journal of Biological Chemistry   287 31061-31072   2012年9月   [査読有り]
Ayumu Konno, Tomohisa Ogawa, Tsuyoshi Shirai, Koji Muramoto
Molecular Biology and Evolution   24(11) 2504-2514   2007年11月   [査読有り]
Accelerated evolution of Trimeresurus flavoviridis venom gland phospholipase A2 isozymes
NAKASHIMA K, OGAWA T, ODA N, HATTORI M, SAKAKI Y, KIHARA H, OHNO M
Proceedings of the National Academy of Science of the United State of America   90(13) 5964-5968   1993年7月   [査読有り]

Misc

 
Molecular Evolution of Snake Toxins : Is the Functional Diversity of Snake Toxins Associated with a Mechanism of Accelerated Evolution?
Ohno M, Menez R, Ogawa T, Danse JM, Shimohigashi Y, Fromen C, Ducancel F, Zinn-Justin S, Le Du MH, Boulain JC, Tamiya T, Menez A
PROGRESS IN NUCLEIC ACID RESEARCH AND MOLECULAR BIOLOGY   59 307-364   1998年6月
ISSN: 0079-6603
加速進化による蛋白質機能・構造の変化 魚類ガレクチンを例として
白井 剛, 塩生ー光山くらら, 小川智久
蛋白質 核酸 酵素   48(14) 1913-1919   2003年7月
Molecular diversity and accelerated evolution of C-type lectin-like proteins from snake venom
Ogawa T, Chijiwa T, Oda-Ueda N, Ohno M
Toxicon   45(1) 1-14   2005年1月
Molecular diversity of proteins in biological offense and defense systems.
Ogawa Tomohisa
Molecular Diversity   10(4) 511-514   2006年11月
マベ真珠バイオミネラリゼーション:マトリックスタンパク質による結晶界面制御
小川智久
Colloid and Interface Communication (C & I Commun)   40(1) 27-30   2015年

書籍等出版物

 
Tomohisa Ogawa and Tsuyoshi Shirai (担当:編者, 範囲:Chapter 5)
InTech   2013年5月   ISBN:980-953-307-520-9
Ed. by T. Ogawa
Tomohisa Ogawa and Tsuyoshi Shirai (担当:共著, 範囲:Chapter 44)
Humana Press   2014年   ISBN:1064-3745
Ed. by Jun Hirabayashi
生物化学実験法 52 レクチン研究法
小川智久,村本光二 (担当:共著, 範囲:Ⅱ. レクチンの精製法(Ⅱ-1-3 無脊椎動物のレクチン, Ⅱ-2 精製レクチンの調製法))
学会出版センター   2007年4月   
知っておきたい化学物質の常識84
左巻健男, 一色健司, 浅賀宏昭, 池田圭一, 大庭義史, 小川智久, 貝沼関志, 嘉村均, 滝澤昇, 中山榮子, 藤村陽, 保谷彰彦, 山本文彦, 和田重雄 (担当:共著, 範囲:第1章及び第3章の一部(5項目))
SBクリエイティブ(株)   2016年11月   ISBN:978-4-7973-5689-2
知っていると安心できる成分表示の知識 その食品、その洗剤、本当に安全なの?
小川智久(分担執筆)左巻健男,池田圭一編著 (担当:共著)
SBクリエイティブ   2016年   ISBN:978-4-7973-5690-8

講演・口頭発表等

 
Advanced research of unique venom-related animals based on Venomics project: Overview and introduction
第89回日本生化学会大会シンポジウム:2S07ベノミクス研究による‘おもしろ’毒関連生物の生化学研究の新展開   2016年9月26日   
祖先型タンパク質再構築法によりタンパク質の機能・進化を探る
フォーラム「生命科学談話シリーズ:アミノ酸・ペプチド・タンパク質の新世代バイオケミストリ」(ペプチド科学九州フォーラム)   2016年4月30日   
毒器官の構造と進化:ハブ毒牙マトリックスタンパク質の解析から
関川あさ、佐藤 甫、村本光二、服部正策、小川 智久
第62回トキシンシンポジウム   2015年7月   
Biomineralization Mechanism of Pteria Penguin Pearl Shell Nacre
Fusion Materials Meeting   2012年10月8日   
Reconstraction of ancestral forms and the evolutionary history of fish galectins reveal their rapid adaptive evolution process
24th International lectin meeting (Interlec24)   2011年7月27日   

競争的資金等の研究課題

 
加速進化による蛋白質の構造と機能の多様化
経常研究
研究期間: 1989年4月 - 現在
バイオミネラリゼーションの分子メカニズム解明とナノテクノロジーへの新展開
共同研究
研究期間: 2004年10月 - 現在
レクチンの構造と機能に関する研究
科学研究費補助金
研究期間: 1996年1月 - 現在
ヘビ毒タンパク質およびインヒビターの構造と機能に関する研究
研究期間: 1996年1月 - 現在

特許

 
特開2006-314258 : マベガイの良質真珠層形成に有用な、蛋白質、遺伝子、プラスミド、組換えベクター、形質転換体、プライマー、並びにマベガイの選別方法
小川智久、吉見享祐、永沼孝子、村本光二
P04100501-00JP00

社会貢献活動

 
雑誌「RikaTann」企画/編集委員
【その他】  2007年10月 - 現在
雑誌「RikaTann」(理科の探検)の企画/編集
高等学校理科研修会
【その他】  2007年9月25日
高等学校理科研修会講師

その他

 
2014年4月   奄美ハブの生物科学的研究
奄美ハブの生物科学的研究
2000年4月   ガレクチンをテンプレートにした糖鎖制限酵素の開発および糖鎖精密構造解析への応用
 最近の糖鎖工学や糖鎖科学の発展により、受精・分化をはじめとする種々の細胞間相互作用やウイルスの感染、癌細胞の転移などにおいて糖鎖構造を介した特異的な認識が重要であることが明らかになり、糖鎖構造の精密機能解析の重要性が増している。しかしながら、糖鎖構造は構成成分や配列の仕方により多様な構造をとるため、タンパク質やDNAに比べその構造機能解析は難しい。糖鎖の構造を解析する手段として、グリコシダーゼなどの酵素を用いてタンパク質、脂質などから糖鎖を遊離させ、ピリジルアミノ(PA)化後、HPLC、電気泳動による標準PA化糖鎖との比較およびNMRによる構造解析が一般的に行われている。しかしながら、これまでの酵素は基質によっては酵素活性が不十分であったり、β-N-アセチルグルコサミダーゼのように特異性は高いものの高マンノース型に限られるなど、その種類や特異性などまだ不十分であり、需要を充たしていない。また、これら従来法あるいはNMRを用いた糖鎖構造解析においては多量のサンプル量を必要とするため、微量成分の糖鎖構造となると現状ではほとんど解析が困難である。そこで微量な成分での糖鎖構造解析のためには、すでにタンパク質やDNAで応用されており、微量サンプル(ピコモル〜アトモルレベル)で解析できる質量分析計と酵素をうまく組み合わせた「ラダーシーケンス法」が有用であると考えられる。このためには糖鎖の精密な構造を認識してより特異的に切断する「糖鎖制限酵素」が不可欠となる。一方、糖鎖を特異的に認識して結合する「レクチン」が動植物、微生物を問わず多くみつかっており、糖鎖の構造-機能の解析に用いられてきた。この高い特異的認識能をもつレクチンに触媒機能を付加させることができれば、糖鎖構造解析に有用な「糖鎖制限酵素」が開発できると考えた。さらに特異性の高い「糖鎖制限酵素」は、糖鎖の機能解析の強力なツールとして有用となるだけでなく、特異的糖鎖構造が関与する癌転移やウイルスの感染などに対する治療、予防へと応用できる。薬剤として考えた場合、糖鎖を認識しブロックするレクチンに比べて酵素として作用するため、より微量で働くことが予想され効率のよい薬剤の開発へも繋がると期待できる。また、これはタンパク質薬剤であることから遺伝子治療へとも発展できる。
 本研究では、マアナゴガレクチンの精密立体構造に基づき糖鎖結合部位領域に触媒基を導入し、さらに進化工学的手法により触媒部位付近の構造を最適化することにより、多様な糖鎖を特異的認識し切断する「糖鎖制限酵素」を開発することを目的とする。さらに、これらの糖鎖制限酵素とMALDI-TOF質量分析計による解析を組み合わせて糖鎖構造解析に応用し、糖鎖のラダーシーケンス解析法の技術開発へと繋げることを目的とする。高い触媒活性をもつ糖鎖制限酵素の開発により、微量糖鎖の構造及び
1998年4月   加速進化によるタンパク質機能の多様化とその機構
マアナゴ体表粘液由来の2種のガレクチン、コンジェリンI及びII(Con IおよびCon II)は、アミノ酸配列において48%の相同性を有するが、糖鎖結合特異性およびpH依存性、温度安定性などが異なる。cDNA塩基配列の分子進化学的解析から、これらは加速的な塩基置換(KA/KS=2.7)により異なる機能・特性を獲得してきたことを明らかにした。今回Con IおよびCon IIのラクトース複合体(1.5A)の結晶構造を解析したところ、Con IIは他のホモ2量体ガレクチンに近い構造であるのに対して、Con Iでは2量体界面付近の1組のストランドがサブユニット間で交差したストランド-スワップにより、糖鎖架橋形成に必須の4次構造を安定化していた。ガレクチンcDNAの系統樹解析により特にCon Iが加速的置換により、体表粘膜が直接接している外部環境で機能できる分子へと適応進化したと考えられた。また、X線構造解析および合成糖鎖高分子を用いた阻害試験から、特にCon IIは付加的な結合ポケットが存在し、大腸菌O157ベロ毒素リガンドであるGb3に強い特異性を示すことも判明した。Con IとCon IIの加速的に置換しているアミノ酸残基についてタンパク質工学的に相互に置換した変異体を調製し、耐熱性や糖鎖認識の変化が見られたことから加速進化による機能変化を確認した。
さらに、棲息環境の異なるウナギ目魚類として、深海3000mに棲息するホラアナゴとサンゴ礁海域に棲息するアラシウツボおよびゴマウツボからのガレクチンcDNAのクローニングを試みた。ウツボ体表粘液中からレクチンを単離し、1次構造を解析した。その結果主なレクチンはC型レクチンであり、鯉やニジマスの肝臓, 白血球由来C型レクチンと相同性を示した。ガレクチンだけでなくC型レクチンも存在し、より多様性を示すことが明らかになった。