スフィンゴ脂質代謝酵素の解析
キーワード:スフィンゴ脂質 酵素 セラミド
2003.04.
沖野 望(おきの のぞむ) | データ更新日:2024.04.08 |
主な研究テーマ
海洋生物資源の高度利用に関する研究
キーワード:高度不飽和脂肪酸、脂質結合タンパク質
2003.04.
キーワード:高度不飽和脂肪酸、脂質結合タンパク質
2003.04.
従事しているプロジェクト研究
ラビリンチュラ類を用いた機能性脂質の生産基盤の構築と活用
2014.08~2017.03, 代表者:伊東 信, 九州大学, 平成26年度農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業委託事業.
2014.08~2017.03, 代表者:伊東 信, 九州大学, 平成26年度農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業委託事業.
研究業績
主要著書
1. | 沖野 望、伊東 信, 原核生物のスフィンゴ脂質分解酵素とその利用 セラミド研究の新展開〜基礎から応用へ〜, セラミド研究会編 食品化学新聞社, pp 179-185, 2019.05. |
2. | 沖野 望, 生物機能の新展開, 日本食品出版, pp93-102, 2000.06. |
主要原著論文
1. | Nyunoya, Hayato; Ishibashi, Yohei; Ito, Makoto; Okino, Nozomu, Significance of mitochondrial fatty acid β-oxidation for the survivability of Aurantiochytrium limacinum ATCC MYA-1381 during sugar starvation., Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 10.1093/bbb/zbac141, 86, 11, 1524-1535, 2022.10. |
2. | Ikumi Endo, Takashi Watanabe, Tomofumi Miyamoto, Hatsumi Monjusho-Goda, Junichiro Ohara, Masahiro Hayashi, Yoichiro Hama, Yohei Ishibashi, Nozomu Okino, Makoto Ito, C4-monomethylsterol β-glucoside and its synthase in Aurantiochytrium limacinum mh0186, Glycobiology, 2021 Jul 5;cwab070. doi: 10.1093/glycob/cwab070., 2021.11. |
3. | Nyunoya, Hayato; Noda, Tatsuki; Kawamoto, You; Hayashi, Yasuhiro; Ishibashi, Yohei; Ito, Makoto; Okino, Nozomu, Lack of increment 5 Desaturase Activity Impairs EPA and DHA Synthesis in Fish Cells from Red Sea Bream and Japanese Flounder, MARINE BIOTECHNOLOGY, 10.1007/s10126-021-10040-9, 23, 3, 472-481, 2021.06. |
4. | Nozomu Okino, Mengbai Li, Qingjun Qu, Tomoko Nakagawa, Yasuhiro Hayashi, Mitsufumi Matsumoto, Yohei Ishibashi, Makoto Ito, Two bacterial glycosphingolipid synthases responsible for the synthesis of glucuronosylceramide and alpha-galactosylceramide, Journal of Biological Chemistry, 10.1074/jbc.RA120.013796, 295, 31, 10709-10725, 2020.07, [URL], Bacterial glycosphingolipids such as glucuronosylceramide and galactosylceramide have been identified as ligands for invariant natural killer T cells and play important roles in host defense. However, the glycosphingolipid synthases required for production of these ceramides have not been well-characterized. Here, we report the identification and characterization of glucuronosylceramide synthase (ceramide UDP-glucuronosyltransferase [Cer-GlcAT]) in Zymomonas mobilis, a Gram-negative bacterium whose cellular membranes contain glucuronosylceramide. On comparing the gene sequences that encode the diacylglycerol GlcAT in bacteria and plants, we found a homologous gene that is widely distributed in the order Sphingomonadales in the Z. mobilis genome. We first cloned the gene and expressed it in Escherichia coli, followed by protein purification using nickel-Sepharose affinity and gel filtration chromatography. Using the highly enriched enzyme, we observed that it has high glycosyltransferase activity with UDP-glucuronic acid and ceramide as sugar donor and acceptor substrate, respectively. Cer-GlcAT deletion resulted in a loss of glucuronosylceramide and increased the levels of ceramide phosphoglycerol, which was expressed in WT cells only at very low levels. Furthermore, we found sequences homologous to Cer-GlcAT in Sphingobium yanoikuyae and Bacteroides fragilis, which have been reported to produce glucuronosylceramide and α-galactosylceramide, respectively. We expressed the two homologs of the cer-glcat gene in E. coli and found that each gene encodes Cer-GlcAT and Cer-galactosyltransferase, respectively. These results contribute to the understanding of the roles of bacterial glycosphingolipids in host-bacteria interactions and the function of bacterial glycosphingolipids in bacterial physiology.. |
5. | Nozomu Okino, Hiroyoshi Wakisaka, Yohei Ishibashi, Makoto Ito, Visualization of Endoplasmic Reticulum and Mitochondria in Aurantiochytrium limacinum by the Expression of EGFP with Cell Organelle-Specific Targeting/Retaining Signals, Marine Biotechnology, 10.1007/s10126-018-9795-7, 1-11, 2018.01, [URL]. |
6. | Nozomu Okino, Makoto Ito, Molecular mechanism for sphingosine-induced Pseudomonas ceramidase expression through the transcriptional regulator SphR, Scientific Reports, 6, 38797, 2016.12. |
7. | Inoue T, Okino N, Kakuta Y, Hijikata A, Okano H, Goda HM, Tani M, Sueyoshi N, Kambayashi K, Matsumura H, Kai Y, Ito M., Mechanistic insights into the hydrolysis and synthesis of ceramide by neutral ceramidase., J Biol Chem, 284(14):9566-9577, 2009.04. |
8. | N. Okino and M. Ito, Ceramidase Enhances Phospholipase C-induced Hemolysis by Pseudomonas aeruginosa, J. Biol. Chem. , 282, 6021-6030, 2007.03. |
9. | H. Monjusho, N. Okino, M. Tani, M. Maeda, M. Yoshida, and M. Ito, A Neutral Ceramidase Homologue of Dictyostelium discoideum Exhibits an Acidic pH Optimum, Biochem. J., 10.1042/BJ20030652, 376, 473-479, 376, pp473-479, 2003.12. |
10. | X. He, N. Okino, R. Dhami, A. Dagan, S. Gatt, H. Schulze, K. Sandhoff, and E. H. Schuchman, Purification and Characterization of Recombinant, Human Acid Ceramidase, J. Biol. Chem., 278, pp32978-32986, 2003.08. |
11. | N. Okino, X. He, S. Gatt, K. Sandhoff, M. Ito, and E. H. Schuchman, The Reverse Activity of Human Acid Ceramidase, J. Biol. Chem., 10.1074/jbc.M303310200, 278, 32, 29948-29953, 278, pp29948-29953, 2003.08. |
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
主要学会発表等
作品・ソフトウェア・データベース等
1. | Nozomu Okino, Makoto Ito, 日本糖鎖科学統合データベース JCGGDB GlycoPOD (GlycoScience Protocol Online Database) , 2012.03 Hydrolysis of ceramide by ceramidase (CDase) and measurement of CDase activity Hydrolysis of glycosphingolipids by a sphingolipid ceramide N-deacylase (SCDase), [URL]. |
2. | Nozomu Okino, Makoto Ito, 日本糖鎖科学統合データベース JCGGDB GlycoPOD (GlycoScience Protocol Online Database) , 2010.06 Extraction of glycolipids Thin-layer chromatography (TLC) Quantitative determination of ceramide Quantitative determination of sphingomyelin , [URL]. |
学会活動
学協会役員等への就任
2019.06~2033.03, スフィンゴテラピィ研究会, 組織委員.
2022.09~2033.03, 日本生化学会, 評議員.
2022.04~2024.03, セラミド研究会, 運営委員.
2022.01~2025.12, 日本脂質生化学会, 幹事.
2020.09~2023.08, 日本生化学会, 「生化学」誌企画委員.
2019.09, 日本生化学会九州支部, 評議員.
2017.12~2019.12, 日本生化学会九州支部, 事務局.
2015.04~2023.03, 蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム, 世話人.
2010.12, FCCA:Forum of Carbohydrates Coming of Age, 幹事.
2003.02~2023.01, 日本農芸化学会西日本支部, 支部参与.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2021.11.03~2021.11.05, 第94回 日本生化学会, シンポジウムオーガナイザー、座長(Chairmanship).
2021.10.27~2021.10.29, 第40回 日本糖質学会年会, 座長.
2021.10.27~2021.10.29, 第40回 日本糖質学会年会, 世話人.
2020.05.14~2020.05.15, 第62回 日本脂質生化学会, ミニシンポジウムオーガナイザー、座長.
2020.03.25~2020.03.28, 日本農芸化学会2020年度大会, シンポジウムオーガナイザー、座長(Chairmanship).
2019.03.01~2020.05.29, 日本農芸化学会2020年度大会, 実行委員.
2020.01.25~2020.01.25, 2019年度 農芸化学会西日本支部例会, 座長(Chairmanship).
2019.09.05~2019.09.07, 第43回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム, 座長(Chairmanship).
2019.07.04~2019.07.05, 第61回 日本脂質生化学会, 座長.
2019.06.08~2019.06.09, 2019年度 日本生化学会九州支部例会, 座長.
2018.08.29~2018.08.31, 第42回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム, 座長(Chairmanship).
2018.06.30~2018.07.01, 平成30年度 日本生化学会九州支部例会, 実行委員.
2018.05.31~2018.06.01, 第60回日本脂質生化学会, 座長(Chairmanship).
2018.06.09~2018.06.09, 平成30年度 比較グライコーム研究会, 座長(Chairmanship).
2018.01.20~2018.01.20, 2017年度 農芸化学会西日本支部例会, 座長(Chairmanship).
2017.12.06~2017.12.09, 2017年度 生命科学系学会合同年次大会(ConBio 2017)フォーラム, オーガナ−ザー・座長(Chairmanship).
2017.11.18~2017.11.18, 第26回 WSフォーラム, 座長(Chairmanship).
2017.08.31~2017.09.02, 第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム, 座長(Chairmanship).
2017.06.10~2017.06.10, 平成29年度 比較グライコーム研究会, 座長(Chairmanship).
2017.06.15~2017.06.16, 第59回 日本脂質生化学会, 座長(Chairmanship).
2015.05.28~2015.05.29, 第57回 日本脂質生化学会, 座長(Chairmanship).
2015.05.16~2015.05.17, 平成27年度 日本生化学会九州支部例会, 座長(Chairmanship).
2014.10.15~2014.10.18, 第87回 日本生化学会大会, 座長(Chairmanship).
2014.09.19~2014.09.22, 平成26年度 日本水産学会秋季大会, 座長(Chairmanship).
2014.06.06~2014.06.07, 第56回 日本脂質生化学会, 座長(Chairmanship).
2014.05.17~2014.05.18, 平成26年度 日本生化学会九州支部例会, 座長(Chairmanship).
2013.09.11~2013.09.13, 第86回 日本生化学会大会, 座長(Chairmanship).
2013.05.18~2013.05.19, 平成25年度 日本生化学会九州支部例会, 座長(Chairmanship).
2013.01.26~2013.01.26, 平成24年度 日本水産学会九州支部大会, 座長(Chairmanship).
2012.12.14~2012.12.16, 第85回 日本生化学会大会, 座長(Chairmanship).
2012.06.07~2012.06.08, 第54回 日本脂質生化学会, 座長(Chairmanship).
2009.10.30~2009.10.31, 2009年 日本農芸化学会 合同支部大会, 座長(Chairmanship).
2009.05.15~2009.05.16, 平成21年度 日本生化学会九州支部例会, 座長(Chairmanship).
2009.03.29~2009.03.30, 農芸化学Frontiersシンポジウム, 座長(Chairmanship).
2009.03.27~2009.03.29, 日本農芸化学会, 座長(Chairmanship).
2008.09.19~2008.09.20, 日本農芸化学会2008年度西日本支部大会, 座長(Chairmanship).
2008.05.17~2008.05.18, 平成20年度日本生化学会九州支部例会, 座長(Chairmanship).
2008.03.26~2008.03.29, 日本農芸化学会, 座長(Chairmanship).
2007.08.01~2007.08.03, 日本糖質学会, 座長(Chairmanship).
2007.06.05~2007.06.06, 日本脂質生化学会, 座長(Chairmanship).
2006.05.20~2006.05.21, 平成18年度日本生化学会九州支部例会, 座長(Chairmanship).
2004.03.28~2004.03.31, 2004年度日本農芸化学会, 座長(Chairmanship).
2014.09.19~2014.09.22, 平成26年度日本水産学会秋季大会, 実行委員.
2012.09.21~2012.09.21, FCCAセミナー/FCCAグライコサイエンス若手フォーラム2012, 代表幹事.
2012.06.07~2012.06.08, 第54回 日本脂質生化学会, 世話人.
2009.03.29~2009.03.30, 第17回 農芸化学Frontiersシンポジウム, シンポジウム委員.
2009.03.27~2009.03.29, 日本農芸化学会2009年度大会, 大会実行委員.
2007.08.01~2007.08.03, 第27回 日本糖質学会, 世話人.
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2020.09~2023.08, 生化学, 国内, 企画委員.
2010.12~2018.12, TIGG(Trends in Glycoscience and Glycotechnology), 国際, 編集委員.
学術論文等の審査
年度 | 外国語雑誌査読論文数 | 日本語雑誌査読論文数 | 国際会議録査読論文数 | 国内会議録査読論文数 | 合計 |
---|---|---|---|---|---|
2022年度 | 7 | 2 | 0 | 0 | 9 |
2021年度 | 9 | 4 | 0 | 0 | 13 |
2020年度 | 4 | 0 | 0 | 0 | 4 |
2019年度 | 7 | 0 | 0 | 0 | 7 |
2018年度 | 2 | 1 | 0 | 0 | 3 |
2017年度 | 3 | 0 | 0 | 0 | 3 |
2016年度 | 6 | 0 | 0 | 0 | 6 |
2015年度 | 5 | 0 | 0 | 0 | 5 |
2014年度 | 3 | 0 | 0 | 0 | 3 |
2013年度 | 4 | 0 | 0 | 0 | 4 |
2012年度 | 4 | 0 | 0 | 0 | 4 |
2011年度 | 3 | 0 | 0 | 0 | 3 |
2010年度 | 5 | 0 | 0 | 0 | 5 |
2009年度 | 5 | 0 | 0 | 0 | 5 |
2008年度 | 4 | 0 | 0 | 0 | 4 |
2004年度 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
2003年度 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
Hanwha Resort, Haeundae Busan, Korea, Korea, 2019.11~2019.11.
ETH Zurich, Switzerland, 2017.09~2017.09.
ハワイ大学マノア校, UnitedStatesofAmerica, 2016.03~2016.03.
Mount Sinai School of Medicine, UnitedStatesofAmerica, 2008.01~2008.02.
Turk, Finland, 2007.09~2007.09.
Mount Sinai School of Medicine, UnitedStatesofAmerica, 2003.09~2003.10.
受賞
HK創造性開発賞 最優秀賞, 2012.03.
第11回 酵素応用シンポジウム研究奨励賞, 天野エンザイム株式会社, 2010.06.
第3回 農学研究院賞, 九州大学大学院農学研究院, 2008.12.
平成20年度 日本生化学会九州支部学術奨励賞, 日本生化学会九州支部, 2008.05.
平成20年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞, 文部科学省, 2008.04.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2022年度~2024年度, 基盤研究(B), 代表, 細菌に見出した新規糖脂質合成酵素の反応マシナリーの解明とその応用.
2019年度~2021年度, 基盤研究(B), 代表, 細菌由来のグルクロン酸含有糖脂質の生物機能と合成マシナリーの解明.
2018年度~2019年度, 挑戦的研究(萌芽), 代表, 脂質生産に特化したスーパースラウストキトリッドの創成.
2015年度~2017年度, 基盤研究(C), 代表, 細菌由来の新奇糖脂質合成酵素の機能解析.
2012年度~2014年度, 基盤研究(B), 分担, 真菌類の糖脂質代謝酵素の構造と機能に関する研究.
2011年度~2013年度, 基盤研究(C), 代表, 緑膿菌における新規脂質シグナルの解析とその生物機能の解明.
2009年度~2011年度, 基盤研究(B), 分担, スフィンゴ糖脂質代謝マシーナリの構造と機能及び応用に関する研究.
2007年度~2008年度, 若手研究(B), 代表, 病原細菌セラミダーゼの機能解析及び構造機能相関の解明.
2004年度~2005年度, 若手研究(B), 代表, 細菌セラミダーゼの機能解析.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2022年度~2023年度, 発酵研究所 2022年度 一般研究助成, 代表, 細菌スフィンゴ糖脂質の⾼度利⽤を⽬指した研究基盤の構築.
2022年度~2022年度, 水谷糖質科学振興財団 第29回研究助成, 代表, 細菌スフィンゴ糖脂質の合成マシナリーの解明とその利用に向けた基盤研究.
2021年度~2021年度, 日本応用酵素協会 2021年度 酵素研究助成 研究助成金, 代表, NKT細胞を活性化するスフィンゴ糖脂質の機能解明を目指した糖脂質合成酵素の開発.
2016年度~2021年度, AMED 革新的先端研究開発支援事業 ユニットタイプ「画期的医薬品等の創出をめざす脂質の生理活性と機能の解明」研究領域, 分担, 病原体糖脂質を介する新たな宿主免疫賦活機構の解明と感染症治療への応用.
2014年度~2016年度, 平成26年度農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業委託事業, 分担, ラビリンチュラ類を用いた機能性脂質の生産基盤の構築と活用.
2009年度~2010年度, 水谷糖質科学振興財団, 代表, オリジナルなスフィンゴ糖脂質分解酵素の構造生物学.
2004年度~2004年度, 上原記念生命科学財団, 代表, 緑膿菌セラミダーゼの機能解析.
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