Updated on 2025/03/05

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NIIMI Tomoaki
 
Organization
Graduate School of Bioagricultural Sciences Department of Applied Biosciences Lecturer
Graduate School
Graduate School of Bioagricultural Sciences
Undergraduate School
School of Agricultural Sciences Department of Applied Biosciences
Title
Lecturer
Contact information
メールアドレス

Degree 1

  1. Ph. D. ( 1997.3   Nagoya University ) 

Research Areas 2

  1. Others / Others  / Applied Biochemistry

  2. Others / Others  / Applied Molecular Cell Biology

Current Research Project and SDGs 2

  1. 新奇骨誘導タンパク質NELL1の機能解析

  2. 基底膜蛋白質ラミニンの大量生産系の構築

Research History 6

  1. 名古屋大学大学院生命農学研究科講師

    2016.4

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    Country:Japan

  2. 名古屋大学大学院生命農学研究科助教

    2007.4 - 2015.3

      More details

    Country:Japan

  3. 名古屋大学大学院生命農学研究科助手

    2004.4 - 2007.3

      More details

    Country:Japan

  4. Researcher, Sekiguchi Biomatrix Signaling Project, ERATO, Japan Science and Technology Agency

    2001.3 - 2004.3

      More details

    Country:Japan

  5. Visiting Fellow, National Cancer Institute

    1998.10 - 2001.2

      More details

    Country:Japan

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Education 2

  1. Nagoya University   Graduate School, Division of Agriculture   Graduate program for Biochemical Regulation

    - 1997

      More details

    Country: Japan

  2. Nagoya University   Faculty of Agriculture   Department of Food Science

    - 1991

      More details

    Country: Japan

Professional Memberships 2

  1. 日本農芸化学会

  2. The Molecular Biology Society of JAPAN

 

Papers 56

  1. Conformational change of the hairpin-like structured Robo2 ectodomain allows NELL1/2 binding. Reviewed

    1. Miyaguchi, M., Nakanishi, Y., Maturana, A.D., Mizutani, K., and Niimi, T.

    Journal of Molecular Biology   Vol. 434   page: 167777   2022.10

     More details

    Authorship:Last author, Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: DOI: 10.1016/j.jmb.2022.167777.

  2. Glu592 of the axon guidance receptor ROBO3 mediates a pH-dependent interaction with NELL2 ligand

    Mizutani, K; Toyoda, M; Ojima-Kato, T; Maturana, AD; Niimi, T

    FEBS LETTERS   Vol. 599 ( 4 ) page: 571 - 580   2024.11

     More details

  3. Roles of Slit Ligands and Their Roundabout (Robo) Family of Receptors in Bone Remodeling. Invited Reviewed

    Advances in Experimental Medicine and Biology   Vol. 21   page: 143 - 154   2021

     More details

    Language:English  

    DOI: 10.1007/5584_2020_586

    PubMed

  4. Robo2 contains a cryptic binding site for neural EGFL-like (NELL) protein 1/2

    Yamamoto Naoka, Kashiwagi Manabu, Ishihara Manami, Kojima Takaaki, Maturana Andres D., Kuroda Shun'ichi, Niimi Tomoaki

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   Vol. 294 ( 12 ) page: 4693 - 4703   2019.3

  5. pH依存的な結合性を示す軸索ガイダンス分子群の探索解析

    新美友章

    メディカル・サイエンス・ダイジェスト   Vol. 51 ( 3 ) page: 48 - 49   2025.2

     More details

    Authorship:Corresponding author   Language:Japanese  

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Books 6

  1. Leishmania tarentolae for the production of multi-subunit complexes, Advances in Experimental Medicine and Biology.

    Niimi, T.( Role: Contributor)

    Springer  2016 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

  2. Expression of multi-subunit proteins in Leishmania tarentolae. In: Recombinant Gene Expression: Reviews and Protocols, Third Edition, Methods in Molecular Biology.

    Sugino, M. and Niimi, T. ( Role: Joint author)

    Humana Press  2012 

     More details

    Language:Japanese

  3. Recombinant protein production in the eukaryotic protozoan parasite Leishmania tarentolae: A review. In: Recombinant Gene Expression: Reviews and Protocols, Third Edition, Methods in Molecular Biology.

    Niimi, T.( Role: Sole author)

    Humana Press  2012 

     More details

    Language:English

  4. 細胞外マトリックス-基礎と臨床 「基底膜に存在する糖タンパク質」

    熊谷知乃、新美友章、北川泰雄( Role: Joint author)

    愛智出版  2000 

     More details

    Language:Japanese

  5. Extracellular Matrix-Cellular Interaction: Molecules to Diseases"Role of interchain disulfide-bonding in dimer-trimer switch during laminin heterotrimer assembry."

    kitagawa, Y., Niimi, T., and Kumagai, C.( Role: Joint author)

    Japan Sci. Soc. Press, Tokyo/ S. Karger, Basel  1998 

     More details

    Language:English

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Presentations 1

  1. 骨分化誘導タンパク質NELL1の新奇受容体候補Robo2の構造特性解析

    宮口昌樹、中西洋一、新美友章

    第44回日本分子生物学会年会  2021.12 

     More details

    Event date: 2021.12

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

    Venue:パシフィコ横浜  

Research Project for Joint Research, Competitive Funding, etc. 1

  1. タイトジャンクション構成蛋白質・クローディン-18a2を指標にした胃癌の新しい分子標的療法の開発

    2006.4 - 2007.3

    上原記念生命科学財団 

      More details

    Grant type:Competitive

KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 7

  1. 脳内pH低下に伴うNELL-ROBOシグナルの変容と神経細胞機能の統合的理解

    Grant number:24K08712  2024.4 - 2027.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    新美 友章, 水谷 公彦

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4680000 ( Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost:\1080000 )

    神経軸索誘導分子であるNELL-ROBO複合体のpH依存的な結合について、脳内における生理学的意義を解明するために、pH変化に伴うNELL-ROBO複合体の構造特性解析、および NELL-ROBOシグナルの変容が神経細胞機能に及ぼす影響の解析を行い、これらが脳内pHの低下と精神・神経疾患を関連付ける傍証となり得るのか検証することを試みる。

  2. 新規シグナル伝達系・NELL-Roboシグナルの骨形成における作用機序の解明

    Grant number:20H02948  2020.4 - 2024.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    新美 友章, 水谷 公彦

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

    Grant amount:\17550000 ( Direct Cost: \13500000 、 Indirect Cost:\4050000 )

    骨形成を促進する働きのあるタンパク質NELL1とその受容体Robo2が結合する仕組みの解明、NELL1とRobo2の結合により誘導される下流のシグナル伝達経路(NELL-Roboシグナル)の同定を通して、NELL-Roboシグナルが骨組織形成で果たす役割を解明し、NELL1およびRobo2遺伝子やこれらの組換えタンパク質を用いた新奇骨形成因子の創成のための基盤研究を行う。
    乳児期において頭頂骨のつなぎ目が早期に癒合する頭蓋骨縫合早期癒合症の原因遺伝子のひとつとして知られるNELL (neural EGFL-like) 1は、頭蓋顔面の骨格形成に関わる分泌タンパク質をコードしており、その骨形成作用に基づいた骨再生治療への応用が試みられている。しかし、NELL1の骨形成作用の分子基盤、特に細胞表面受容体と下流のシグナル伝達機構は不明な点が多く、臨床応用する際のボトルネックとなっている。本研究では、我々が発見したNELL1 の新奇受容体Roundabout (Robo) 2と下流のシグナル伝達経路の骨形成における役割を解明することにより、NELL1を利用した骨再生治療の基盤研究を行うことを目的とした。
    NELL1の新奇受容体として同定したRobo2であるが、両者の結合はpH 6付近の弱酸性条件でのみ可能となる。すでに報告されているRobo2の結晶構造によると、Robo2の細胞外領域はヘアピン様構造をとっており、pH 7付近の生理的条件下においてはNELL1との結合部位がマスクされているためNELL1が結合できないが、pH 6付近の弱酸性条件下では、Robo2の細胞外領域のコンフォメーション変化により、NELL1が結合できるようになることを見出した。昨年度は、組換えタンパク質を用いた結合実験、蛍光共鳴エネルギー移動:Fluorescence resonance energy transfer (FRET) の変化を指標にしたRobo2 の構造解析およびサイズ排除クロマトグラフィー解析を行って得たデータを基に、酸性条件におけるRobo2の細胞外領域の推定構造と分子機構について、原著論文を執筆して報告した。Robo2の新奇受容体としてNELL1が働く分子基盤の一端が解明された本研究成果は、NELL1を利用する骨再生医療の基礎研究として重要である。
    NELL1の新奇受容体として同定したRobo2の組換えタンパク質を用いた結合実験を行い、酸性条件におけるRobo2の細胞外領域のコンフォメーション変化の分子機構を解明した。また、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)解析およびサイズ排除クロマトグラフィー解析により、酸性条件下におけるRobo2の推定構造を得ることに成功し、NELL1-Robo2シグナルが働く分子基盤の一端の解明に成功した。また、Robo2遺伝子の選択的スプライシング産物には、NELL1への結合活性が高いアイソフォームが存在しており、pHの変化のみでなく選択的スプライシングによってもNELL1-Robo2シグナルが制御されていることを見出した。酸性条件において、NELL1-Robo2シグナルがどのような役割を果たしているのかを解明するために、前駆骨芽細胞株の酸性条件培養法を確立して骨芽細胞への分化誘導や細胞遊走能への影響を調べているが、解答は得られていない。この点で研究の進捗状況はやや遅れていると判断した。
    NELL1-Robo2シグナルの役割の解明を目指し、前駆骨芽細胞の酸性条件培養にNELL1タンパク質を添加して、その効果を解析する。前駆骨芽細胞はRobo2を発現しているが、その発現量はあまり高くないためRobo2の安定発現株を取得して使用する。昨年度の研究で発見したNELL1への結合活性が高いRobo2の選択的スプライシング産物は、中性から弱酸性領域でもNELL1に結合することが可能なので、酸性条件培養のみならず、通常の生理的条件での培養での実験が一部可能になる。従って、選択的スプライシング産物の安定発現株を取得する。Robo2への結合はNELL1のみでなくNELL2でも可能なことを確認している。従って、NELL1-Robo2シグナルの解明のみならず、NELL2-Robo2シグナルを解明する実験系の構築を模索する。

  3. Elucidation of the molecular basis of the bone-inducing factor NELL1

    Grant number:17K01946  2017.4 - 2021.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Niimi Tomoaki

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4680000 ( Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost:\1080000 )

    The NELL1 gene was originally identified in craniosynostosis patients as being specifically upregulated within prematurely fusing sutures. Because of its potent osteoinductive activity, NELL1 protein may be useful for bone regeneration therapy. However, there is little knowledge regarding NELL1 receptors and NELL1-mediated signaling pathways. IAs a result of exploring the NELL1 receptor and elucidating the signal transduction mechanism, we identified Roundabout 2 (Robo2), which is mainly expressed in mesenchymal cells, as a novel receptor for NELL1. Furthermore, we elucidated the mode of ligand-receptor binding only under acidic conditions and suggested that it may act as a new bone formation signal.

  4. NELL1タンパク質を利用した新規骨形成因子の創成

    2014.4 - 2017.3

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  5. 酵母で量産したヒト型ラミニンによる再生医療の新展開

    2007.3 - 2010.3

    科学研究費補助金  基盤研究(S)

    新美友章

      More details

    Authorship:Principal investigator 

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Teaching Experience (On-campus) 10

  1. 生物情報処理演習(生命)

    2024

  2. 化学実験

    2024

  3. 分子細胞生物学4

    2024

  4. 分子細胞生物学特論II

    2021

  5. 分子細胞生物学特論II

    2020

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Academic Activities 1

  1. 日本農芸化学会中部支部庶務幹事

    Role(s):Planning, management, etc.

    2020.4 - 2022.3

     More details

    Type:Academic society, research group, etc.