白木 琢磨 (シラキ タクマ)

  • 生物理工学部 食品安全工学科 准教授
Last Updated :2021/02/10

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。

研究者情報

学位

  • 博士(人間・環境学)(京都大学)

論文上での記載著者名

  • Takuma Shiraki

ホームページURL

J-Global ID

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   キネティクス   メタボローム   

現在の研究分野(キーワード)

    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。

研究分野

  • ライフサイエンス / 動物生産科学
  • ナノテク・材料 / 生物分子化学
  • ライフサイエンス / 医化学

経歴

  • 2011年 - 現在  近畿大学生物理工学部准教授

所属学協会

  • 日本神経科学学会   日本環境変異原学会   日本放射線影響学会   肉用牛研究会   日本生化学会   日本分子生物学会   

研究活動情報

論文

書籍

  • シンプル生化学
    白木琢磨 (担当:共著範囲:脂溶性ビタミン)南江堂 2019年
  • 南山堂医学大事典
    白木琢磨 (担当:共著範囲:)南山堂 2015年04月
  • 最新肥満症学
    白木琢磨 (担当:共著範囲: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 (担当:共著範囲:)なぜなぜ生物学 2010年
  • Functional and Structural Biology on the Lipo-network.
    白木琢磨 (担当:共著範囲:Covalent binding: Connection between structure and function of PPARγ.)Transworld Research Network 2006年

MISC

産業財産権

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 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
    研究期間 : 2017年04月 -2019年03月 
    代表者 : 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
    研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 
    代表者 : 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
    研究期間 : 2013年04月 -2016年03月 
    代表者 : 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))
    研究期間 : 2012年 -2013年 
    代表者 : 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))
    研究期間 : 2011年 -2013年 
    代表者 : 白木 琢磨; 五十嵐 和彦
     
    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))
    研究期間 : 2007年 -2008年 
    代表者 : 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))
    研究期間 : 2002年 -2002年 
    代表者 : 白木 琢磨
  • 文部科学省:科学研究費補助金(奨励研究(A))
    研究期間 : 2000年 -2001年 
    代表者 : 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。

委員歴

  • 2018年04月 - 現在   JB編集委員会   編集参与 (Advisory Board)
  • 2015年11月 - 現在   全日本大学対抗ミートジャッジング協議会   委員

担当経験のある科目

  • 生体情報処理特論近畿大学大学院生物理工学研究科
  • 教養特殊講義B近畿大学
  • 生物と地球環境近畿大学生物理工学部
  • 動物栄養学近畿大学生物理工学部
  • 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

  • 梅をめぐる食の科学
    期間 : 2019年06月02日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 合同会社O-Life
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 第1回追分本陣講座
  • 人工知能は豚肉の夢を見るか?
    期間 : 2019年04月20日
    役割 : 講師
    種別 : 講演会
    主催者・発行元 : 近畿大学生物理工学部
    イベント・番組・新聞雑誌名 : BOSTサイエンスカフェ
  • 養豚におけるビッグデータ
    期間 : 2018年07月14日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 中国・四国地区養豚・環境関係試験研究担当者会議
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 研究紹介
  • 「食の健康:動物性食材について」
    期間 : 2017年05月13日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 近畿大学アンチエイジングセンター
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 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」
    期間 : 2015年07月24日
    役割 : 情報提供
    種別 : テレビ・ラジオ番組
    主催者・発行元 : 毎日放送
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 「VOICE」
  • 梅果汁成分による抗疲労効果第2報
    期間 : 2013年04月
    役割 : 報告書執筆
    種別 : 新聞・雑誌
    主催者・発行元 : 果汁協会
  • TBSひるおび!
    期間 : 2012年06月06日
    役割 : 情報提供
    種別 : テレビ・ラジオ番組
    主催者・発行元 : TBSテレビ
    イベント・番組・新聞雑誌名 : ひるおび!

メディア報道

  • 熟成豚肉のすべて
    報道 : 2019年02月
    発行元・放送局 : 韓国SBS放送
  • 梅干し特効レシピ
    報道 : 2017年06月
    発行元・放送局 : マキノ出版
    番組・新聞雑誌 : 梅干し特効レシピ
     新聞・雑誌
  • NHKあさイチ
    報道 : 2015年06月29日
    発行元・放送局 : NHK
     テレビ・ラジオ番組
  • KBSテレビ「生老病死の秘密(생로병사의 비밀)」
    報道 : 2015年05月20日
    発行元・放送局 : 韓国KBSテレビ
    番組・新聞雑誌 : 生老病死の秘密(생로병사의 비밀)
     テレビ・ラジオ番組
  • ランナーズ 10月号
    報道 : 2014年10月
    発行元・放送局 : ランナーズ
    番組・新聞雑誌 : 梅の抗疲労効果
     新聞・雑誌
  • ランナーのための梅干し作り
    報道 : 2014年10月
    番組・新聞雑誌 : ランナーズ
     新聞・雑誌
  • WBS和歌山ラジオ
    報道 : 2013年02月05日
    発行元・放送局 : WBS和歌山ラジオ
     テレビ・ラジオ番組

その他のリンク

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