2026/04/28 更新

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キタグチ テツヤ
北口 哲也
Kitaguchi Tetsuya
所属
総合研究院 化学生命科学研究所 准教授
職名
准教授
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News & Topics

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研究分野

  • ライフサイエンス / 解剖学

  • ライフサイエンス / 神経科学一般

  • ナノテク・材料 / 生物分子化学

論文

  • qMaLioffG: a genetically encoded green fluorescence lifetime-based indicator enabling quantitative imaging of intracellular ATP

    Satoshi Arai, Hideki Itoh, Cong Quang Vu, Loan Thi Ngoc Nguyen, Mizuho Nakayama, Masanobu Oshima, Atsuya Morita, Kazuko Okamoto, Satoru Okuda, Aki Teranishi, Madori Osawa, Yoshiteru Tamura, Shigeaki Nonoyama, Megumi Takuma, Toshinori Fujie, Satya Ranjan Sarker, Thankiah Sudhaharan, Akihiro Furube, Tetsuro Katayama, Taketoshi Kiya, E. Birgitte Lane, Tetsuya Kitaguchi

    Nature Communications   16 ( 1 )   2025年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1038/s41467-025-64946-2

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64946-2

  • Switchbody, an Antigen‐Responsive Enzyme Switch Based on Antibody and Its Working Principle

    Takanobu Yasuda, Yoshiyuki Ueno, Masahiko Taguchi, Naoya Tochio, Hiromasa Yagi, Shuma Yazaki, Ryoichi Arai, Bo Zhu, Takanori Kigawa, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi

    Advanced Science   12 ( 44 )   2025年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    Abstract

    An enzyme switch, termed “Switchbody”, is developed by fusing an antibody with a fragment of a split enzyme for the precise regulation of enzyme activity in response to an antigen. A luciferase‐based Switchbody is engineered by fusing the NanoLuc luciferase fragment HiBiT to the N‐terminus of an antibody. The enzyme activity of the Switchbody increases upon the addition of an antigen in a dose‐dependent manner in the presence of the complementary fragment LgBiT and its substrate furimazine, demonstrating the potential of the luciferase‐based Switchbody as a biosensor. As its working principle, ELISA shows that the interaction between HiBiT and LgBiT is facilitated by antigen binding. Moreover, X‐ray crystallography and NMR reveal the heterogeneous trapped state of the HiBiT region and an increasing motility of HiBiT region upon antigen binding, respectively. MD simulations and luminescence measurements show that antigen disrupted the trapping of HiBiT in the antibody, enabling its release. By applying this “Trap and Release” principle to Protein M, an antibody‐binding protein, label‐free IgG antibodies are successfully converted into bioluminescent Switchbodies. This adaptable Switchbody platform has the potential to expand switching technology beyond luciferase to various other enzymes in the future.

    DOI: 10.1002/advs.202508422

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  • Cerebral blood flow is modulated by astrocytic cAMP elevation independently of IP3R2-mediated Ca2+ signaling in mice. 国際誌

    Marta Vittani, Rasmus Herlo, Xiaowen Wang, Michala Daniela Bach Christensen, Camilla Trang Vo, Tsuneko Mishima, Peter Kusk, Ayumu Konno, Hirokazu Hirai, Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi, Celia Kjaerby, Antonis Asiminas, Tatsushi Yokoyama, Masayuki Sakamoto, Maiken Nedergaard, Hajime Hirase

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   122 ( 27 )   e2422069122   2025年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Local neural activation drives regional increase of cerebral blood flow (CBF), in a phenomenon known as functional hyperemia. Astrocytes, which enwrap cerebral blood vessels and respond to neuronal activity through their G protein-coupled receptors (GPCRs), play a vital role in brain energy metabolism. Although astrocytic calcium (Ca2+) signaling has been widely studied in relation to neurovascular coupling, the role of cyclic adenosine monophosphate (cAMP), another key second messenger of GPCRs, on CBF has not been established. In this study, we explored the effects of optogenetically induced astrocytic cAMP elevation on CBF. We engineered adeno-associated viral vectors (AAVs) to express a bacterial photoactivated adenylyl cyclase in astrocytes, which triggers an increase in cAMP upon blue light stimulation. Opto-stimulation also elevated astrocytic Ca2+, albeit with a delayed onset under mild stimulation. In vivo imaging of anesthetized and awake wild-type mice through a thinned skull preparation revealed that optogenetically induced astrocytic cAMP elevation led to pronounced arteriole dilation, with a latency of 1.8 s and maximal dilation reached within 10 s in the awake state and slower response under anesthesia. Mild opto-stimulation causing sensory-level cAMP elevations was sufficient to induce arteriole dilation. This effect was preserved in IP3 receptor type 2-knockout (IP3R2-/-) mice, indicating a mechanism independent of GPCR-induced intracellular Ca2+ elevations. These findings highlight astrocytic cAMP as a key modulator of cerebral vasodilation, contributing to our understanding of local CBF regulation. This study opens broad avenues for understanding astrocyte-mediated control of CBF and its implications in neurological diseases characterized by dysregulated blood flow.

    DOI: 10.1073/pnas.2422069122

    PubMed

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  • N-Terminal Conjugation of a Near-Infrared Photosensitizer to an Antibody for Cancer Diagnosis and Treatment

    Zhirou Qiu, Bo Zhu, Takanobu Yasuda, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi

    ACS Omega   10 ( 24 )   25596 - 25604   2025年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)  

    DOI: 10.1021/acsomega.5c01083

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  • Taurine promotes glucagon-like peptide-1 secretion in enteroendocrine L cells. 国際誌

    Yuri Osuga, Kazuki Harada, Takuya Yamauchi, Tetsuya Kitaguchi, Masami Yokota Hirai, Mitsuharu Matsumoto, Takashi Tsuboi

    FEBS letters   2025年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Taurine, an amino-sulfonic acid mainly sourced from food, suppresses blood glucose by stimulating insulin secretion from pancreatic β-cells. However, its relationship with glucagon-like peptide-1 (GLP-1) secretion from enteroendocrine L cells is unclear. This study aimed to determine the role of taurine in GLP-1 secretion from L cells. Taurine administration promoted GLP-1 secretion in enteroendocrine L cell line GLUTag cells and increased plasma GLP-1 in mice. Taurine uptake via the taurine transporter increased cytosolic ATP levels, resulting in higher intracellular Ca2+ concentrations and enhanced GLP-1 secretion through ATP-sensitive K+ channel closure. These findings may help identify new therapeutic targets for obesity and diet-related disease prevention.

    DOI: 10.1002/1873-3468.70014

    PubMed

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  • Prediction of Single-Mutation Effects for Fluorescent Immunosensor Engineering with an End-to-End Trained Protein Language Model

    Akihito Inoue, Bo Zhu, Keisuke Mizutani, Ken Kobayashi, Takanobu Yasuda, Alon Wellner, Chang C. Liu, Tetsuya Kitaguchi

    JACS Au   2025年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)  

    DOI: 10.1021/jacsau.4c01189

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  • BRET Nano Q-Body: A Nanobody-Based Ratiometric Bioluminescent Immunosensor for Point-of-Care Testing

    Yinghui Yang, Akihito Inoue, Takanobu Yasuda, Hiroshi Ueda, Bo Zhu, Tetsuya Kitaguchi

    ACS Sensors   9 ( 11 )   5955 - 5965   2024年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)  

    DOI: 10.1021/acssensors.4c01800

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  • Detection of a Large Antigen through the Masking and Exposure of Fragment of Split Luciferase

    Cheng Qian, Ayumu Ninomiya, Natsuki Shibukawa, Hiroshi Ueda, Takanobu Yasuda, Bo Zhu, Tetsuya Kitaguchi

    Jxiv   Preprint   2024年11月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.51094/jxiv.967

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  • Metabolic Tug-of-War between Glycolysis and Translation Revealed by Biochemical Reconstitution

    Gaku Sato, Saki Kinoshita, Takahiro G. Yamada, Satoshi Arai, Tetsuya Kitaguchi, Akira Funahashi, Nobuhide Doi, Kei Fujiwara

    ACS Synthetic Biology   2024年5月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)  

    DOI: 10.1021/acssynbio.4c00209

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  • Mitochondrial ATP concentration decreases immediately after glucose administration to glucose-deprived hepatocytes. 国際誌

    Saki Tsuno, Kazuki Harada, Mina Horikoshi, Marie Mita, Tetsuya Kitaguchi, Masami Yokota Hirai, Mitsuharu Matsumoto, Takashi Tsuboi

    FEBS open bio   14 ( 1 )   79 - 95   2024年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Hepatocytes can switch their metabolic processes in response to nutrient availability. However, the dynamics of metabolites (such as lactate, pyruvate, and ATP) in hepatocytes during the metabolic switch remain unknown. In this study, we visualized metabolite dynamics in primary cultured hepatocytes during recovery from glucose-deprivation. We observed a decrease in the mitochondrial ATP concentration when glucose was administered to hepatocytes under glucose-deprivation conditions. In contrast, there was slight change in the cytoplasmic ATP concentration. A decrease in mitochondrial ATP concentration was associated with increased protein synthesis rather than glycogen synthesis, activation of urea cycle, and production of reactive oxygen species. These results suggest that mitochondrial ATP is important in switching metabolic processes in the hepatocytes.

    DOI: 10.1002/2211-5463.13744

    PubMed

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  • [Make the invisible visible-innovation in the single fluorescent protein-based indicators].

    Marie Mita, Tetsuya Kitaguchi

    Nihon yakurigaku zasshi. Folia pharmacologica Japonica   159 ( 1 )   13 - 17   2024年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Biological phenomena are generated by the cooperative and hierarchical relationships between a variety of biomolecules, such as proteins, metabolites, signaling molecules, and ions. In many cases, however, these biomolecules do not have color, and it is difficult to observe them as they are. Therefore, it is necessary to "visualize" each molecule with color or fluorescence, and to analyze the functional relationships between them. The live cell imaging technology using single fluorescent protein (FP)-based indicators has contributed to the visualization of biomolecules. Single FP-based indicators, which change their fluorescence intensity upon binding to the target molecule, have been revolutionized into multicolor indicators by a series of innovative screening methods. On the other hand, we have established an original screening method using semi-rational molecular design and molecular evolution, and have developed many single FP-based indicators for various molecules such as cAMP and glucose. In this article, we focus on single FP-based indicators and introduce their development strategy and the history of screening method.

    DOI: 10.1254/fpj.23067

    PubMed

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  • Distinct lactate metabolism between hepatocytes and myotubes revealed by live cell imaging with genetically encoded indicators. 国際誌

    Mina Horikoshi, Kazuki Harada, Saki Tsuno, Tetsuya Kitaguchi, Masami Yokota Hirai, Mitsuharu Matsumoto, Shin Terada, Takashi Tsuboi

    Biochemical and biophysical research communications   694   149416 - 149416   2023年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The process of glycolysis breaks down glycogen stored in muscles, producing lactate through pyruvate to generate energy. Excess lactate is then released into the bloodstream. When lactate reaches the liver, it is converted to glucose, which muscles utilize as a substrate to generate ATP. Although the biochemical study of lactate metabolism in hepatocytes and skeletal muscle cells has been extensive, the spatial and temporal dynamics of this metabolism in live cells are still unknown. We observed the dynamics of metabolism-related molecules in primary cultured hepatocytes and a skeletal muscle cell line upon lactate overload. Our observations revealed an increase in cytoplasmic pyruvate concentration in hepatocytes, which led to glucose release. Skeletal muscle cells exhibited elevated levels of lactate and pyruvate levels in both the cytoplasm and mitochondrial matrix. However, mitochondrial ATP levels remained unaffected, indicating that the increased lactate can be converted to pyruvate but is unlikely to be utilized for ATP production. The findings suggest that excess lactate in skeletal muscle cells is taken up into mitochondria with little contribution to ATP production. Meanwhile, lactate released into the bloodstream can be converted to glucose in hepatocytes for subsequent utilization in skeletal muscle cells.

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.149416

    PubMed

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  • In situ FRET measurement of cellular tension using conventional confocal laser microscopy in newly established reporter mice expressing actinin tension sensor 査読

    Junfeng Wang, Eijiro Maeda, Yuki Tsujimura, Takaya Abe, Hiroshi Kiyonari, Tetsuya Kitaguchi, Hideo Yokota, Takeo Matsumoto

    Scientific Reports   13 ( 1 )   2023年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    FRET-based sensors are utilized for real-time measurements of cellular tension. However, transfection of the sensor gene shows low efficacy and is only effective for a short period. Reporter mice expressing such sensors have been developed, but sensor fluorescence has not been measured successfully using conventional confocal microscopy. Therefore, methods for spatiotemporal measurement of cellular tension in vivo or ex vivo are still limited. We established a reporter mouse line expressing FRET-based actinin tension sensors consisting of EGFP as the donor and mCherry as the acceptor and whose FRET ratio change is observable with confocal microscopy. Tension-induced changes in FRET signals were monitored in the aorta and tail tendon fascicles, as well as aortic smooth muscle cells isolated from these mice. The pattern of FRET changes was distinctive, depending on tissue type. Indeed, aortic smooth muscle cells exhibit different sensitivity to macroscopic tensile strain in situ and in an isolated state. This mouse strain will enable novel types of biomechanical investigations of cell functions in important physiological events.

    DOI: 10.1038/s41598-023-50142-z

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41598-023-50142-z

  • Customizable OpenGUS immunoassay: a homogeneous detection system using split β-glucuronidase and label-free antibody

    Bo Zhu, Yukihiko Yamasaki, Takanobu Yasuda, Cheng Qian, Zhirou Qiu, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi

    Jxiv   preprint   2023年9月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.51094/jxiv.511

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  • qMaLioffG: A single green fluorescent protein FLIM indicator enabling quantitative imaging of endogenous ATP

    Satoshi Arai, Hideki Itoh, Cong Quang Vu, Mizuho Nakayama, Masanobu Oshima, Atsuya Morita, Kazuko Okamoto, Satoru Okuda, Aki Teranishi, Madori Osawa, Yoshiteru Tamura, Shigeaki Nonoyama, Megumi Takuma, Toshinori Fujie, Satya Ranjan Sarker, Thankiah Sudhaharan, Taketoshi Kiya, E. Birgitte Lane, Tetsuya Kitaguchi

    2023年8月

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    出版者・発行元:Cold Spring Harbor Laboratory  

    The widespread use of fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) for quantitative imaging is hindered by the limited availability of a FLIM-based genetically encoded indicator using a conventional 488 nm laser. Here, we present qMaLioffG, a single green fluorescent protein FLIM indicator showing a fluorescence lifetime change in ATP concentration within the physiological range. This allows quantitative imaging of endogenous ATP to investigate cellular energy status of different cell types.

    DOI: 10.1101/2023.08.29.555275

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  • Efficient Microfluidic Screening Method Using a Fluorescent Immunosensor for Recombinant Protein Secretions. 国際誌

    Yoshihiro Ito, Ryuichi Sasaki, Sayaka Asari, Takanobu Yasuda, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi

    Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)   e2207943   2023年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Microbial secretory protein expression is widely used for biopharmaceutical protein production. However, establishing genetically modified industrial strains that secrete large amounts of a protein of interest is time-consuming. In this study, a simple and versatile high-throughput screening method for protein-secreting bacterial strains is developed. Different genotype variants induced by mutagens are encapsulated in microemulsions and cultured to secrete proteins inside the emulsions. The secreted protein of interest is detected as a fluorescence signal by the fluorescent immunosensor quenchbody (Q-body), and a cell sorter is used to select emulsions containing improved protein-secreting strains based on the fluorescence intensity. The concept of the screening method is demonstrated by culturing Corynebacterium glutamicum in emulsions and detecting the secreted proteins. Finally, productive strains of fibroblast growth factor 9 (FGF9) are screened, and the FGF9 secretion increased threefold compared to that of parent strain. This screening method can be applied to a wide range of proteins by fusing a small detection tag. This is a highly simple process that requires only the addition of a Q-body to the medium and does not require the addition of any substrates or chemical treatments. Furthermore, this method shortens the development period of industrial strains for biopharmaceutical protein production.

    DOI: 10.1002/smll.202207943

    PubMed

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  • The Patrol Yeast: A new biosensor armed with antibody-receptor chimera detecting a range of toxic substances associated with food poisoning 査読

    Jiulong Su, Bo Zhu, Akihito Inoue, Hiroyuki Oyama, Izumi Morita, Jinhua Dong, Takanobu Yasuda, Yoshiko Sugita-Konishi, Tetsuya Kitaguchi, Norihiro Kobayashi, Shiro Miyake, Hiroshi Ueda

    Biosensors and Bioelectronics   219   114793 - 114793   2023年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.bios.2022.114793

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  • Efficient and rapid linker optimization with heterodimeric coiled coils improves the response of fluorescent biosensors comprising antibody and protein M

    Kana Sasamoto, Takanobu Yasuda, Bo Zhu, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi

    The Analyst   2023年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry (RSC)  

    We developed the coiled Q-probe (CQ-probe), a fluorescent probe containing the coiled-coil peptide pair E4/K4, to convert antibodies into biosensors for homogeneous immunoassays. This probe consists of an antibody-binding protein,...

    DOI: 10.1039/d3an01499a

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  • Recent progress in homogeneous immunosensors based on fluorescence or bioluminescence using antibody engineering

    Abdul Qawee Rani, Bo Zhu, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi

    The Analyst   2023年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry (RSC)  

    Homogeneous immunosensors integrate the advantages of both biosensors and immunoassays; it includes speed, high sensitivity, and accuracy. They have been developed rapidly in the past few years and offer a...

    DOI: 10.1039/d2an01913b

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  • Exocytotic dynamics of glucagon-like peptide-1 from enteroendocrine L cell line is regulated by actin polymerization

    Kazuki Harada, Maoko Takashima, Tetsuya Kitaguchi, Takashi Tsuboi

    2022年9月

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    出版者・発行元:Cold Spring Harbor Laboratory  

    Abstract

    Stimulus-secretion coupling of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) from enteroendocrine L cells is important for glucose homeostasis. Although intracellular second messengers including Ca2+ and cAMP, and cellular structures including actin cytoskeleton play roles in induction of exocytosis of GLP-1 granules, little is known about the specific part in the process of exocytosis in which they are involved. Here we explored the role of those molecules by live-cell imaging with mouse L cell line GLUTag cells, and used two stimuli: deoxycholic acid (DCA) and high K+. DCA increased both intracellular Ca2+ and cAMP levels, while high K+ only increased Ca2+. We next monitored a single exocytosis of GLP-1 granules and found that, during the first 10 minutes of stimulation, both stimuli mainly induced the exocytosis from the predocked granules with the plasma membrane before stimulation or granules immediately fused to the plasma membrane without docking. Furthermore, inhibition of actin polymerization suppressed the proportion of exocytosis by the predocked granules. These results suggest that the exocytotic process of GLP-1 granules is determined by interaction with F-actin upon the increase of either Ca2+ or cAMP.

    Summary statement

    Exocytotic process of glucagon-like peptide-1 granules from a mouse enteroendocrine L cell line is regulated by actin polymerization immediately after elevation of intracellular Ca2+ or cAMP levels.

    DOI: 10.1101/2022.09.14.508035

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  • Development of a red fluorescent protein-based cGMP indicator applicable for live-cell imaging

    Mai Takizawa, Yuri Osuga, Rika Ishida, Marie Mita, Kazuki Harada, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi, Takashi Tsuboi

    Communications Biology   5 ( 1 )   2022年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Cyclic guanosine 3′, 5′-monophosphate (cGMP) is a second messenger that regulates a variety of physiological processes. Here, we develop a red fluorescent protein-based cGMP indicator, “Red cGull”. The fluorescence intensity of Red cGull increase more than sixfold in response to cGMP. The features of this indicator include an EC50 of 0.33 μM for cGMP, an excitation and emission peak at 567 nm and 591 nm, respectively. Live-cell imaging analysis reveal the utility of Red cGull for dual-colour imaging and its ability to be used in conjunction with optogenetics tools. Using enteroendocrine cell lines, Red cGull detects an increase in cGMP following the application of l-arginine. An increase in intracellular cGMP is found to be inhibited by Ca2+, and l-arginine-mediated hormone secretion is not potentiated. We propose that Red cGull will facilitate future research in cell signalling in relation to cGMP and its interplay with other signalling molecules.

    DOI: 10.1038/s42003-022-03790-2

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s42003-022-03790-2

  • Dopamine Negatively Regulates Insulin Secretion Through Activation of D1-D2 Receptor Heteromer

    Fumiya Uefune, Toru Aonishi, Tetsuya Kitaguchi, Harumi Takahashi, Susumu Seino, Daisuke Sakano, Shoen Kume

    DIABETES   71 ( 9 )   1946 - 1961   2022年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2337/db21-0644

    Web of Science

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  • Creating a Thermostable β-Glucuronidase Switch for Homogeneous Immunoassay by Disruption of Conserved Salt Bridges at Diagonal Interfaces

    Bo Zhu, Cheng Qian, Haoxuan Tang, Tetsuya Kitaguchi, Hiroshi Ueda

    Biochemistry   2022年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)  

    DOI: 10.1021/acs.biochem.2c00165

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  • Modulation of Local Cellular Activities using a Photothermal Dye-Based Subcellular-Sized Heat Spot 査読

    Ferdinandus, Madoka Suzuki, Cong Quang Vu, Yoshie Harada, Satya Ranjan Sarker, Shin ichi Ishiwata, Tetsuya Kitaguchi, Satoshi Arai

    ACS Nano   2022年6月

  • Rapid and sensitive SARS-CoV-2 detection using a homogeneous fluorescent immunosensor Quenchbody with crowding agents

    Bo Zhu, Nobuyuki Nosaka, Shuji Kanamaru, Jinhua Dong, Yancen Dai, Akihito Inoue, Yinghui Yang, Kaori Kobayashi, Tetsuya Kitaguchi, Hiroshi Iwasaki, Ryuji Koike, Kenji Wakabayashi, Hiroshi Ueda

    The Analyst   2022年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry (RSC)  

    Antigen tests for SARS-CoV-2 are widely used by the public during the ongoing COVID-19 pandemic, which demonstrates the societal impact of homogeneous immunosensor-related technologies. In this study, we used the...

    DOI: 10.1039/d2an01051h

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  • Intra Q-body: an antibody-based fluorogenic probe for intracellular proteins that allows live cell imaging and sorting

    Yancen Dai, Yuko Sato, Bo Zhu, Tetsuya Kitaguchi, Hiroshi Kimura, Farid J. Ghadessy, Hiroshi Ueda

    Chemical Science   2022年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry (RSC)  

    Although intracellular biomarkers can be imaged with fluorescent dye(s)-labeled antibodies, the use of such probes for precise imaging of intracellular biomarkers in living cells remains challenging due to background noise...

    DOI: 10.1039/d2sc02355e

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  • Photothermal Dye-based Subcellular-sized Heat Spot Enabling the Modulation of Local Cellular Activities

    Ferdinandus Ferdinandus, Madoka Suzuki, Yoshie Harada, Satya Ranjan Sarker, Shin ichi Ishiwata, Tetsuya Kitaguchi, Satoshi Arai

    2021年12月

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    出版者・発行元:Cold Spring Harbor Laboratory  

    Thermal engineering at microscale such as the control and measurement of temperature is a key technology in basic biological research and biomaterials development, which remains challenge yet. Here, we engineered the polymeric nanoparticle, in which a fluorescent temperature sensory dye and a photothermal dye were embedded in its polymer matrices, termed nanoHT. When a near infrared laser at 808 nm is illuminated to the particle, it enables to create the subcellular-sized heat spot in a live cell, where fluorescence thermometry allows the read out of the temperature increment concurrently at individual heat spots. Owing to the controlled local heating, we found that the cell death of HeLa cells was induced at the certain temperature at rate of a few seconds. It should be also noted that the cell death was triggered from the very local heat spot at subcellular level. Furthermore, nanoHT was applied for the induction of muscle contraction of the C2C12 myotube by heat. We successfully showed that the heat-induced contraction took place at the limited area of a single myotube according to the alteration of protein-protein interactions related to the contraction event. These studies demonstrated that even a single heat spot provided by a photothermal material could be very effective in altering cellular functions, paving the way for novel photothermal therapies.

    DOI: 10.1101/2021.12.19.471878

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  • Evaluation and selection of potent fluorescent immunosensors by combining fluorescent peptide and nanobodies displayed on yeast surface. 国際誌

    Akihito Inoue, Takanobu Yasuda, Bo Zhu, Tetsuya Kitaguchi, Akikazu Murakami, Hiroshi Ueda

    Scientific reports   11 ( 1 )   22590 - 22590   2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Quenchbody (Q-body) is a quench-based fluorescent immunosensor labeled with fluorescent dye(s) near the antigen-binding site of an antibody. Q-bodies can detect a range of target molecules rapidly and directly. However, because Q-bodies show different antigen responses depending on the antibody used, time-consuming optimization of the Q-body structure is often necessary, and a high-throughput screening method for discriminating and selecting good Q-bodies is required. Here, we aimed to develop a molecular display method of nanobody-based "mini Q-bodies" by combining yeast surface display and coiled-coil forming E4/K4 peptide-based fluorescence labeling. As a result, the yeast-displayed mini Q-body recognizing the anti-cancer agent methotrexate (MTX) showed significant quenching and MTX-dependent dequenching on cells. To demonstrate the applicability of the developed method to select highly responsive mini Q-bodies, a small nanobody library consisting of 30 variants that recognize human serum albumin was used as a model. The best variant, showing a 2.4-fold signal increase, was obtained through selection by flow cytometry. Furthermore, the same nanobody prepared from Escherichia coli also worked as a mini Q-body after dye labeling. The described approach will be applied to quickly obtain well-behaved Q-bodies and other fluorescent biosensors for various targets through directed evolutionary approaches.

    DOI: 10.1038/s41598-021-02022-7

    PubMed

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  • Molecular basis of ubiquitin-specific protease 8 autoinhibition by the WW-like domain. 国際誌

    Keijun Kakihara, Kengo Asamizu, Kei Moritsugu, Masahide Kubo, Tetsuya Kitaguchi, Akinori Endo, Akinori Kidera, Mitsunori Ikeguchi, Akira Kato, Masayuki Komada, Toshiaki Fukushima

    Communications biology   4 ( 1 )   1272 - 1272   2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Ubiquitin-specific protease 8 (USP8) is a deubiquitinating enzyme involved in multiple membrane trafficking pathways. The enzyme activity is inhibited by binding to 14-3-3 proteins. Mutations in the 14-3-3-binding motif in USP8 are related to Cushing's disease. However, the molecular basis of USP8 activity regulation remains unclear. This study identified amino acids 645-684 of USP8 as an autoinhibitory region, which might interact with the catalytic USP domain, as per the results of pull-down and single-molecule FRET assays performed in this study. In silico modelling indicated that the region forms a WW-like domain structure, plugs the catalytic cleft, and narrows the entrance to the ubiquitin-binding pocket. Furthermore, 14-3-3 inhibited USP8 activity partly by enhancing the interaction between the WW-like and USP domains. These findings provide the molecular basis of USP8 autoinhibition via the WW-like domain. Moreover, they suggest that the release of autoinhibition may underlie Cushing's disease due to USP8 mutations.

    DOI: 10.1038/s42003-021-02802-x

    PubMed

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  • Evaluation and selection of potent fluorescent immunosensors by combining fluorescent peptide and nanobodies displayed on yeast surface

    Akihito Inoue, Takanobu Yasuda, Bo Zhu, Tetsuya Kitaguchi, Akikazu Murakami, Hiroshi Ueda

    SCIENTIFIC REPORTS   11 ( 1 )   2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-021-02022-7

    Web of Science

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  • Construction of Fluorescent Immunosensor Quenchbody to Detect His-Tagged Recombinant Proteins Produced in Bioprocess

    Xuerao Ning, Takanobu Yasuda, Tetsuya Kitaguchi, Hiroshi Ueda

    SENSORS   21 ( 15 )   2021年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/s21154993

    Web of Science

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  • Rapid construction of fluorescence quenching-based immunosensor Q-bodies using alpha-helical coiled-coil peptides

    Takanobu Yasuda, Akihito Inoue, Tetsuya Kitaguchi, Hiroshi Ueda

    CHEMICAL COMMUNICATIONS   57 ( 66 )   8206 - 8209   2021年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/d1cc02605d

    Web of Science

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  • Development of red genetically encoded biosensor for visualization of intracellular glucose dynamics

    Marie Mita, Izumi Sugawara, Kazuki Harada, Motoki Ito, Mai Takizawa, Kentaro Ishida, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi, Takashi Tsuboi

    Cell Chemical Biology   2021年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.chembiol.2021.06.002

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  • Simple Fluorogenic Cellular Assay for Histone Deacetylase Inhibitors Based on Split-Yellow Fluorescent Protein and Intrabodies

    Yuki Ohmuro-Matsuyama, Tetsuya Kitaguchi, Hiroshi Kimura, Hiroshi Ueda

    ACS Omega   6 ( 15 )   10039 - 10046   2021年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    DOI: 10.1021/acsomega.0c06281

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  • Development of a Single Fluorescent Protein-Based Green Glucose Indicator by Semirational Molecular Design and Molecular Evolution

    Marie Mita, Devina Wongso, Hiroshi Ueda, Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi

    Methods in Molecular Biology   89 - 100   2021年

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    掲載種別:論文集(書籍)内論文   出版者・発行元:Springer US  

    DOI: 10.1007/978-1-0716-1258-3_9

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  • Creation of a Nanobody-Based Fluorescent Immunosensor Mini Q-body for Rapid Signal-On Detection of Small Hapten Methotrexate 査読

    Akihito Inoue, Yuki Ohmuro-Matsuyama, Tetsuya Kitaguchi, Hiroshi Ueda

    ACS Sensors   2020年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    DOI: 10.1021/acssensors.0c01404

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  • Green fluorescent protein-based lactate and pyruvate indicators suitable for biochemical assays and live cell imaging. 国際誌

    Kazuki Harada, Takami Chihara, Yuki Hayasaka, Marie Mita, Mai Takizawa, Kentaro Ishida, Mary Arai, Saki Tsuno, Mitsuharu Matsumoto, Takeshi Ishihara, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi, Takashi Tsuboi

    Scientific reports   10 ( 1 )   19562 - 19562   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Glycolysis is the metabolic pathway that converts glucose into pyruvate, whereas fermentation can then produce lactate from pyruvate. Here, we developed single fluorescent protein (FP)-based lactate and pyruvate indicators with low EC50 for trace detection of metabolic molecules and live cell imaging and named them "Green Lindoblum" and "Green Pegassos," respectively. Green Lindoblum (EC50 of 30 µM for lactate) and Green Pegassos (EC50 of 70 µM for pyruvate) produced a 5.2- and 3.3-fold change in fluorescence intensity in response to lactate and pyruvate, respectively. Green Lindoblum measured lactate levels in mouse plasma, and Green Pegassos in combination with D-serine dehydratase successfully estimated D-serine levels released from mouse primary cultured neurons and astrocytes by measuring pyruvate level. Furthermore, live cell imaging analysis revealed their utility for dual-colour imaging, and the interplay between lactate, pyruvate, and Ca2+ in human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes. Therefore, Green Lindoblum and Green Pegassos will be useful tools that detect specific molecules in clinical use and monitor the interplay of metabolites and other related molecules in diverse cell types.

    DOI: 10.1038/s41598-020-76440-4

    PubMed

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  • PM Q-probe: A fluorescent binding protein that converts many antibodies to a fluorescent biosensor. 国際誌

    Jinhua Dong, Chihiro Miyake, Takanobu Yasuda, Hiroyuki Oyama, Izumi Morita, Tomoya Tsukahara, Masaki Takahashi, Hee-Jin Jeong, Tetsuya Kitaguchi, Norihiro Kobayashi, Hiroshi Ueda

    Biosensors & bioelectronics   165   112425 - 112425   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Quenchbody (Q-body) is a fluorescent biosensor in which a fluorescent dye is tagged near the antigen binding site of an antibody. The fluorescence of the dye is quenched by the tryptophan residues present in the variable region of the antibody, and is recovered when the antigen binds. Q-bodies have been prepared using recombinant DNA technology by introducing one or more tag sequence(s) at either the N-terminal of the Fab or the single chain variable region fragment of the antibody, and labeling the tag with a fluorescent dye. However, preparation of recombinant antibody fragments is time-consuming and the performance of the Q-body is unpredictable. Here we report an antibody-binding quenching probe made from protein M from Mycoplasma genitalium that can transform the IgG antibody into an immunosensor. By using bacterially expressed and purified protein M and labeling the C-terminal cysteine-containing tag, we prepared a TAMRA-labeled PM Q-probe. When the Q-probe was incubated with Fab or IgG recognizing the bone Gla protein, the fluorescence of the probe was quenched and subsequently recovered by the adding of antigens in a dose-dependent manner. We also succeeded in detecting several small biomarkers with nanomolar sensitivity, including thyroxine extracted from human serum. The clone found to be suitable for the detection of cortisol was confirmed to work as a recombinant Q-body as well, which also worked in 50% human serum. The results suggest that the Q-probe can quickly convert an IgG to a biosensor, which will be useful in rapid diagnosis of small biomarkers.

    DOI: 10.1016/j.bios.2020.112425

    PubMed

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  • Author Correction: Distinct temporal integration of noradrenaline signaling by astrocytic second messengers during vigilance. 国際誌

    Yuki Oe, Xiaowen Wang, Tommaso Patriarchi, Ayumu Konno, Katsuya Ozawa, Kazuko Yahagi, Hirokazu Hirai, Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi, Lin Tian, Thomas J McHugh, Hajime Hirase

    Nature communications   11 ( 1 )   3447 - 3447   2020年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    An amendment to this paper has been published and can be accessed via a link at the top of the paper.

    DOI: 10.1038/s41467-020-17059-x

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  • Graphene Field Effect Transistor-Based Immunosensor for Ultrasensitive Noncompetitive Detection of Small Antigens 査読

    Yasushi Kanai, Yuki Ohmuro-Matsuyama, Masami Tanioku, Shota Ushiba, Takao Ono, Koichi Inoue, Tetsuya Kitaguchi, Masahiko Kimura, Hiroshi Ueda, Kazuhiko Matsumoto

    ACS Sensors   5 ( 1 )   24 - 28   2020年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acssensors.9b02137

    Scopus

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  • Distinct temporal integration of noradrenaline signaling by astrocytic second messengers during vigilance. 国際誌

    Yuki Oe, Xiaowen Wang, Tommaso Patriarchi, Ayumu Konno, Katsuya Ozawa, Kazuko Yahagi, Hirokazu Hirai, Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi, Lin Tian, Thomas J McHugh, Hajime Hirase

    Nature communications   11 ( 1 )   471 - 471   2020年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Astrocytes may function as mediators of the impact of noradrenaline on neuronal function. Activation of glial α1-adrenergic receptors triggers rapid astrocytic Ca2+ elevation and facilitates synaptic plasticity, while activation of β-adrenergic receptors elevates cAMP levels and modulates memory consolidation. However, the dynamics of these processes in behaving mice remain unexplored, as do the interactions between the distinct second messenger pathways. Here we simultaneously monitored astrocytic Ca2+ and cAMP and demonstrate that astrocytic second messengers are regulated in a temporally distinct manner. In behaving mice, we found that while an abrupt facial air puff triggered transient increases in noradrenaline release and large cytosolic astrocytic Ca2+ elevations, cAMP changes were not detectable. By contrast, repeated aversive stimuli that lead to prolonged periods of vigilance were accompanied by robust noradrenergic axonal activity and gradual sustained cAMP increases. Our findings suggest distinct astrocytic signaling pathways can integrate noradrenergic activity during vigilance states to mediate distinct functions supporting memory.

    DOI: 10.1038/s41467-020-14378-x

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  • Glutamine-induced signaling pathways via amino acid receptors in enteroendocrine L cell line. 査読 国際誌

    Takumi Nakamura, Kazuki Harada, Taichi Kamiya, Mai Takizawa, Jim Küppers, Kazuo Nakajima, Michael Gütschow, Tetsuya Kitaguchi, Kunihiro Ohta, Tadafumi Kato, Takashi Tsuboi

    Journal of molecular endocrinology   2020年1月

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    記述言語:英語  

    Glucagon-like peptide-1 (GLP-1), secreted by gastrointestinal enteroendocrine L cells, induces insulin secretion and is important for glucose homeostasis. GLP-1 secretion is induced by various luminal nutrients, including amino acids. Intracellular Ca2+ and cAMP dynamics play an important role in GLP-1 secretion regulation; however, several aspects of the underlying mechanism of amino acid-induced GLP-1 secretion are not well characterized. We investigated the mechanisms underlying the L-glutamine-induced increase in Ca2+ and cAMP intracellular concentrations ([Ca2+]i and [cAMP]i, respectively) in murine enteroendocrine L cell line GLUTag cells. Application of L-glutamine to cells under low extracellular Na+ conditions, which inhibited the function of the sodium-coupled L-glutamine transporter, did not induce an increase in [Ca2+]i. Application of G protein-coupled receptor family C group 6 member A and calcium-sensing receptor antagonist showed little effect on [Ca2+]i and [cAMP]i; however, taste receptor type 1 member 3 (TAS1R3) antagonist suppressed the increase in [cAMP]i. To elucidate the function of TAS1R3, which forms a heterodimeric umami receptor with taste receptor type 1 member 1 (TAS1R1), we generated TAS1R1 and TAS1R3 mutant GLUTag cells using the CRISPR/Cas9 system. TAS1R1 mutant GLUTag cells exhibited L-glutamine-induced increase in [cAMP]i, whereas some TAS1R3 mutant GLUTag cells did not exhibit L-glutamine-induced increase in [cAMP]i and GLP-1 secretion. These findings suggest that TAS1R3 is important for L-glutamine-induced increase in [cAMP]i and GLP-1 secretion. Thus, TAS1R3 may be coupled with Gs and related to cAMP regulation.

    DOI: 10.1530/JME-19-0260

    PubMed

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  • Transmembrane signaling on a protocell: Creation of receptor-enzyme chimeras for immunodetection of specific antibodies and antigens. 査読

    Su J, Kitaguchi T, Ohmuro-Matsuyama Y, Seah T, Ghadessy FJ, Hoon S, Ueda H

    Scientific reports   9 ( 1 )   18189   2019年12月

  • Sonic hedgehog enhances calcium oscillations in hippocampal astrocytes 査読

    Chihiro Adachi, Naoto Kakinuma, Soo Hyun Jo, Takayuki Ishii, Yusuke Arai, Satoshi Arai, Tetsuya Kitaguchi, Sen Takeda, Takafumi Inoue

    Journal of Biological Chemistry   294 ( 44 )   16034 - 16048   2019年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Sonic hedgehog (SHH) is important for organogenesis during development. Recent studies have indicated that SHH is also involved in the proliferation and transformation of astrocytes to the reactive phenotype. However, the mechanisms underlying these are unknown. Involvement of SHH signaling in calcium (Ca) signaling has not been extensively studied. Here, we report that SHH and Smoothened agonist (SAG), an activator of the signaling receptor Smoothened (SMO) in the SHH pathway, activate Ca oscillations in cultured murine hippocampal astrocytes. The response was rapid, on a minute timescale, indicating a non-canonical pathway activity. Pertussis toxin blocked the SAG effect, indicating an involvement of a Gi coupled to SMO. Depletion of extracellular ATP by apyrase, an ATP degrading enzyme, inhibited the SAG-mediated activation of Ca oscillations. These results indicate that SAG increases extracellular ATP levels by activating ATP release from astrocytes, resulting in Ca oscillation activation. We hypothesize that SHH activates SMO-coupled Gi in astrocytes, causing ATP release and activation of Gq/11-coupled P2 receptors on the same cell or surrounding astrocytes. Transcription factor activities are often modulated by Ca patterns; therefore, SHH signaling may trigger changes in astrocytes by activating Ca oscillations. This enhancement of Ca oscillations by SHH signaling may occur in astrocytes in the brain in vivo because we also observed it in hippocampal brain slices. In summary, SHH and SAG enhance Ca oscillations in hippocampal astrocytes, Gi mediates SAG-induced Ca oscillations downstream of SMO, and ATP-permeable channels may promote the ATP release that activates Ca oscillations in astrocytes.

    DOI: 10.1074/jbc.RA119.007883

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  • Creation of stable and strictly regulated enzyme switch for signal-on immunodetection of various small antigens 査読

    J. Su, C. Beh, Y. Ohmuro-Matsuyama, T. Kitaguchi, S. Hoon, H. Ueda

    J. Biosci. Bioeng.   0 ( 0 )   1 - 6   2019年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2019.05.015

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  • Green Fluorescent Protein-Based Glucose Indicators Report Glucose Dynamics in Living Cells. 査読

    Mita M, Ito M, Harada K, Sugawara I, Ueda H, Tsuboi T, Kitaguchi T

    Analytical chemistry   91 ( 7 )   4821 - 4830   2019年4月

  • A novel FRET analysis method for tension dynamics in a single actin stress fiber: Application to MC3T3-E1 cells during movement on a substrate 査読

    Junfeng Wang, Shukei Sugita, Tatsuo Michiue, Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi, Takeo Matsumoto

    Journal of Biorheology   33 ( 1 )   21 - 26   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.17106/jbr.33.21

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  • RGB-Color Intensiometric Indicators to Visualize Spatiotemporal Dynamics of ATP in Single Cells. 査読

    Arai S, Kriszt R, Harada K, Looi LS, Matsuda S, Wongso D, Suo S, Ishiura S, Tseng YH, Raghunath M, Ito T, Tsuboi T, Kitaguchi T

    Angewandte Chemie (International ed. in English)   57 ( 34 )   10873 - 10878   2018年8月

  • Correction: Noncompetitive homogeneous immunodetection of small molecules based on beta-glucuronidase complementation (Analyst (2018) 143 (2096-2101) DOI: 10.1039/C8AN00074C)

    Jiulong Su, Jinhua Dong, Tetsuya Kitaguchi, Yuki Ohmuro-Matsuyama, Hiroshi Ueda

    Analyst   143 ( 14 )   3499   2018年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry  

    DOI: 10.1039/c8an90057d

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    PubMed

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  • FRETイメージングを用いたMC3T3-E1細胞内張力のダイナミクスの計測

    王 軍鋒, 杉田 修啓, 道上 達男, 坪井 貴司, 北口 哲也, 松本 健郎

    日本バイオレオロジー学会誌(B&R)   32 ( 2 )   71 - 71   2018年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(NPO)日本バイオレオロジー学会  

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  • Noncompetitive homogeneous immunodetection of small molecules based on beta-glucuronidase complementation 査読

    Jiulong Su, Jinhua Dong, Tetsuya Kitaguchi, Yuki Ohmuro-Matsuyama, Hiroshi Ueda

    Analyst   143 ( 9 )   2096 - 2101   2018年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry  

    DOI: 10.1039/c8an00074c

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  • RGB-color intensiometric indicators visualize spatiotemporal dynamics of ATP in single cells. 査読

    Angew Chem Int Ed   143   11039 - 11044   2018年

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  • FRET型張力センサを用いたストレスファイバ内部の応力分布計測に関する研究

    伊藤 将大, 前田 英次郎, 松井 翼, 出口 真次, 道上 達男, 坪井 貴司, 北口 哲也, 杉田 修啓, 松本 健郎

    バイオエンジニアリング講演会講演論文集   2018.30   1A03   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmebio.2018.30.1a03

    CiNii Research

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  • 蛍光タンパク質を用いた単色型グルコース可視化センサーの開発

    三田 真理恵, 伊藤 幹, 原田 一貴, 上田 宏, 坪井 貴司, 北口 哲也

    生命科学系学会合同年次大会   2017年度   [1P - 1408]   2017年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:生命科学系学会合同年次大会運営事務局  

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  • 赤色蛍光タンパク質を用いたcGMP蛍光センサーの開発

    石田 りか, 三田 真理恵, 原田 一貴, 上田 宏, 北口 哲也, 坪井 貴司

    生命科学系学会合同年次大会   2017年度   [1P - 1409]   2017年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:生命科学系学会合同年次大会運営事務局  

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  • Ca2+- associated triphasic pH changes in mitochondria during brown adipocyte activation 査読

    Yanyan Hou, Tetsuya Kitaguchi, Rokus Kriszt, Yu-Hua Tseng, Michael Raghunath, Madoka Suzuki

    MOLECULAR METABOLISM   6 ( 8 )   797 - 808   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.molmet.2017.05.013

    Web of Science

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  • Red fluorescent protein-based cAMP indicator applicable to optogenetics and in vivo imaging 査読

    Kazuki Harada, Motoki Ito, Xiaowen Wang, Mika Tanaka, Devina Wongso, Ayumu Konno, Hirokazu Hirai, Hajime Hirase, Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi

    SCIENTIFIC REPORTS   7   7351   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-017-07820-6

    Web of Science

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  • クローズアップ実験法(series 289) FRETプローブを用いた、胚における細胞内張力の非侵襲的計測法

    山下 慧, 坪井 貴司, 北口 哲也, 道上 達男

    実験医学   35 ( 13 )   2275 - 2280   2017年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)羊土社  

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  • Flashbody: A Next Generation Fluobody with Fluorescence Intensity Enhanced by Antigen Binding 査読

    Devina Wongso, Jinhua Dong, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguche

    ANALYTICAL CHEMISTRY   89 ( 12 )   6719 - 6725   2017年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acs.analchem.7b00959

    Web of Science

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  • Lysophosphatidylinositol-induced activation of the cation channel TRPV2 triggers glucagon-like peptide-1 secretion in enteroendocrine L cells 査読

    Kazuki Harada, Tetsuya Kitaguchi, Taichi Kamiya, Kyaw Htet Aung, Kazuaki Nakamura, Kunihiro Ohta, Takashi Tsuboi

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   292 ( 26 )   10855 - 10864   2017年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1074/jbc.M117.788653

    Web of Science

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  • Optical visualisation of thermogenesis in stimulated single-cell brown adipocytes 査読

    Rokus Kriszt, Satoshi Arai, Hideki Itoh, Michelle H. Lee, Anna G. Goralczyk, Xiu Min Ang, Aaron M. Cypess, Andrew P. White, Farnaz Shamsi, Ruidan Xue, Jung Yeol Lee, Sung-Chan Lee, Yanyan Hou, Tetsuya Kitaguchi, Thankiah Sudhaharan, Shin'ichi Ishiwata, E. Birgitte Lane, Young-Tae Chang, Yu-Hua Tseng, Madoka Suzuki, Michael Raghunath

    SCIENTIFIC REPORTS   7   1383   2017年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-017-00291-9

    Web of Science

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  • Generation of a cGMP indicator with an expanded dynamic range by optimization of amino acid Linkers between a fluorescent protein and PDE5α. 査読

    ACS Sens   2 ( 1 )   46 - 51   2017年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acssensors.6b00582

    Web of Science

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  • FRET に基づくアクチニン張力センサを用いた基板接着過程での MC3T3-E1 細胞内張力のダイナミクスの観察

    王 軍鋒, 伊藤 将大, 鐘 文浩, 杉田 修啓, 道上 達男, 坪井 貴司, 北口 哲也, 松本 健郎

    バイオエンジニアリング講演会講演論文集   2017.29   2A46   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmebio.2017.29.2a46

    CiNii Research

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  • FRET張力センサを用いた基板伸展過程でのMC3T3-E1細胞内張力のダイナミクスの観察

    王 軍鋒, 杉田 修啓, 道上 達男, 坪井 貴司, 北口 哲也, 松本 健郎

    年次大会   2017   S0210202   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2017.s0210202

    CiNii Research

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  • Positive Allosteric Modulation of the Calcium-sensing Receptor by Physiological Concentrations of Glucose 査読

    Johan Medina, Yuko Nakagawa, Masahiro Nagasawa, Anny Fernandez, Kazushige Sakaguchi, Tetsuya Kitaguchi, Itaru Kojima

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   291 ( 44 )   23126 - 23135   2016年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1074/jbc.M116.729863

    Web of Science

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  • Wide and high resolution tension measurement using FRET in embryo 査読

    Satoshi Yamashita, Takashi Tsuboi, Nanako Ishinabe, Tetsuya Kitaguchi, Tatsuo Michiue

    SCIENTIFIC REPORTS   6   28535   2016年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/srep28535

    Web of Science

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  • Intracellular bottom-up generation of targeted nanosensors for single-molecule imaging 査読

    Yanyan Hou, Satoshi Arai, Tetsuya Kitaguchi, Madoka Suzuki

    NANOSCALE   8 ( 6 )   3218 - 3225   2016年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/c5nr08012f

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  • Observations of intracellular tension dynamics of MC3T3-E1 cells during substrate adhesion using a FRET-based actinin tension sensor 査読

    Junfeng Wang, Masahiro Ito, Wenhao Zhong, Shukei Sugita, Tatsuo Michiue, Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi, Takeo Matsumoto

    Journal of Biomechanical Science and Engineering   11 ( 4 )   1 - 11   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1299/jbse.16-00504

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  • FRETセンサーによる胚全体にかかる張力の可視化

    山下 慧, 坪井 貴司, 北口 哲也, 道上 達男

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集   88回・38回   [1T17 - 04(1P0911)]   2015年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:(公社)日本生化学会  

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  • Low glucose-induced ghrelin secretion is mediated by an ATP-sensitive potassium channel 査読

    Manami Oya, Tetsuya Kitaguchi, Kazuki Harada, Rika Numano, Takahiro Sato, Masayasu Kojima, Takashi Tsuboi

    JOURNAL OF ENDOCRINOLOGY   226 ( 1 )   25 - 34   2015年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1530/JOE-15-0090

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  • Integrative function of adrenaline receptors for glucagon-like peptide-1 exocytosis in enteroendocrine L cell line GLUTag 査読

    Kazuki Harada, Tetsuya Kitaguchi, Takashi Tsuboi

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   460 ( 4 )   1053 - 1058   2015年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.03.151

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  • Genetically-Encoded Yellow Fluorescent cAMP Indicator with an Expanded Dynamic Range for Dual-Color Imaging 査読

    Haruki Odaka, Satoshi Arai, Takafumi Inoue, Tetsuya Kitaguchi

    PLOS ONE   9 ( 6 )   e100252   2014年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0100252

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  • Vesicular nucleotide transporter is involved in ATP storage of secretory lysosomes in astrocytes

    Manami Oya, Tetsuya Kitaguchi, Yu Yanagihara, Rika Numano, Masaki Kakeyama, Kazuya Ikematsu, Takashi Tsuboi

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   438 ( 1 )   145 - 151   2013年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.07.043

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  • Visualization of an endogenous retinoic acid gradient across embryonic development

    Satoshi Shimozono, Tadahiro Iimura, Tetsuya Kitaguchi, Shin-ichi Higashijima, Atsushi Miyawaki

    NATURE   496 ( 7445 )   363 - +   2013年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature12037

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  • Extracellular calcium influx activates adenylate cyclase 1 and potentiates insulin secretion in MIN6 cells

    Tetsuya Kitaguchi, Manami Oya, Yoshiko Wada, Takashi Tsuboi, Atsushi Miyawaki

    BIOCHEMICAL JOURNAL   450   365 - 373   2013年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1042/BJ20121022

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  • The G protein-coupled receptor family C group 6 subtype a (GPRC6A) receptor is involved in amino acid-induced glucagon-like peptide-1 secretion from GLUTag cells

    Manami Oya, Tetsuya Kitaguchi, Ramona Pais, Frank Reimann, Fiona Gribble, Takashi Tsuboi

    Journal of Biological Chemistry   288 ( 7 )   4513 - 4521   2013年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1074/jbc.M112.402677

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  • Small GTPase Cdc42 modulates the number of exocytosis-competent dense-core vesicles in PC12 cells. 査読

    Sato M, Kitaguchi T, Numano R, Ikematsu K, Kakeyama M, Murata M, Sato K, Tsuboi T

    Biochem. Biophys. Res. Commun.   30   254 - 269   2013年

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    記述言語:英語  

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  • The small GTPase Cdc42 modulates the number of exocytosis-competent dense-core vesicles in PC12 cells

    Mai Sato, Tetsuya Kitaguchi, Rika Numano, Kazuya Ikematsu, Masaki Kakeyama, Masayuki Murata, Ken Sato, Takashi Tsuboi

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS   420 ( 2 )   417 - 421   2012年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.03.010

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  • Release of TNF-alpha from macrophages is mediated by small GTPase Rab37

    Ryoichi Mori, Kazuya Ikematsu, Tetsuya Kitaguchi, Sang E. Kim, Momoko Okamoto, Takuya Chiba, Atsushi Miyawaki, Isao Shimokawa, Takashi Tsuboi

    EUROPEAN JOURNAL OF IMMUNOLOGY   41 ( 11 )   3230 - 3239   2011年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/eji.201141640

    Web of Science

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  • Duration of fusion pore opening and the amount of hormone released are regulated by myosin II during kiss-and-run exocytosis

    Ryo Aoki, Tetsuya Kitaguchi, Manami Oya, Yu Yanagihara, Mai Sato, Atsushi Miyawaki, Takashi Tsuboi

    BIOCHEMICAL JOURNAL   429   497 - 504   2010年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1042/BJ20091839

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  • Age-dependent Preferential Dense-Core Vesicle Exocytosis in Neuroendocrine Cells Revealed by Newly Developed Monomeric Fluorescent Timer Protein

    Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi, Satoshi Karasawa, Mitsunori Fukuda, Atsushi Miyawaki

    MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL   21 ( 1 )   87 - 94   2010年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1091/mbc.E09-08-0722

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  • Illuminating cell-cycle progression in the developing zebrafish embryo

    Mayu Sugiyama, Asako Sakaue-Sawano, Tadahiro Iimura, Kiyoko Fukami, Tetsuya Kitaguchi, Koichi Kawakami, Hitoshi Okamoto, Shin-ichi Higashijima, Atsushi Miyawaki

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   106 ( 49 )   20812 - 20817   2009年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1073/pnas.0906464106

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  • Transcriptional regulation of a myeloid-lineage specific gene lysozyme C during zebrafish myelopoiesis

    Tetsuya Kitaguchi, Koichi Kawakami, Atsuo Kawahara

    MECHANISMS OF DEVELOPMENT   126 ( 5-6 )   314 - 323   2009年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.mod.2009.02.007

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  • Cell signaling: IP3 receptor types 2 and 3 mediates exocrine secretion underlying energy metabolism 査読

    Akira Futatsugi, Takeshi Nakamura, Maki K. Yamada, Etsuko Ebisui, Kyoko Nakamura, Kelko Uchida, Tetsuya Kitaguchi, Hiromi Takashi-Iwanaga, Tetsuo Noda, Jun Aruga, Katsuhiko Mikoshiba

    Science   309 ( 5744 )   2232 - 2234   2005年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1126/science.1114110

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  • Xenopus Brachyury regulates mesodermal expression of Zic3, a gene controlling left-right asymmetry 査読

    Tetsuya Kitaguchi, Kiyomi Mizugishi, Minoru Hatayama, Jun Aruga, Katsuhiko Mikoshiba

    Development Growth and Differentiation   44 ( 1 )   55 - 61   2002年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1046/j.1440-169x.2002.00624.x

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  • Characterization of liposomes carrying von Willebrand factor-binding domain of platelet glycoprotein Ibα: A potential substitute for platelet transfusion 査読

    Tetsuya Kitaguchi, Mitsuru Murata, Kaori Iijima, Kaeko Kamide, Takashi Imagawa, Yasuo Ikeda

    Biochemical and Biophysical Research Communications   261 ( 3 )   784 - 789   1999年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Academic Press Inc.  

    DOI: 10.1006/bbrc.1999.1088

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  • Characterization of cDNA encoding full-length mouse platelet glycoprotein IX 査読

    T. Kitaguchi, M. Murata, H. Ambo, Y. Ikeda

    Blood Coagulation and Fibrinolysis   9 ( 4 )   381 - 385   1998年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Characterization of the gene encoding mouse platelet glycoprotein Ibβ 査読

    Tetsuya Kitaguchi, Mitsuru Murata, Hironobu Anbo, Takanori Moriki, Yasuo Ikeda

    Thrombosis Research   87 ( 2 )   235 - 244   1997年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/S0049-3848(97)00123-0

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  • Expression and functional characterization of an abnormal platelet membrane glycoprotein Ibα (Met239 → Val) reported in patients with platelet-type yon Willebrand Disease 査読

    Takanori Moriki, Mitsuru Murata, Tetsuya Kitaguchi, Hironobu Anbo, Makoto Handa, Kiyoaki Watanabe, Hoyu Takahashi, Yasuo Ikeda

    Blood   90 ( 2 )   698 - 705   1997年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • High shear stress attenuates agonist-induced, glycoprotein IIb/IIIa-mediated platelet aggregation when von Willebrand factor binding to glycoprotein Ib/IX is blocked 査読

    Kaori Iijima, Mitsuru Murata, Kosei Nakamura, Tetsuya Kitaguchi, Makoto Handa, Kiyoaki Watanabe, Yoshihiro Fujimura, Akira Yoshioka, Yasuo Ikeda

    Biochemical and Biophysical Research Communications   233 ( 3 )   796 - 800   1997年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Academic Press Inc.  

    DOI: 10.1006/bbrc.1997.6554

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  • Establishment and characterization of transgenic mice expressing human platelet glycoprotein Ibα 査読

    Tetsuya Kitaguchi, Mitsuru Murata, Takashi Kuramochi, Kimio Kobayashi, Mamoru Ito, Yoshito Ueyama, Tatsuji Nomura, Ken Hikichi, Yoshitaka Miyakawa, Makoto Handa, Yoshiki Hiraoka, Sadakazu Aiso, Yasuo Ikeda

    Biochemical and Biophysical Research Communications   220 ( 2 )   418 - 424   1996年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Academic Press Inc.  

    DOI: 10.1006/bbrc.1996.0420

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MISC

  • 蛍光タンパク質センサー 生体内のグルコース検出技術の進展と展望

    三田真理恵, 坪井貴司, 北口哲也

    月刊細胞   55 ( 5 )   2023年

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  • 酵母細胞表層提示系を用いた抗ヒト血清アルブミン(HSA)ナノ抗体由来“mini Q-body”の選択

    井上暁人, 安田貴信, 村上明一, 北口哲也, 上田宏

    化学工学会秋季大会研究発表講演要旨集(CD-ROM)   52nd   2021年

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  • リゾフォスファチジルイノシトールによるグルカゴン様ペプチド-1分泌機構

    原田 一貴, 北口 哲也, 神谷 泰智, Kyaw Aung, 中村 和昭, 太田 邦史, 坪井 貴司

    生命科学系学会合同年次大会   2017年度   [2AT12 - 0395)]   2017年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:生命科学系学会合同年次大会運営事務局  

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  • 蛍光免疫センサーQ-body迅速構築のための新しい戦略

    上田宏, 三宅千絢, 塚原知也, 高橋昌樹, 児島智樹, 鄭熙陳, 北口哲也, 董金華, 大橋広行

    化学工学会秋季大会研究発表講演要旨集(CD-ROM)   49th   2017年

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  • 1C14 FRETに基づく張力センサの評価に関する研究(OS2-1:細胞・分子のバイオメカニクス(1))

    鐘 文浩, 道上 達男, 坪井 貴司, 北口 哲也, 松本 健郎

    バイオエンジニアリング講演会講演論文集   2015 ( 27 )   103 - 104   2015年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    CiNii Books

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  • Age-dependent preferential secretory vesicle exocytosis in neuroendocrine cells

    Takashi Tsuboi, Tetsuya Kitaguchi, Satoshi Karasawa, Mitsunori Fukuda, Atsushi Miyawaki

    JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES   60   S11 - S11   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

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  • Myosin II modulates fusion pore opening period via cortical F-actin reorganization

    Ryo Aoki, Tetsuya Kitaguchi, Atsushi Miyawaki, Takashi Tsuboi

    JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES   60   S176 - S176   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

    Web of Science

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  • Myosin II modulates a size of exocytotic fusion pore in neuroendocrine cells

    Ryo Aoki, Tetsuya Kitaguchi, Atsushi Miyawaki, Takashi Tsuboi

    NEUROSCIENCE RESEARCH   65   S220 - S221   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

    DOI: 10.1016/j.neures.2009.09.1231

    Web of Science

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  • MYOSIN II REGULATES "KISS-AND-RUN" DENSE-CORE EXOCYTOSIS REVEALED BY TOTAL INTERNAL REFLECTION FLUORESCENCE MICROSCOPY

    Ryo Aoki, Tetsuya Kitaguchi, Takashi Tsuboi

    JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES   59   301 - 301   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 薬物スクリーニングに適した催眠剤ザレプロンに対するQuenchbody作製

    研究課題/領域番号:20251205  2025年4月 - 2026年3月

    物質・デバイス領域共同研究拠点  基盤共同研究

    平田香子, 安田貴信, 朱博, 北口哲也

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  • 新規一分子ディスプレイ技術とナノポアシークエンシングを組み合わせたD-アミノ酸酸化酵素とトランスグルタミナーゼのタンパク質工学

    研究課題/領域番号:20251233  2025年4月 - 2026年3月

    物質・デバイス領域共同研究拠点  基盤共同研究

    ダムナニョヴィッチ ヤスミナ, 朱 博, 北口 哲也, 中野 秀雄

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  • 機械学習を活用したユニバーサルな基盤構造創出による蛍光免疫センサーの迅速開発

    研究課題/領域番号:24K01264  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    北口 哲也, 朱 博, 坪井 貴司, 鈴木 団

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    配分額:18460000円 ( 直接経費:14200000円 、 間接経費:4260000円 )

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  • AI 支援と構造解析を融合したスイッチ型抗体薬物複合体の超高速スクリーニング法の創成

    研究課題/領域番号:2023Y004  2024年4月 - 2025年3月

    ⼈と知と物質で未来を創るクロスオーバーアライアンス  若手フィージビリティスタディ共同研究 

    朱 博, 田畑 公次, 渡部 聡, 高田 悠里, 田口 真彦, 北口 哲也

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    資金種別:競争的資金

    配分額:1000000円

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  • 高基質特異性D-アミノ酸酸化酵素の指向性進化を目指した一分子ディスプレイ技術の開発

    研究課題/領域番号:20241220  2024年4月 - 2025年3月

    物質・デバイス領域共同研究拠点  基盤共同研究

    ダムナニョヴィッチ ヤスミナ, 朱 博, 北口 哲也, 中野 秀雄

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  • 腸内細菌代謝物による認知的柔軟性制御における消化管ホルモンを介した分子機構の解析

    研究課題/領域番号:23H03303  2023年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    坪井 貴司, 北口 哲也, 原田 一貴

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    配分額:18590000円 ( 直接経費:14300000円 、 間接経費:4290000円 )

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  • 腸内細菌代謝物による認知的柔軟性制御における消化管ホルモンを介した分子機構の解析

    研究課題/領域番号:23K27993  2023年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    坪井 貴司, 北口 哲也, 原田 一貴

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    配分額:18590000円 ( 直接経費:14300000円 、 間接経費:4290000円 )

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  • タンパク質の有向進化を目指した一分子ディスプレイ技術の開発

    研究課題/領域番号:20231204  2023年4月 - 2024年3月

    物質・デバイス領域共同研究拠点  基盤共同研究

    ダムナニョヴィッチ ヤスミナ, 朱 博, 北口 哲也, 中野 秀雄

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  • 両性花における動物を利用した他殖促進機構の構築原理

    研究課題/領域番号:22H05176  2022年6月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)  学術変革領域研究(A)

    伊藤 寿朗, 北口 哲也

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    配分額:103480000円 ( 直接経費:79600000円 、 間接経費:23880000円 )

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  • 腸内細菌代謝物による消化管ホルモン分泌制御機構の解明

    研究課題/領域番号:20H04121  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    坪井 貴司, 北口 哲也, 原田 一貴

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    配分額:17810000円 ( 直接経費:13700000円 、 間接経費:4110000円 )

    認知症や自閉スペクトラム症、また糖尿病や肥満症との関連が指摘されている腸内細菌代謝産物を、小腸内分泌細胞株およびマウスの消化管(小腸および大腸)に直接に投与し、消化管ホルモン(グルカゴン様ペプチド1(GLP-1)、グルコース依存性インスリン分泌刺激ポリペプチド(GIP))分泌への影響を検討した。解析の結果、消化管内分泌細胞へ腸内細菌代謝産物を消化管内分泌細胞に投与したところ、11種類の腸内細菌代謝物の投与によってGLP-1分泌が増強された。そこで、11種類の腸内細菌代謝産物をマウスの小腸へ直接投与したところ、6種類の腸内細菌代謝産物によって、GLP-1分泌が増強されることが分かった。一方、2種類の腸内細菌代謝産物では消化管ホルモン分泌が抑制された。一方、大腸への直接投与してもGLP-1分泌が増強されることはなかった。GLP-1分泌を促進した6種類の腸内細菌代謝産物の作用機序を明らかにするために、細胞内Ca2+および細胞内ATPの濃度測定を可能にした蛍光タンパク質センサーを小腸内分泌細胞株に遺伝子導入し、影響を受ける細胞内情報伝達経路の同定を試みた。さらに、細胞の代謝状態を可視化解析するための分子プローブも開発した。具体的には、細胞内のピルビン酸および乳酸の動態を高時間分解能で可視化解析するための緑色蛍光タンパク質を基盤とした単色輝度変化型乳酸センサーおよびピルビン酸センサーを開発した。開発した緑色乳酸センサーは、乳酸存在下で蛍光輝度が約5倍に、緑色ピルビン酸センサーは、ピルビン酸存在下で蛍光輝度が約3倍に上昇することが分かった。小腸内分泌細胞株に6種類の腸内細菌代謝産物を投与したところ、細胞内Ca2+とATP濃度上昇が観察された。一方、乳酸やピルビン酸濃度には変化が見られなかった。

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  • 生殖にともなう植物寿命決定システムの包括的理解

    研究課題/領域番号:18K19342  2018年6月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    伊藤 寿朗, 北口 哲也

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    配分額:6240000円 ( 直接経費:4800000円 、 間接経費:1440000円 )

    植物が死に至るメカニズムを解明するため、いつどこで老化が始まり、シグナル因子が誘導され、死に至るのかを可視化するため、プログラム細胞死の鍵となるレポーターを確立した。その結果、新たに茎頂のリブメリステムおよび成長の止まった花弁において、細胞死関連遺伝子が誘導されていることを見いだした。さらにRNA-seq解析を行い、茎頂における活性酸素のシグナル系、花弁におけるジャスモン酸シグナル系によるプログラム細胞死が誘導されていることを見いだした。これにより、生殖過程において老化と細胞死を積極的に活用することによって、植物の一生が制御されていることが明らかとなった。

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  • 植物幹細胞研究を加速させる植物ホルモンの高分解能検出

    研究課題/領域番号:18H04832  2018年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    北口 哲也

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    配分額:8580000円 ( 直接経費:6600000円 、 間接経費:1980000円 )

    ジベレリン(GA)は植物の成長や環境応答を誘引する重要な調節因子として働いている植物ホルモンであるが、生体内のGAの濃度勾配や輸送の機構は未解明な部分が多い。そこで本研究では緑色蛍光タンパク質と抗体を基盤としたGAの濃度変化を検出するプローブ(GA-Flashbody)を開発することを目指した。タンパク質を精製し、より詳細に解析したところ、GA結合に応答して蛍光輝度が約6倍に増加するGA-Flashbodyを獲得することができた。この蛍光プローブの励起スペクトルのピークは498 nm、蛍光スペクトルのピークは510 nmであり、GFPと同様の緑色の蛍光を示した。また濃度依存曲線からGA1、GA3、GA4に対するEC50を算出したところ、その値はそれぞれ30、50、7 nM程度であった。GA受容体 のGAに対する親和性から、数10 nMから数uM程度の濃度範囲でGAが生体内で存在すると推定され、GA-FlashbodyはGA濃度の低い組織での検出により適している。次に、自家蛍光の強い植物細胞に導入する前に動物細胞に導入し、生細胞でイメージングできるかどうかを検討した。HeLa細胞の細胞質と小胞体に発現させ、GA3を添加したところ、小胞体においては輝度上昇したが、細胞質では輝度上昇しなかった。これは、酸化的環境を持つ小胞体内に対して細胞質は還元的環境であり、抗体中のシステイン残基によるジスルフィド結合が十分に形成されず、プローブの機能が制限されているためと考えられた。以上の結果から、今後GA-Flashbodyの細胞内でのフォールディングを改善することで、植物細胞内におけるGA動態を可視化することができるようになると考えられる。

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  • 腸内細菌代謝産物による消化管ホルモン分泌調節メカニズムの解明

    研究課題/領域番号:17K08529  2017年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    坪井 貴司, 北口 哲也

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    配分額:4810000円 ( 直接経費:3700000円 、 間接経費:1110000円 )

    消化管ホルモンであるグルカゴン様ペプチド-1(GLP-1)は、小腸内分泌L細胞から分泌され、食餌由来成分や腸内細菌代謝産物により、分泌される。しかし、その詳細な制御機構は不明である。腸内細菌代謝産物の一種であるL-グルタミンを小腸内分泌L細胞に投与すると、GLP-1分泌が促進された。このL細胞には、味覚受容体の一種であるTAS1R3が発現していた。そこで、TAS1R3変異小腸内分泌L細胞を作成し、解析したところ、GLP-1分泌が抑制された。これらの結果から、TAS1R3が、L-グルタミンによるGLP-1分泌に重要な役割を担っていることが示唆された。

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  • 細胞内シグナルの多次元情報を獲得するマルチカラーバイオセンサー開発

    研究課題/領域番号:16K01922  2016年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    北口 哲也, 坪井 貴司, 上田 宏

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    配分額:4810000円 ( 直接経費:3700000円 、 間接経費:1110000円 )

    蛍光タンパク質を基盤とした遺伝子コード型単色のセンサーの開発に成功した。本研究課題により細胞内情報伝達物質であるcGMP、cAMP、代謝関連物質であるATP、グルコースの細胞内動態をリアルタイムで可視化できるようになった。これらのセンサーは緑、赤、青などの蛍光色をもっており、複数の分子の同時可視化へ適用できることから、相互作用や階層的機能相関を明らかにできるようになった。

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  • 花が咲く時に植物体で起きることーDeathホルモンはあるのか?

    研究課題/領域番号:15K14549  2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    伊藤 寿朗, 北口 哲也

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    本研究では、これまで申請者が独自に作製してきたトランスジェニック植物体を活用し、花が咲く時に植物体で起きるエピジェネティックおよびシグナル伝達系の変化を解析することにより、「Deathホルモン」―花からメリステムに至る新規シグナルの分子的実体やそのシグナル経路を同定することを目指して研究を行ってきた。最初に、遺伝学的、生化学的解析によりKNUタンパク質によるWUS遺伝子の抑制における二段階の転写抑制機構を見いだした。さらに、花が咲く時に起きるメリステム間のシグナル伝達を明らかにするために、カルシウム、ATP、植物ホルモンをリアルタイムで定量性をもって検出するためのバイオセンサーを作出した。

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  • グレリン分泌細胞における体内エネルギー量認識機構の解明

    研究課題/領域番号:26460289  2014年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    坪井 貴司, 北口 哲也, 太田 邦史

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    配分額:5070000円 ( 直接経費:3900000円 、 間接経費:1170000円 )

    グレリンは、空腹時に胃のX/A様細胞から分泌され、摂食やグルコース負荷によりその分泌が抑制される。しかし、グレリン分泌の詳細な制御機構は明らかになっていない。そこで本研究では、グレリン産生細胞株であるマウスMGN3-1細胞を用いて、分泌を制御する分子メカニズムの解明を試みた。解析の結果、グルコース濃度低下によって細胞内ATP産生量が低下し、その結果ATP感受性K+チャネルが開口し、膜電位が過分極する。そして、過分極によって活性化する電位依存性Ca2+チャネルが開口することで細胞内にCa2+が流入し、グレリン分泌が起こることを見出した。

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  • 神経細胞の移動と配置情報受容の同時可視化

    研究課題/領域番号:22790197  2010年 - 2011年

    科学研究費助成事業(独立行政法人理化学研究所)  科学研究費助成事業(若手研究(B))  若手研究(B)

    北口 哲也

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    資金種別:競争的資金

    配分額:4030000円

    本研究は、新規プローブを開発し、'いつ'、'どこで'神経細胞がリーリンシグナルを受容しているのかを明らかにすることが目的です。私は、Dab1がリン酸化されるとSH2ドメインと結合することを利用して、CFPとYFPを近接させ、紫色(440nm)の光で励起したときに、水色(480nm)の蛍光が黄色(530nm)へ変化するプローブを作製し、7%程度のレシオの変化率を達成しました。

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  • 血液・血管の発生分化機構と生体内動態の解明

    研究課題/領域番号:19790149  2007年 - 2008年

    科学研究費助成事業(京都大学)  科学研究費助成事業(若手研究(B))  若手研究(B)

    北口 哲也

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    資金種別:競争的資金

    配分額:3780000円

    赤血球、リンパ球系細胞、ミエロイド系細胞など異なる機能を有する血液細胞は、共通の造血幹細胞から発生してくると考えられているが、その分子メカニズムは十分に理解されていない。私はミエロイド系細胞がどのような転写因子により制御され発生分化してくるのかをミエロイド特異的遺伝子であるlysozyme Cのプロモーターを用いて、さまざまな転写因子の強制発現と機能阻害をすることにより明らかにした。

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  • IP3受容体の機能および構造の解析

    研究課題/領域番号:98J04895  1998年 - 2000年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    北口 哲也

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    配分額:2700000円 ( 直接経費:2700000円 )

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  • グルコース非依存的エネルギー産生機構による細胞生理機能の解明

    科学研究費助成事業(早稲田大学)  科学研究費助成事業(基盤研究(C))  基盤研究(C)

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    資金種別:競争的資金

    配分額:5070000円

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