研究成果

Achievement

研究成果Achievement

A01 (齋尾)

論文

(1)
Heat-Induced Conformational Transition Mechanism of Heat Shock Factor 1 Investigated by Tryptophan Probe
Soichiro Kawagoe, Munehiro Kumashiro, Takuya Mabuchi, Hiroyuki Kumeta, Koichiro Ishimori, Tomohide Saio
Biochemistry, 2022, 64(24), 2897. (doi: 10.1021/acs.biochem.2c00492)

(2)
Biophysical elucidation of neural network and chemical regeneration of neural tissue
Takahiro Muraoka, Tomohide Saio, Masaki Okumura
Biophys Physicobiol, 2022, 19, e190024. (doi: 10.2142/biophysico.bppb-v19.0024)

(3)
Structural and Kinetic Views of Molecular Chaperones in Multidomain Protein Folding
Soichiro Kawagoe, Koichiro Ishimori, Tomohide Saio
Int J Mol Sci, 2022, 23(5), 2485. (doi: 10.3390/ijms23052485)

(4)
Identification of an endoplasmic reticulum proteostasis modulator that enhances insulin production in pancreatic β cells
Masato Miyake, Mitsuaki Sobajima, Kiyoe Kurahashi, Akira Shigenaga, Masaya Denda, Akira Otaka, Tomohide Saio, Naoki Sakane, Hidetaka Kosako, Seiichi Oyadomari
Cell Chem Biol, 2022, S2451-9456(22)00002-2. (doi: 10.1016/j.chembiol.2022.01.002)

(5)
C9orf72-derived arginine-rich poly-dipeptides impede phase modifiers
Hitoki Nanaura, Honoka Kawamukai, Ayano Fujiwara, Takeru Uehara, Yuichiro Aiba, Mari Nakanishi, Tomo Shiota, Masaki Hibino, Pattama Wiriyasermkul, Sotaro Kikuchi, Riko Nagata, Masaya Matsubayashi, Yoichi Shinkai, Tatsuya Niwa, Taro Mannen, Naritaka Morikawa, Naohiko Iguchi, Takao Kiriyama, Ken Morishima, Rintaro Inoue, Masaaki Sugiyama, Takashi Oda, Noriyuki Kodera, Sachiko Toma-Fukai, Mamoru Sato, Hideki Taguchi, Shushi Nagamori, Osami Shoji, Koichiro Ishimori, Hiroyoshi Matsumura, Kazuma Sugie, Tomohide Saio*, Takuya Yoshizawa*, Eiichiro Mori*
Nature Commun. 2021, 12, 5301 (doi: 10.1038/s41467-021-25560-0).

(6)
Zinc-Dependent Oligomerization of Thermus thermophilus Trigger Factor Chaperone
Haojie Zhu, Motonori Matsusaki, Taiga Sugawara, Koichiro Ishimori*, and Tomohide Saio*
Biology 2021, 10, 1106.

(7)
Functional Interplay Between P5 And PDI/ERp72 To Drive Protein Folding
Motonori Matsusaki, Rina Okada, Yuya Tanikawa, Shingo Kanemura, Dai Ito, Yuxi Lin, Mai Watabe, Hiroshi Yamaguchi, Tomohide Saio, Young-Ho Lee, Kenji Inaba and Masaki Okumura* Biology 2021, 10, 1112.

招待講演

(1)
日本化学会第102春季年会、2022/3/24、オンライン
齋尾智英　「タンパク質液滴の形成・制御・破綻の分子メカニズム」

(2)
第 22 回日本蛋白質科学会年会、2022/6/9、つくば
齋尾智英　「シャペロンにおけるキネティクス－活性相関」

(3)
第 74 回日本細胞生物学会年会、2022/6/30、東京
齋尾智英　「分子から理解する相分離制御と破綻」

(4)
International Symposium: Protein Folding, Aggregation, Misfolding Disease, and Disease Crosstalk、2022/9/2、
韓国/オンライン
Tomohide Saio 「Structural and kinetic views of regulators for protein folding and assembly」

(5)
2022 年度日本分光学会NMR分光部会集中講義、2022/10/18、オンライン
齋尾智英　「相分離制御と制御破綻の分子メカニズム」

(6)
2022 年度日本分光学会NMR分光部会集中講義、2022/10/18、オンライン
齋尾智英　「相分離制御と制御破綻の分子メカニズム」

(7)
The 1st IMEG Meeting of The Research Center for High Depth Omics、2023/1/16、熊本/オンライン
Tomohide Saio 「Structural insight into regulation and dysregulation of protein assembly and folding」

(8)
ZOOMinar on Molecular Bases of Proteinopathies、2023/2/13、オンライン
Tomohide Saio　「NMR investigation of the regulators in protein folding and assembly」

(9)
3rd India-Japan NMR WORK SHOP、2023/2/28、札幌
Tomohide Saio　「Conformational distribution of a multi-domain protein enzyme investigated by paramagnetic NMR and ESR」

(10)
蛋白研セミナー基礎から学ぶ最新NMR解析法　第6回ワークショップ　統合型構造生物学研究、2023/3/16、オンライン
齋尾智英「常磁性プローブを用いたマルチドメインタンパク質の構造解析」

(11)
日本化学会第103春季年会(2023)、2023/3/25、野田
齋尾智英　「ランタノイドタグを用いた蛋白質の動的構造解析」

(12)
ISMAR-APNMR2021、2021/8/25、オンライン
Tomohide Saio「Conformational Variation of a Multi-Domain Protein Enzyme Investigated by Paramagnetic Lanthanide Probe」

(13)
日本ハイパーサーミア学会第38回大会、2021/9/4、オンライン
齋尾智英「相分離制御因子と分子シャペロンについての動的構造解析」

(14)
第5回LLPS研究会、2021/9/9、オンライン
齋尾智英「シャペロンによる分子集合制御」

(15)
第21回若手NMR研究会、2021/9/21、オンライン
齋尾智英「ランタノイドプローブ法」

(16)
The 16th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Sciences KEY FORUM 2021 International Symposium、2021/11/11、オンライン
Tomohide Saio「Mechanistic insight into chaperone-mediated protein homeostasis」

(17)
第59回日本生物物理学会年会、2021/11/27、オンライン
齋尾智英「Large-scale conformational distribution of a multi-domain protein enzyme investigated by NMR and EPR」

(18)
分子生物学会ワークショップ、2021/12/1、横浜
齋尾智英「多量体形成を介したシャペロンの機能制御」

(19)
Pacifichem 2021 (Symposium: #59, Biomolecular Structure and Dynamics: Recent Advances in NMR)、2021/12/18、オンライン
Tomohide Saio「Structural and kinetic insights into a molecular chaperone for protein folding, translocation, and degradation」

(20)
Pacifichem 2021 (Chemical Tools to Measure and Control Protein Misfolding (#76))、2021/12/22、オンライン
Tomohide Saio「NMR investigation of molecular chaperones manipulating protein folding」

受賞

(1)
公益財団法人アステラス病態代謝研究会最優秀理事長賞、2021/10/16
齋尾智英「液-液相分離と神経変性疾患の動的構造基盤」

B01 (奥村)

論文

(1)
Biophysical elucidation of neural network and chemical regeneration of neural tissue
Takahiro Muraoka*, Tomohide Saio, and Masaki Okumura
Biophysics and Physicobiology 2022 19 e190024.

(2)
Cysteine-based protein folding modulators for trapping intermediates and misfolded forms
Hayato Nishino, Mai Kitamura, Shunsuke Okada, Ryosuke Miyake, Masaki Okumura, and Takahiro Muraoka*
RSC adv 2022 12 26658-26664.

(3)
Atomistic structure of the interlocking claw-like amyloid fibril of full-length glucagon
Hyeongseop Jeong, Yuxi Lin, Jin Hae Kim, Wookyung Yu, Yunseok Heo, Hyung-Sik Won, Masaki Okumura, Young-Ho Lee*.
BioRxiv 2022 11.21.517306 https://doi.org/10.1101/2022.11.21.517306

(4)
Elucidating the Peptide Degradation Mechanism by Insulin Degrading Enzyme
Tsubura Kuramochi, Shingo Kanemura, Ran Furukawa, Hiroshi Yamaguchi, Kenta Arai, Young-Ho Lee and Masaki Okumura*.
Peptide Science 2022 83-84.

(5)
Oxidative Protein Folding Promotion by Imidazoyl-conjugated Thiol
Shunsuke Okada, Yosuke Matsumoto, Masaki Okumura, and Takahiro Muraoka*
Chem.Lett. 2023 (52) 202-205.

(6)
Dose-response relationship for the resistance of human insulin to degradation by insulin-degrading enzyme
Masaki Okumura*, Tsubura Kuramochi, Yuxi Lin, Ran Furukawa, Kenji Mizutani, Takeshi Yokoyama, Mingeun Kim, Mi Hee Lim, Hyon-Seung Yi, Kenta Arai, Hiroshi Yamaguchi, Hironobu Hojo, Michio Iwaoka, Yoshikazu Tanaka, Sam-Yong Park, Kenji Inaba, Shingo Kanemura, and Young-Ho Lee*.
BioRxiv 2023 04.08.536135 (https://doi.org/10.1101/2023.04.08.536135)

著書

(1)
小胞体ジスルフィド結合触媒ネットワークを支える酵素群の構造基盤
金村進吾, 稲葉謙次, 奥村正樹
日本結晶学会誌64, 209-210 (2022)

招待講演

(1)
Korea-Japan Joint Workshop on Biofunctional Chemistry、2022/1/12、online (invited)
Masaki Okumura「Understanding the proteostasis network in the endoplasmic reticulum」

(2)
第22回日本蛋白質科学会、2022/6/8、つくば（依頼講演）
奥村正樹「各階層における酸化的フォールディング触媒システムの理解」

(3)
第15回小胞体ストレス研究会、2022/7/31、京都
奥村正樹「PDIファミリーメンバーPDIA6の新規構造と機能」

(4)
Protein Folding, Aggregation, Misfolding Disease, and Disease Crosstalk Korea、2022/9/2、(invited)
Masaki Okumura「Structural insights into the protein control system mechanism by PDI family, the endoplasmic reticulum-resident chaperone/enzyme」

(5)
Redox Week in Sendai Sendai、2022/10/31、(invited)
Masaki Okumura「Protein Disulfide Isomerase family; their molecular actions and functions」

(6)
第95回日本生化学会、2022/11/9、名古屋（依頼講演）
奥村正樹「小胞体内における酸化的フォールディング触媒ネットワークの理解」

(7)
第45回日本分子生物学会、2022/11/30、幕張（依頼講演）
奥村正樹「PDIファミリーのシャペロン機能の理解：プロテオスタスと神経変性疾患」

(8)
第45回日本分子生物学会、2022/12/1、幕張（依頼講演）
奥村正樹「ホログラフィック顕微鏡を用いた相分離観察例の紹介」

(9)
第4回神戸学院大学セミナー知の創造セミナー、2023/1/23、神戸（依頼講演）
奥村正樹「各生物学的階層におけるタンパク質品質管理の理解」

(10)
Zoominar "Amyloid Symposium"、2023/2/6、online (invited)
Masaki Okumura「Understanding the mechanism by which Protein Disulfide Isomerase (PDI) family guide proper oxidative folding」

(11)
日本化学会第103春季年会、2023/3/25、野田（依頼講演）
奥村正樹「基質触媒におけるPDI酵素群の動的会合体形成の理解」

(12)
第5回LLPS研究会、2021/9/9、オンライン
奥村正樹「小胞体内で液滴を形成する因子の生理学的機能の理解」

(13)
分子生物学会ワークショップ、2022/12/1、横浜
奥村正樹「PDI familyの動的な会合による小胞体内タンパク質品質管理の理解」

C01 (村岡)

論文

(1)
Efficient Protein Incorporation and Release by a Jigsaw-Shaped Self-Assembling Peptide Hydrogel for Injured Brain Regeneration
Atsuya Yaguchi, Mio Oshikawa, Go Watanabe, Hirotsugu Hiramatsu, Noriyuki Uchida, Chikako Hara, Naoko Kaneko, Kazunobu Sawamoto, Takahiro Muraoka* and Itsuki Ajioka*
Nature Commun, 2021, 12, 6623 (doi: 10.1038/s41467-021-26896-3).

(2)
Stabilization of Bicelles Using Metal-Binding Peptide for Extended Blood Circulation
Yuichiro Takagi, Noriyuki Uchida, Yasutaka Anraku and Takahiro Muraoka
Chem. Commun. 2022, 58, 5164–5167 (doi: 10.1039/D2CC01058E).

(3)
Self-Assembling Molecular Medicine for the Subacute Phase of Ischemic Stroke
Takahiro Muraoka and Itsuki Ajioka
Neurochem. Res. 2022, 47, 2488–2498 (doi: 10.1007/s11064-022-03638-5).

(4)
Cysteine-Based Protein Folding Modulators for Trapping Intermediates and Misfolded Forms
Hayato Nishino, Mai Kitamura, Shunsuke Okada, Ryosuke Miyake, Masaki Okumura and Takahiro Muraoka
RSC Adv. 2022, 12, 26658–26664 (doi: 10.1039/D2RA04044A).

(5)
Amphiphilic Peptide-tagged N-Cadherin Forms Radial Glial-like Fibers that Enhance Neuronal Migration in Injured Brain and Promote Sensorimotor Recovery
Yuya Ohno, Chikako Nakajima, Itsuki Ajioka, Takahiro Muraoka, Atsuya Yaguchi, Teppei Fujioka, Saori Akimoto, Misaki Matsuo, Ahmed Lotfy, Sayuri Nakamura, Vicente Herranz-Pérez, José Manuel García-Verdugo, Noriyuki Matsukawa, Naoko Kaneko and Kazunobu Sawamoto
Biomaterials 2023, 294, 122003 (10.1016/j.biomaterials.2023.122003).

(6)
Coacervate Formation of Elastin-like Polypeptides in Explicit Aqueous Solution Using Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulations
Takuya Mabuchi, Junko Kijima, Yukino Yamashita, Erika Miura and Takahiro Muraoka
Macromolecules 2023, 56, 794–805 (10.1021/acs.macromol.2c02195).

(7)
Oxidative Protein Folding Promotion by Imidazoyl-Conjugated Thiol
Shunsuke Okada, Yosuke Matsumoto, Masaki Okumura and Takahiro Muraoka
Chem. Lett. 2023, 52, 202–205 (10.1246/cl.220537).

(8)
ROS-Triggered Gel–Sol Transition and Kinetics-Controlled Cargo Release by Methionine-Containing Peptides
Yoshika Hara, Atsuya Yaguchi, Hirotsugu Hiramatsu and Takahiro Muraoka
ChemBioChem 2023, accepted (10.1002/cbic.202200798, selected as a Very Important Paper (VIP), highlighted in ChemBioTalents 2022).

(9)
Endocytosis-Like Vesicle Fission Mediated by a Membrane-Expanding Molecular Machine Enables Virus Encapsulation for In Vivo Delivery
Noriyuki Uchida, Yunosuke Ryu, Yuichiro Takagi, Ken Yoshizawa, Kotono Suzuki, Yasutaka Anraku, Itsuki Ajioka, Naofumi Shimokawa, Masahiro Takagi, Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa, Teruhiko Matsubara, Toshinori Sato, Yuji Higuchi, Hiroaki Ito, Masamune Morita and Takahiro Muraoka
J. Am. Chem. Soc. 2023, accepted (10.1021/jacs.2c12348).

招待講演

(1)
第6回ABC-InFO講演会、2021/9/22、オンライン
村岡貴博「生きた細胞膜で機能する人工イオンチャネル」

(2)
分子生物学会ワークショップ、2022/12/1、横浜
村岡貴博「合成化学アプローチによるジスルフィド結合異性化酵素の模倣」

(3)
Pacifichem 2021 (Peptide Self-Assembly: Chemistry and Nanotechnology (#106))、2022/12/16、オンライン
Takahiro Muraoka「Glycine Substitution Effects on Supramolecular Morphology and Thermal Response of Self-Assembling Peptides」

(4)
第3回タタバイオ分子クラブ
村岡貴博「自己集合性ペプチドを用いた神経組織再生」

(5)
蛋白質科学会「キネティクスから理解する生命システム」ワークショップ、2022/6/8、筑波（依頼講演）
村岡貴博「キネティクス操作に基づく酸化的蛋白質フォールディング制御」

(6)
Neuro2022、2022/7/2、沖縄
村岡貴博「Neurochemistry from Supramolecular Chemistry」

(7)
Protein Folding, Aggregation, Misfolding Disease, and Disease Crosstalk、2022/9/2、韓国（ハイブリッド）
村岡貴博「Regulated folding and assembly of polypeptides for designing ECM-mimetic biomaterials」

(8)
CREST「細胞外微粒子」領域主催　第1回 CREST・さきがけ領域横断シンポジウム ~コロナ関連研究を中心に~、2022/10/14、オンライン（依頼講演）
村岡貴博「ウイルス光捕捉材料」

(9)
第31回ポリマー材料フォーラム、2022/11/15、東京
矢口敦也・平松弘嗣・味岡逸樹・村岡貴博「高次構造転移特性を有する自己集合性ペプチドの開発と亜急性期脳梗塞治療への応用」

(10)
分子生物学会、2022/11/30、千葉（依頼講演）
村岡貴博「多段階反応制御によるタンパク質フォールディング促進」

(11)
ZOOMinar series on “Molecular Basis of Proteinopathies”、 2023/2/6、オンライン
村岡貴博「Functional assembly of polypeptides for injured brain regeneration」

(12)
令和4年度東北地区先端高分子セミナー、2023/3/7、仙台
村岡貴博「膜変形分子機械の開発と生体内輸送への応用」

(13)
日本化学会第103春季大会（2023）、2023/3/25、野田（依頼講演）
村岡貴博「速度論効果を利用する多段階蛋白質フォールディング促進」

受賞

(1)
第3回（2021年度）物質・デバイス共同研究賞、2021/9/28
村岡貴博「可視光応答膜変形分子の開発と細胞制御への展開」

C01 (馬渕)

論文

(1)
Switching Type I/Type II Reactions by Turning a Photoredox Catalyst into a Photo-Driven Artificial Metalloenzyme
Y. Okamoto*, T. Mabuchi, K. Nakane, A. Ueno, and S. Sato*
ACS Catalysis, 13, 4134-4141 (2023). (https://doi.org/10.1021/acscatal.2c05946)

(2)
Coacervate Formation of Elastin-like Polypeptides in Explicit Aqueous Solution Using Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulations
T. Mabuchi*, J. Kijima, Y. Yamashita, E. Miura, and T. Muraoka*
Macromolecules, 56, 794-805 (2023). (https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c02195)

(3)
Deep Learning to Reveal the Distribution and Diffusion of Water Molecules in Fuel Cell Catalyst Layers
G. Li, Y. Zhu, Y. Guo*, T. Mabuchi, D. Li, S. F. Huang, S. Wang, H. Sun, and T. Tokumasu
ACS Applied Materials & Interfaces, 15, 5099-5108 (2023). (https://doi.org/10.1021/acsami.2c17198)

(4)
Growth mechanism study of boron nitride atomic layer deposition by experiment and density functional theory
N. Uene*, T. Mabuchi, M. Zaitsu, Y. Jin, S. Yasuhara, and T. Tokumasu
Computational Materials Science, 217, 111919 (2023). (https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2022.111919)

(5)
Heat-Induced Conformational Transition Mechanism of Heat Shock Factor 1 Investigated by Tryptophan Probe
S. Kawagoe, M. Kumashiro, T. Mabuchi, H. Kumeta, K. Ishimori*, and T. Saio*
Biochemistry, 61, 2897-2908 (2022). (https://doi.org/10.1021/acs.biochem.2c00492)

(6)
Morphology Evolution and Adsorption Behavior of Ionomers from Solution to Pt/C Substrates
Y. Guo*, T. Mabuchi, G. Li, and T. Tokumasu, Macromolecules, 55, 4245-4255 (2022).(https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c00533)

(7)
Molecular Simulation Study of CO₂ Adsorption on Lanthanum-Based Metal Organic Framework
I. H. Putra, F. Yulia, I. A. Zulkarnain, R. Ruliandini, A. Zulys, T. Mabuchi, W. Gonçalves, and Nasruddin*
Russian Journal of Physical Chemistry A, 96, 3007-3014 (2022). (https://doi.org/10.1134/S0036024422130040)

(8)
Revealing the anticorrelation behavior mechanism between the Grotthuss and vehicular diffusions for proton transport in concentrated acid solutions
T. Mabuchi*, Journal of Physical Chemistry B, 126, 3319-3326 (2022). (https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.1c09742)

(9)
Bio-Metal-Organic Framework-based Cobalt Glutamate for CO2/N2 Separation: Experimental and multi-objective Optimization with a Neural Network
F. Yulia, A. Zulys, B. B. Saha, T. Mabuchi, W. Gonçalves, and Nasruddin*
Process Safety and Environmental Protection, 162, 998-1014 (2022). (https://doi.org/10.1016/j.psep.2022.04.076)

(10)
Reactive force-field molecular dynamics simulation for the surface reaction of SiH (x = 2–4) species on Si(1 0 0)-(2 × 1):H surfaces in chemical vapor deposition processes
N. Uene*, T. Mabuchi, M. Zaitsu, S. Yasuhara, and T. Tokumasu
Computational Materials Science, 204, 111193 (2022). (https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2022.111193)

(11)
Prediction of the adsorption properties of liquid at solid surfaces with molecular scale surface roughness via encoding-decoding convolutional neural networks
G. Li, Y. Guo*, T. Mabuchi, D. Surblys, T. Ohara, and T. Tokumasu
Journal of Molecular Liquids, 349, 118489 (2022). (https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.118489)

(12)
Prediction of nanoscale thermal transport and adsorption of liquid containing surfactant at solid-liquid interface via deep learning
Y. Guo, G. Li*, T. Mabuchi, D. Surblys, T. Ohara, and T. Tokumasu
Journal of Colloid and Interface Science, 613, 587-596 (2022). (https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.01.037)

(13)
Influence of Ionomer Loading and Substrate Wettability on the Morphology of Ionomer Thin Films Using Coarse-Grained Solvent Evaporation Simulations
Takuya Mabuchi*, Sheng-Feng Huang, and Takashi Tokumasu
Macromolecules 2021, 54, 115 (doi: 10.1021/acs.macromol.0c01303).

招待講演

(1)
分子シミュレーションを用いた生体高分子と合成高分子に関する研究
2022年度第2回静電気・高電圧・放電・プラズマ若手研究委員会/研究会，宮城県（ハイブリッド）
2022年12月12日

(2)
燃料電池触媒インク分子シミュレーション
トヨタと東北大学が夢見るミライ，宮城県，2022年10月14日

(3)
Molecular Simulation of Phase Separation Phenomena for Engineering Applications
6th International Joint Conference on Science and Technology (IJCST) 2022,
Jakarta, Indonesia (online), September 28-29 (2022).

(4)
Multiscale Modeling and Simulation of Ionomer Self-Assembly for Polymer Electrolyte Fuel Cells
JAIST燃料電池研究会、2021/5/21、オンライン