KINDAI UNIVERSITY


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白木 琢磨シラキ タクマ

プロフィール

所属部署名生物理工学部 食品安全工学科 / 生物理工学研究科
職名准教授
学位博士(人間・環境学)
専門生化学
ジャンル医療・健康/健康問題
コメンテータガイドhttp://www.kindai.ac.jp/meikan/840-shiraki-takuma.html
ホームページURLhttp://kaken.nii.ac.jp/d/r/10311747.ja.html
メールアドレスshiraki[at]waka.kindai.ac.jp
Last Updated :2017/09/15

コミュニケーション情報 byコメンテータガイド

コメント

    現代における世界的な健康問題である「肥満」について研究しています。肥満になってしまった人が、痩せホルモンであるはずのレプチンに抵抗性を示す仕組みについて探っています。

報道関連出演・掲載一覧

    <報道関連出演・掲載一覧>
    ●2015/06/
     韓国KBS第一放送「生老病死の秘密」
     梅の効用について。
    ●2015/06/29
     NHK総合「あさイチ」
     梅に関する研究について。

学歴・経歴

経歴

  •   2011年,  - 2013年, 近畿大学(准教授)

研究活動情報

研究分野

  • 動物生命科学, 動物生産科学
  • 生物分子科学, 生物分子科学
  • 基礎医学, 医化学一般

研究キーワード

  • エコフィード, 肉質, 数理生物学, 核内受容体, 転写制御, in situ hybridization, エイコサノイド, ヘム代謝, キネティクス, 多重レポーター遺伝子, マクロファージ, ポルフィリア, セロトニン, メタボローム, two-hybrid system, ストップトフロー

論文

  • Genomewide approaches for BACH1 target genes in mouse embryonic fibroblasts showed BACH1-Pparg pathway in adipogenesis., Matsumoto M, Kondo K, Shiraki T, Brydun A, Funayama R, Nakayama K, Yaegashi N, Katagiri H, Igarashi K, Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 21, 6, 553, 567,   2016年06月, 査読有り
  • Acetylation of Histone H2AX at Lys 5 by the TIP60 Histone Acetyltransferase Complex Is Essential for the Dynamic Binding of NBS1 to Damaged Chromatin., Ikura M, Furuya K, Matsuda S, Matsuda R, Shima H, Adachi J, Matsuda T, Shiraki T, Ikura T, Molecular and cellular biology, 35, 24, 4147, 4157,   2015年12月, 査読有り
  • The C113D mutation in human Pin1 causes allosteric structural changes in the phosphate binding pocket of the PPIase domain through the tug of war in the dual-histidine motif., Xu N, Tochio N, Wang J, Tamari Y, Uewaki J, Utsunomiya-Tate N, Igarashi K, Shiraki T, Kobayashi N, Tate S, Biochemistry, 53, 34, 5568, 5578,   2014年09月, 査読有り
  • Hemopexin-dependent heme uptake via endocytosis regulates the Bach1 transcription repressor and heme oxygenase gene activation., Hada H, Shiraki T, Watanabe-Matsui M, Igarashi K, Biochimica et biophysica acta, 1840, 7, 2351, 2360,   2014年07月, 査読有り
  • Mechanism of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) transactivation by hesperetin glucuronides is distinct from that by a thiazolidine-2,4-dione agent., Gamo K, Shiraki T, Matsuura N, Miyachi H, Chemical & pharmaceutical bulletin, 62, 5, 491, 493,   2014年, 査読有り
  • [Transcriptional machinery sensing cellular metabolism: nuclear receptor, PPARgamma, mediates crosstalk between metabolic networks]., Shiraki T, Waku T, Morikawa K, Seikagaku. The Journal of Japanese Biochemical Society, 85, 9, 749, 761,   2013年09月, 査読有り
  • Bach1 as a regulator of mitosis, beyond its transcriptional function., Li J, Shiraki T, Igarashi K, Communicative & integrative biology, 5, 5, 477, 479,   2012年09月, 査読有り
  • Transcription-independent role of Bach1 in mitosis through a nuclear exporter Crm1-dependent mechanism., Li J, Shiraki T, Igarashi K, FEBS letters, 586, 4, 448, 454,   2012年02月, 査読有り
  • Detecting structural similarity of ligand interactions in the lipid metabolic system including enzymes, lipid-binding proteins and nuclear receptors., Shionyu-Mitsuyama C, Waku T, Shiraki T, Oyama T, Shirai T, Morikawa K, Protein engineering, design & selection : PEDS, 24, 4, 397, 403,   2011年04月, 査読有り
  • The nuclear receptor PPARγ individually responds to serotonin- and fatty acid-metabolites., Waku T, Shiraki T, Oyama T, Maebara K, Nakamori R, Morikawa K, The EMBO journal, 29, 19, 3395, 3407,   2010年10月, 査読有り
  • Proline cis/trans-isomerase Pin1 regulates peroxisome proliferator-activated receptor gamma activity through the direct binding to the activation function-1 domain., Fujimoto Y, Shiraki T, Horiuchi Y, Waku T, Shigenaga A, Otaka A, Ikura T, Igarashi K, Aimoto S, Tate S, Morikawa K, The Journal of biological chemistry, 285, 5, 3126, 3132,   2010年01月, 査読有り
  • Structural insight into PPARgamma activation through covalent modification with endogenous fatty acids., Waku T, Shiraki T, Oyama T, Fujimoto Y, Maebara K, Kamiya N, Jingami H, Morikawa K, Journal of molecular biology, 385, 1, 188, 199,   2009年01月, 査読有り
  • Atomic structure of mutant PPARgamma LBD complexed with 15d-PGJ2: novel modulation mechanism of PPARgamma/RXRalpha function by covalently bound ligands., Waku T, Shiraki T, Oyama T, Morikawa K, FEBS letters, 583, 2, 320, 324,   2009年01月, 査読有り
  • [Activation mechanism of PPARgamma by its endogenous ligands]., Shiraki T, Seikagaku. The Journal of Japanese Biochemical Society, 79, 10, 960, 964,   2007年10月, 査読有り
  • Spectroscopic analyses of the binding kinetics of 15d-PGJ2 to the PPARgamma ligand-binding domain by multi-wavelength global fitting., Shiraki T, Kodama TS, Shiki S, Nakagawa T, Jingami H, The Biochemical journal, 393, Pt 3, 749, 755,   2006年02月, 査読有り
  • [Activation mechanism of PPARgamma by its endogenous ligands]., Shiraki T, Kamiya N, Jingami H, Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme, 50, 13, 1660, 1665,   2005年11月, 査読有り
  • Alpha,beta-unsaturated ketone is a core moiety of natural ligands for covalent binding to peroxisome proliferator-activated receptor gamma., Shiraki T, Kamiya N, Shiki S, Kodama TS, Kakizuka A, Jingami H, The Journal of biological chemistry, 280, 14, 14145, 14153,   2005年04月, 査読有り
  • Rational discovery of a novel interface for a coactivator in the peroxisome proliferator-activated receptor gamma: theoretical implications of impairment in type 2 diabetes mellitus., Shiraki T, Kodama TS, Jingami H, Kamiya N, Proteins, 58, 2, 418, 425,   2005年02月, 査読有り
  • The nuclear bile acid receptor FXR is activated by PGC-1alpha in a ligand-dependent manner., Kanaya E, Shiraki T, Jingami H, The Biochemical journal, 382, Pt 3, 913, 921,   2004年09月, 査読有り
  • Activation of orphan nuclear constitutive androstane receptor requires subnuclear targeting by peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha. A possible link between xenobiotic response and nutritional state., Shiraki T, Sakai N, Kanaya E, Jingami H, The Journal of biological chemistry, 278, 13, 11344, 11350,   2003年03月, 査読有り
  • Brain-specific endothelial induction of prostaglandin E(2) synthesis enzymes and its temporal relation to fever., Inoue W, Matsumura K, Yamagata K, Takemiya T, Shiraki T, Kobayashi S, Neuroscience research, 44, 1, 51, 61,   2002年09月, 査読有り
  • Ionic basis of cold receptors acting as thermostats., Okazawa M, Takao K, Hori A, Shiraki T, Matsumura K, Kobayashi S, The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 22, 10, 3994, 4001,   2002年05月, 査読有り
  • Coexpression of microsomal-type prostaglandin E synthase with cyclooxygenase-2 in brain endothelial cells of rats during endotoxin-induced fever., Yamagata K, Matsumura K, Inoue W, Shiraki T, Suzuki K, Yasuda S, Sugiura H, Cao C, Watanabe Y, Kobayashi S, The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 21, 8, 2669, 2677,   2001年04月, 査読有り
  • Cyclooxygenase in the vagal afferents: is it involved in the brain prostaglandin response evoked by lipopolysaccharide?, Matsumura K, Kaihatsu S, Imai H, Terao A, Shiraki T, Kobayashi S, Autonomic neuroscience : basic & clinical, 85, 1-3, 88, 92,   2000年12月, 査読有り
  • l-Menthol-induced [Ca2+]i increase and impulses in cultured sensory neurons., Okazawa M, Terauchi T, Shiraki T, Matsumura K, Kobayashi S, Neuroreport, 11, 10, 2151, 2155,   2000年07月, 査読有り
  • Endothelin-induced apoptosis of A375 human melanoma cells., Okazawa M, Shiraki T, Ninomiya H, Kobayashi S, Masaki T, The Journal of biological chemistry, 273, 20, 12584, 12592,   1998年05月, 査読有り
  • Possible nicotinic receptor-mediated modulation of synaptic transmission in nucleus of the solitary tract., Shiraki T, Toyoda A, Sugino H, Hori A, Kobayashi S, The American journal of physiology, 272, 3 Pt 2, R869, 73,   1997年03月, 査読有り
  • Stimulating effect of 6R-tetrahydrobiopterin on Ca2+ channels in neurons of rat dorsal motor nucleus of the vagus., Shiraki T, Koshimura K, Kobayashi S, Miwa S, Masaki T, Watanabe Y, Murakami Y, Kato Y, Biochemical and biophysical research communications, 221, 1, 181, 185,   1996年04月, 査読有り
  • cDNA cloning and expression of bovine endothelin converting enzyme., Ikura T, Sawamura T, Shiraki T, Hosokawa H, Kido T, Hoshikawa H, Shimada K, Tanzawa K, Kobayashi S, Miwa S, Biochemical and biophysical research communications, 203, 3, 1417, 1422,   1994年09月, 査読有り
  • Genetic transfer of endothelin converting enzyme activity to CHO-K1 cells: detection of positive cells by reverse hemolytic plaque assay., Shiraki T, Sawamura T, Ikura T, Kobayashi S, Miwa S, Masaki T, FEBS letters, 351, 2, 197, 200,   1994年09月, 査読有り
  • Prostaglandin E2 excites neurons of the nucleus tractus solitarius by activating cation channels., Matsumura K, Watanabe Y, Onoe H, Watanabe Y, Tanaka S, Shiraki T, Kobayashi S, Brain research, 626, 1-2, 343, 346,   1993年10月, 査読有り

書籍等出版物

  • 南山堂医学大事典, 白木琢磨, 共著, 南山堂,   2015年04月
  • 最新肥満症学, 白木琢磨, 共著, 遺伝性肥満 Bardet-Biedl症候群, 日本臨床社,   2014年05月
  • なぜなぜ生物学, 白木琢磨, 共著, なぜなぜ生物学,   2010年
  • Functional and Structural Biology on the Lipo-network., 白木琢磨, 共著, Covalent binding: Connection between structure and function of PPARγ., Transworld Research Network,   2006年

MISC

  • 生体内代謝をモニターする転写システム : 核内受容体PPARγによる転写を介した代謝ネットワーク間のクロストーク, 白木 琢磨, 和久 剛, 森川 耿右, 生化学, 85, 9, 749, 761,   2013年09月, http://ci.nii.ac.jp/naid/40019825260
  • タンパク質構造機能相関再考, 木下賢吾、白木琢磨 企画 , 生化学, 85, 8,   2013年08月, 招待有り
  • 薬が作用するということ:核内受容体PPARγ 研究からの私的考察, 白木 琢磨, 化学と生物, 51, 3, 193, 195,   2013年, http://ci.nii.ac.jp/naid/130003396095
  • 親電子性リガンドセンサーとしての核内受容体PPARγ, 白木琢磨, 実験医学増刊「活性酸素シグナルと酸化ストレス」, 27, 205, 211,   2009年, 招待有り
  • ビルドアンドスクラップ, 白木琢磨, 日本バイオインフォマティクス学会ニュースレター, 19, 2,   2009年, 招待有り
  • 核内受容体PPARγの機能と内在性リガンドによる活性調節, 白木 琢磨, 生化学, 79, 10, 960, 964,   2007年10月25日, 招待有り, http://ci.nii.ac.jp/naid/10019771920
  • 内在性リガンドの結合様式からみた核内受容体PPARγの活性化機構, 白木 琢磨, 神谷 成敏, 陣上 久人, 蛋白質核酸酵素, 50, 13, 1660, 1665,   2005年11月, http://ci.nii.ac.jp/naid/40006994426
  • 2P052 セミフレキシブルドッキングツールの開発とPPARγ-コアクチベータペプチド間のドッキングへの応用(蛋白質 A) 構造), 神谷 成敏, 白木 琢磨, 児玉 高志, 陣上 久人, 生物物理, 44, 1,   2004年11月10日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110001156523

特許

  • 親和性ポリアクリルアミド電気泳動法, 白木 琢磨, 陣上 久人, 特願2005-030696, 特開2006-214982
  • 親和性ポリアクリルアミド電気泳動法, 白木 琢磨, 陣上 久人, 特願2005-030696, 特開2006-214982, 特許第4595575号
  • 受容体リガンド同定法, 白木 琢磨, 神谷 成敏, 陣上 久人, 特願2004-210868, 特開2006-030037
  • 受容体リガンド同定法, 白木 琢磨, 神谷 成敏, 陣上 久人, 特願2004-210868, 特開2006-030037, 特許第4525221号

競争的資金

  • 農林水産省, 農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業, 豚肉の食味に対する科学的評価法に関する研究, 白木琢磨
  • 豚肉の食味に対する科学的評価法に関する研究, 先駆的産業技術研究開発支援事業, 和歌山県産梅果実のミトコンドリア活性化機能を活用した食品開発, プラム食品
  • 文部科学省, 科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型)), 疾患において変動する代謝物リガンドによる核内受容体PPARgの機能制御, 白木 琢磨, 疾患モデル動物のメタボローム解析により、疾患において変動する核内受容体リガンドを探索した。その結果、ポルフィリアモデルにおいてヘム合成の中間代謝物が核内受容体PPARgリガンドとして作用することを見つけた。最終産物のヘムは作用しないことから、鉄の量が律速となっており、中間代謝物が蓄積することでPPARgの活性が変動している可能性が示唆された。実際に、優性で遺伝する家族性のポルフィリア患者で見つかったALAS遺伝子の変異を導入したALAS遺伝子を細胞に発現するとヘムではなく中間代謝物が蓄積することを確認した。蓄積した中間代謝物は細胞外へと分泌された後、アルブミンと結合することでマクロファージへと貪食されることを見いだした。従って、ポルフィリアモデル細胞と共培養したマクロファージに発現するPPARg蛋白質はこの中間代謝物によって抑制性の活性制御を受けることがわかった。この中間代謝物に類似する様々な化合物のPPARgへの作用の有無を検討した結果、この中間代謝物のビニル基がPPARgへの作用に必須である事が明らかとなった。PPARgへの作用機構を解析し、この中間代謝物のビニル基がPPARgのシステインに共有結合していることを見いだした。生活習慣病の中でも特に動脈硬化のリスクファクターとして、ポルフィリアは古くより知られている。今回、ポルフィリアにおいて蓄積するヘム合成中間代謝物がPPARgに共有結合することで活性を抑制することが、生活習慣病の発症もしくは増悪を引き起こしている可能性が示唆された。
  • 文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(C)), 細胞内シグナルと代謝物リガンドによる核内受容体活性制御, 白木 琢磨, 細胞外シグナル分子は膜結合型受容体を介したシグナル伝達に加え、その細胞内代謝物がリガンドとして働くにより直接PPARγを制御している。申請者自身のこれらの研究結果から、「膜型受容体と核内受容体のクロストーク」の解明を目指した。細胞内シグナルと、リガンドによる作用を時間的・空間的に分離し定量化するために、最大6つの転写制御について時間的な制御を視覚化するシステムを開発した。細胞内リン酸化シグナルによる核内受容体PPARγの活性制御を解析し、PPARγ蛋白質の安定化の変化と細胞内局在変化という、代謝物リガンドとは別の次元での制御機構でPPARgの活性調節を行っていることを明らかにした。
  • 文部科学省, 科学研究費補助金(若手研究(B)), リガンドの共有結合に伴う核内受容体活性化キネティクスの解析, 白木 琢磨, 本研究では、核内受容体PPARγが内在性のリガンドと共有結合することにより活性化する過程について、リガンド側のスペクトルの変化と受容体側の構造変化のキネティクスを解明することを目標とした。申請書においては同時測定を目指すことも構想していたが、本研究ではリガンドと受容体の変化を別々に測定した。キネティクス測定に加えて、活性化過程の各状態の立体構造を解析することに成功した。リガンド側のスペクトル変化のキネティクス解析から、リガンドは一旦受容体と非共有結合中間体を形成した後に共有結合状態に至ることが明らかとなった。非共有結合中間体はダイナミックな状態であるため、通常のリガンドを用いた場合安定にとらえることはできない。そこで、非共有結合中間体でとどまる新規リガンドを検索し、蛍光標識脂肪酸がこの状態でとどまることを明らかにした。蛍光タンパク質と融合した核内受容体とこの蛍光標識脂肪酸との間の結合依存的起る蛍光共鳴エネルギー移動を利用し、非共有結合中間体に至る結合キネティクスを測定することに成功した。受容体がリガンドのない状態から非共有結合中間体、共有結合複合体へと至る過程でどのような構造変化をするかを知るために、この3状態の結晶構造を解析した。その結果、非共有結合中間体では受容体のヘリックス2と3の間にあるオメガループが構造変化し、その後共有結合に伴ってヘリックス3にあるフェニルアラニンの側鎖がフリップすることがわかった。オメガループにトリプトファンを導入しリガンド結合に伴う構造変化をスペクトル解析により確認した。またフェニルアラニンが内在性リガンドによる活性化に必須であることを確認した。
  • 文部科学省, 科学研究費補助金(若手研究(B)), カプサイシン受容体における活性化閾温度の決定機構, 白木 琢磨
  • 文部科学省, 科学研究費補助金(奨励研究(A)), 熱ショックタンパク質は温度感覚に関与するか?, 白木 琢磨, 光受容細胞、匂い受容細胞では、受容体型グアニレートシクラーゼ-cGMP系がシグナル伝達系として働いている。末梢感覚神経の細胞体が存在する後根神経節にはBタイプ受容体型グアニレートシクラーゼ(GC-B)、環状ヌクレオチド依存性カチオンチャンネル(CNG3)が発現していることから、末梢感覚神経においても同様のシグナル伝達系が存在することがわかった。本研究では温度刺激がこのシグナル伝達系を駆動するかを培養細胞における再構成系により検討した。GC-Bを発現したCHO-K1細胞を生きたまま加温すると、GC-BのリガンドであるCNP依存性のcGMP合成能が低下したが、GC-Bのタンパク質としての酵素活性は加温により上昇した。これは細胞におけるGC-B活性にGC-B以外の因子が関与し、温度依存性の調節を行なっている事を示唆する。GC-Bの活性は熱ショックタンパク質90(HSP90)の阻害剤ゲルダナマイシンで抑制された。つまり、HSP90がGC-B活性を調節している細胞内因子である可能性が示唆された。HSP90の免疫組織化学によりHSP90が後根神経節の神経細胞に発現していることを確認し、免疫沈降法によりHSP90とGC-Bが複合体として存在する事を示した。HSP90とGC-Bの結合は加温やゲルダナマイシンにより解離することがわかった。また、酵母two-hybrid systemによりHSP90のN末端側にあるATP結合領域とGC-Bのカイネース相同領域が直接相互作用する事をみとめた。これらの事から、GC-BはHSP90により調節を受けており、温度変化に対する細胞内cGMPシグナル伝達系を介在すると考えられる。

教育活動情報

担当経験のある科目

  • 食品生物学実験, 近畿大学生物理工学部
  • 遺伝学概論, 近畿大学生物理工学部
  • 細胞培養工学, 近畿大学生物理工学部
  • 分子生物学, 近畿大学生物理工学部

社会貢献活動情報

社会貢献活動

  • 梅干し特効レシピ, 寄稿, マキノ出版,   2017年06月
  • 毎日放送「VOICE」, 情報提供, 毎日放送,   2015年07月24日
  • NHKあさイチ, 出演, NHK,   2015年06月29日
  • KBSテレビ「生老病死の秘密(생로병사의 비밀)」, 出演, 韓国KBSテレビ,   2015年05月20日
  • ランナーズ 10月号, 取材協力, ランナーズ,   2014年10月
  • ランナーのための梅干し作り, 寄稿,   2014年10月
  • 梅果汁成分による抗疲労効果第2報, 報告書執筆, 果汁協会,   2013年04月
  • WBS和歌山ラジオ, 出演, WBS和歌山ラジオ,   2013年02月05日
  • TBSひるおび!, 情報提供, TBSテレビ,   2012年06月06日