ORCID
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The Evolutionary Timeline of Diminished Boric Acid and Urea Transportation in Aquaporin 10
2023/12/27
掲載言語： 英語
Aquaporin (Aqp) 10 water channels in humans allow the free passage of water, glycerol, urea, and boric acid across cells. However, Aqp10.2b in pufferfishes allows only the passage of water and gl
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Aqp10タンパク質の尿素・ホウ酸輸送活性の減弱が生じた進化上のタイミングを同定 アクアグリセロポリンの基質選択メカニズムの解明への貢献に期待
2023/12/15
掲載言語： 日本語
要点-肉鰭類と条鰭類で異なるAqp10タンパク質の尿素・ホウ酸輸送活性を解析。-条鰭類のAqp10.2が進化の過程で尿素・ホウ酸輸送活性を減弱させていたことを発見。-栄養輸送などに寄与するアクアグリセロポリンの基質選択メカニズム解明への貢献に期待。概
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魚類に特有なNa+-Cl- 共輸送体2遺伝子を 哺乳動物などでも発見
2023/02/06
掲載言語： 日本語
要点 魚類に特有とされてきたNa+-Cl- 共輸送体2をコードする遺伝子（NCC2遺伝子）が、一部の哺乳動物や非鳥類型爬虫類、両生類にも存在することを発見。 ヒト・マウスを含む大部分の哺乳動物、鳥類、一部の真骨魚類では、NCC2遺伝子が偽遺伝子化・欠損していることを確認。 NCC2遺伝子の偽遺伝子化や欠損が脊椎動物のさまざまな系統で独立に起きたことを示唆。 概要東京工業大学 生命理工学院
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New Study Sheds Light on Boric Acid Transport and Excretion in Marine Fish
2022/12/14
掲載言語： 英語
Seawater is known to contain a significant concentration of boric acid, which can be toxic and deadly to living systems. As such, fish living in marine habitats need to be able to excrete boric acid
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魚類が「ホウ酸」を体外に排出して 海水に適応するメカニズムを解明 持続可能な海水魚の養殖等への応用を期待
2022/12/14
掲載言語： 日本語
要点 海水魚が飲み込んだ海水に含まれるホウ酸は腸で吸収され、腎臓で尿中に濃縮・排出されることを発見。ホウ酸は過剰摂取・蓄積により毒性を示す。 動物の体内で働く起電性のホウ酸輸送体「Slc4a11A」を同定し、ホウ酸排出の分子メカニズムを明らかに。 海洋生物の環境適応機構の解明や、持続可能な海水魚の養殖等への応用に寄与することを期待。 概要東京工業大学 生命理工学院 生命理工学系の加藤明准
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魚が淡水中のわずかな栄養素を取り込む機構を解明 －ナトリウムイオンとアンモニウムイオンの交換輸送体を特定－
2014/02/26
掲載言語： 日本語
【要点】○ 淡水魚はえらを介して淡水中のわずかなナトリウムイオンを栄養素として取り込む○ ナトリウムイオン吸収はアンモニウムイオン排出と交換で行われ、今回、その交換輸送を担うタンパク質（交換輸送体）を特定○ 魚類の淡水適応機構の解明、ヒト腎臓のアンモニア排出機序理解の手がかりになる【概要】東京工業大学とメイヨー医科大学（米・ミネソタ州）の研究グループは、淡水魚のえらで働くNa+/NH4+ 交換輸送体を初めて特定し、その活性を明らかにしました。淡水魚のえらは淡水中のわずかなイオンを栄養素として吸収することができます。淡水からのNa+ 吸収はNH4+ 排出と交換で行われるという説が70年前に提唱されましたが、その分子実体は特定されておらず、長い間専門家の間で議論されてきました。
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2014/02/26
掲載言語： 英語
Freshwater teleosts absorb Na+ from low-salt environments in the body as a nutrient.Na+ is considered to be absorbed in exchange with ammonium ions. Here, we identified the molecule that mediates Na+/NH4+ exchange. This study will contribute to elucidate the mechanism by which teleost fish adapt to freshwater, and may provide clues for understanding the acid waste system of the human kidney.SummaryA collaborative team from the Tokyo Institute of Technology and Mayo Clinic identified a Na+/NH4+ exchanger for the first time in the gill of freshwater fish and characterized its activity. Freshwater fish absorb Na+ from low-salt environments from the gill. Approximately 70 years ago, Na+ was suggested to be absorbed in exchange with NH4+; however, ...
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2013/06/21
掲載言語： 日本語
○ 海水魚は海水に含まれるマグネシウムの過剰摂取から身を守るために，マグネシウムを尿中に捨てます。○ マグネシウム輸送体が腎臓で尿を産生する細胞の細胞内液胞に高発現することを初めて見出しました。○ 本研究はマグネシウム排出の新たなメカニズムを理解する重要な手がかりとなります。
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2013/06/21
掲載言語： 英語
The gene mechanism responsible for altering magnesium ion secretion in fish is uncovered by scientists at Tokyo Tech
学位
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博士（理学） （ 東京工業大学 ）
研究キーワード
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分子細胞生物学、比較進化生理学、魚類生理学
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腎臓
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代謝
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ホメオスタシス
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細胞生物学
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電気生理学
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トランスポーター
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上皮細胞
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比較ゲノム
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Structured Biochemistry
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Molecular Biology
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Functional Biochemistry
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Cell Biology
研究分野
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ライフサイエンス / 動物生理化学、生理学、行動学
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ライフサイエンス / ゲノム生物学
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ライフサイエンス / 機能生物化学
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ライフサイエンス / 形態、構造
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ライフサイエンス / 分子生物学
経歴
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東京科学大学 生命理工学院 准教授
2024年 - 現在
国名：日本国
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東京工業大学 生命理工学院 准教授
2020年 - 2024年
国名：日本国
所属学協会
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日本分子生物学会
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日本生化学会
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The American Physiological Society
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トランスポーター研究会
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日本動物学会
論文
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Loss and Gain of Aqp10 Paralogs With Broad Solute Selectivity in Anguillid Eels 査読
Ayumi Nagashima, Shinichiro Hidaka, Chihiro Ota, Daisuke Yamanaka, Koichi Ito, Tsutomu Nakada, Tadaomi Furuta, Akira Kato
Genome Biology and Evolution 2025年9月
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Aquaporin 10 paralogs exhibit evolutionarily altered urea and boric acid permeabilities based on the amino acid residues at positions 1 and 3 in the ar/R region 査読
Ayumi Nagashima, Kazutaka Ushio, Hidenori Nishihara, Jin Akimoto, Akira Kato, Tadaomi Furuta
American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 2025年9月
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Intron turnover of slc26a1 and slc26a2 and convergence of intron insertion sites 査読
Kota Torii, Chihiro Ota, Ayumi Nagashima, Masaki Kajikawa, Akira Kato
Scientific Reports 2025年8月
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Retention and pseudogenization of aquaporin-10 in Rodentia 査読
Ayumi Nagashima, Nodoka Nagai, Chihiro Ota, Kazutaka Ushio, Akira Kato
Biochemical and Biophysical Research Communications 2025年4月
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Electroneutral Na+/Cl- cotransport activity of zebrafish Slc12a10.1 expressed in Xenopus oocytes. 査読 国際誌
Chihiro Ota, Ayumi Nagashima, Akira Kato
American journal of physiology. Regulatory, integrative and comparative physiology 2024年6月
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slc26a12—A novel member of the slc26 family, is located in tandem with slc26a2 in coelacanths, amphibians, reptiles, and birds 査読
Ayumi Nagashima, Kota Torii, Chihiro Ota, Akira Kato
Physiological Reports 2024年6月
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Convergent gene losses and pseudogenizations in multiple lineages of stomachless fishes 査読
Akira Kato, Supriya Pipil, Chihiro Ota, Makoto Kusakabe, Taro Watanabe, Ayumi Nagashima, An-Ping Chen, Zinia Islam, Naoko Hayashi, Marty Kwok-Shing Wong, Masayuki Komada, Michael F. Romero, Yoshio Takei
Communications Biology 2024年4月
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The role of Na+-coupled bicarbonate transporters (NCBT) in health and disease 査読
Shannon R. Holmberg, Yohei Sakamoto, Akira Kato, Michael F. Romero
Pflügers Archiv - European Journal of Physiology 2024年4月
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Selectivity and evolution of Aqp10 in solute permeability influenced by pore molecular weight
Ayumi Nagashima, Kazutaka Ushio, Hidenori Nishihara, Jin Akimoto, Akira Kato, Tadaomi Furuta
2024年3月
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Functional Divergence in Solute Permeability between Ray-Finned Fish-Specific Paralogs of aqp10 査読
Genki Imaizumi, Kazutaka Ushio, Hidenori Nishihara, Ingo Braasch, Erika Watanabe, Shiori Kumagai, Tadaomi Furuta, Koji Matsuzaki, Michael F Romero, Akira Kato, Ayumi Nagashima
Genome Biology and Evolution 2024年1月
書籍等出版物
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Encyclopedia of Fish Physiology (Second Edition)
Akira Kato, Steve F. Perry（ 担当： 分担執筆 範囲: The kidney for osmoregulation）
Academic Press 2024年4月 （ ISBN:9780323997614 ）
講演・口頭発表等
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slc26a12—A novel member of the slc26 family, is located in tandem with slc26a2 in coelacanths, amphibians, reptiles, and birds
永嶌 鮎美, 鳥井 宏太, 太田地洋, 加藤 明
第26回日本進化学会神奈川大会 2024年8月
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無胃魚と単孔類における収斂的な遺伝子欠失と偽遺伝子化
太田 地洋, 永嶌 鮎美, 渡邊 太朗, Michael F. Romero, 竹井 祥郎, 加藤 明
第26回日本進化学会神奈川大会 2024年8月
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比較生理学的解析によるAqp10基質選択メカニズムの解明
永嶌 鮎美, 潮 和敬, 西原 秀典, 秋元 仁, 加藤 明, 古田 忠臣
第47回日本分子生物学会年会 2024年12月
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条鰭類アクアポリン10パラログの輸送基質選択における機能分岐
永嶌 鮎美, 潮 和敬, 今泉 元岐, 西原 秀典, 古田 忠臣, Ingo Braasch, 松崎 浩二, Michael F. Romero, 加藤 明
日本農芸化学会2024年度大会（創立100周年記念大会） 2024年3月
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条鰭類slc26a1, a2における収斂的なイントロンの獲得
鳥井 宏太, 加藤 明
日本動物学会関東支部第76回大会 2024年3月
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魚類ゲノム配列中の膜輸送体遺伝子情報から学ぶ腎臓と消化管の分子メカニズム 招待
加藤 明
国立遺伝学研究所研究会 海と生命情報から学ぶ脊椎動物の多様性とその分子基盤 2024年12月
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slc26a1およびslc26a2の系統特異的イントロンターンオーバーとトランスポゾン挿入の関与
加藤 明, 鳥井 宏太, 永嶌 鮎美, 梶川 正樹
第47回日本分子生物学会年会 2024年11月
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Electroneutral Na+/Cl− cotransport activity of zebrafish Slc12a10.1
太田 地洋, 永嶌 鮎美, 加藤 明
第97回日本生化学会大会 2024年11月
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トラフグ腎尿細管および腸上皮細胞の頂端膜におけるKcnj15とNkcc2の局在
坂本 洋平, 鈴木 穣, 加藤 明
令和７年度 日本水産学会 春季大会 2025年3月
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造礁サンゴにおけるアクアポリンの輸送基質選択性と機能分化
永嶌 鮎美, 加藤 明
日本農芸化学会2025年度大会 2025年3月
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真骨魚類におけるslc12a10パラログの進化
太田 地洋, 加藤 明
第47回日本分子生物学会年会 2024年12月
共同研究・競争的資金等の研究課題
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真骨魚類集合管の分子解剖と水電解質代謝を介した淡水・海水順応機構の解明
研究課題/領域番号：23K21234 2021年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
加藤 明
配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）
集合管は腎小体（ネフロン）の最終部に位置し、最終尿の量、成分、浸透圧を決定する極めて重要な役割を担う管状の上皮組織である。淡水産真骨魚（以下、淡水魚）において、腎臓は水の排出を担う器官として機能する。淡水魚の糸球体は海水魚に比べて多くの原尿を産生し、原尿のブドウ糖やアミノ酸などの栄養成分は近位尿細管により再吸収される。その後、遠位尿細管と集合管が水を透過しない状態でNaClを積極的に再吸収することにより尿中の塩濃度を体液の1/10～1/20程度まで希釈し、水排出に寄与する。海産真骨魚（以下、海水魚）において、腎臓はMgSO4の排出を担う器官として機能する。海水魚の近位尿細管はマグネシウムイオン、硫酸イオン、塩化物イオンを含む水溶液を活発に原尿中に分泌し、この機能は淡水魚や陸上動物の腎臓には見られない性質である。その後集合管は、ナトリウムイオンと塩化物イオンと共に水を積極的に再吸収して尿量を減少させ、MgSO4を高濃度に濃縮した等張尿を産生し、これらの排出に寄与する。これら淡水魚と海水魚の集合管機能の共通性や相違点を担う分子機構や、その性質が環境水の塩濃度変化に応答してどの様に制御され切り替わるかを分子レベルで理解することは、魚類の淡水・海水順応のメカニズムを理解する上で極めて重要な課題であるが、その全貌は明らかでない。本研究では魚類腎臓の集合管の上皮輸送に着目し、淡水魚と海水魚の集合管におけるNaCl の再吸収機構、淡水魚集合管の低い水透過性を維持する分子メカニズム、海水魚集合管の高い水透過性を維持する分子メカニズム、集合管機能制御の分子機構について解明を試みる。本年度は特に集合管の水電解質代謝の制御を担うアクアポリン、ホウ酸排出を担う輸送体、NaCl共輸送体を中心に研究を推進した。
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真骨魚類集合管の分子解剖と水電解質代謝を介した淡水・海水順応機構の解明
研究課題/領域番号：21H02281 2021年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
加藤 明
配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）
メディア報道
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胃を持たない魚類が収斂（しゅうれん）的に失った遺伝子を特定 インターネットメディア
東京工業大学 東工大ニュース 2025年5月
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Butterflies in your stomach? Not an issue for nearly 8000 species of fishes 新聞・雑誌
Elsevier Trends in Genetics Spotlight 2024年5月