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安川 武宏(やすかわ たけひろ) データ更新日:2020.01.10

助教 /  医学研究院 基礎医学部門 病態制御学


主な研究テーマ
ミトコンドリアゲノム、ミトコンドリア、DNA複製、DNA維持
キーワード:ミトコンドリア、ミトコンドリアゲノム、DNA複製
2012.11~2020.03.
研究業績
主要原著論文
1. Matsuda S, Yasukawa T*, Sakaguchi S, Ichiyanagi K, Unoki M, Gotoh K, Fukuda K, Sasaki H, Suzuki T, Kang D., Accurate estimation of 5-methylcytosine in mammalian mitochondrial DNA, Sci. Rep., 8, 5801, [*corresponding author], 2018.04.
2. Moss, C.F., Dalla Rosa, I., Hunt, L.E., Yasukawa, T., Young, R., Jones, A.W.E., Reddy, K., Desai, R., Virtue, S., Elgar, G., Voshol, P., Taylor, M.S., Holt I.J., Reijns, M.A.M., Spinazzola, A., Aberrant ribonucleotide incorporation and multiple deletions in mitochondrial DNA of the murine MPV17 disease model, Nucleic Acids Res., 45, 22, 12808-12815, 2017.11, All DNA polymerases misincorporate ribonucleotides
despite their preference for deoxyribonucleotides,
and analysis of cultured cells indicates
that mammalian mitochondrial DNA (mtDNA) tolerates
such replication errors. However, it is not clear
to what extent misincorporation occurs in tissues,
or whether this plays a role in human disease.
Here, we show that mtDNA of solid tissues contains
many more embedded ribonucleotides than that
of cultured cells, consistent with the high ratio of
ribonucleotide to deoxynucleotide triphosphates
in tissues, and that riboadenosines account for
three-quarters of them. The pattern of embedded
ribonucleotides changes in a mouse model of Mpv17
deficiency, which displays a marked increase in
rGMPs in mtDNA. However, while the mitochondrial
dGTP is low in the Mpv17?/? liver, the brain shows
no change in the overall dGTP pool, leading us
to suggest that Mpv17 determines the local concentration
or quality of dGTP. Embedded rGMPs
are expected to distort the mtDNA and impede its
replication, and elevated rGMP incorporation is
associated with early-onset mtDNA depletion in
liver and late-onset multiple deletions in brain of
Mpv17?/? mice. These findings suggest aberrant
ribonucleotide incorporation is a primary mtDNA
abnormality that can result in pathology..
3. Akman, G., Desai, R., Bailey, L.J., Yasukawa, T., Dalla Rosa, I., Durigon, R., Holmes, J.B., Moss, C.F., Mennuni, M., Houlden, H., Crouch, R.J., Hanna, M.G., Pitceathly, R.D., Spinazzola, A., Holt I.J., Pathological ribonuclease H1 causes R-loop depletion and aberrant DNA segregation in mitochondria, Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 113, 30, E4276-E4285, 2016.07, The genetic information in mammalian mitochondrial DNA is denselypacked; there are no introns and only one sizeable noncoding, orcontrol, region containing key cis-elements for its replication andexpression. Many molecules of mitochondrial DNA bear a thirdstrand of DNA, known as “7S DNA,” which forms a displacement(D-) loop in the control region. Here we show that many other moleculescontain RNA as a third strand. The RNA of these R-loops mapsto the control region of the mitochondrial DNA and is complementaryto 7S DNA. Ribonuclease H1 is essential for mitochondrial DNAreplication; it degrades RNA hybridized to DNA, so the R-loop is apotential substrate. In cells with a pathological variant of ribonucleaseH1 associated with mitochondrial disease, R-loops are of lowabundance, and there is mitochondrial DNA aggregation. These findingsimplicate ribonuclease H1 and RNA in the physical segregationof mitochondrial DNA, perturbation of which represents a previouslyunidentified disease mechanism..
4. Qu, J., Yasukawa, T.*, Kang, D., Suppression of mitochondrial transcription initiation complexes changes the balance of replication intermediates of mitochondrial DNA and reduces 7S DNA in cultured human cells, J. Biochem., doi:10.1093/jb/mvw010, [*corresponding author], 2016.02, [2017年日本生化学会JB論文賞受賞].
5. Reyes, A., Kazak, L., Wood, S.R., Yasukawa, T., Jacobs, H.T., Holt I.J., Mitochondrial DNA replication proceeds via a ‘bootlace’ mechanism involving the incorporation of processed transcripts, Nucleic Acids Res., 10.1093/nar/gkt196, 41(11):5837-5850, 2013.06.
6. Ruhanen, H., Ushakov, K., Yasukawa, T.* [*corresponding author], Involvement of DNA ligase III and ribonuclease H1 in mitochondrial DNA replication in cultured human cells, Biochim. Biophys. Acta, 1813, 2000-2007, 2011.12.
7. Ruhanen, H., Borrie, S., Szabadkai, G., Tyynismaa, H., Jones, A. W. E., Kang, D., Taanman, J.-W., Yasukawa, T.* [*corresponding author], Mitochondrial single-stranded DNA binding protein is required for maintenance of mitochondrial DNA and 7S DNA but is not required for mitochondrial nucleoid organization, Biochim. Biophys. Acta, 1803, 931-939, 2010.08.
8. Yasukawa, T., Reyes, A., Cluett, T. J., Yang, M. Y., Bowmaker, M., Jacobs, H. T., Holt, I. J., Replication of vertebrate mitochondrial DNA entails transient ribonucleotide incorporation throughout the lagging strand, EMBO J., 25, 5358-5371, 2006.10.
9. Yasukawa, T., Yang, M. Y., Jacobs, H. T., Holt, I. J., A bidirectional origin of replication maps to the major noncoding region of human mitochondrial DNA, Mol. Cell, 18, 651-662, 2005.06.
10. Yasukawa, T., Suzuki, T., Ishii, N., Ohta, S., Watanabe, K., Wobble modification defect in tRNA disturbs codon-anticodon interaction in a mitochondrial disease, EMBO J., 20, 4794-4802, 2001.09.
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
1. Yasukawa, T.*, Kang, D. [*corresponding author], An overview of mammalian mitochondrial DNA replication mechanisms, J. Biochem., doi.org/10.1093/jb/mvy058, 64(3):183–193, 2018.06.
2. Yasukawa, T., Poulton, J., Mitochondrial DNA Replication, Royal Society of Chemistry (London), Chapter 11 in Molecular Themes in DNA Replication (pp.316-345), 2009.10.
3. Yasukawa, T., Suzuki, T., Ohta, S., Watanabe, K., Wobble modification defect suppresses translational activity of tRNAs with MERRF and MELAS mutations, Mitochondrion, 2, 129-141, 2002.02.
4. 安川 武宏, ミトコンドリアDNAのユニークな複製メカニズム, 医学のあゆみ(医歯薬出版), 260(1), 5-10, 2017.01.
5. 安川 武宏, 「海外研究生活のすすめ」 せるてく・あらかると, 細胞工学(学研メディカル秀潤社), vol. 29, No. 5, 474-476, 2010.01.
主要学会発表等
1. Takehiro Yasukawa, Shigeru Matsuda, Yuriko Sakaguchi, Kenji Ichiyanagi, Motoko Unoki, Kazuhito Gotoh, Kei Fukuda, Hiroyuki Sasaki, Tsutomu Suzuki, Dongchon Kang, Epigenetic feature of mitochondrial DNA, The 16th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine [ASMRM]& The 19th Conference of Japanese Society of Mitochondrial Research and Medicine[J-mit], 2019.10.
2. Takehiro Yasukawa, Shigeru Matsuda, Yuriko Sakaguchi, Kenji Ichiyanagi, Motoko Unoki, Kazuhito Gotoh, Kei Fukuda, Hiroyuki Sasaki, Tsutomu Suzuki, Dongchon Kang , Epigenetic control and mitochondrial DNA methylation, UMDF Mitochondrial Medicine 2019 , 2019.06.
3. 安川 武宏、康東天, 酸化ストレスの起点としてのミトコンドリアとミトコンドリアゲノムの複製, 第41回日本分子生物学会年会, 2018.11.
4. Takehiro Yasukawa, Shigeru Matsuda, Yuriko Sakaguchi, Kenji Ichiyanagi, Motoko Unoki, Kazuhito Gotoh, Kei Fukuda, Hiroyuki Sasaki, Tsutomu Suzuki, Dongchon Kang , Accurate estimation of 5-methylcytosine in mammalian mitochondrial DNA, The 1st International Mitochondria Meeting for Young Scientists, 2018.04.
5. 安川 武宏, 高等脊椎動物ミトコンドリアDNAの複製機構, 日本遺伝学会 第88回大会, 2016.09.
学会活動
所属学会名
日本分子生物学会
日本ミトコンドリア学会
学協会役員等への就任
2014.02, 日本ミトコンドリア学会, 評議員.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2018.11.28~2018.11.30, 第41回日本分子生物学会年会, 座長(Chairmanship).
2016.11.30~2017.12.02, 第39回日本分子生物学会年会, 座長(Chairmanship).
2015.10.05~2015.10.07, 日本・フィンランドの若手研究者によるミトコンドリア最前線 [日本学術振興会二国間事業] (開催地 ヘルシンキ), 共同主催者&座長.
2014.12.03~2014.12.05, 第14回日本ミトコンドリア学会, 学会事務局.
2013.11.06~2013.11.07, International Symposium on Mitochondria 2013, 座長(Chairmanship).
2013.10.28~2013.11.01, The 4th International Symposium on Dynamics of Mitochondria (DynaMito 2013), 座長(Chairmanship).
2012.12~2012.12, 第12回日本ミトコンドリア学会年会, 座長(Chairmanship).
2012.06.25~2012.06.26, The Second UCL-JSPS Symposium: Mitochondria- from the Fundamental Aspects to Medical Importance (in London), 主催者&座長.
2011.02.10~2011.02.10, Mitochondria- from the Fundamental Aspects to Medical Importance (in London), 主催者&座長.
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
[Principal Investigator]  University College London, Wolfson Institute for Biomedical Research, London, UnitedKingdom, 2007.10~2012.10.
[Postdoctoral Fellow]  Medical Research Council (MRC), Dunn Human Nutrition Unit (現 Mitochondrial Biology Unit), Cambridge, UnitedKingdom, 2002.04~2007.09.
受賞
2017年度 JB論文賞, 日本生化学会, 2017.12.
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)
2017年度~2019年度, 基盤研究(C), 代表, 哺乳動物ミトコンドリアDNAの塩基修飾の解明~その生物学的意義の理解にむけて.
2014年度~2016年度, 若手研究(B), 代表, 哺乳動物ミトコンドリアゲノムの複製に関与するタンパク質因子の探索.
日本学術振興会への採択状況(科学研究費補助金以外)
2015年度~2015年度, 二国間交流, 日本側代表、 日本・フィンランドの若手研究者によるミトコンドリア最前線.
2003年度~2005年度, 海外特別研究員, -.
2001年度~2002年度, 特別研究員, -.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2007年度~2012年度, David Phillips Fellowship from Biotechnology and Biological Sciences Research Council (UK), 代表, (本fellowshipは研究費、研究室運営費等も含む).
2010年度~2011年度, CRDC Research Funding from the UCLH Charities (UK), 代表, ..
2009年度~2009年度, University of London Central Research Fund Grant 2008/2009 (UK), 代表, ..
学内資金・基金等への採択状況
2017年度~2017年度, 平成29年度 九州大学・生体防御医学研究所 ゲノミクス・エピゲノミクス共同研究課題, 代表, ..
2016年度~2016年度, 平成28年度 九州大学・生体防御医学研究所 ゲノミクス・エピゲノミクス共同研究課題, 代表, ..
2015年度~2015年度, 平成27年度 九州大学・生体防御医学研究所 ゲノミクス・エピゲノミクス共同研究課題, 代表, ..
2014年度~2014年度, 平成26年度 九州大学・生体防御医学研究所 ゲノミクス・エピゲノミクス共同研究課題, 代表, ..

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