2025/06/18 更新

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カクタ ヨシミツ
角田 佳充
KAKUTA YOSHIMITSU
所属
農学研究院 生命機能科学部門 教授
生物資源環境科学府 生命機能科学専攻(併任)
農学部 生物資源環境学科(併任)
職名
教授
連絡先
メールアドレス
プロフィール
現在まで一貫して蛋白質の構造と機能に関する研究に従事している。主に、スルホトランスフェラーゼ(硫酸転移酵素:sulfotransferase)、糖転移酵素、糖質分解酵素、RNA関連酵素についての構造生物学的研究(X線結晶構造解析とCryoEM解析)を行っている。これらの蛋白質の様々な状態の立体構造を決定するとともに、それらの変異体を含めた解析を行い、酵素反応メカニズムと基質特異性の構造基盤を明らかにしてきた。また、それらの情報を生かして、改変酵素を用いた新たな生理活性物質合成に関する研究も進めている。
外部リンク

研究分野

  • ライフサイエンス / 構造生物化学

学位

  • 理学(博士)

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 硫酸転移酵素、糖関連酵素、RNA関連酵素、抗体の構造生物学

    研究キーワード: 構造生物学、結晶構造解析、硫酸転移酵素、糖転移酵素、RNase P

    研究期間: 1995年4月

受賞

  • 農芸化学奨励賞

    2007年3月   日本芸農芸化学会   X線結晶構造解析による酵素反応の分子機構に関する研究

論文

  • Structural insights into lab-coevolved RNA-RBP pairs and applications of synthetic riboswitches in cell-free system. 査読

    Fukunaga K, Teramoto T, Nakashima M, Ohtani T, Katsuki R, Matsuura T, Yokobayashi Y, Kakuta Y

    Nucleic acids research   53 ( 6 )   2025年3月   ISSN:0305-1048

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/nar/gkaf212

    PubMed

  • The strategy used by naïve anti-PEG antibodies to capture flexible and featureless PEG chains 査読

    Liu, YW; Mori, T; Ito, Y; Kuroki, K; Hayashi, S; Kohda, D; Shimizu, T; Ishida, T; Roffler, SR; Kaneko, MK; Kato, Y; Arimori, T; Teramoto, T; Takemura, K; Ishibashi, K; Katayama, Y; Maenaka, K; Kakuta, Y; Kitao, A; Mori, T

    JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE   380   396 - 403   2025年4月   ISSN:0168-3659 eISSN:1873-4995

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Controlled Release  

    Polyethylene glycol (PEG) is widely used as a standard stealth polymer, although the induction of anti-PEG antibodies and consequent effects have drawn attention in recent years. To date, several anti-PEG antibodies induced by PEG-modified proteins via the T cell-dependent (TD) pathway, in which affinity maturation occurs, have been reported. In contrast, structures of the naïve anti-PEG antibodies before affinity maturation have not been described in the literature. Here, to understand the details of the naïve anti-PEG antibodies capturing PEG, we studied a naïve anti-PEG antibody induced by a PEG-modified liposome in the absence of affinity maturation via the T cell-independent (TI) pathway. The mutation levels, structures as well as in vitro and in silico binding properties of TI and TD anti-PEG antibodies were compared. The TI anti-PEG antibody showed no mutation and a low binding affinity toward PEG, meanwhile, it allowed PEG chain sliding and weak interaction with the terminal group. Furthermore, the naïve anti-PEG antibodies may obtain high affinities by forming tunnel structures via minimal mutations. This research provides new insights into polymer–antibody interactions, which can facilitate the development of novel stealth polymers that can avoid antibody induction.

    DOI: 10.1016/j.jconrel.2025.02.001

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • Vacuolar sterol β-glucosidase EGCrP2/Sgl1 deficiency in <i><bold>Cryptococcus neoformans</bold></i>: Dysfunctional autophagy and Mincle-dependent immune activation as targets of novel antifungal strategies

    Watanabe, T; Nagai, M; Ishibashi, Y; Iwasaki, M; Mizoguchi, M; Nagata, M; Imai, T; Takato, K; Imamura, A; Kakuta, Y; Teramoto, T; Tani, M; Matsuda, J; Ishida, H; Yamasaki, S; Okino, N; Ito, M

    PLOS PATHOGENS   21 ( 4 )   e1013089   2025年4月   ISSN:1553-7366 eISSN:1553-7374

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    記述言語:英語   出版者・発行元:PLoS Pathogens  

    Cryptococcus neoformans (Cn) is a fungal pathogen responsible for cryptococcal meningitis, which accounts for 15% of AIDS-related deaths. Recent studies have shown that the absence of sterol β-glucosidase (EGCrP2, also known as Sgl1) in Cn significantly attenuates its virulence in a mouse infection model. However, the mechanisms underlying this virulence attenuation remain unclear. In this study, we observed a significant increase in dead cells after 3 days of culture of SGL1-deficient Cn (sgl1Δ, KO) at 37°C, compared with wild-type (WT) and SGL1-reconstituted Cn (sgl1Δ::SGL1, RE). qPCR analysis of WT, KO, and RE strains indicated that autophagy-related genes (ATGs) were significantly downregulated in KO strain. Atg8-dependent GFP translocation to the vacuole was significantly delayed in KO strain under starvation conditions. This autophagy dysfunction was identified as the primary cause of the increased cell death observed in KO strain under nitrogen starvation conditions at 37°C. EGCrP2/Sgl1 is predominantly localized in the vacuoles of Cn, and its deletion results in the accumulation of not only ergosterol β-glucoside (EG), as previously reported, but also acylated EGs (AEGs). AEGs were much more potent than EG in activating the C-type lectin receptor Mincle in mice, rats, and humans. AEGs were released from KO strain via extracellular vesicles (EVs). Chemically synthesized 18:1-EG and EVs derived from KO strain, but not WT or RE strains, enhanced cytokine production in murine and human dendritic cells. AEG-dependent cytokine production was markedly reduced in dendritic cells from Mincle-deficient mice, and the number of KO strain in lung tissue from Mincle-deficient mice was substantially higher than wild-type mice on day 3 after infection. Intranasal administration of acylated sitosterol β-glucoside increased Mincle expression and cytokine production and reduced the Cn burden in lung tissue of Cn-infected mice. These findings suggest that autophagy dysfunction in KO strain and the host innate immune response via the AEG-dependent Mincle activation are critical in reducing Cn virulence in mice.

    DOI: 10.1371/journal.ppat.1013089

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • Substrate binding and catalytic mechanism of UDP-α-D-galactofuranose: β-galactofuranoside β-(1→5)-galactofuranosyltransferase GfsA 査読

    Oka, T; Okuno, A; Hira, D; Teramoto, T; Chihara, Y; Hirata, R; Kadooka, C; Kakuta, Y

    PNAS NEXUS   3 ( 11 )   pgae482   2024年11月   eISSN:2752-6542

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   出版者・発行元:PNAS Nexus  

    UDP-α-D-galactofuranose (UDP-Galf): β-galactofuranoside β-(1→5)-galactofuranosyltransferase, known as GfsA, is essential in synthesizing β-(1→5)-galactofuranosyl oligosaccharides that are incorporated into the cell wall of pathogenic fungi. This study analyzed the structure and function of GfsA from Aspergillus fumigatus. To provide crucial insights into the catalytic mechanism and substrate recognition, the complex structure was elucidated with manganese (Mn2+), a donor substrate product (UDP), and an acceptor sugar molecule (β-galactofuranose). In addition to the typical GT-A fold domain, GfsA has a unique domain formed by the N and C termini. The former interacts with the GT-A of another GfsA, forming a dimer. The active center that contains Mn2+, UDP, and galactofuranose forms a groove structure that is highly conserved in the GfsA of Pezizomycotina fungi. Enzymatic assays using site-directed mutants were conducted to determine the roles of specific active-site residues in the enzymatic activity of GfsA. The predicted enzyme–substrate complex model containing UDP-Galf characterized a specific β-galactofuranosyltransfer mechanism to the 5'-OH of β-galactofuranose. Overall, the structure of GfsA in pathogenic fungi provides insights into the complex glycan biosynthetic processes of fungal pathogenesis and may inform the development of novel antifungal therapies.

    DOI: 10.1093/pnasnexus/pgae482

    Web of Science

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    PubMed

  • Crystal structure of activating sulfotransferase SgdX2 involved in biosynthesis of secondary metabolite sungeidine 査読 国際誌

    #Takahiro Mori, @Takamasa Teramoto, @Yoshimitsu Kakuta

    Biochemical and Biophysical Research Communications   2024年4月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2024.149891

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MISC

  • リボヌクレアーゼP(RNase P)の多様性・構造基盤と分子進化 査読

    @寺本岳大,#児安剛志、@角田佳充

    バイオサイエンスとインダストリー   2023年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • Crystal structure of endocrine-disrupting chemical bisphenol A and estrogen-related receptor γ 査読

    Ayami Matsushima, Takamasa Teramoto, Yoshimitsu Kakuta

    The Journal of Biochemistry   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1093/jb/mvab145

  • リボヌクレアーゼP(RNase P)の多様性とその構造基盤 査読

    @寺本岳大,#児安剛志、@角田佳充

    生化学(日本生化学会)   2021年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: doi:10.14952/SEIKAGAKU.2021.930857

  • 古細菌リボヌクレアーゼP構成タンパク質の結晶構造解析

    角田佳充、木村 誠

    日本結晶学会誌   2007年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • ヘパラン硫酸スルホトランスフェラーゼの構造生物学

    角田佳充、Lars C. Pedersen、根岸正彦

    蛋白質核酸酵素   2001年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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所属学協会

  • 日本生化学会

  • TIGG

  • 日本糖質学会

  • 日本生物物理学会

  • 日本結晶学会

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委員歴

  • 日本生化学会九州支部   評議員   国内

    2019年4月 - 2021年3月   

  • 日本糖質学会   評議員   国内

    2017年1月 - 2020年12月   

  • 日本農芸化学会西日本支部   幹事   国内

    2011年1月 - 現在   

  • 日本農芸化学会西日本支部   参与   国内

    2011年1月 - 2020年12月   

  • 日本農芸化学会西日本支部   幹事   国内

    2011年1月 - 2012年12月   

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 吸血生物が持つ血液凝固阻害タンパク質活性化の分子メカニズム解明

    研究課題/領域番号:24K09353  2024年 - 2026年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 抗凝血・抗炎症ポリペプチドの硫酸化機構の解明

    研究課題/領域番号:21K05384  2021年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 翻訳後修飾を行う植物タンパク質チロシン硫酸転移酵素の立体構造解析

    研究課題/領域番号:16K07273  2016年 - 2018年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 真核微生物のステリルグルコシド代謝とその生理機能

    研究課題/領域番号:15H04488  2015年 - 2017年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 前駆体tRNAプロセシング酵素の構造と機能の解明とその有効利用

    研究課題/領域番号:15H04487  2015年 - 2017年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

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教育活動概要

  • 大学院教育では、「生物機能分子化学I」「生物物理化学特論」の講義において、タンパク質の立体構造と機能の関係、立体構造決定法、立体構造情報解析法について概説している。
    学部教育では、「基礎生化学I」「生物化学I」「生物物理化学I」「生物物理化学II」の講義において、アミノ酸、タンパク質の精製法、タンパク質の構造と機能の関係などについて概説している。

担当授業科目

  • 生物物理化学特論

    2024年10月 - 2024年12月   秋学期

  • 生物化学I

    2024年10月 - 2024年12月   秋学期

  • 生物物理化学II

    2024年6月 - 2024年8月   夏学期

  • 科学英語

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • 応用生命化学発展実験

    2024年4月 - 2024年9月   前期

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FD参加状況

  • 2021年3月   役割:講演   名称:FD講演会「九州大学オンライン授業のグッドプラクティス 〜 リアルタイム型授業編〜」

    主催組織:部局

  • 2020年12月   役割:参加   名称:大学の研究評価の現状と農学研究院の「部局独自の評価基準」案における業績分析

    主催組織:部局

  • 2009年8月   役割:参加   名称:FD

    主催組織:部局

  • 2006年9月   役割:参加   名称:不明

    主催組織:部局

  • 2006年6月   役割:参加   名称:不明

    主催組織:部局

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2018年  長崎大学  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

大学全体における各種委員・役職等

  • 2021年4月 - 2022年4月   入学試験検討委員会委員

  • 2020年4月 - 2021年3月   入学試験検討委員会委員

  • 2019年4月 - 2020年3月   入学試験検討委員会委員

社会貢献活動

  • 農学で学ぶ生命の仕組み

    役割:講師

    河合塾福岡校  九大フェスタ  2024年9月

  • 九州大学「世界に羽ばたく未来創成科学者育成プロジェクト(QFC‐SP)」

    2024年4月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 模擬講義「タンパク質・酵素の立体構造解析からわかること」

    大分県立上野丘高校  2023年12月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 九州大学「世界に羽ばたく未来創成科学者育成プロジェクト(QFC‐SP)」

    2023年4月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 九州大学「世界に羽ばたく未来創成科学者育成プロジェクト(QFC‐SP)」

    2022年4月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

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メディア報道

  • 2つの人口RNA-タンパク質複合体 結合様式の違い解明 新聞・雑誌

    科学新聞  2025年5月

  • マダニのたんぱく質、血の凝固を抑える仕組み解明 新聞・雑誌

    日本経済新聞  2024年2月

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    マダニのたんぱく質、血の凝固を抑える仕組み解明

  • チロシン硫酸転移酵素のメカニズム解明 新聞・雑誌

    NHK、日本経済新聞、朝日新聞、西日本新聞、秋田魁新報、宮崎日日新聞、静岡新聞  2013年3月

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    チロシン硫酸転移酵素のメカニズム解明

海外渡航歴

  • 2017年3月

    滞在国名1:アメリカ合衆国   滞在機関名1:ハワイ大学

  • 2016年3月

    滞在国名1:アメリカ合衆国   滞在機関名1:ハワイ大学

  • 2015年3月

    滞在国名1:アメリカ合衆国   滞在機関名1:ハワイ大学

  • 2014年8月

    滞在国名1:アメリカ合衆国   滞在機関名1:トレド大学とNIEHS/NIH

  • 2014年3月

    滞在国名1:アメリカ合衆国   滞在機関名1:ハワイ大学

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