所属
大学院工学研究科 電子工学専攻 情報デバイス工学 特任准教授
職名
特任准教授
外部リンク
サクライ ハジメ
桜井 一
SAKURAI Hajime
学位 1
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博士（理学） （ 2016年9月 東京大学 ）
研究分野 1
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ライフサイエンス / 細胞生物学 / 細胞内膜交通
現在の研究課題とSDGs 1
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超極小領域における膜交通システムの解明
経歴 7
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名古屋大学 大学院工学研究科 電子工学専攻 情報デバイス工学 特任准教授
2026年4月 - 現在
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兵庫県立大学 理学研究科 助教
2023年4月 - 2026年3月
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東京医科歯科大学 難治疾患研究所 特任助教
2022年4月 - 2023年3月
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東京医科歯科大学 難治疾患研究所 助教
2021年6月 - 2022年3月
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東京医科歯科大学 難治疾患研究所 特任助教
2016年12月 - 2021年5月
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東京医科歯科大学 難治疾患研究所 技術補佐員
2014年4月 - 2016年11月
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独立行政法人日本学術振興会 特別研究員（DC1）
2009年4月 - 2012年3月
学歴 4
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東京大学 理学系研究科 生物科学専攻博士課程
2009年4月 - 2014年3月
備考： 単位取得済満期退学
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東京大学 理学系研究科 生物科学専攻修士課程
2007年4月 - 2009年3月
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東京大学 理学部 生物科学科
2005年4月 - 2007年3月
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東京大学 教養学部 理科Ⅱ類
2003年4月 - 2005年3月
所属学協会 4
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日本臨床ストレス応答学会
2023年 - 現在
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日本分子生物学会
2017年 - 現在
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日本植物生理学会
2008年 - 2017年
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日本植物学会
2008年 - 2014年
受賞 1
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サンプラテック賞
2025年 株式会社サンプラテック
論文 14
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An Overview of Golgi Membrane-Associated Degradation (GOMED) and Its Detection Methods 査読有り Open Access
Sakurai, HT; Arakawa, S; Yamaguchi, H; Torii, S; Honda, S; Shimizu, S
CELLS 12 巻 ( 24 ) 頁： 2817 - 2817 2023年12月
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Development of small fluorescent probes for the analysis of autophagy kinetics 査読有り Open Access
Sakurai, HT; Iwashita, H; Arakawa, S; Yikelamu, A; Kusaba, M; Kofuji, S; Nishina, H; Ishiyama, M; Ueno, Y; Shimizu, S
ISCIENCE 26 巻 ( 7 ) 頁： 107218 - 107218 2023年7月
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FLIP-based autophagy-detecting technique reveals closed autophagic compartments 査読有り Open Access
Sakurai, HT; Arakawa, S; Noguchi, S; Shimizu, S
SCIENTIFIC REPORTS 12 巻 ( 1 ) 頁： 22452 2022年12月
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Small fluorescent molecules for monitoring autophagic flux 査読有り Open Access
Iwashita, H; Sakurai, HT; Nagahora, N; Ishiyama, M; Shioji, K; Sasamoto, K; Okuma, K; Shimizu, S; Ueno, Y
FEBS LETTERS 592 巻 ( 4 ) 頁： 559 - 567 2018年2月
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ENDOSOMAL RAB EFFECTOR WITH PX-DOMAIN, an interacting partner of RAB5 GTPases, regulates membrane trafficking to protein storage vacuoles in Arabidopsis 査読有り Open Access
Hajime Tajima Sakurai, Takeshi Inoue, Akihiko Nakano, and Takashi Ueda
28 巻 ( 6 ) 頁： 1490 - 1503 2016年6月
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Golgi Membrane-Associated Degradation (GOMED), a New Intracellular Proteolysis Mechanism.
Shimizu S, Honda S, Torii S, Arakawa S, Tsujioka M, Yamaguchi H, Sakurai HT
Sub-cellular biochemistry 111 巻 頁： 331 - 350 2026年2月
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Expression of transcription factors KLF2 and KLF4 is induced by the mammalian Golgi stress response Open Access
Sasaki, K; Tanaka, R; Miyake, I; Sakamoto, M; Tanaka, R; Tanaka, A; Terami, M; Komori, R; Taniguchi, M; Wakabayashi, S; Sakurai, HT; Yoshida, H
CELL STRUCTURE AND FUNCTION 51 巻 ( 1 ) 頁： 93 - 107 2026年
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Optineurin is an adaptor protein for ubiquitinated substrates in Golgi membrane-associated degradation 国際誌 Open Access
Nibe-Shirakihara, Y; Honda, S; Arakawa, S; Torii, S; Sakurai, HT; Yamaguchi, H; Oshima, S; Okamoto, R; Lazarou, M; Kawakami, H; Shimizu, S
NATURE COMMUNICATIONS 16 巻 ( 1 ) 頁： 8966 - 8966 2025年10月
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Dysregulation of PI4P in the trans Golgi regions activates the mammalian Golgi stress response 査読有り 国際誌 Open Access
Sasaki, K; Toide, M; Adachi, T; Morishita, F; Watanabe, Y; Sakurai, HT; Wakabayashi, S; Kusumi, S; Yamaji, T; Sakurai, K; Koga, D; Hanada, K; Yohda, M; Yoshida, H
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 301 巻 ( 1 ) 頁： 108075 - 108075 2025年1月
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Involvement of casein kinase 1 epsilon/delta (Csnk1e/d) in the pathogenesis of familial Parkinson's disease caused by CHCHD2 査読有り 国際誌 Open Access
Torii, S; Arakawa, S; Sato, S; Ishikawa, KI; Taniguchi, D; Sakurai, HT; Honda, S; Hiraoka, Y; Ono, M; Akamatsu, W; Hattori, N; Shimizu, S
EMBO MOLECULAR MEDICINE 15 巻 ( 9 ) 頁： e17451 2023年9月
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Inhibition of Insulin Secretion Induces Golgi Morphological Changes. 査読有り
Iwamoto T, Shimizu S, Tajima-Sakurai H, Yamaguchi H, Nishida Y, Arakawa S, Watada H
Juntendo Iji zasshi = Juntendo medical journal 69 巻 ( 1 ) 頁： 42 - 49 2023年1月
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Wipi3 is essential for alternative autophagy and its loss causes neurodegeneration 査読有り Open Access
Yamaguchi, H; Honda, S; Torii, S; Shimizu, K; Katoh, K; Miyake, K; Miyake, N; Fujikake, N; Sakurai, HT; Arakawa, S; Shimizu, S
NATURE COMMUNICATIONS 11 巻 ( 1 ) 頁： 5311 - 5311 2020年10月
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Association Between Atg5-independent Alternative Autophagy and Neurodegenerative Diseases 査読有り 国際誌
Honda, S; Arakawa, S; Yamaguchi, H; Torii, S; Sakurai, HT; Tsujioka, M; Murohashi, M; Shimizu, S
JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY 432 巻 ( 8 ) 頁： 2622 - 2632 2020年4月
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Role of Atg5-dependent cell death in the embryonic development of Bax/Bak double-knockout mice. 査読有り Open Access
Arakawa S, Tsujioka M, Yoshida T, Tajima-Sakurai H, Nishida Y, Matsuoka Y, Yoshino I, Tsujimoto Y, Shimizu S
Cell death and differentiation 24 巻 ( 9 ) 頁： 1598 - 1608 2017年9月
書籍等出版物 2
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実験医学別冊『疾患研究につながるオルガネラ実験必携プロトコール』
桜井一、清水重臣（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 第３章-4 GOMEDの解析方法）
羊土社 2024年11月
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月刊・光アライアンス
清水重臣、荒川聡子、桜井一（ 担当： 分担執筆 , 範囲: オートファジー成熟過程を蛍光で可視化）
日本工業出版 2023年9月
講演・口頭発表等 34
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糖鎖修飾異常に応答するゴルジ体恒常性維持機構の解明
桜井 一, 田中 怜, 木村美紗子, 富岡彪我, 平瀬竜己也, 佐々木桂奈江, 若林貞夫, 細田一史, 清水重臣, 吉田秀郎
第48回日本分子生物学会年会 2025年12月4日
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ムチン型ゴルジ体ストレスとゴルジ体関連分解機構のクロストークの解明
桜井 一, 田中怜, 花田珠岐, 佐々木桂奈江, 清水重臣, 吉田秀郎
第19回臨床ストレス応答学会 2025年11月14日
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ゴルジ体ストレス応答とGOMEDのクロストーク機構の解析
桜井 一, 芳岡知樹, 佐々木桂奈江, 清水重臣, 吉田秀郎
第46回日本分子生物学会年会 2023年12月
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ゴルジ体ストレス応答によるGOMED因子と糖鎖修飾酵素の発現制御機構 招待有り
桜井 一, 芳岡知樹, 佐々木桂奈江, 清水重臣, 吉田秀郎
第96回日本生化学会大会 2023年11月
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ゴルジ体関連分解GOMEDを可視化する蛍光プローブの開発
桜井 一, 岩下秀文, 荒川聡子, Alifu Yikelamu, 草場みずき, 小藤智史, 仁科博史, 石山宗孝, 上野右一郎, 吉田秀郎, 清水重臣
第17回日本臨床ストレス応答学会大会 2023年11月
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新規開発低分子化合物による生体内オートファジーの可視化
桜井 一, 岩下秀文, 荒川聡子, Alifu Yikelamu, 仁科博史, 石山宗孝, 上野右一郎, 清水重臣
第44回日本分子生物学会年会
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シロイヌナズナ保存型Rab5のエフェクター解析
桜井 一, 中野明彦, 上田貴志
第53回日本植物生理学会 2012年3月
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シロイヌナズナ保存型RAB5のエフェクター探索
桜井 一, 中野明彦, 上田貴志
第54回日本植物生理学会 2013年3月
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シロイヌナズナ保存型RAB5のエフェクター候補・EREXの解析
桜井 一, 中野明彦, 上田貴史
第55回日本植物生理学会 2014年3月
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シロイヌナズナ保存型RAB5のエフェクターの解析
桜井 一
第二回エンドメンブレンミーティング 2013年10月
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シロイヌナズナを用いた植物RAB5の相互作用因子の探索と解析
桜井 一, 中野明彦, 上田貴史
第2回卓越した大学院拠点形成支援補助金による理学系リトリート 2014年3月
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シロイヌナズナにおけるRAB5エフェクターの研究
桜井 一
第一回エンドメンブレンミーティング 2012年3月
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シロイヌナズナRab5のエフェクター候補EREXを介した下流制御機構の解析
桜井 一, 伊藤瑛海, 中野明彦, 上田貴志
第73回日本植物学会 2009年9月
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ゴルジ体関連分解GOMEDを可視化する蛍光プローブの開発
桜井 一, 岩下秀文, 荒川聡子, Alifu Yikelamu, 草場みずき, 小藤智史, 仁科博史, 石山宗孝, 上野右一郎, 吉田秀郎, 清水重臣
第16回オートファジー研究会 2024年10月16日
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オルタナティブオートファジーにおけるゴルジ体マーカー動態の解析
桜井 一, 清水重臣
新学術領域酸素生物学＆ダイイングコード合同若手会議 2016年1月
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オルタナティブオートファジーにおけるゴルジ体マーカー動態の解析
桜井 一, 清水重臣
第9回オートファジー研究会 2015年11月
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Screening and Analysis of RAB5 Effector in Arabidopsis thaliana
Hajime Sakurai, Emi Ito, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
The 30th SAPPORO International Cancer Symposium 2010 2010年6月
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Screening and Analysis of RAB5 Effector in Arabidopsis thaliana
特定領域研究「植物メリステム」班会議 2010年1月
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Rab5のエフェクター解析から迫る植物のエンドソーム成熟機構の解析
桜井 一, 伊藤瑛海, 中野明彦, 上田貴志
第50回日本植物生理学会 2009年3月
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Chemical Screening of Alternative Autophagy Specific Inducer
桜井 一, 室橋道子, 荒川聡子, 清水重臣
ConBio2017 2017年12月
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Analysis of Conventional Type RAB5 Effectors in Arabidopsis thaliana
Hajime Sakurai, Emi Ito, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
The 3rd Global COE Retreat 2010年11月
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Analysis of Conventional Type RAB5 Effectors in Arabidopsis thaliana
Hajime Sakurai, Emi Ito, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
The 2nd Global COE Retreat 2009年3月
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Analysis of Conventional RAB5 Effectors in A. thaliana
Hajime Sakurai, Akihiko Nakano, Takashi Ueda
Global COE Retreat 2012年3月
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シロイヌナズナ保存型Rab5のエフェクター解析
桜井 一, 伊藤瑛海, 中野明彦, 上田貴志
第51回日本植物生理学会 2010年3月
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糖鎖修飾異常に応答するゴルジ体恒常性維持機構の解明
桜井 一, 田中 怜, 木村美紗子, 富岡彪我, 平瀬竜己也, 佐々木桂奈江, 若林貞夫, 細田一史, 清水重臣, 吉田秀郎
第47回日本分子生物学会年会 2024年11月
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新規開発低分子化合物による生体内オートファジーの可視化
桜井一
2019年度・2020年度難治疾患研究所研究発表会 2021年3月10日
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新規オートファジー可視化手法の開発から迫るゴルジ体形態制御機構
桜井一
第3回新学術領域「オルガネラ・ゾーン」若手の会 2020年12月
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新規オートファジーを特異的に誘導する低分子化合物の探索
桜井一, 室橋道子, 荒川聡子, 清水重臣
生命科学系学会合同年次大会 2017年12月8日 日本分子生物学会
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新規オートファジーを特異的に誘導する低分子化合物の探索
桜井 一, 清水 重臣
新学術領域オルガネラゾーン班会議 2019年5月27日
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新規オートファジーを特異的に誘導する低分子化合物の探索
桜井 一, 清水 重臣
新学術領域オルガネラゾーン若手の会 2019年1月24日
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動物Rab5オーソログARA7のエフェクター探索とその機能解析
桜井 一, 伊藤瑛海, 植村知博, 中野明彦, 上田貴志
第49回日本植物生理学会 2008年3月
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シロイヌナズナ保存型RAB5のエフェクター解析
桜井 一, 中野明彦, 上田貴史
第一回卓越した大学院拠点形成支援補助金理学系リトリート 2013年2月
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シロイヌナズナ保存型Rab5のエフェクター解析
桜井 一, 伊藤瑛海, 中野明彦, 上田貴志
第72回日本植物学会 2008年9月
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シロイヌナズナ保存型Rab5のエフェクター解析
桜井 一, 伊藤瑛海, 中野明彦, 上田貴志
第74回日本植物学会 2010年9月
共同研究・競争的資金等の研究課題 4
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2型糖尿病における膵臓β細胞『疲弊』のメカニズムの解明
2024年4月 - 2025年3月
令和6年度ひょうご科学技術協会学術研究助成
桜井一
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：1000000円
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ゴルジ体恒常性維持機構から迫る潰瘍性大腸炎の創薬基盤構築
2024年4月 - 2025年3月
木下基礎科学研究基金助成
桜井一
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：2500000円
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新規オートファジー機構GOMEDから拓く創薬基盤構築
2024年 - 2025年3月
令和６年度兵庫県立大学若手研究支援研究費
桜井一
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：1000000円
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新規開発低分子化合物による生体内オートファジーの可視化
2020年 - 2021年3月
2020年度難治疾患研究所基礎研究奨励費
桜井一
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
科研費 4
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ゴルジ体ストレスに呼応する、ゴルジ体分解を介した恒常性維持機構の解析
研究課題/研究課題番号：24K09441 2024年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
桜井 一
担当区分：研究代表者
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
ゴルジ体分解の研究は、他の細胞内小器官に比べて非常に歴史が浅く、分子メカニズムや
細胞内で果たす役割がほとんど明らかにされていない。申請者はこれまでにゴルジ体関連分
解（GOMED）の可視化手法の確立と、特異的に誘導できる化合物の同定に成功している。本研究ではまず、ケミカルバイオロジーとプロテオームを活用し、GOMEDの分子メカニズムの解明に迫る。さらに、ゴルジ体が持つ分泌輸送および糖鎖修飾の２つの機能に着目し、これら既知の主要機能における変調（ストレス）に応じたGOMEDのダイナミクスを解明する。ゴルジ体の恒常性維持への寄与を検証し、生理的意義の解明を目指す。
哺乳動物細胞において、ゴルジ体は扁平な袋状の構造が複数重なった特徴的な形状を持つ細胞内小器官である。小胞体で合成されたタンパク質が各層を段階的に輸送されることで、高度な糖鎖修飾を実行している。また、ゴルジ体で修飾されたタンパク質を、細胞膜やリソソームへと分別して輸送する配送ターミナルとしても重要な役割を果たしている。細胞内で翻訳される全タンパク質のうち半数近くがゴルジ体を経由することからも、ゴルジ体が非常に重要な機能を担っていることが窺える。近年、ゴルジ体を起点としたオートファジー様の細胞内分解機構GOMED (Golgi membrane-associated degradation) が発見され、今まで全く明らかにされていなかったゴルジ体の分解が脚光を浴びた。抗がん剤であるEtoposideがDNA損傷ストレスの下流でGOMEDを惹起することを示しているが、一方で、Etoposideを用いるとオートファジーや細胞死も同時に誘導されることが報告されていた。既存のGOMED誘導法では広範な細胞応答が惹起されるため、GOMEDの分子メカニズムの解明はほとんど進んでおらず、GOMEDによるゴルジ体分解の意義も全く明らかにされていない。そこで本研究では、GOMEDを特異的に誘導できる化合物を開発し、『GOMEDの分子メカニズムの解明』と『GOMEDの生理的意義の解明』という２つの学術的問いの解明を目指している。
本年度の成果は以下の通りである。GOMEDを特異的に誘導できる化合物の単離および結合分子の同定に成功した。また、同定した化合物のターゲット分子を欠損した細胞において、GOMEDが誘導されないことを示した。以上の結果をまとめ、学術論文として投稿する準備を進めている。
当初の計画通りにGOMEDを特異的に誘導可能な化合物の単離に成功しただけでなく、さらに標的分子の欠損によって誘導活性が著しく低下することを明らかにしている。本成果により、新たにGOMEDに重要な役割を果たす分子の特定に成功している。
今後はGOMEDの担う生理学的意義の解明を目指し、ゴルジ体機能の失調とGOMED活性の相関関係を検討する。特に、注目するゴルジ体機能であるタンパク質の分泌機能と翻訳後修飾機能の失調におけるGOMED活性の変化を解析し、GOMEDがゴルジ体恒常性維持に機能するのではないかという仮説の検証を行う。 -
研究課題/研究課題番号：21K15082 2021年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
桜井 一
担当区分：研究代表者
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
オートファジーには、Atg5に依存し小胞体膜を起源とする通常のオートファジーと、Atg5に依存せずゴルジ体を起源とする新規オートファジーの2種類が存在する。後者のオートファジーについては、従来型のオートファジーと分子メカニズムが異なるが故に、既存の評価手法が適用できず、『ゴルジ体がどのように新規オートファジーの起点となって機能するのか？』について未解明のままであった。
本研究では、新規オートファジーを可視化する手法を開発し、学術論文として公表した。また、開発した手法を用いて、2種類のオートファジーを比較することが可能となり、ゴルジ体を起点とする新規オートファジーの実態を明らかにした。 -
研究課題/研究課題番号：19K16119 2019年4月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
桜井 一
担当区分：研究代表者
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
オートファジーの生体における重要性は，関連分子を欠損したマウスの解析からも明らかであるが，実際に生体の『いつ，どこで活性化されているのか？』，『そのオートファジーは何を分解して，どのような生命現象に貢献しているのか？』はほとんど未解明のままである．これらの学術的問いの解明には，生体内におけるオートファジー活性の簡便な可視化が必須であるが，現在のところ，in vivoでオートファジー活性を評価できる低分子化合物は存在していない．
申請者は㈱同仁化学研究所との共同研究により，オートファジーを可視化できる低分子化合物として，DAPGreenとDALGreenの2 つのプローブの開発に成功している（FEBS let., 2018）．DALGreenはオートファジーの終着点であるオートリソソームのみを蛍光標識するのに対し，DAPGreenはそれ以前の隔離膜から蛍光標識することが可能である．すなわち，この2つのプローブの差から，オートファジー活性を評価できると予想される．
本研究では，開発した低分子化合物を改良し，簡便にin vivoオートファジー活性を可視化できるプローブの作製を目指す．
本年度の成果は以下の通りである．① ㈱同仁化学研究所との共同研究により，DAPGreenと同様の性質を持つ赤色蛍光低分子化合物DAPRedを開発した．② 既存の緑色蛍光プローブと新規に開発した赤色蛍光プローブの同時使用によってオートファジー活性を評価できることを確認した．③ 開発したプローブがin vivoのオートファジーを検出できることを確認した．④ 以上の結果を学術論文としてまとめ，投稿している． -
RAB5のエフェクター解析から迫る植物のエンドソーム成熟機構の解析
研究課題/研究課題番号：09J07859 2009年 - 2011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
桜井 一
低分子量GTPaseのひとつであるRabは一次構造の類似性によってグループ分けされており,Rab5はエンドソームに局在して広範な生命現象に関与することが示唆されている.モデル植物であるシロイヌナズナのゲノム中にも類似性の高い構造を持つ保存型Rab5が存在する.この保存型Rab5は生存に必須な役割を担う重要なタンパク質であることを当研究室の先行研究で明らかにしているが,具体的にどのような小胞輸送経路に関与するのかは明らかにできていない.一般的にRabタンパク質は分子スイッチとして機能し,エフェクターと呼ばれる下流因子を制御する.驚くべきことに,シロイヌナズナでは既知のエフェクター因子は全く保存されておらず,保存型Rab5がその下流においてどのような機能発現機構を持つのかは未知であった.そこで,酵母ツーハイブリット法を用いてシロイヌナズナ保存型Rab5のエフェクター候補の探索を行い,機能未知のタンパク質グループに着目し,EREX(Endosomal Rab Effector with PX-domain)メンバーと命名して解析を行っている.これまでにEREX1とEREX2が保存型Rab5特異的なエフェクターである可能性が高いことを明らかにし,EREX3はRab5とは相互作用せずに異なるRabグループであるRab18と相互作用することを明らかにした.一方,EREXメンバーの三重変異体は致死となることから,EREX3だけが異なる機能を発現しているわけではなく,一部冗長した機能も存在することも明らかとなった.以上のことから,EREXメンバーの機能解析を通して,シロイヌナズナ保存型RAB5の植物独自な機能発現機構の解明を目指す.また,EREX3が相互作用するRab18は未知のRabグループであるが,この研究によってRab18の機能解明のみならず,Rab5との関連性についてまで明らかにできると期待している.
担当経験のある科目 (本学以外) 2
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英語科学問題演習
2024年10月 - 2025年3月 （兵庫県立大学）
科目区分：学部教養科目
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データサイエンス入門
2024年4月 - 2024年9月 （兵庫県立大学）
科目区分：学部教養科目
社会貢献活動 3
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News&View
役割：寄稿
日本ケミカルバイオロジー学会 Chemical Biology 2023年
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高大連携サマープログラム
役割：助言･指導
東京医科歯科大学 2019年8月
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News&View
役割：寄稿
日本ケミカルバイオロジー学会 Chemical Biology 2016年
メディア報道 2
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細胞の自食、蛍光で可視化 新聞・雑誌
日経産業新聞 007 2023年2月
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細胞自食「オートファジー」、蛍光で可視化 医科歯科大 インターネットメディア
日本経済新聞電子版 2023年1月