2021/03/29 更新

写真a

ニシムラ コウヘイ
西村 浩平
NISHIMURA Kohei
所属
大学院理学研究科 生命理学専攻 情報機構学 助教
職名
助教

学位 1

  1. 理学博士 ( 2010年3月   大阪大学 ) 

研究キーワード 5

  1. セントロメア

  2. オーキシン

  3. DNA複製

  4. デグロン

  5. 染色体分配

研究分野 3

  1. ライフサイエンス / 遺伝学

  2. ライフサイエンス / 分子生物学

  3. ライフサイエンス / ゲノム生物学

経歴 7

  1. 名古屋大学   理学研究科 生命理学専攻   助教

    2019年10月 - 現在

  2. 大阪大学大学院   生命機能研究科   特任助教

    2015年10月 - 2019年9月

  3. 英国MRC研究所   タンパク質リン酸化ユビキチン化ユニット   学術振興会海外特別研究員

    2014年4月 - 2015年9月

  4. 国立遺伝学研究所   新分野創造センター   日本学術振興会特別研究員 (PD)

    2011年4月 - 2014年3月

  5. 国立遺伝学研究所   新分野創造センター   特別研究員

    2011年2月 - 2011年3月

  6. 大阪大学   理学研究科生物科学専攻   特任研究員

    2010年4月 - 2011年2月

  7. 大阪大学   理学研究科生物科学専攻   日本学術振興会 (特別研究員 DC2)

    2007年4月 - 2010年3月

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学歴 1

  1. 大阪大学大学院   理学研究科   生物科学専攻 博士後期課程

    2007年4月 - 2010年3月

所属学協会 2

  1. 日本遺伝学会

  2. 日本分子生物学会

受賞 3

  1. 内藤記念海外研究留学助成金

    2014年4月   内藤記念科学振興財団   植物ホルモンを用いたタンパク質分解系AID法による新たな動物細胞遺伝学の構築

    西村 浩平

  2. 海外特別研究員

    2014年4月   日本学術振興会   植物ホルモンを用いたタンパク質分解系AID法による新たな動物細胞遺伝学の構築

    西村 浩平

  3. 特別研究員(PD)

    2011年4月   日本学術振興会   動物細胞におけるオーキシン誘導デグロン法を応用した、合成生物学的遺伝学の創出

    西村 浩平

 

論文 13

  1. CUL2LRR1 , TRAIP and p97 control CMG helicase disassembly in the mammalian cell cycle. 国際誌

    Fabrizio Villa, Ryo Fujisawa, Johanna Ainsworth, Kohei Nishimura, Michael Lie-A-Ling, Georges Lacaud, Karim Pm Labib

    EMBO reports     頁: e52164   2021年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The eukaryotic replisome is disassembled in each cell cycle, dependent upon ubiquitylation of the CMG helicase. Studies of Saccharomyces cerevisiae, Caenorhabditis elegans and Xenopus laevis have revealed surprising evolutionary diversity in the ubiquitin ligases that control CMG ubiquitylation, but regulated disassembly of the mammalian replisome has yet to be explored. Here, we describe a model system for studying the ubiquitylation and chromatin extraction of the mammalian CMG replisome, based on mouse embryonic stem cells. We show that the ubiquitin ligase CUL2LRR1 is required for ubiquitylation of the CMG-MCM7 subunit during S-phase, leading to disassembly by the p97 ATPase. Moreover, a second pathway of CMG disassembly is activated during mitosis, dependent upon the TRAIP ubiquitin ligase that is mutated in primordial dwarfism and mis-regulated in various cancers. These findings indicate that replisome disassembly in diverse metazoa is regulated by a conserved pair of ubiquitin ligases, distinct from those present in other eukaryotes.

    DOI: 10.15252/embr.202052164

    PubMed

  2. Essentiality of CENP-A Depends on Its Binding Mode to HJURP. 国際誌

    Tetsuya Hori, JingHui Cao, Kohei Nishimura, Mariko Ariyoshi, Yasuhiro Arimura, Hitoshi Kurumizaka, Tatsuo Fukagawa

    Cell reports   33 巻 ( 7 ) 頁: 108388 - 108388   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CENP-A incorporation is critical for centromere specification and is mediated by the chaperone HJURP. The CENP-A-targeting domain (CATD) of CENP-A specifically binds to HJURP, and this binding is conserved. However, the binding interface of CENP-A-HJURP is yet to be understood. Here, we identify the critical residues for chicken CENP-A or HJURP. The A59Q mutation in the α1-helix of chicken CENP-A causes CENP-A mis-incorporation and subsequent cell death, whereas the corresponding mutation in human CENP-A does not. We also find that W53 of HJURP, which is a contact site of A59 in CENP-A, is also essential in chicken cells. Our comprehensive analyses reveal that the affinities of HJURP to CATD differ between chickens and humans. However, the introduction of two arginine residues to the chicken HJURP αA-helix suppresses CENP-A mis-incorporation in chicken cells expressing CENP-AA59Q. Our data explain the mechanisms and evolution of CENP-A essentiality by the CENP-A-HJURP interaction.

    DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108388

    PubMed

  3. A super-sensitive auxin-inducible degron system with an engineered auxin-TIR1 pair. 査読有り 国際誌

    Kohei Nishimura, Ryotaro Yamada, Shinya Hagihara, Rie Iwasaki, Naoyuki Uchida, Takumi Kamura, Koji Takahashi, Keiko U Torii, Tatsuo Fukagawa

    Nucleic acids research   48 巻 ( 18 ) 頁: e108   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The auxin-inducible degron (AID) system enables rapid depletion of target proteins within the cell by applying the natural auxin IAA. The AID system is useful for investigating the physiological functions of essential proteins; however, this system generally requires high dose of auxin to achieve effective depletion in vertebrate cells. Here, we describe a super-sensitive AID system that incorporates the synthetic auxin derivative 5-Ad-IAA and its high-affinity-binding partner OsTIR1F74A. The super-sensitive AID system enabled more than a 1000-fold reduction of the AID inducer concentrations in chicken DT40 cells. To apply this system to various mammalian cell lines including cancer cells containing multiple sets of chromosomes, we utilized a single-step method where CRISPR/Cas9-based gene knockout is combined with insertion of a pAID plasmid. The single-step method coupled with the super-sensitive AID system enables us to easily and rapidly generate AID-based conditional knockout cells in a wide range of vertebrate cell lines. Our improved method that incorporates the super-sensitive AID system and the single-step method provides a powerful tool for elucidating the roles of essential genes.

    DOI: 10.1093/nar/gkaa748

    PubMed

  4. Rapid turnover of transcription factor Rim101 confirms a flexible adaptation mechanism against environmental stress in Saccharomyces cerevisiae. 査読有り 国際誌

    Keisuke Obara, Mai Higuchi, Yuki Ogura, Kohei Nishimura, Takumi Kamura

    Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms   25 巻 ( 10 ) 頁: 651 - 662   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Saccharomyces cerevisiae cells activate the Rim101 pathway to adapt to alkaline and salt stresses. On activation of this pathway, the transcription factor Rim101 undergoes proteolytic activation and regulates the expression of responsive genes. We found Rim101 to be a short-lived protein with a half-life of approximately 15 min. Its rapid turnover was supposedly mediated by the ubiquitin-proteasome system. Excess accumulation of the processed active Rim101 through its over-expression conferred tolerance to both alkaline and salt stresses in yeast cells; in contrast, it had detrimental effects under cadmium stress condition. Cadmium ion inhibited proteolytic activation of Rim101, implying reciprocal interaction between the Rim101 pathway and cadmium stress. Our results showed yeast cells to be equipped with two protective systems to prevent overaccumulation of the processed active Rim101; Rim101 processing is inhibited when Rim101 level is high, and turnover of processed Rim101 is accelerated when it is abundant. Collectively, the results confirmed the flexible aspect of stress response in yeast cell; the cells not only prevent excess activation of one stress-responsive pathway but also facilitate its attenuation to cope with other environmental stresses.

    DOI: 10.1111/gtc.12801

    PubMed

  5. 3D genomic architecture reveals that neocentromeres associate with heterochromatin regions 査読有り

    Kohei Nishimura, Masataka Komiya, Tetsuya Hori, Takehiko Itoh, Tatsuo Fukagawa

    Journal of Cell Biology   218 巻 ( 1 ) 頁: 134 - 149   2019年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2018 Nishimura et al. The centromere is an important genomic locus for chromosomal segregation. Although the centromere is specified by sequence-independent epigenetic mechanisms in most organisms, it is usually composed of highly repetitive sequences, which associate with heterochromatin. We have previously generated various chicken DT40 cell lines containing differently positioned neocentromeres, which do not contain repetitive sequences and do not associate with heterochromatin. In this study, we performed systematic 4C analysis using three cell lines containing differently positioned neocentromeres to identify neocentromere-associated regions at the 3D level. This analysis reveals that these neocentromeres commonly associate with specific heterochromatin-rich regions, which were distantly located from neocentromeres. In addition, we demonstrate that centromeric chromatin adopts a compact structure, and centromere clustering also occurs in vertebrate interphase nuclei. Interestingly, the occurrence of centromere–heterochromatin associations depend on CENP-H, but not CENP-C. Our analyses provide an insight into understanding the 3D architecture of the genome, including the centromeres.

    DOI: 10.1083/jcb.201805003

    Scopus

    PubMed

  6. An efficient method to generate conditional knockout cell lines for essential genes by combination of auxin-inducible degron tag and CRISPR/Cas9 査読有り

    Kohei Nishimura, Tatsuo Fukagawa

    CHROMOSOME RESEARCH   25 巻 ( 3-4 ) 頁: 253 - 260   2017年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Generation of cells with a loss-of-function mutation in a gene (knockout cells) is a valuable technique for studying the function of a given gene product. However, if the product of the target gene is essential for cell viability, conditional knockout cell lines must be generated. Recently, as gene editing technology using CRISPR/Cas9 has developed, it has become possible to produce conditional knockout cell lines using this technique. However, to obtain final conditional knockout cell lines, it is necessary to perform several experiments with multiple complicated steps. In this paper, we introduce an easy and efficient method to generate conditional knockout cell lines based on combining auxin-inducible degron (AID) technology with CRISPR/Cas9 gene editing. Our method only requires performing a single transfection and is therefore an easy and rapid method to obtain a conditional knockout cell line.

    DOI: 10.1007/s10577-017-9559-7

    Web of Science

    PubMed

  7. Acute inactivation of the replicative helicase in human cells triggers MCM8-9-dependent DNA synthesis 査読有り

    Toyoaki Natsume, Kohei Nishimura, Sheroy Minocherhomji, Rahul Bhowmick, Ian D. Hickson, Masato T. Kanemaki

    GENES & DEVELOPMENT   31 巻 ( 8 ) 頁: 816 - 829   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:COLD SPRING HARBOR LAB PRESS, PUBLICATIONS DEPT  

    DNA replication fork progression can be disrupted at difficult to replicate loci in the human genome, which has the potential to challenge chromosome integrity. This replication fork disruption can lead to the dissociation of the replisome and the formation of DNA damage. To model the events stemming from replisome dissociation during DNA replication perturbation, we used a degron-based system for inducible proteolysis of a subunit of the replicative helicase. We show that MCM2-depleted cells activate a DNA damage response pathway and generate replication-associated DNA double-strand breaks (DSBs). Remarkably, these cells maintain some DNA synthesis in the absence of MCM2, and this requires the MCM8-9 complex, a paralog of the MCM2-7 replicative helicase. We show that MCM8-9 functions in a homologous recombination-based pathway downstream from RAD51, which is promoted by DSB induction. This RAD51/MCM8-9 axis is distinct from the recently described RAD52-dependent DNA synthesis pathway that operates in early mitosis at common fragile sites. We propose that stalled replication forks can be restarted in S phase via homologous recombination using MCM8-9 as an alternative replicative helicase.

    DOI: 10.1101/gad.297663.117

    Web of Science

    PubMed

  8. Chromatin folding and DNA replication inhibition mediated by a highly antitumor-active tetrazolato-bridged dinuclear platinum(II) complex 査読有り

    Ryosuke Imai, Seiji Komeda, Mari Shimura, Sachiko Tamura, Satoshi Matsuyama, Kohei Nishimura, Ryan Rogge, Akihiro Matsunaga, Ichiro Hiratani, Hideaki Takata, Masako Uemura, Yutaka Iida, Yuko Yoshikawa, Jeffrey C. Hansen, Kazuto Yamauchi, Masato T. Kanemaki, Kazuhiro Maeshima

    SCIENTIFIC REPORTS   6 巻   頁: 24712   2016年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    Chromatin DNA must be read out for various cellular functions, and copied for the next cell division. These processes are targets of many anticancer agents. Platinum-based drugs, such as cisplatin, have been used extensively in cancer chemotherapy. The drug-DNA interaction causes DNA crosslinks and subsequent cytotoxicity. Recently, it was reported that an azolato-bridged dinuclear platinum(II) complex, 5-H-Y, exhibits a different anticancer spectrum from cisplatin. Here, using an interdisciplinary approach, we reveal that the cytotoxic mechanism of 5-H-Y is distinct from that of cisplatin. 5-H-Y inhibits DNA replication and also RNA transcription, arresting cells in the S/G2 phase, and are effective against cisplatin-resistant cancer cells. Moreover, it causes much less DNA crosslinking than cisplatin, and induces chromatin folding. 5-H-Y will expand the clinical applications for the treatment of chemotherapy-insensitive cancers.

    DOI: 10.1038/srep24712

    Web of Science

    PubMed

  9. Rapid depletion of budding yeast proteins via the fusion of an auxin-inducible degron (AID) 査読有り

    Kohei Nishimura, Masato T. Kanemaki

    Current Protocols in Cell Biology   2014 巻   頁: 20.9.1 - 20.9.16   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:John Wiley and Sons Inc.  

    The auxin-inducible degron (AID) system allows the rapid and reversible proteolysis of proteins of interest, and enables the generation of conditional mutants of budding yeast. The construction of budding yeast AID mutants is simple, and the effect of depletion of essential proteins on proliferation can be confirmed by analyzing their phenotype. In this protocol, we describe a procedure to generate AID mutants of budding yeast via a simple transformation using PCR-amplified DNA. We also describe methods to confirm the depletion of proteins of interest that are required for proliferation by serial-dilution and liquid-culture assays.

    DOI: 10.1002/0471143030.cb2009s64

    Scopus

    PubMed

  10. The Elg1 Replication Factor C-like Complex Functions in PCNA Unloading during DNA Replication 査読有り

    Takashi Kubota, Kohei Nishimura, Masato T. Kanemaki, Anne D. Donaldson

    MOLECULAR CELL   50 巻 ( 2 ) 頁: 273 - 280   2013年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CELL PRESS  

    The ring-shaped complex PCNA coordinates DNA replication, encircling DNA to act as a polymerase clamp and a sliding platform to recruit other replication proteins. PCNA is loaded onto DNA by replication factor C, but it has been unknown how PCNA is removed from DNA when Okazaki fragments are completed or the replication fork terminates. Here we show that the Elg1 replication factor C-like complex (Elg1-RLC) functions in PCNA unloading. Using an improved degron system we show that without Elg1, PCNA accumulates on Saccharomyces cerevisiae chromatin during replication. The accumulated PCNA can be removed from chromatin in vivo by switching on Elg1 expression. We find moreover that treating chromatin with purified Elg1-RLC causes PCNA unloading in vitro. Our results demonstrate that Elg1-RLC functions in unloading of both unmodified and SUMOylated PCNA during DNA replication, while the genome instability of an elg1 Delta mutant suggests timely PCNA unloading is critical for chromosome maintenance.

    DOI: 10.1016/j.molcel.2013.02.012

    Web of Science

    PubMed

  11. Mcm8 and Mcm9 Form a Complex that Functions in Homologous Recombination Repair Induced by DNA Interstrand Cross links 査読有り

    Kohei Nishimura, Masamichi Ishiai, Kazuki Horikawa, Tatsuo Fukagawa, Minoru Takata, Haruhiko Takisawa, Masato T. Kanemaki

    MOLECULAR CELL   47 巻 ( 4 ) 頁: 511 - 522   2012年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CELL PRESS  

    DNA interstrand crosslinks (ICLs) are highly toxic lesions that stall the replication fork to initiate the repair process during the S phase of vertebrates. Proteins involved in Fanconi anemia (FA), nucleotide excision repair (NER), and translesion synthesis (TS) collaboratively lead to homologous recombination (HR) repair. However, it is not understood how ICL-induced HR repair is carried out and completed. Here, we showed that the replicative helicase-related Mm family of proteins, Mcm8 and Mcm9, forms a complex required for HR repair induced by ICLs. Chicken DT40 cells lacking MCM8 or MCM9 are viable but highly sensitive to ICL-inducing agents, and exhibit more chromosome aberrations in the presence of mitomycin C compared with wild-type cells. During ICL repair, Mcm8 and Mcm9 form nuclear foci that partly colocalize with Rad51. Mcm8-9 works downstream of the FA and BRCA2/Rad51 pathways, and is required for HR that promotes sister chromatid exchanges, probably as a hexameric ATPase/helicase.

    DOI: 10.1016/j.molcel.2012.05.047

    Web of Science

    PubMed

  12. Auxin-inducible protein depletion system in fission yeast 査読有り

    Mai Kanke, Kohei Nishimura, Masato Kanemaki, Tatsuo Kakimoto, Tatsuro S. Takahashi, Takuro Nakagawa, Hisao Masukata

    BMC CELL BIOLOGY   12 巻   頁: 8   2011年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:BIOMED CENTRAL LTD  

    Background: Inducible inactivation of a protein is a powerful approach for analysis of its function within cells. Fission yeast is a useful model for studying the fundamental mechanisms such as chromosome maintenance and cell cycle. However, previously published strategies for protein-depletion are successful only for some proteins in some specific conditions and still do not achieve efficient depletion to cause acute phenotypes such as immediate cell cycle arrest. The aim of this work was to construct a useful and powerful protein-depletion system in Shizosaccaromyces pombe.
    Results: We constructed an auxin-inducible degron (AID) system, which utilizes auxin-dependent poly-ubiquitination of Aux/IAA proteins by SCFTIR1 in plants, in fission yeast. Although expression of a plant F-box protein, TIR1, decreased Mcm4-aid, a component of the MCM complex essential for DNA replication tagged with Aux/IAA peptide, depletion did not result in an evident growth defect. We successfully improved degradation efficiency of Mcm4-aid by fusion of TIR1 with fission yeast Skp1, a conserved F-box-interacting component of SCF (improved-AID system; i-AID), and the cells showed severe defect in growth. The i-AID system induced degradation of Mcm4-aid in the chromatin-bound MCM complex as well as those in soluble fractions. The i-AID system in conjunction with transcription repression (off-AID system), we achieved more efficient depletion of other proteins including Pol1 and Cdc45, causing early S phase arrest.
    Conclusion: Improvement of the AID system allowed us to construct conditional null mutants of S. pombe. We propose that the off-AID system is the powerful method for in vivo protein-depletion in fission yeast.

    DOI: 10.1186/1471-2121-12-8

    Web of Science

    PubMed

  13. An auxin-based degron system for the rapid depletion of proteins in nonplant cells 査読有り

    Kohei Nishimura, Tatsuo Fukagawa, Haruhiko Takisawa, Tatsuo Kakimoto, Masato Kanemaki

    NATURE METHODS   6 巻 ( 12 ) 頁: 917 - U78   2009年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    Plants have evolved a unique system in which the plant hormone auxin directly induces rapid degradation of the AUX/IAA family of transcription repressors by a specific form of the SCF E3 ubiquitin ligase. Other eukaryotes lack the auxin response but share the SCF degradation pathway, allowing us to transplant the auxin-inducible degron (AID) system into nonplant cells and use a small molecule to conditionally control protein stability. The AID system allowed rapid and reversible degradation of target proteins in response to auxin and enabled us to generate efficient conditional mutants of essential proteins in yeast as well as cell lines derived from chicken, mouse, hamster, monkey and human cells, thus offering a powerful tool to control protein expression and study protein function.

    DOI: 10.1038/nmeth.1401

    Web of Science

    PubMed

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書籍等出版物 2

  1. First Author's Mcm8とMcm9は複合体を形成しDNA二本鎖間架橋のひき起こす相同組換え修復において機能する

    西村浩平, 鐘巻将人( 担当: 単著)

    2012年 

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    記述言語:日本語

  2. 動物の培養細胞における迅速なタンパク質発現制御法(AID法)

    西村浩平, 鐘巻将人( 担当: 共著 ,  範囲: 実験医学 2010年 Vol. 28 No.14, 2279-2284)

    羊土社  2010年9月 

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    記述言語:日本語

MISC 14

  1. 脊椎動物細胞におけるセントロメアの3次元構造解析

    西村浩平, 堀哲也, 豊田敦, 古宮正隆, 伊藤武彦, 深川竜郎  

    日本遺伝学会大会プログラム・予稿集91st 巻   頁: 148   2019年8月

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  2. ヒト染色体維持における二本鎖切断誘導DNA複製の役割

    夏目豊彰, 夏目豊彰, 西村浩平, HICKSON Ian, 鐘巻将人, 鐘巻将人  

    日本遺伝学会大会プログラム・予稿集90th 巻   頁: 96   2018年8月

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  3. ゲノムの安定性を維持するためのヒトMCM8‐9依存的な複製フォークの再生機構

    夏目豊彰, 西村浩平, HICKSON Ian D, 鐘巻将人  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)41st 巻   頁: ROMBUNNO.1PW1‐07‐5 (WEB ONLY)   2018年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  4. ネオセントロメアから迫るセントロメア領域における染色体構造の解析

    西村浩平, 堀哲也, 古宮正隆, 伊藤武彦, 深川竜郎  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)41st 巻   頁: ROMBUNNO.1P‐0213 (WEB ONLY)   2018年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  5. セントロメア機能を制御するエピジェネティックメカニズム

    堀哲也, 曹静暉, 西村浩平, 有村泰宏, 有吉眞理子, 豊田敦, 三須定彦, 池尾一穂, 胡桃坂仁志, 深川竜郎  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)41st 巻   頁: ROMBUNNO.2P‐0234 (WEB ONLY)   2018年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  6. 4C-Seqを用いたネオセントロメア形成に伴う染色体高次構造変化の解析

    古宮 正隆, 西村 浩平, 堀 哲也, 深川 竜郎, 伊藤 武彦  

    生命科学系学会合同年次大会2017年度 巻   頁: [1P - 0621]   2017年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:生命科学系学会合同年次大会運営事務局  

    J-GLOBAL

  7. ネオセントロメアの解析により明らかになったセントロメア領域のゲノム3D構造の実体

    西村 浩平, 堀 哲也, 古宮 正隆, 伊藤 武彦, 深川 竜郎  

    生命科学系学会合同年次大会2017年度 巻   頁: [4P2T18 - 0530)]   2017年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:生命科学系学会合同年次大会運営事務局  

    J-GLOBAL

  8. ネオセントロメア形成領域における染色体3D構造

    西村浩平, 堀哲也, 古宮正隆, 伊藤武彦, 深川竜郎  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)39th 巻   頁: ROMBUNNO.1P‐0022 (WEB ONLY)   2016年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  9. ヒト細胞における人為的複製フォーク破壊システムから見えてきたMcm8‐9依存的な複製フォークの再生メカニズム

    夏目豊彰, 夏目豊彰, 西村浩平, 鐘巻将人, 鐘巻将人  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)39th 巻   頁: ROMBUNNO.1AS10‐9(3P‐0108) (WEB ONLY)   2016年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  10. A hidden DNA synthesis that contributes integrity of genomic DNA

    Toyoaki Natsume, Kohei Nishimura, Yoshiki Kanehara, Masato Kanemaki  

    DNA REPAIR28 巻   頁: 142 - 142   2015年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Web of Science

  11. Mcm8‐9複合体はRad51依存的鎖潜り込み反応後のDNA伸長反応に関わる

    西村浩平, 夏目豊彰, 石合正道, 深川竜郎, 高田穣, 鐘巻将人  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)36th 巻   頁: 1PW8-5 (WEB ONLY)   2013年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  12. Mcm8とMcm9は複合体を形成し,DNA二本鎖架橋修復時に引き起こされる相同組換え修復において働く

    西村浩平, 石合正道, 堀川一樹, 深川竜郎, 高田穣, 滝澤温彦, 鐘巻将人  

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)35th 巻   頁: 2W5II-5 (WEB ONLY)   2012年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  13. Mcm8 and Mcm9 from a novel complex involved in resistance to DNA crosslinking agents. 査読有り

    Kohei Nishimura, Masamichi Ishiai, Tatsuo Fukagawa, Minoru Takata, Haruhiko Takisawa, Masato Kanemaki  

    日本分子生物学会第 34 回年会 2011 年12 月 横浜   2011年

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    記述言語:英語  

  14. クローズアップ実験法 動物の培養細胞における迅速なタンパク質発現制御法(AID法)

    西村浩平, 鐘巻将人  

    実験医学28 巻 ( 14 ) 頁: 2279 - 2284   2010年9月

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    記述言語:日本語  

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講演・口頭発表等 16

  1. A novel method to regulate protein function in living cells using a phytohormone 招待有り

    西村 浩平

    Minisymposium of Tsing-Hua University-Osaka University Life Science Student Academic Activity  2009年5月13日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  2. 4C解析による核内セントロメア構造 分子基盤とその役割の解明

    西村 浩平

    第36回 染色体ワークショップ  2019年1月24日 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  3. 3D structural analysis of neo-centromere region in vertebrate cells. 国際会議

    西村 浩平

    ASCB/EMBO 2018 meeting, San Diego  2018年12月11日 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  4. Easy construction of Auxin Inducible Degron mutants in vertebrate cells

    西村 浩平

    Genome Editing and Functional Genomics 2018  2018年7月4日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  5. 3D structural analysis of neo-centromere region in vertebrate cell

    西村 浩平

    EMBO workshop "Dynamic kinetochore"  2017年6月8日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  6. 植物ホルモン・オーキシン依存的タンパク質分解系を応用した迅速なタンパク質除去法による出芽酵母と動物細胞コンディショナル変異株の作成 - オーキシン誘導デグロン法 –

    西村 浩平

    第32回日本分子生物学会年会  2009年12月11日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  7. 植物ホルモン・オーキシン依存的タンパク質分解系を応用した迅速なタンパク質除去法による出芽酵母と動物細胞における条件特異的変異株の作成-オーキシン誘導デグロン法-

    西村 浩平

    第20回DNA複製・組換え・修復ワークショップ  2009年11月2日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  8. 植物ホルモン・オーキシンを利用したユビキチン依存的タンパク質分解系とその利用 招待有り

    西村 浩平

    名古屋大学GTRセミナー  2019年4月16日 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  9. 新規 Mcm8-9 複合体の機能解析

    西村 浩平

    第21回 複製・組換え・ゲノム安定性制御ワークショップ  2011年10月25日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  10. ネオセントロメア形成領域における染色体構造の解析

    西村 浩平

    第39回 日本分子生物学会年会  2016年12月1日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  11. ネオセントロメアの解析により明らかになったセントロメア領域のゲノム3D構造の実態

    西村 浩平

    生命科学系学会合同年次学会 (第40回 日本分子生物学会年会)  2017年12月9日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  12. The Mcm8-9 complex promotes DNA synthesis after strand invasion in recombination repair

    西村 浩平

    第36回 日本分子生物学会年会  2013年12月3日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  13. The auxin dependent degradation pathway can be transplanted to non-plant cells for the construction of a novel degron system. 招待有り

    西村 浩平

    Perspective of Plant Science  2010年3月27日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  14. Mcm8-9複合体はICL修復における 相同組換え鎖潜り込み反応後の DNA合成反応を促進する

    西村 浩平

    第22回 DNA複製・組換え・修復ワークショップ  2013年11月21日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  15. Mcm8 and Mcm9 form a complex that functions in homologous recombination repair induced by DNA interstrand-crosslinks

    西村 浩平

    第35回 日本分子生物学会年会  2012年12月12日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  16. Exploring factors involving maintenance and re-start of the stalled fork by using a novel method to induce rapid degradation in budding yeast.

    西村 浩平

    Cold Spring Harbor Meeting ‘Eukaryotic DNA Replication & Genome Maintenance’  2009年9月2日 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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科研費 6

  1. 低毒性かつ迅速なタンパク質分解系・AID法を用いた人為的細胞周期制御

    研究課題/研究課題番号:20K21423  2020年07月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    嘉村 巧, 西村 浩平

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    担当区分:研究分担者 

    我々は、速やかな人工的タンパク質分解法であるAuxin Inducible Degron(AID)法を単なる標的因子の機能解明の手段としてではなく、生命現象を人為的に操るツールとして確立することを目指している。その手始めとして本研究では哺乳類培養細胞の細胞周期をAID法により人為的にコントロールできる系の確立を目的とする。具体的にはCyclin Dependent Kinase(CDK)などの細胞周期制御因子の活性をAID法で速やかにコントロールすることにより、細胞周期を自在に制御できる系の確立を目指す。

  2. 変異型オーキシン・システムによる高効率なタンパク質分解系の構築

    2020年04月 - 2021年03月

    堀科学芸術振興財団  研究助成 

  3. 三次元ゲノム構造解析による核内セントロメア構造分子基盤とその役割の解明

    研究課題/研究課題番号:19K06611  2019年04月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    西村 浩平

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    脊椎動物の間期の核内におけるセントロメアに特異的な三次元ゲノム配置の分子基盤とその役割の解明である。手法としては、上記の成果をベースとして、申請者らが以前独自に開発したタンパク質除去技術オーキシンデグロン法(AID法)に高精度ゲノム三次元構造解析手法(4C法とHi-C法)を組み合わせることにより、間期核のセントロメア三次元ゲノム配置形成に関する因子群を同定する。次いで、間期のセントロメア特異的ゲノム配置が、細胞分裂期のセントロメアの機能とどのように関わるかという点を明らかにする。
    遺伝情報を担う染色体の正確な分配は、細胞増殖に不可欠な現象であり、生命の基本原理とも言える。セントロメアは、細胞分裂期に染色体分裂の要となるキネトコア(動原体)の形成部位として知られている。一方、セントロメア領域は、細胞分裂期のみならず間期の核内構造の中でも特殊なゲノム配置をもつと考えられてきた。しかし、セントロメア領域の反復配列の多さが、間期の核内におけるセントロメアの三次元ゲノム配置の解析を困難にし、その知見は乏しいままである。申請者らは、ニワトリDT40細胞を用いて、反復配列のないセントロメアを利用し、間期核のセントロメアに特異的に相互作用するゲノム領域を検出することに成功した (Nishimura et al., J Cell Biol, 2018)。この成功が本研究課題の端緒となっている。本研究の目的は、脊椎動物の間期の核内におけるセントロメアに特異的な三次元ゲノム配置の分子基盤とその役割の解明である。手法としては、上記の成果をベースとして、申請者らが以前独自に開発したタンパク質除去技術オーキシンデグロン法(AID法)に高精度ゲノム三次元構造解析手法(4C法とHi-C法)を組み合わせることにより、間期核のセントロメア三次元ゲノム配置形成に関する因子群を同定する。次いで、間期のセントロメア特異的ゲノム配置が、細胞分裂期のセントロメアの機能とどのように関わるかという点を明らかにする。当該年度にはネオセントロメアを保持したDT40細胞を用いてHi-C解析により、核内の構造解析を行った。その結果、間期の核内においてセントロメア(もしくはネオセントロメア)領域を境界とする染色体構造が構築されていることが明らかとなった。
    Hi-C解析によって、ニワトリDT40細胞核内の構造、特にセントロメアの構造の特徴を検出することに成功した。その結果、間期の核内においてセントロメア(もしくはネオセントロメア)領域を境界とする染色体構造が構築されていることが明らかとなった。セントロメアを構成する因子や核内構造の関連因子をAID法によりノックダウンして、この構造にどのような変化が現れるかを検証した。しかしながら,セントロメア構成因子のうちCENP-A,-C, -H, -Tを分解によりノックダウンしたが、セントロメア因子破壊株においてセントロメア及びその周辺の環境の変化は見られなかった。この結果から現時点でのAID法におけるタンパク質の除去効率が不完全であることが考えられた。そのため、より効率的にタンパク質分解除去を行うことのできる新たな系の構築を試みた。植物ホルモンオーキシンを用いたタンパク質分解除去法AID法においてはTIR1と呼ばれるオーキシン受容体を用いたオーキシン依存的なタンパク質分解を利用している。昨年、名古屋大学 ITbM研究所においてオーキシンの類縁体とTIR1の変異体を用いることでオーキシンの受容体への結合能を大幅に向上させることができることが示された。そのため、このオーキシンの類縁体5-Ad-IAAとイネのTIR1の変異体OsTIR1F74Aを用いて超高感度オーキシンデグロン系を構築した。新しいAID法ではナノモルオーダーの5-Ad-IAAを用いることで、高効率なタンパク質分解除去を可能となる。今後は新しく作成した超高感度AID法を使用したタンパク質除去を用いてセントロメア因子の除去を用いてHi_Cによる核内構造解析を行いたい。
    昨年度の研究においてニワトリ細胞を用いた核内セントロメア高次構造の解析の結果、セントロメアが核内の構造内においてもせ昨年度の研究においてニワトリ細胞を用いた核内セントロメア高次構造の解析の結果、セントロメアが核内の構造内においても染色体上の境界として働いていることが示唆された。そのため、タンパク質分解除去法であるAID報を用いてセントロメア因子の分解除去をおこない、その結果、セントロメアのもつ境界を形成する機能がどのように変化するかを解析した。しかしながら、セントロメア因子の分解にもかかわらず、セントロメアを境界とする構造配置は依然として形成されたままであった。この結果から、次の3つの仮説が考えられた。①そもそもタンパク異質の分解除去効率が悪いため、表現型がうまく見えていない。②セントロメアを構成する因子のうち2つがリダンダントに働いているため、単独の欠損では変化が見えない。③セントロメアを境界とする構造はすでに形成されてしまっており、セントロメア因子の欠損では効果が出ない。
    上記の3つの仮説を検証するため以下の実験を計画している。①超高感度AID法を作成し、これを各種セントロメア因子に適用することでセントロメア因子の除去効率を高める。②各種セントロメア因子に関して二重変異体もしくは三重変異体を構築し、いくつかのセントロメア因子を同時に破壊した際にどのような影響が出るかを調べる。③セントロメア因子以外にもセントロメア近傍の構造に影響を与える可能性のあるコヒーシンやコンデンシンもしくはその他DNA複製因子などについてもAID法によるノックダウン細胞を作成し、これら因子をノックダウンした際のHi-Cプロファイルについて解析を行う予定である。

  4. 間期核内におけるセントロメアの三次元ゲノム構造の解明

    研究課題/研究課題番号:17K15041  2017年04月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    西村 浩平

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    ニワトリDT40細胞を用いてゲノム間相互作用解析4C-seqを行なった。これにより、間期核内におけるセントロメアの特殊な構造が明らかとなった。また我々は通常とは別の位置にセントロメアが形成されているネオセントロメア株や標的とするタンパク質を短時間のうちに分解除去することが可能なAuxin Inducible Degron法を用いてこのセントロメアにおけるゲノム間相互作用に関わる因子を同定した。

  5. 動物細胞におけるオーキシン誘導デグロン法を応用した、合成生物学的遺伝学の創出

    研究課題/研究課題番号:11J02503  2011年 - 2013年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    西村 浩平

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    申請者は昨年DNA複製因子として考えられていたMcm8そしてMcm9が複合体を形成し、DNA二本鎖架橋のダメージの際の相同組換え修復において機能することを見いだし、論文として発表した。本年はこのニワトリDT40細胞におけるMcm8-9の機能をさらに多面的に解析するために、Mcm8-9複合体の精製を行い、ニワトリDT40細胞からMcm8-9複合体を精製することに成功した。この精製した複合体について生化学的また構造学的な解析を進めるための準備を現在行っている。またMcm8,9の遺伝学的な解析をさらに行う上でMcm8, およびMcm9のコンディショナルミュータントを当研究室で開発されたAID法を用いてMcm8-aid, Mcm9-aid株を作成し、表現型を確認したところ、いずれの場合もノックアウト細胞と比べて表現型が弱くなっていた。この結果を受けて当初考えていたマウスES細胞におけるAIDミュータントの作成に先立ち、AID法における標的タンパク質の分解の更なる効率化を行うこととした。出芽酵母において研究を行い、分解誘導に必要なタグの大きさを従来の3分の1にまで縮小することに成功した。さらにこのタグを3つ連続してつなげることによって従来よりも高効率の分解を誘導することに成功した。この分解の効率化によって、解析の困難であったElg1の機能解析が可能となり、分解効率の効率化とElg1の解析結果を併せて、論文に発表した。

  6. 高等真核生物における蛋白質分解系の開発

    研究課題/研究課題番号:08J01719  2008年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    西村 浩平

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    AID法は植物におけるオーキシン受容体TIR1を出芽酵母細胞内で発現させることでSCF^<TIR1>と呼ばれるE3ユビキチンライゲースを構築し、分解標識となるaidを付加したタンパク質をオーキシン依存的に速やかにポリユビキチン化し、分解する系である。私は昨年度この方法を動物の培養細胞に導入することに成功した。そのため、動物の培養細胞においてAID法によって必須因子を細胞内から除去した際に、細胞がその因子の細胞内機能を反映した表現型を示すかを確認するため、細胞分裂に必須なセントロメアタンパク質であるCENP-Hの発現をAID法によって制御することのできるDT40細胞(CENP-H-Caid)を作製した。この株においてaidを付加したCENP-Hはオーキシン添加によって細胞内で速やかに分解され、蛍光抗体法によりセントロメア領域に局在しているCENP-Hもオーキシン添加後30分でほぼ完全に除去されていることが明らかとなった。また、このCENP-H-Caid株はオーキシン添加直後から細胞周期がM期へ蓄積しはじめ、12時間後にはほぼすべての細胞がM期に蓄積している様子が観察された。これらの結果はAID法が動物細胞で標的タンパク質の急激な除去により、表現型を速やかに誘導することが可能であることを示している。既存のテトラサイクリンによるCENP-H転写制御株ではセントロメア領域からCENP-Hを完全に除去し、表現型が現れるまで24時間以上かかることを考慮すると、AID法は既存の方法と比べて、表現型を得るまでにかかる時間を大幅に短縮することができ、動物の培養細胞においても有用な遺伝学的解析ツールとなることが期待される

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産業財産権 5

  1. 真核細胞におけるタンパク質分解誘導方法

    鐘巻 将人, 西村 浩平, 滝澤 温彦, 三村 覚, 小畑 有以

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    出願人:大学共同利用機関法人情報・システム研究機構, 国立大学法人大阪大学

    出願番号:特願2013-544335  出願日:2012年11月16日

    特許番号/登録番号:特許第6021116号  発行日:2016年10月14日

    J-GLOBAL

  2. 真核細胞におけるタンパク質分解誘導方法

    鐘巻 将人, 西村 浩平, 滝澤 温彦, 三村 覚, 小畑 有以

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    出願人:大学共同利用機関法人情報・システム研究機構, 国立大学法人大阪大学

    出願番号:JP2012079744  出願日:2012年11月16日

    公開番号:WO2013-073653  公開日:2013年5月23日

    J-GLOBAL

  3. 哺乳類細胞におけるタンパク質分解誘導方法

    鐘巻 将人, 柿本 辰男, 西村 浩平, 滝澤 温彦, 深川 竜郎

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    出願人:国立大学法人大阪大学, 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構

    出願番号:JP2009005863  出願日:2009年11月5日

    公開番号:WO2010-125620  公開日:2010年11月4日

    J-GLOBAL

  4. 哺乳類細胞におけるタンパク質分解誘導方法

    鐘巻 将人, 柿本 辰男, 西村 浩平, 滝澤 温彦, 深川 竜郎

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    出願人:国立大学法人大阪大学, 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構

    出願番号:特願2011-511193  出願日:2009年11月5日

    特許番号/登録番号:特許第5605658号  発行日:2014年9月5日

    J-GLOBAL

  5. タンパク質分解誘導性細胞、その製造方法、および、タンパク質分解の制御方法

    鐘巻 将人, 柿本 辰男, 西村 浩平, 滝澤 温彦

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    出願人:国立大学法人大阪大学

    出願番号:特願2007-026163  出願日:2007年2月5日

    公開番号:特開2008-187958  公開日:2008年8月21日

    特許番号/登録番号:特許第5250811号  発行日:2013年4月26日

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担当経験のある科目 (本学以外) 1

  1. 最先端生命科学持論

    2020年11月 千葉工業大学)