千葉大学 大学院理学研究科 生物学教室 発生遺伝学研究室

 

 

[研究内容]

 私たちヒトを含む多細胞生物の体は、遺伝的プログラムに従って形つくられ、維持される。このような一見すると複雑な生命現象も、細胞あるいは分子を単位とした現象の組み合わせとして理解できるはずである。例えば、多細胞生物においては、細胞間のコミュニケーションが発生と恒常性の維持に重要な役割を果たしている。そこで私たちは、細胞間の情報伝達の分子メカニズムと生理機能を、生化学的手法を用いたin vitroの系と、遺伝学的アプローチが可能なモデル生物キイロショウジョウバエを用いたin vivoの系を組み合わせることにより理解することを目指している。

 

 細胞間の情報伝達においては、細胞膜上のタンパク質や分泌性のタンパク質が情報の伝達や受容のための分子として機能している。これら細胞の外側で機能するタンパク質の多くは、小胞体・ゴルジ体に存在する糖転移酵素による糖鎖修飾によりその機能が調節される。これに対して私たちは、ゴルジ体に存在するリン酸化酵素(ゴルジ体キナーゼ)によるタンパク質の細胞外領域のリン酸化の機能に着目し、研究を行っている。

 これまでに私たちは、組織の成長と平面細胞極性を制御する細胞膜上のタンパク質である非定型カドヘリンFatDachsousの機能が、ゴルジ体キナーゼFour-jointedによる細胞外領域のリン酸化により調節されることを明らかにした。細胞質内において、タンパク質の機能がリン酸化により調節されることはよく知られているが、この研究により、タンパク質の細胞外領域のリン酸化もまた、タンパク質の機能調節に重要な役割をはたしていることを明らかにした。現在、非定型カドヘリンの細胞外領域リン酸化の生理機能を明らかにすることを試みている。またFour-jointedは分子として同定された初めてのゴルジ体キナーゼであるが、さらに、Four-jointedとは別の新規ゴルジ体キナーゼを探索・同定し、その機能を明らかにすることも試みている。

 

 

大学院生を募集中です。

ご興味のある方は石川までご連絡下さい。

 

 

[メンバー]

准教授  石川 裕之

博士研究員  計良 陽子

技術補佐員  土井 由香

修士2年  田中 玲衣

修士2年  松本 仙太郎

修士1年  小林 裕二

修士1年  白石 穂高

学部4年  久保 瑛子

学部4年  濱田 悠太郎

学部4年  和田 萌

 

 

[担当科目]

生命科学B2(細胞生物学入門)

生物学論文演習

生理化学I(動物生理学)

生体構造学II(発生遺伝学)

細胞遺伝学実験

細胞微細構造論(大学院)

タンパク質機能科学(大学院)

 

 

[論文]

O-Fucose Monosaccharide of Drosophila Notch Has a Temperature-sensitive Function and Cooperates with O-Glucose Glycan in Notch Transport and Notch Signaling Activation.

Ishio A, Sasamura T, Ayukawa T, Kuroda J, Ishikawa HO, Aoyama N, Matsumoto K, Gushiken T, Okajima T, Yamakawa T, Matsuno K.

J Biol Chem. 2015 Jan 2;290(1):505-19.

 

A test of double interspecific introgression of nucleoporin genes in Drosophila.

Sawamura K, Maehara K, Keira Y, Ishikawa HO, Sasamura T, Yamakawa T, Matsuno K.

G3 (Bethesda). 2014 Aug 28;4(11):2101-6.

 

A gain-of-function screen to identify genes that reduce lifespan in the adult of Drosophila melanogaster.

Nakayama M, Ishibashi T, Ishikawa HO, Sato H, Usui T, Okuda T, Yashiro H, Ishikawa H, Taikou Y, Minami A, Kato K, Taki M, Aigaki T, Gunji W, Ohtsu M, Murakami Y, Tanuma SI, Tsuboi A, Adachi M, Kuroda J, Sasamura T, Yamakawa T, Matsuno K.

BMC Genet. 2014 Apr 16;15(1):46.

 

Rescue of Notch signaling in cells incapable of GDP-L-fucose synthesis by gap junction transfer of GDP-L-fucose in Drosophila.

Ayukawa T, Matsumoto K, Ishikawa HO, Ishio A, Yamakawa T, Aoyama N, Suzuki T, Matsuno K.

Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Sep 18;109(38):15318-23.

 

The Raine syndrome protein FAM20C is a Golgi kinase that phosphorylates bio-mineralization proteins.

Ishikawa HO, Xu A, Ogura E, Manning G, Irvine KD.

PLoS One. 2012;7(8):e42988.

 

Drosophila carrying pex3 or pex16 mutations are models of zellweger syndrome that reflect its symptoms associated with the absence of peroxisomes.

Nakayama M, Sato H, Okuda T, Fujisawa N, Kono N, Arai H, Suzuki E, Umeda M, Ishikawa HO, Matsuno K.

PLoS One. 2011;6(8):e22984.

 

Modulation of Fat:Dachsous binding by the cadherin domain kinase Four-jointed.

Simon MA, Xu A, Ishikawa HO, Irvine KD.

Curr Biol. 2010 May 11;20(9):811-7.

 

Two pathways for importing GDP-fucose into the endoplasmic reticulum lumen function redundantly in the O-fucosylation of Notch in Drosophila.

*Ishikawa HO, *Ayukawa T, Nakayama M, Higashi S, Kamiyama S, Nishihara S, Aoki K, Ishida N, Sanai Y, Matsuno K.

J Biol Chem. 2010 Feb 5;285(6):4122-9. (*Equal contribution)

 

Four-jointed is a Golgi kinase that phosphorylates a subset of cadherin domains.

Ishikawa HO, Takeuchi H, Haltiwanger RS, Irvine KD.

Science. 2008 Jul 18;321(5887):401-4.

 

The novel cargo Alcadein induces vesicle association of kinesin-1 motor components and activates axonal transport.

Araki Y, Kawano T, Taru H, Saito Y, Wada S, Miyamoto K, Kobayashi H, Ishikawa HO, Ohsugi Y, Yamamoto T, Matsuno K, Kinjo M, Suzuki T.

EMBO J. 2007 Mar 21;26(6):1475-86.

 

The O-fucosyltransferase O-fut1 is an extracellular component that is essential for the constitutive endocytic trafficking of Notch in Drosophila.

Sasamura T, Ishikawa HO, Sasaki N, Higashi S, Kanai M, Nakao S, Ayukawa T, Aigaki T, Noda K, Miyoshi E, Taniguchi N, Matsuno K.

Development. 2007 Apr;134(7):1347-56.

 

Polarized exocytosis and transcytosis of Notch during its apical localization in Drosophila epithelial cells.

Sasaki N, Sasamura T, Ishikawa HO, Kanai M, Ueda R, Saigo K, Matsuno K.

Genes Cells. 2007 Jan;12(1):89-103.

 

Notch deficiency implicated in the pathogenesis of congenital disorder of glycosylation IIc.

Ishikawa HO, Higashi S, Ayukawa T, Sasamura T, Kitagawa M, Harigaya K, Aoki K, Ishida N, Sanai Y, Matsuno K.

Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Dec 20;102(51):18532-7.

 

neurotic, a novel maternal neurogenic gene, encodes an O-fucosyltransferase that is essential for Notch-Delta interactions.

Sasamura T, Sasaki N, Miyashita F, Nakao S, Ishikawa HO, Ito M, Kitagawa M, Harigaya K, Spana E, Bilder D, Perrimon N, Matsuno K.

Development. 2003 Oct;130(20):4785-95.

 

Molecular cloning of a putative gastric chitinase in the toad Bufo japonicus.

Oshima H, Miyazaki R, Ohe Y, Hayashi H, Kawamura K, Kikuyama S.

Zoolog Sci. 2002 Mar;19(3):293-7.

 

Isolation and sequence of a novel amphibian pancreatic chitinase.

Oshima H, Miyazaki R, Ohe Y, Hayashi H, Kawamura K, Kikuyama S.

Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2002 Jun;132(2):381-8.

 

Rapid and selective removal of larval erythrocytes from systemic circulation during metamorphosis of the bullfrog, Rana catesbeiana.

Hasebe T, Oshima H, Kawamura K, Kikuyama S.

Dev Growth Differ. 1999 Oct;41(5):639-43.

 

 

[総説等]

Four-jointedは非定型カドヘリンFatDachsousのカドヘリンドメインをリン酸化するゴルジ体キナーゼである

石川裕之, 竹内英之, Robert S. Haltiwanger, Kenneth D. Irvine

細胞工学 28, 68-69 (2009)

 

Notchのフコース修飾とその機能

石川裕之, 松野健治

Functional Glycomics 7, 58-65 (2006)

 

Notchシグナル情報伝達系におけるO-フコシル化の機能

石川裕之, 笹村剛司, 鮎川友紀, 松野健治

遺伝子医学 MOOK 3, 144-149 (2005)

 

Notch情報伝達系における糖鎖修飾の機能

笹村剛司, 佐々木伸雄, 石川裕之, 松野健治

糖鎖科学の新展開 265-272 (2005)

 

Notch情報伝達系における糖鎖修飾の機能

笹村剛司, 石川裕之, 堀一也, 松野健治

Molecular Medicine 40, 1046-1055 (2003)

 

 

[同窓生]

田中 友子(MS

平田 かずき(BS

菅野 舞(BS

野上 識(外来研究員)

野々山 裕文(MS

原 諒太(MS

佐々木 飛鳥(BS

中山 綾子(技術補佐員)

荒井 星矢(MS

小倉 絵里(博士研究員)

森岡 早苗(BS

五十嵐 美絵(博士研究員)

 

 

[連絡先]

263-8522

千葉市稲毛区弥生町1-33

千葉大学大学院理学研究科

ishikawahoあっとまーくfaculty.chiba-u.jp

 

 

更新日2015/04/14