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坂口 圭史(さかぐち けいし) データ更新日:2019.08.20

准教授 /  農学研究院 唐津水産研究センター共同研究部門


主な研究テーマ
スフィンゴ糖脂質特異的な糖質分解酵素および糖転移酵素の構造と機能に関する研究
キーワード:スフィンゴ糖脂質、スフィンゴ糖脂質分解酵素、触媒機構、糖転移酵素、生体内機能、ゼブラフィッシュ、ノックダウン
2003.04.
海藻由来多糖分解酵素の構造と機能に関する研究
キーワード:海藻由来多糖分解酵素、触媒機構、X線結晶構造解析
2003.04~2006.03.
海洋生物の高度不飽和脂肪酸生合成系に関する研究
キーワード:ラビリンチュラ、スラウストキトリッド、形質転換系、遺伝子改変、高度不飽和脂肪酸、DHA, EPA、ゲノム解析、バイオ燃料
2006.04~2012.03.
効率的な水産増養殖技術の開発に関する研究
キーワード:遺伝子改変動物、ゲノム編集、動物工場、モデル生物、水産増殖
2012.08.
従事しているプロジェクト研究
タンパク3000プロジェクト個別的解析プログラム「転写・翻訳」
2003.04~2006.03, 代表者:田中勳、文部科学省(日本).
海洋生物の高度不飽和脂肪酸生合成系に関する研究
2006.04~2012.03, 代表者:伊東信、日本水産(株).
唐津市における新水産資源の創出に関する研究
2012.08~2013.03, 代表者:北野載、唐津市, 九州大学.
唐津市における新水産資源の創出に関する研究
2013.04~2017.01, 代表者:長野直樹、唐津市.
唐津市における新水産資源の創出に関する研究
2017.02~2017.03, 代表者:坂口圭史、唐津市.
唐津市における新水産資源の創出に関する研究
2017.04, 代表者:坂口圭史、唐津市.
研究業績
主要著書
主要原著論文
1. Sakaguchi K, Kiyohara M, Watanabe N, Yamaguchi K, Ito M, Kawamura T, Tanaka I., Preparation and preliminary X-ray analysis of the catalytic module of beta-1,3-xylanase from the marine bacterium Vibrio sp. AX-4., Acta Crystallogr D Biol Crystallogr., 10.1107/S0907444904013411, 60, Pt 8, 1470-1472, 2004.08.
2. Kiyohara M, Sakaguchi K, Yamaguchi K, Araki T, Nakamura T, Ito M., Molecular cloning and characterization of a novel beta-1,3-xylanase possessing two putative carbohydrate-binding modules from a marine bacterium Vibrio sp. strain AX-4., Biochem J., 10.1042/BJ20050190, 388, Pt 3, 949-957, 2005.06.
3. Kiyohara M, Sakaguchi K, Yamaguchi K, Araki T, Ito M., Characterization and application of carbohydrate-binding modules of beta-1,3-xylanase XYL4., J Biochem., 146, 5, 633-641, 2009.11.
4. Kobayashi T, Sakaguchi K, Matsuda T, Abe E, Hama Y, Hayashi M, Honda D, Okita Y, Sugimoto S, Okino N, Ito M., Increase of eicosapentaenoic acid in thraustochytrids through thraustochytrid ubiquitin promoter-driven expression of a fatty acid {delta}5 desaturase gene., Appl Environ Microbiol., 77, 11, 3870-3876, 2011.01.
5. Goddard-Borger ED, Sakaguchi K, Reitinger S, Watanabe N, Ito M, Withers SG., Mechanistic insights into the 1,3-xylanases: useful enzymes for manipulation of algal biomass., J Am Chem Soc., 134, 8, 3895-3902, 2012.02, Xylanases capable of degrading the crystalline microfibrils of 1,3-xylan that reinforce the cell walls of some red and siphonous green algae have not been well studied, yet they could prove to be of great utility in algaculture for the production of food and renewable chemical feedstocks. To gain a better mechanistic understanding of these enzymes, a suite of reagents was synthesized and evaluated as substrates and inhibitors of an endo-1,3-xylanase. With these reagents, a retaining mechanism was confirmed for the xylanase, its catalytic nucleophile identified, and the existence of −3 to +2 substrate-binding subsites demonstrated. Protein crystal X-ray diffraction methods provided a high resolution structure of a trapped covalent glycosyl–enzyme intermediate, indicating that the 1,3-xylanases likely utilize the 1S3 → 4H3 → 4C1 conformational itinerary to effect catalysis.
6. Sakaguchi K, Matsuda T, Kobayashi T, Ohara J, Hamaguchi R, Abe E, Nagano N, Hayashi M, Ueda M, Honda D, Okita Y, Taoka Y, Sugimoto S, Okino N, Ito M., Versatile transformation system that is applicable to both multiple transgene expression and gene targeting for Thraustochytrids., Appl Environ Microbiol., 78, 9, 3193-3202, 2012.05, ould be used in the transformation system. A neomycin resistance gene (neo(r)), driven with an ubiquitin or an EF-1α promoter-terminator from Thraustochytrium aureum ATCC 34304, was introduced into representatives of two thraustochytrid genera, Aurantiochytrium and Thraustochytrium. The neo(r) marker was integrated into the chromosomal DNA by random recombination and then functionally translated into neo(r) mRNA. Additionally, we confirmed that another two genera, Parietichytrium and Schizochytrium, could be transformed by the same method. By this method, the enhanced green fluorescent protein was functionally expressed in thraustochytrids. Meanwhile, T. aureum ATCC 34304 could be transformed by two 18S ribosomal DNA-targeting vectors, designed to cause single- or double-crossover homologous recombination. Finally, the fatty acid Δ5 desaturase gene was disrupted by double-crossover homologous recombination in T. aureum ATCC 34304, resulting in an increase of dihomo-γ-linolenic acid (C(20:3n-6)) and eicosatetraenoic acid (C(20:4n-3)), substrates for Δ5 desaturase, and a decrease of arachidonic acid (C(20:4n-6)) and eicosapentaenoic acid (C(20:5n-3)), products for the enzyme. These results clearly indicate that a versatile transformation system which could be applicable to both multiple transgene expression and gene targeting was established for thraustochytrids.
7. Matsuda T, Sakaguchi K, Hamaguchi R, Kobayashi T, Abe E, Hama Y, Hayashi M, Honda D, Okita Y, Sugimoto S, Okino N, Ito M., Analysis of Δ12-fatty acid desaturase function revealed that two distinct pathways are active for the synthesis of PUFAs in T. aureum ATCC 34304., J Lipid Res., 53, 6, 1210-1222, 2012.06.
8. Junichiro Ohara, Keishi Sakaguchi, Yuji Okita, NOZOMU OKINO, Makoto Ito, Two fatty acid elongases possessing C18-D6/C18-D9/C20-D5 or C16-D9 elongase activity in Thraustochytrium sp. ATCC 26185., Marine Biotechnology, 15, 4, 476-486, 2013.08.
9. Sakaguchi K, Yoneda M, Sakai N, Nakashima K, Kitano H, Matsuyama M., Comprehensive Experimental System for a Promising Model Organism Candidate for Marine Teleosts., Sci. Rep., https://doi.org/10.1038/s41598-019-41468-8, 9, Article number: 4948, 2019.03, A comprehensive experimental system for Japanese anchovy, a promising candidate model organism for marine teleosts, was established. Through the design of a rearing/spawning facility that controls the photoperiod and water temperature, one-cell eggs were continuously obtained shortly after spawning throughout the rearing period. The stages of eggs are indispensable for microinjection experiments, and we developed an efficient and robust microinjection system for the Japanese anchovy. Embryos injected with GFP mRNA showed strong whole-body GFP fluorescence and the survival rates of injected- and non-injected embryos were not significantly different, 87.5% (28 in 32 embryos) and 90.0% (45 in 50 embryos), respectively. We verified that the Tol2 transposon system, which mediates gene transfer in vertebrates, worked efficiently in the Japanese anchovy using the transient transgenesis protocol, with GFP or DsRed as the reporter gene. Finally, we confirmed that genome-editing technologies, namely Transcription Activator-Like Effector Nucleases (TALEN) and Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/Cas9, were applicable to the Japanese anchovy. In practice, specific gene-disrupted fishes were generated in the F1 generation. These results demonstrated the establishment of a basic, yet comprehensive, experimental system, which could be employed to undertake experiments using the Japanese anchovy as a model organism for marine teleost fish.
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
主要学会発表等
特許出願・取得
特許出願件数  6件
特許登録件数  8件
学会活動
所属学会名
日本水産学会
日本農芸化学会
マリンバイオテクノロジー学会
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2014.09.19~2014.09.22, 平成26年度日本水産学会秋季大会, 大会実行委員会会場担当.
学会誌・雑誌・著書の編集への参加状況
2019.05, Scientific Reports, 国際, 編集委員.
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
Cairns, Australia, 2002.07~2002.07.
Turk, Finland, 2007.09~2007.09.
受賞
ベストポスター賞, 日本水産増殖学会第13回大会, 2014.10.
ポスター賞, 52th International Conference on the Bioscience of Lipids, 2011.08.
ポスター賞, 第23回日本糖質学会, 2002.08.
ポスター賞, 第20回日本糖質学会, 1998.10.
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)
2019年度~2021年度, 基盤研究(A), 分担, 国産ゲノム編集技術による海産魚の新品種作出.
2015年度~2017年度, 挑戦的萌芽研究, 代表, 真に実用的な海産魚由来のモデル生物を創生するための基礎基盤の確立.
2015年度~2018年度, 基盤研究(A), 分担, 完全養殖系とゲノム編集技術を用いた海産魚における新規育種基盤技術の開発.
日本学術振興会への採択状況(科学研究費補助金以外)
2001年度~2002年度, 特別研究員, 代表, エンドグリコセラミダーゼ及びそのアクチベーターの反応機構の解明とその応用.
共同研究、受託研究(競争的資金を除く)の受入状況
2013.07~2014.06, 分担, トラフグ個体の性染色体構成判別法の開発.
2015.04~2016.03, 分担, 唐津市における新水産資源の創出に関する研究。担当:高品質魚の生産に向けた次世代バイオテクノロジー技術開発の研究.
2015.04~2016.03, 分担, 戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) 「ゲノム編集等を用いた農水産物の画期的育種改良-生産者ニーズの高い形質を有するマグロ創生」.
2012.08~2013.03, 分担, 唐津市における新水産資源の創出に関する研究。担当:魚類品種改良に向けた遺伝子改変技術開発の研究.
2013.04~2014.03, 分担, 唐津市における新水産資源の創出に関する研究。担当:高品質魚の生産に向けた次世代バイオテクノロジー技術開発の研究.
2014.04~2015.03, 分担, 唐津市における新水産資源の創出に関する研究。担当:高品質魚の生産に向けた次世代バイオテクノロジー技術開発の研究.
2016.04~2017.01, 分担, 唐津市における新水産資源の創出に関する研究。担当:高品質魚の生産に向けた次世代バイオテクノロジー技術開発の研究.
2017.02~2017.04, 代表, 唐津市における新水産資源の創出に関する研究。担当:高品質魚の生産に向けた次世代バイオテクノロジー技術開発の研究.
2017.04, 代表, 唐津市における新水産資源の創出に関する研究。担当:高品質魚の生産に向けた次世代バイオテクノロジー技術開発の研究.

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