SHIRAKI Takuma

    Department of Science and Technology on Food Safety Associate Professor
Last Updated :2021/01/20

Researcher Information

J-Global ID

Research Interests

  • eco-feed   Quality of meat   mathematical biology   核内受容体   転写制御   キネティクス   メタボローム   

Research Areas

  • Life sciences / Animal production science
  • Nanotechnology/Materials / Molecular biochemistry
  • Life sciences / Medical biochemistry

Academic & Professional Experience

  • 2011 - Today  Kindai UniversityFaculty of Biology-Oriented Science and Technology准教授

Association Memberships

  • THE JAPAN NEUROSCIENCE SOCIETY   THE JAPANESE ENVIRONMENTAL MUTAGEN SOCIETY   THE JAPANESE RADIATION RESEARCH SOCIETY   SOCIETY OF BEEF CATTLE SCIENCE   THE JAPANESE BIOCHEMICAL SOCIETY   THE MOLECULAR BIOLOGY SOCIETY OF JAPAN   

Published Papers

Books etc

  • シンプル生化学
    白木琢磨 (Joint work脂溶性ビタミン)南江堂 2019
  • Nanzando's medical dictionary
    Takuma Shiraki (Joint work)南山堂 2015/04
  • Obesity
    Takuma Shiraki (Joint workBardet-Biedl syndrome)日本臨床社 2014/05
  • なぜなぜ生物学
    白木琢磨 (Joint work)なぜなぜ生物学 2010
  • Functional and Structural Biology on the Lipo-network.
    Takuma Shiraki (Joint workCovalent binding: Connection between structure and function of PPARγ.)Transworld Research Network 2006

MISC

Industrial Property Rights

Research Grants & Projects

  • 神経組織を再生させる機能を有する細胞足場マトリックスの創製
    国立研究開発法人日本医療研究開発機構:AMED
    Date (from‐to) : 2017/04 -2019/03 
    Author : 森本康一
  • 豚肉の食味に対する科学的評価法に関する研究
    農林水産省:農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業
    Date (from‐to) : 2015/04 -2018/03 
    Author : 白木琢磨
  • 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
    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
    Date (from‐to) : 2013/04 -2016/03 
    Author : 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))
    Date (from‐to) : 2012 -2013 
    Author : 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。
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))
    Date (from‐to) : 2011 -2013 
    Author : Takuma SHIRAKI; Kazuhiko IGARASHI
     
    According to our previous findings of endogenous ligands for PPARg, we hypothesized that extracellular signaling molecules regulate PPARg activity through not only their intracellular metabolites acting as ligands, but also intracellular signals evoked by membrane associated receptors.To analyze the temporal and spatial regulation of PPARg activity, we developed novel reporter system, by which six independent transcriptional activities were simultaneously detected. We found that expression of phosphorylation induced stabilization of PPARg proteins by itself and blocked nuclear export of PPARg protein only in the presence of SDP-1. We also analyzed the effects of PPARg mutation identified in German obese subjects on the phoshphorylation-dependent regulation, and found that P85Q mutation blocked the effects of SDP-1. Thus, we conclude that phosphorylation signal regulates PPARg activity in the distinct mechanism from that of ligands.
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:Grants-in-Aid for Scientific Research(若手研究(B))
    Date (from‐to) : 2007 -2008 
    Author : Takuma SHIRAKI
     
    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))
    Date (from‐to) : 2002 -2002 
    Author : 白木 琢磨
  • 文部科学省:科学研究費補助金(奨励研究(A))
    Date (from‐to) : 2000 -2001 
    Author : 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。

Social Contribution

  • 梅をめぐる食の科学
    Date (from-to) : 2019/06/02
    Role : Lecturer
    Sponser, Organizer, Publisher  : 合同会社O-Life
    Event, Program, Title : 第1回追分本陣講座
  • 人工知能は豚肉の夢を見るか?
    Date (from-to) : 2019/04/20
    Role : Lecturer
    Category : Lecture
    Sponser, Organizer, Publisher  : 近畿大学生物理工学部
    Event, Program, Title : BOSTサイエンスカフェ
  • 養豚におけるビッグデータ
    Date (from-to) : 2018/07/14
    Role : Lecturer
    Sponser, Organizer, Publisher  : 中国・四国地区養豚・環境関係試験研究担当者会議
    Event, Program, Title : 研究紹介
  • 「食の健康:動物性食材について」
    Date (from-to) : 2017/05/13
    Role : Lecturer
    Sponser, Organizer, Publisher  : 近畿大学アンチエイジングセンター
    Event, Program, Title : 2017近畿大学アンチエイジングセンター第19回市民講座
  • 毎日放送「VOICE」
    Date (from-to) : 2015/07/24
    Role : Informant
    Category : Media report
    Sponser, Organizer, Publisher  : 毎日放送
    Event, Program, Title : 「VOICE」
  • 梅果汁成分による抗疲労効果第2報
    Date (from-to) : 2013/04
    Role : Report writing
    Category : Paper
    Sponser, Organizer, Publisher  : 果汁協会
  • TBSひるおび!
    Date (from-to) : 2012/06/06
    Role : Informant
    Category : Media report
    Sponser, Organizer, Publisher  : TBSテレビ
    Event, Program, Title : ひるおび!

Media Coverage

  • 熟成豚肉のすべて
    Date : 2019/02
    Publisher, broadcasting station: 韓国SBS放送
  • 梅干し特効レシピ
    Date : 2017/06
    Publisher, broadcasting station: マキノ出版
    Program, newspaper magazine: 梅干し特効レシピ
    Paper
  • NHKあさイチ
    Date : 2015/06/29
    Publisher, broadcasting station: NHK
    Media report
  • KBSテレビ「生老病死の秘密(생로병사의 비밀)」
    Date : 2015/05/20
    Publisher, broadcasting station: 韓国KBSテレビ
    Program, newspaper magazine: 生老病死の秘密(생로병사의 비밀)
    Media report
  • ランナーズ 10月号
    Date : 2014/10
    Publisher, broadcasting station: ランナーズ
    Program, newspaper magazine: 梅の抗疲労効果
    Paper
  • ランナーのための梅干し作り
    Date : 2014/10
    Program, newspaper magazine: ランナーズ
    Paper
  • WBS和歌山ラジオ
    Date : 2013/02/05
    Publisher, broadcasting station: WBS和歌山ラジオ
    Media report

Other link

researchmap



Copyright © MEDIA FUSION Co.,Ltd. All rights reserved.