Organization
School of Life Science and Technology Assistant Professor
Title
Assistant Professor
External link
TANAKA TOSHIAKI
News & Topics
-
Novel Method for Real-time Live Cell Imaging of Collagen Synthesis
2022/05/11
Languages： English
The protein collagen forms an integral part of our body's structures. However, there are gaps in our understanding of how the body produces collagen
-
I型コラーゲン生合成過程の可視化に成功 教科書に修正を迫る成果、肝線維症など難治性疾患の治療法開発に期待
2022/04/11
Languages： Japanese
要点-不可能とされてきたI型コラーゲンの可視化に世界に先駆けて成功-定説とは異なるプロコラーゲンタンパク質の「細胞内」プロセシングを証明-肝線維症の原因である肝星細胞の活性化に伴うプロセシング変化を発見概要東京工業大学生命理工学院生命理工学系の田中利明助教の研究グループは、不可能とされてきたI型コラ
-
Discover a new cancer control strategy from African clawed frog
2017/06/22
Languages： English
Discover a new cancer control strategy from African clawed frog ? Expectation as a human cancer control target ? A scientist at Tokyo Institute of Technology have discovered evolutionary fragility of genes encoding cyclin-dependent kinase inhibitors (CDKIs) in African clawed frog (Xenopus), suggesting novel mechanisms suppressing proliferation of cancer cells instead of CDKIs in these species.
-
アフリカツメガエルから新たながん抑制戦略を発見―ヒトのがん抑制ターゲット開拓に期待―
2017/02/27
Languages： Japanese
要点 多くの動物が持つがん抑制遺伝子・CDK阻害因子群がアフリカツメガエルでは高頻度で変異していることを発見 がん発生率の低いアフリカツメガエルには、CDK阻害因子群以外でがんを抑制する機構が備わっている可能性があり、その候補遺伝子の1つを発見 アフリカツメガエルのCDK阻害因子群の遺伝子は不安定で、いまだにゲノムが変化しつつあることを示唆
-
How the African clawed frog got an extra pair of genes
2016/10/26
Languages： English
How the African clawed frog got an extra pair of genes Whole genome sequence reveals evolutionary history of Xenopus laevis The African clawed frog's ancestor inherited one set of chromosomes each from two different species and doubled its whole genome some 18 million years ago, according to an international research consortium led by Japanese and American scientists who sequenced the entire genome of the Xenopus laevis for the first time. Scientists hope that the finding will help our understanding of vertebrate evolution, as the vertebrate genome doubled twice 500 million years ago.
-
アフリカツメガエルの複雑なゲノムを解読―脊椎動物への進化の原動力「全ゲノム重複」の謎に迫る―
2016/10/20
Languages： Japanese
発表のポイント 2種類の祖先種が異種交配して「全ゲノムが重複」したとされるアフリカツメガエル。その複雑なゲノムの全構造を明らかにした。これにより、ついに全ての主要モデル生物のゲノム情報が出揃った。祖先種から受け継いだ2種類のゲノム（サブゲノム）を特定することに成功し、約1800万年前の「全ゲノム重複」の後に、ゲノムがどのように進化したかを初めて明らかにした。本ゲノム情報は、生命科学の発展に多大な貢献をするだけではなく、約5億年前に脊椎動物が誕生する過程で起きたとされる「全ゲノム重複」の謎を解く鍵、ロゼッタストーンとなる。
Degree
-
Ph.D ( Kyoto University )
Research Interests
-
細胞生物学、分子生物学、発生生物学
-
Developmental Biology
-
細胞生物学
-
Cell Biology
-
Molecular Biology
-
分子生物学
-
発生生物学
Research Areas
-
Life Science / Developmental biology
-
Life Science / Cell biology
-
Life Science / Molecular biology
Education
-
京都大学大学院 理学研究科 生物物理学専攻
- 1994
Country： Japan
-
Kyoto University Graduate School, Division of Natural Science
- 1994
-
Nagoya University School of Science
- 1989
Country： Japan
Research History
-
-:東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助教
2007
-
-:
2007
-
-:東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助手
2002
-
-:Tokyo Institute of Technology Graduate School of Bioscience and Biotechnology Assistant Professor
2002
-
:Nara Institute of Science and Technology Graduate School of Biological Sciences Assistant Professor
1994 - 2002
-
:奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 助手
1994 - 2002
-
:日本学術振興会 特別研究員
1993 - 1994
-
:
1993 - 1994
Professional Memberships
-
The American Society for Biochemistry and Molecular Biology (ASBMB)
-
Japan society for cell biology
-
The American Society for Biochemistry and Molecular Biology (ASBMB)
-
日本細胞生物学会
-
The Japanese Cancer Association
-
The molecular biology society of Japan
-
日本癌学会
-
日本分子生物学会
Committee Memberships
-
生命理工学院 LiHub バイオマトリックスイノベーショングループ グループ長
2024.4
Committee type：Other
-
LiHub バイオマトリックスイノベーショングループ グループ長
2018.4 - 2024.3
Committee type：Other
-
学生実習ワーキンググループ委員（2005-2006 年度）
2005 - 2006
Papers
-
Visualized procollagen Iα1 demonstrates the intracellular processing of propeptides
Toshiaki Tanaka, Koji Moriya, Makoto Tsunenaga, Takayo Yanagawa, Hiromi Morita, Takashi Minowa, Yoh-ichi Tagawa, Nobutaka Hanagata, Yutaka Inagaki, Toshiyuki Ikoma
Life Science Alliance 5 ( 5 ) 2022.5
-
Toshiaki Tanaka
Biochemical and Biophysical Research Communications 2018
-
Genes coding for cyclin-dependent kinase inhibitors are fragile in Xenopus
Toshiaki Tanaka
Developmental Biology 2017
-
Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis
Toshiaki Tanaka
Nature 2016
-
Toshiaki Tanaka
Molecular Cancer Research 2013
-
Greatwall kinase and cyclin B-Cdk1 are both critical constituents of M-phase-promoting factor
Toshiaki Tanaka
Nature Communications 2012
-
Preparation of Hydroxyapatite-Aligned Collagen Sheets and Their Evaluation for Fibroblast Adhesion and Collagen Secretion. Reviewed International coauthorship International journal
Yuxuan Zhang, Gerardo Martin Quindoza 3rd, Hayato Laurence Mizuno, Yasuhiro Nakagawa, Toshiaki Tanaka, Yasutaka Anraku, Toshiyuki Ikoma
ACS biomaterials science & engineering 11 ( 2 ) 1072 - 1083 2025.2
-
Toshiaki Tanaka
Genes to Cells 2020
-
Toshiaki Tanaka
Development 2018
-
Identification and comparative analyses of Siamois cluster genes in Xenopus laevis and tropicalis
Toshiaki Tanaka
Developmental Biology 2017
-
Tandem UIMs confer Lys48 ubiquitin chain substrate preference to deubiquitinase USP25
Toshiaki Tanaka
Scientific Reports 2017
-
Deficiency of X-Linked Protein Kinase Nrk during Pregnancy Triggers Breast Tumor in Mice
Toshiaki Tanaka
The American Journal of Pathology 2016
-
Toshiaki Tanaka
Journal of Biological Chemistry 2014
-
Critical role of farnesoid X receptor for hepatocellular carcinoma cell proliferation
Toshiaki Tanaka
The Journal of Biochemistry 2012
-
Toshiaki Tanaka
Cancer Science 2011
-
Toshiaki Tanaka
Cancer Science 2011
-
Greatwall Kinase Is an Essential Component of MPF
Toshiaki Tanaka
Molecular Biology of the Cell 2011
-
Distance Determination in Proteins inside Reviewed International journal
Ryuji Igarashi, Tomomi Sakai, Hideyuki Hara, Takeshi Tenno, Toshiaki Tanaka, Hidehito Tochio, Masahiro Shirakawa
Journal of the American Chemical Society 132 ( 24 ) 8228 - 8229 2010.6
-
Toshiaki Tanaka
Journal of the American Chemical Society 2010
-
Id1 Is Down-Regulated by Hepatocyte Growth Factor via ERK-Dependent and ERK-Independent Signaling Pathways, Leading to Increased Expression of p16(INK4a) in Hepatoma Cells
Kazutaka Ushio, Tomio Hashimoto, Naomi Kitamura, Toshiaki Tanaka
MOLECULAR CANCER RESEARCH 7 ( 7 ) 1179 - 1188 2009.7
-
Toshiaki Tanaka
Molecular Cancer Research 2009
-
Up-Regulation of p21(CIP1) Expression Mediated by ERK-Dependent and -independent Pathways Contributes to Hepatocyte Growth Factor-induced Inhibition of HepG2 Hepatoma Cell Proliferation
Erika Shirako, Naoki Hirayama, Yu-ichi Tsukada, Toshiaki Tanaka, Naomi Kitamura
JOURNAL OF CELLULAR BIOCHEMISTRY 104 ( 1 ) 176 - 188 2008.5
-
Coupling of Grb2 to Gab1 mediates hepatocyte growth factor-induced high intensity ERK signal required for inhibition of HepG2 hepatoma cell proliferation
Asuka Kondo, Naoki Hirayama, Yasuko Sugito, Michihiro Shono, Toshiaki Tanaka, Naomi Kitamura
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 283 ( 3 ) 1428 - 1436 2008.1
-
Fluoroscopic assessment of protein leakage during Xenopus oocytes in-cell NMR experiment by co-injected EGFP
Tomorni Sakai, Hidehito Tochio, Kosuke Inomata, Yoshiyuki Sasaki, Takeshi Tenno, Toshiaki Tanaka, Tetsuro Kokubo, Hidekazu Hiroaki, Masahiro Shirakawa
ANALYTICAL BIOCHEMISTRY 371 ( 2 ) 247 - 249 2007.12
-
Inhibitory effect of c-Met mutants on the formation of branching tubules by a porcine aortic endothelial cell line
Marino Maemura, Akira Yoshimoto, Yu-ichi Tsukada, Yasuyuki Morishita, Keiji Miyazawa, Toshiaki Tanaka, Naomi Kitamura
CANCER SCIENCE 97 ( 12 ) 1343 - 1350 2006.12
-
Hepatocyte growth factor induces redistribution of p21(CIP1) and p27(KIP1) through ERK-dependent p16(INK4a) up-regulation, leading to cell cycle arrest at G(1) in HepG2 hepatoma cells
JH Han, Y Tsukada, E Hara, N Kitamura, T Tanaka
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 280 ( 36 ) 31548 - 31556 2005.9
-
Involvement of down-regulation of Cdk2 activity in hepatocyte growth factor-induced cell cycle arrest at G1 in the human hepatocellular carcinoma cell line HepG2
Y Tsukada, T Tanaka, K Miyazawa, N Kitamura
JOURNAL OF BIOCHEMISTRY 136 ( 5 ) 701 - 709 2004.11
-
Dominant negative E2F inhibits progression of the cell cycle after the midblastula transition in Xenopus
T Tanaka, T Ono, N Kitamura, JY Kato
CELL STRUCTURE AND FUNCTION 28 ( 6 ) 515 - 522 2003.12
-
In vivo analysis of the cyclin D1 promoter during early embryogenesis in Xenopus
T Tanaka, M Kubota, K Shinohara, K Yasuda, J Kato
CELL STRUCTURE AND FUNCTION 28 ( 3 ) 165 - 177 2003.6
-
The cytoplasmic shuttling and subsequent degradation of p27(Kip1) mediated by Jab1/CSN5 and the COP9 signalosome complex
K Tomoda, Y Kubota, Y Arata, S Mori, M Maeda, T Tanaka, M Yoshida, N Yoneda-Kato, JY Kato
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 277 ( 3 ) 2302 - 2310 2002.1
-
Direct binding of the signal-transducing adaptor Grb2 facilitates down-regulation of the cyclin-dependent kinase inhibitor p27(Kip1)
Y Sugiyama, K Tomoda, T Tanaka, Y Arata, N Yoneda-Kato, J Kato
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 276 ( 15 ) 12084 - 12090 2001.4
-
p19(ARF) prevents G1 cyclin-dependent kinase activation by interacting with MDM2 and activating p53 in mouse fibroblasts
K Kurokawa, T Tanaka, J Kato
ONCOGENE 18 ( 17 ) 2718 - 2727 1999.4
-
Transcription factor E2F and cyclin E Cdk2 complex cooperate to induce chromosomal DNA replication in Xenopus oocytes
E Akamatsu, T Tanaka, J Kato
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 273 ( 26 ) 16494 - 16500 1998.6
-
Isolation and characterization of a novel connexin gene, Cx-60, in porcine ovarian follicles
K Itahana, T Tanaka, Y Morikazu, S Komatu, N Ishida, T Takeya
ENDOCRINOLOGY 139 ( 1 ) 320 - 329 1998.1
-
EXPRESSION OF PROSTATIC SECRETORY PROTEIN (PSP)-LIKE PROTEIN IN PORCINE CORPUS-LUTEUM - ISOLATION AND CHARACTERIZATION OF A NEW GENE ENCODING PSP94-LIKE PROTEIN
T TANAKA, K ITAHANA, N ANDOH, T TAKEYA, E SATO
MOLECULAR REPRODUCTION AND DEVELOPMENT 42 ( 2 ) 149 - 156 1995.10
-
MORPHOLOGICAL-DIFFERENTIATION OF THE MICROVASCULATURE DURING FOLLICULAR DEVELOPMENT, OVULATION AND LUTEINIZATION OF MOUSE OVARIES
K SHIMODA, E SATO, T TANAKA, T TAKEYA, Y TOYODA
DEVELOPMENT GROWTH & DIFFERENTIATION 35 ( 4 ) 431 - 437 1993.8
-
Accumulation of the c-fos Protein in Maturing Oocytes in Graafian Follicles in Mice
Maki Inoue, Eimei Sato, Hajime Miyamoto, Toshiaki Tanaka, Tatsuo Takeya
Journal of Reproduction and Development 39 ( 3 ) 243 - 249 1993
-
Molecular biology of the ovarian follicle.
Toshiaki Tanaka, Eimei Sato, Tatsuo Takeya, Koji Itahana
Bull. Inst. Chem. Res., Kyoto Univ. 71 375 - 400 1993
-
Koji Itahana Keiko, Yasuda, Tatsuo Takeya, Toshiaki Tanaka
Bull. Inst. Chem. Res., Kyoto Univ. 71 ( 3 ) 308 - 316 1993
-
DIFFERENTIAL SCREENING OF OVARIAN CDNA LIBRARIES DETECTED THE EXPRESSION OF THE PORCINE COLLAGENASE INHIBITOR GENE IN FUNCTIONAL CORPORA-LUTEA
T TANAKA, N ANDOH, T TAKEYA, E SATO
MOLECULAR AND CELLULAR ENDOCRINOLOGY 83 ( 1 ) 65 - 71 1992.1
-
OVARIAN GLYCOSAMINOGLYCANS POTENTIATE ANGIOGENIC ACTIVITY OF EPIDERMAL GROWTH-FACTOR IN MICE
E SATO, T TANAKA, T TAKEYA, H MIYAMOTO, SS KOIDE
ENDOCRINOLOGY 128 ( 5 ) 2402 - 2406 1991.5
-
Y.Takahashi, H.Kuroda, T.Tanaka, Y.Machida, I.Takebe, T.Nagata
Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86 ( 23 ) 9279 - 9283 1989
Books
-
大腸癌にみられる間質線維配向性の乱れを検知する定量マーカーの開発
田中利明（ Role： Sole author）
国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）橋渡し研究戦略的推進プログラム 2025.3
-
LiHub バイオマトリックスイノベーショングループ活動報告書
田中利明, 田川陽一, 伊勢裕彦（ Role： Edit）
生命理工学院 2025.3
-
I型コラーゲン蛋白質のプロセシング、輸送、分泌方向制御の分子細胞レベルでの解明
田中利明（ Role： Sole author）
JST 2024.8
-
Establishing an oral cancer model with strong fibrosis
Masahiko Miura, Toshiaki Tanaka（ Role： Joint author）
2024.4
-
RNA の電気泳動と逆転写反応
田中 利明, 田川 陽一（ Role： Contributor）
東京科学大学 2024.4
-
CDK inhibitory Proteins.
In: H. Maruta ed. Tumor Suppresing Virus, Genes, and Drugs: Innovative Cancer Therapy Approaches. Academic Press, San Diego 2002
-
トランスジェニックガエル作成法
遺伝子医学別冊「図で観る発生・再生医学実験マニュアル」 2002
-
Cdk インヒビターp27 の分解と癌
実験医学 増刊 2001
MISC
-
Changes in type I collagen associated with progression of cell senescence. Reviewed International journal
Katsura Sano, Koji Moriya, Yuki Shibaike, Toshiaki Tanaka
34th congress IFSCC 2024.10
Presentations
-
可視化コラーゲンによる製品機能評価、成分・薬剤探索、老化解析（口頭公開講演） Invited
田中利明
第15回化粧品開発展内アカデミックフォーラム 2025.1 RX Japan 株式会社
-
可視化コラーゲンによる製品機能評価、成分・薬剤探索、老化解析（ポスター発表） Invited
田中利明
第15回化粧品開発展内アカデミックフォーラム 2025.1 RX Japan 株式会社
-
Changes in type I collagen associated with progression of cell senescence. International conference
Katsura Sano, Koji Moriya, Yuki Shibaike, Toshiaki Tanaka
34th Congress IFSCC 2024.10 International Federation of Societies of Cosmetic Chemists (IFSCC)
-
Analysis of collagen fibril formation and its processing step associated with progression of cell senescence using visualized type I procollagen Invited
Toshiaki Tanaka, Yuki Shibaike, Katsura Sano, Koji Moriya
2024.7
-
大腸がん関連線維芽細胞 (CAFs) における I 型コラーゲン発現と癌細胞遊走能の解析
曽田悠葵, 望月早月, 守矢恒司, 田中利明, 菊家健太, 田代恵太, 山寺勝人, 岡本耕一, 梶原由規, 岸庸二, 上野秀樹
第56回日本結合組織学会学術大会 2024.6 日本結合組織学会
-
可視化I型プロコラーゲンα1発現肝星細胞を用いた脱活性化薬探索系の構築
守矢恒司, 田中利明
第56回日本結合組織学会学術大会 2024.6 日本結合組織学会
-
大腸癌におけるがん関連線維芽細胞が分泌するtype-I collagen：Desmoplastic Reaction分類別の検討
曽田 悠葵, 望月 早月, 守矢 恒司, 田中 利明, 梶原 由規, 岡本 耕一, 山寺 勝人, 安部 紘生, 田代 恵太, 菊家 健太, 川内 隆幸, 相原 一紀, 岸 庸二, 上野 秀樹
第124回日本外科学会定期学術集会 2024.4 日本外科学会
-
口腔がん線維化亢進モデル作製の試み Invited
三浦雅彦, 戎田篤志, 野島瞳, 守矢恒司, 田中利明
東京医科歯科大・東京工業大学マッチングファンド成果発表会 2024.4
Industrial property rights
-
コラーゲン分泌促進剤
大石 奈帆子, 蔀 泰幸, 田中 利明, 守矢 恒司
-
コラーゲン融合タンパク質、及びそれを用いた薬剤のスクリーニング方法
田中 利明, 生駒 俊之, 田中 順三
-
コラーゲン分泌促進剤、およびその利用
下村 明日香, 田中 利明, 守矢 恒司
-
コラーゲンの生合成及び/又は生合成後の過程に関与する物質のスクリーニング方法
田中 利明, 守矢 恒司
Works
-
ツメガエル中期胞胚遷移 (MBT) における cyclin E 分解とエピジェネティクス制御の関係の解析
2009
-
肝細胞増殖因子 HGF による肝癌細胞株 HepG2 の G1 期停止に対する non-coding RNA の機能の研究
2007
-
非小胞性肺癌におけるインターフェロンλ (IL-28A, 29) による細胞増殖抑制の分子機構とその応用
2005
-
ツメガエル未受精卵内におけるNMRによるin vivo タンパク質構造変化の検出
2005
-
肝細胞増殖因子による肝癌細胞株HepG2における p16INK4a 発現の分子制御
2002 - 2005
-
トランスジェニックフロッグを用いた CDK インヒビター Xic1 プロモーターの発現制御機構解析
2002 - 2004
-
ツメガエル初期発生細胞周期における G1 期制御転写因子 E2F の機能解析
2002 - 2004
-
Drosophila アポトーシス誘導因子 Hid, Grim, Reaper と DSgn3 の機能解析
1999 - 2000
Awards
-
Audience Award
2023.6 Venture Café Tokyo
Research Projects
-
Development of a novel marker to detect disruption of interstitial fiber orientation in colorectal cancer for improvement of patients’ QOL.
Grant number：24ym0126813j0003 2024.4 - 2025.3
AMED
Authorship：Principal investigator
-
高悪性度大腸癌に対するがん促進性CAFを標的とした新規治療法開発の基盤研究
Grant number：23H02987 2023.4 - 2026.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
上野 秀樹, 梶原 由規, 岡本 耕一, 廣橋 良彦, 田中 利明, 望月 早月
Grant amount：\18850000 （ Direct Cost: \14500000 、 Indirect Cost：\4350000 ）
-
Analysis of processing, transportation and secreting direction in type I collagen at the molecular and cellular level
Grant number：23K05749 2023.4 - 2026.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
-
Applied Biomatirx（仮）起業プロジェクト
Grant number：11JYJY1000000000JY04ZZJY220124nn 2022.9 - 2023.3
文部科学省 科学技術振興機構(JST) 研究成果展開事業大学発新産業創出プログラム（大学・エコシステム推進型スタートアップ・エコシステム形成支援） スタートアップ・エコシステム形成支援｜大学発新産業創出プログラム
Authorship：Principal investigator
-
口腔がん線維化亢進モデル作製の試み
2023.8 - 2024.3
東京医科歯科大学・東京工業大学マッチングファンド 東京医科歯科大・東京工業大学マッチングファンド 異分野融合研究助成
Authorship：Collaborating Investigator(s) (not designated on Grant-in-Aid)
-
高悪性度大腸癌に対するがん促進性CAFを標的とした新規治療法開発の基盤研究
Grant number：23K27678 2023.4 - 2026.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
上野 秀樹, 梶原 由規, 望月 早月, 岡本 耕一, 廣橋 良彦, 田中 利明
Grant amount：\18850000 （ Direct Cost: \14500000 、 Indirect Cost：\4350000 ）
本年度は、「がん促進性」がん関連線維芽細胞（CAF）の特性に焦点を合わせた新規治療薬開発を目指して、下記3点を中心に研究を行った。
(1)「Ⅰ型コラーゲンの産生制御を介した腫瘍の免疫逃避・増殖能の阻害」(2)「 Versican産生制御を介した腫瘍の免疫逃避の阻害」(3) 「GPR77 (Complement component 5a receptor）のシグナル経路を介した薬物耐性獲得阻害」
研究(1)に関して、「がん促進性」のImmature型CAFでは、コラーゲン翻訳後修飾に関わる酵素であるADAMTS3（a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs）の発現低下により成熟したＩ型コラーゲンへのプロセシングが抑制され、Ｉ型コラーゲンによる癌細胞の増殖遊走抑制が低下する可能性が考えられた。
研究(2)に関して、定量PCR法とイムノブロット法により、「がん抑制性」のMature型CAFsと比較し「がん促進性」のImmature型CAFにおいてVersican のサブタイプVCAN(V0/V1)の発現が高い結果が得られている。
研究(3)に関して、Immature型CAFではMature型CAFに比べてGPR77が高発現しており、shRNAによりGPR77の発現を抑制したImmature型CAFの培養上清と大腸癌細胞株との共培養では5-FUによる抗癌剤治療効果が促進した。このことからImmature型大腸癌はGPR77陽性CAFを介して薬剤耐性を獲得している可能性が示唆された。 -
Development of collagen secretion-promoting components and materials scientifically proven to function through visualized type I collagen.
Grant number：T130SH7104 2022.10 - 2023.6
Tokyo Tech Gap Fund Program
Authorship：Principal investigator
-
低造腫瘍性を示すアフリカツメガエルのゲノム情報による原因遺伝子同定とヒトへの応用
Grant number：18K06013 2018.4 - 2023.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
田中 利明
Grant amount：\4420000 （ Direct Cost: \3400000 、 Indirect Cost：\1020000 ）
これまでに実施した遺伝子発現量のin silico比較解析によって、X.laevisにみられる低造腫瘍性の原因因子としてCyclin E1を見出した。Cyclin Eは、細胞周期を直接制御し、細胞増殖を調節する因子であるため、Cdk阻害因子に依存しないX.laevisの低造腫瘍性の原因遺伝子の候補と考えた。X.laevisにおいて Cyclin E1 は特異的な発現様式を示す因子として報告されており、そのタンパク質は、母性因子としてX.laevis 受精卵に多量に存在するが、受精後12回目の分裂後となる中期胞胚遷移 (MBT) から急激に分解される。このような特徴的な挙動を示すものの、X.laevis初期発生過程における Cyclin E1 の機能は未解明のままである。そこで、本研究では、Cyclin E1の変異体を作成し、そのタンパク質を受精卵に導入することで現れる表現型から機能解析を行った。まず、胞胚中期での分解をうけないCyclin E1タンパク質を作成し導入したが、MBT を含む初期発生過程に異常は認められなかった。しかし、体細胞分裂期である尾芽胚において尾部異常（短小化）の発生率が統計的有為となった。通常の体細胞周期制御では Cyclin EはCdkとの結合を通して機能を示すため、次にCdk結合部位を欠損させたCyclin E1を導入したが尾部異常の頻度は減少しなかった。このことから、Cyclin E1の尾芽胚における機能にCdk結合は関与しないことがわかった。
Cyclin E1 の Cdk 非依存的な働きの原因を知るため、GST-CyclinE1 およびその変異体を受精卵にマイクロインジェクションし、胞胚中期の前後において glutathione ビーズで回収した。Cyclin E1 結合因子を質量分析で探ったところ、ゲノムの epigenetic 制御に関わる因子などを得た。これらについて更に機能解析を進める予定である。 -
Research on fish scale collagen material technology by field fusion
Grant number：15H03526 2015.4 - 2018.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Ikoma Toshiyuki
Grant amount：\17160000 （ Direct Cost: \13200000 、 Indirect Cost：\3960000 ）
In order to clarify the aligned collagen fibrils and sugar modification of collagen as well as the formation factors of oriented extracellular matrix of collagen fibrils, gradient materials of collagen and hydroxyapatite by electrochemical reaction and the glycosylated collagen using thiolate reaction were succeeded. It was revealed that glycosylation increased the initial adhesion number of fibroblasts. We also established a technique to visualize collagen secretion from cells and clarified that in situ collagen integrity process and in situ measurement of secretion status. By utilizing these technologies, it can be expected to be useful for future scaffolds for regenerative medicine and devices for drug discovery development.
-
A novel effect of HGF: mechanisms of irreversible arrest of cancer cell proliferation
Grant number：26440048 2014.4 - 2017.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Toshiaki Tanaka
Grant amount：\5070000 （ Direct Cost: \3900000 、 Indirect Cost：\1170000 ）
Hepatocyte growth factor HGF has an inhibitory effect on the proliferation of human HepG2 hepatoma cells. With our study on HGF, we found its novel effect, irreversible arrest of cancer cell proliferation. In this study, we addressed mechanisms of the novel effect, and revealed following findings. (1) HepG2 cells, in which irreversible arrest of cell-proliferation can be induced with HGF, express Oct3/4, Sox2 and Klf4 genes, but none of them are concerned with the novel effect of HGF. (2) p57KIP2 is upregulated after 24 hours of HGF treatment, suggesting its involvement in the effect. (3) The novel effect of HGF requires downregulation of H3K9me3 and upregulation of histone methylation enzyme, G9a. (4) In accordance with the irreversible arrest of cell proliferation with HGF, the situation of cell differentiation can be altered. (5) Comprehensive analysis showed some genes, which expression is different between reversible arrest and irreversible arrest of HepG2 cells induced by HGF.
-
Creation of fish scale collagen material technology integrated with material engineering and cell biology
Grant number：24241044 2012.4 - 2015.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
IKOMA Toshiyuki, TANAKA Junzo, TANAKA Toshiaki, YOSHIOKA Tomohiko
Grant amount：\27040000 （ Direct Cost: \20800000 、 Indirect Cost：\6240000 ）
The aim of this project is to construct the hierarchical structure of fish scale including collagen fibrils. The collagen extracted from fish scale was fibrogenesis under the flow field controlled temperature, pH and salt concentrations, and the alignment of collagen fibrils were formed. Furthermore, in situ technology about the observation of collagen production process inside cells were established. To construct the hierarchical structure similar to scale by fish cells, the substrate morphology was of great importance.
-
Molecular mechanism of the non-uniform response and reversible differentiation of stem cells
Grant number：24590232 2012.4 - 2015.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
TAKAHASHI SHUJI, ARIIZUMI Takashi, TANAKA Toshiaki, NINOMIYA Hiromasa
Grant amount：\5330000 （ Direct Cost: \4100000 、 Indirect Cost：\1230000 ）
In this study, we screened switch factors for two different endoderm in Xenopus. Using information from DNA array and study of the other model animals, a lot of gene are cloned and tested by overexpression.
However, the factors did not identified. We are trying to functional screening.
We developed a new induction method from human iPS cell to embryonic endoderm. Using this methods, We are trying to induce pancreatic endoderm. -
Relationship between inhibition of ID1 expression and induction of irreversible suppression of cell proliferation in HepG2 hepatoma cells treated with HGF
Grant number：22570137 2010 - 2012
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
TANAKA Toshiaki, TAKAHASHI Shuji
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
HGF treatment of HepG2 hepatoma cells decreases expression of an oncogene ID1. This study showed that the decrease in ID1 is regulated through downregulation of Skp2, a component of E3 ubiquitin ligase, in the presence of HGF. However, Skp2 was involved in the regulation of ID1 expression by regulating transcription activity of Myc independently of ubiquitination. This study also showed that G9a histone methyltransferase, which expression may be regulated through Skp2/Myc/ID1, is involved in the alteration of H3K9me3 localization in cell nuclei induced by HGF, leading to the irreversible suppression of cancer cell proliferation by HGF.
-
Signaling mechanism of antiproliferative effect of HGF on carcinoma cells
Grant number：19570124 2007 - 2008
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
TANAKA Toshiaki
Grant amount：\4550000 （ Direct Cost: \3500000 、 Indirect Cost：\1050000 ）
-
HGF による細胞内シグナル伝達機構の細胞周期制御因子からの解析
2002
Grant type：Competitive
-
Molecular mechanisms of cell cycle regulation by HGF signal transduction
2002
Grant type：Competitive
-
未分化細胞における増殖から分化への転換制御機構の解析
2002
Grant type：Competitive
-
小型ツメガエルを用いた、MBT特異的発現遺伝子の網羅的解析
Grant number：14011230 2002
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究
加藤 順也, 田中 利明
Grant amount：\5900000 （ Direct Cost: \5900000 ）
両生類の初期発生過程におけるMidblastula移行(MBT)では、Zygoticな転写と細胞分化の開始、G1間期の出現と体細胞型への細胞周期の変換と大きな変化が起こるが、その分子機構の解明は大きな命題の一つである。我々はG1/S転移期に重要な働きをする転写因子E2Fに着目し、MBTでの機能解析を行っており、MBT以後にE2F活性が上昇することがMBT以後の発生過程に重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた。MBT前後におけるE2Fの標的遺伝子候補を網羅的に解析するために、MBT後に転写量が増加する遺伝子の断片を数多く単離した。ディファレンシャルスクリーニングにより得られた150クローンに加えて、ディファレンシャルディスプレイ法によりさらに多くの候補遺伝子断片を得、すべて塩基配列を決定した。これらについてMBT前後での転写量の変化をノーザンブロッティング法により解析し、MBT以後に特異的に上昇する候補クローンをいくつか得ることができた。データベースでの検索ではほとんどのクローンのESTはまだ得られていないので全長のcDNAを単離し解析する予定である。また、サイクリンD1プロモーターに続いてXic1プロモーターを単離し、プラスミドインジェクション法によりカエル個体内でプロモーターアッセイを行った。その結果、Xic1プロモーターの機能部位を生体内で決定した。
-
Analysis of molecular mechanisms regulating stem cell differentiation
2002
Grant type：Competitive
-
小型ツメガエルを用いた、MBT特異的発現遺伝子の網羅的解析
Grant number：13202042 2001
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究(C)
加藤 順也, 田中 利明
Grant amount：\6000000 （ Direct Cost: \6000000 ）
両生類の初期発生過程におけるMid Blastula移行(MBT)では、Zygoticな転写と細胞分化の開始、間期の出現と体細胞型への細胞周期の変換が起こるが、その分子機構の解明は大きな命題の一つである。本研究では小型ツメガエル(X.tropicalis)を用いてMBTの分子機構を解析し、以下の結果を得た。
(1)細胞周期や初期発生に関与することが予測される遺伝子のうちMBT後に転写誘導されるものについて、優性不能型E2Fタンパク質の導入による影響を調べたところ、サイクリンD1とTbx2の発現量が減少することを見いだした。
(2)前年度に得られた、MBT後に発現量が増加する遺伝子断片150クローンにつきRT-PCRとノーザン法により発現誘導を検定し、MBT後に著明に発現量が増加する遺伝子を1クローン同定した。そのcDNAを単離し塩基配列を決定してコードされるタンパク質を予想した。
(3)MBT後に発現量が増加する候補クローンをさらに多く得るために、ディファレンシャルディスプレイ法を併用した。予備実験の結果、MBT後に転写量が増加する遺伝子断片の候補を100クローン同定した。このうち20個をランダムに選びノーザン法により検定したところ、1クローンの転写量がMBT後に著明に増加することがわかった。
(4)MBT後に発現が誘導される遺伝子(サイクリンD1、Pax2、Xic1など)のうち、Xic1の5'上流領域を含むゲノムDNAを単離し、5'RACE法によりXic1の転写開始点を決定し、プロモーター領域を単離した。このゲノム断片にレポーターとしてGFPを連結しカエルに導入した。
(5)サイクリンD1プロモーターの段階的欠失変異体をトランスジェニック個体にて解析し、特異的発現誘導に必要な領域を定め、その必要十分性について検討した。また、この領域に存在する既知の転写因子の結合部位を検索し、点突然変異を導入することにより、この部位の必要性を証明した。また、この部位に特異的に結合する細胞性因子をカエル初期胚の細胞抽出液内に見いだした。 -
小型ツメガエルを用いた、MBT特異的発現遺伝子の網羅的解析
Grant number：12202031 2000
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究(C)
加藤 順也, 田中 利明
両生類の初期発生過程におけるMidblastula移行(MBT)では、Zygoticな転写と細胞分化の開始、G1間期の出現と体細胞型への細胞周期の変換と大きな変化が起こるが、その分子機構の解明は大きな命題の一つである。我々はG1/S転移期に重要な働きをする転写因子E2Fに着目し、MBTでの機能解析を行った。レポーター遺伝子を用いて測定したところ、MBTを境に内在性E2F活はが上昇した。優性不能型E2Fタンパク質を導入するとMBT後の内在性E2F活性の上昇が阻害され、MBT以後の発生過程に異常が認められた。優性不能型E2Fタンパク質の導入によりMBT前では変化は認められなかったが、野性型E2Fタンパク質を導入した胚ではMBT以前にE2F活性が上昇し卵割に異常を生じた。これらのことから、MBT以後にE2F活性が上昇することがMBTの正常な転移に重要な役割を果たしていることがわかる。MBT前後におけるE2Fの標的遺伝子候補を網羅的に解析するために、MBT前後の胚から抽出したmRNAを用いてディファレンシャルスクリーニングを行い、MBT以後に発現が上昇する遺伝子の候補を150クローン得た。現在、これらの遺伝子のさらなる解析を進めるとともに、優性不能型E2Fにて抑制され、野性型E2Fによって活性化されるクローンの選別を行っている。また、サイクリンD1プロモーターにレポーターとしてGFPを連結後、これを用いてトランスジェニック個体を作成し、in vivoでのプロモーターアッセイ系を確立した。さらに、段階的欠失変異体を用いて同様に解析しサイクリンD1プロモーターの活性化に必要な領域を定めた。
Other
-
2024年度生命理工学院 FD 研修
2025.3
-
PMDA セミナー（FD 研修）
2024.10
-
科学技術研究院 (IIR) スキルアップセミナー コンプライアンス研修（FD 研修）
2024.8
-
創薬のための特許戦略（FD 研修）
2024.8
Teaching Experience
-
生命理工学基礎実験・演習第四
2025.1 - 2025.3 Institution：東京科学大学生命理工学院
-
生命理工学基礎実験・演習第四
2024.10 - 2024.12 Institution：東京科学大学 生命理工学院
-
生命理工学基礎実験・演習第四
2024.7 - 2024.9 Institution：東京科学大学 生命理工学院
-
生命理工学基礎実験・演習第四
2024.4 - 2024.6 Institution：東京科学大学 生命理工学院