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生化学講座

大学院生(医学修士・医学博士)を募集しています。

教室概要

生化学(Biochemistry)は、生体を構成する物質(生体分子)の構造、機能、動態を化学的な手法で調べることにより生命(生体)を理解しようとする学問です。我々は、医学部の生化学教室として、人の健康や病気のしくみの分子レベルでの理解を大きな目標として教育・研究を行っています。

生化学教室は1945年(昭和20年)、本学の開講に尽力された初代学長の古武彌四郎先生が生化学教室の教授に就任された時に発足しました。その後は、古武彌人、堀田一雄、市原 硬、松村勇一、城戸 亮、錦見盛光といった先生方が教授を歴任されました。2007年(平成19年)からは、井原義人が当教室を担当しています。

教育概要

「生体物質の代謝」- 医学部2年次

生命科学の基本知識に基づき、病因や病態を理解し、疾病の診断、治療および予防の原理を知ることができるように、講義では生体内で働く物質の構造、機能、動態などを理解することを目標にします。

「生化学実習」- 医学部2年次

「細胞の構造と機能」- 医学部2年次(分担)

「代謝生物化学」- 大学院修士・博士課程
代謝は、生体が機能を発揮するために自由エネルギーを取り出し利用する全過程であり、様々な化学反応の総体です。講義では、代謝の異常による病気の発症分子機構について、具体的な疾患(先天性代謝異常症や金属毒性と疾患など)を例に概説します。

大学院(修士・博士)では以下の研究内容から個々の研究テーマを選び、学位取得に向け、生化学の手法を中心とした医学・生命科学に関する研究を実践します。

スタッフ紹介

教授 井原 義人
助教 松井 仁淑
助教 井内 陽子
助教 池﨑 みどり
特別研究員 南方 志帆
研究補助員 竹本 ひろみ
博士研究員 太田 裕理子
大学院
準備課程
田畑 翔太朗
東本 菜月
松村 考
村田 顕優
持田 沙織
大学院博士課程 山本 円(産科・婦人科)

研究概要

当教室では、タンパク質の翻訳後修飾、特に糖タンパク質の糖鎖/糖質付加のタンパク質機能への影響や、糖修飾構造のもつ生物機能の解明を目指した糖質科学に関する研究を行っている。具体的には、C-マンノシル化あるいはN-マンノシル化と呼ばれるトリプトファン残基の修飾に着目し、その細胞生物機能について、生化学、分子生物学、細胞生物学的手法を駆使した基礎的研究を行っている。最近、我々は細胞外マトリックスタンパク質であるトロンボスポンジンに存在するThrombospondin type 1 repeat (TSR)に含まれるC-マンノシル化TSR由来ペプチドが自然免疫系シグナルを制御することを見出し、その新たな分子機構の研究を進めている(図1)。

また、細胞内における分泌・膜タンパク質の品質管理において大切な小器官である『小胞体(Endoplasmic reticulum (ER))』の生物機能の研究も行っている。具体的には、ERの分子シャペロンであるカルレティキュリン(Calreticulin)の機能研究を通じて、ERを発信源とする新たな細胞生物機能を明らかにしようとしている。カルレティキュリンは、糖タンパク質の品質管理のみならず、細胞内のカルシウムホメオスタシス制御においても重要な働きをしている。我々はカルレティキュリンが、がんの転移・進展や組織の線維化といった現象に関わる上皮-間葉系細胞転換(EMT)を制御することを見出し、その新たな分子機構の研究を進めている(図2)。

  • 具体的な研究テーマ
  • 業績(2005-)
  • 日本語総説など

具体的な研究テーマ

  1. タンパク質の糖付加修飾C-/N-マンノシル化の細胞生物機能の解明
  2. ERシャペロン・カルレティキュリンの生理機能とEMTにおける役割の解明
  3. タンパク質のレドックス「酸化還元」制御による細胞シグナル伝達機構の解明
図1
図2

[英語原著論文と総説]

2014

Ihara Y., Inai Y., Ikezaki M., Matsui I.-L., Manabe S., and Ito Y.: C-Mannosylation: a modification on tryptophan in cellular proteins. In “Glycoscience: Biology and Medicine” (Eds.) Taniguchi N., Endo T., Hart G.W., Seeberger P., and Wong C.-H., Springer-Verlag GmbH, Heidelberg, Germany, 1091-1099, 2014.

2013

Prakoura N., Politis PK., Ihara Y., Michalak M., Aristidis S., Charonis AS.: Epithelial calreticulin up-regulation promotes profibrotic responses and tubulointerstitial fibrosis development. Am. J. Pathol, 183, 1474-1487, 2013.

2012

Takahashi M., Miyata S., Fujii J,. Inai Y., Ueyama S., Araki M., Soga T., Fujinawa R., Nishitani C., Ariki S., Shimizu T., Abe T., Ihara Y., Nishikimi M., Kozutsumi Y., Taniguchi N., Kuroki Y.: In vivo role of aldehyde reductase. Biochim. Biophys. Acta, 1820, 1787-1796, 2012.

Inadomi C., Murata H., Ihara Y., Goto S., Urata Y., Yodoi J., Kondo T., Sumikawa K.: Overexpression of glutaredoxin protects cardiomyocytes against nitric oxide-induced apoptpsis with suppressing the S-nitrosylation of proteins and nuclear translocation of GAPDH.
Biochem. Biophys. Res. Commun., 425, 656-661, 2012.

2011

Ihara Y., Inai Y., and Ikezaki M.: Alteration of integrin-dependent adhesion and signaling in EMT-like MDCK cells established through overexpression of calreticulin. J Cell Biochem., 112, 2518–2528, 2011.

Shiraishi N., Inai Y., Hirano Y., and Ihara Y.: Calreticulin inhibits prion protein PrP-(23-98) aggregation in vitro. Biosci. Biotechnol. Biochem., 75, 1625-1627, 2011.

Ihara Y., Inai Y., and Ikezaki M.: Protein C-mannosylation and its prospective functions in the cell. Trends Glycosci. Glycotechnol., 23, 1-13, 2011.

2010

Ihara Y., Manabe S., Ikezaki M., Inai Y., In-Sook Lee Matsui., Ohta Y, Muroi E., and Ito Y.: C-Mannosylated peptides derived from the thrombospondin type 1 repeat interact with Hsc70 to modulate its signaling in RAW264.7 cells. Glycobiology, 20, 1298-1310, 2010.

2009

Chularojmontri L., Ihara Y., Muroi E., Goto S., Kondo T., and Wattanapitayakul S.: Cytoprotective role of Phyllanthus urinaria L. and glutathione-S transferase Pi in doxorubicin-induced toxicity in H9c2 cells. J. Med. Assoc. Thai., 92, Suppl 3:S43-51, 2009.

Goto S., Kawakatsu M., Izumi S.I., Urata Y., Kageyama K., Ihara Y., Koji T., and Kondo T.: Glutathione S-transferase pi localizes in mitochondria and protects against oxidative stress. Free Radic. Biol. Med., 46, 1392-403, 2009.

Totani K., Ihara Y., Matsuo I., Tsujimoto T., and Ito Y.: The recognition motif of the glycoprotein-folding sensor enzyme, UDP-glc: glycoprotein glucosyltransferase. Biochemistry, 48, 2933-2940, 2009.

Shiraishi, N., Inai Y., and Ihara Y.: Proteinase K-resistant aggregates of recombinant prion protein PrP-(23-98) are toxic to cultured cells. Protein Peptide Lett., 16, 91-96, 2009.

2008

Totani K., Ihara Y., Matsuo I., and Ito Y.: Effects of macromolecular crowding on glycoprotein processing enzymes. J. Am. Chem. Soc., 130, 2101-2107, 2008.

Ihara Y.: Calreticulin. In "Encyclopedia of Cancer, 2nd Edition" (Ed) Schwab M, Springer-Verlag GmbH, Heidelberg, Germany, pp. 456-459, 2008

2007

Muroi E., Manabe S., Ikezaki M., Urata Y., Sato S., Kondo T., Ito Y., and Ihara Y.: C-Mannosylated peptides derived from the thrombospondin type 1 repeat enhance lipopolysaccharide-induced signaling in macrophage-like RAW264.7 cells. Glycobiology, 17, 1015-1028, 2007.

Nonaka K., Kume N., Urata Y., Seto S., Kono T., Honda S., Ikeda S., Muroya T., Ikeda Y., Ihara Y., Kita T., and Kondo T.: Serum levels of S-glutathionylated proteins is a risk-marker for arteriosclerosis obliterans. Circulation J., 71, 100-105, 2007.

Ito Y., Ihara Y., and Manabe S.: C-Mannosyl tryptophan (CMW): from chemistry to cell biology. In "Comprehensive Glycoscience, from Chemistry to Systems Biology" (Kamerling J.P., ed.), pp 229-248, Elsevier, Oxford, UK, 2007

2006

Shiraishi N., Utsunomiya H., and Nishikimi M.: Combination of NADPH and copper ions generates proteinase K-resistant aggregates from recombinant prion protein. J. Biol. Chem., 281, 34880-34887, 2006.

Kondo Y., Inai Y., Sato Y., Handa S., Kubo S., Shimokado K., Goto S., Nishikimi M., Maruyama N., and Ishigami A.: Senescence marker protein 30 functions as gluconolactonase in L-ascorbic acid biosynthesis, and its knockout mice are prone to scurvy. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 103, 5723-5728, 2006.

Hayashida Y., Urata Y., Muroi E., Kono T., Miyata Y., Nomata K., Kanetake H., Kondo T., and Ihara Y.: Calreticulin represses E-cadherin gene expression in MDCK cells via slug. J. Biol. Chem., 281, 32469-32484, 2006.

Totani K., Ihara Y., Matsuo I., and Ito Y.: Substrate specificity analysis of endoplasmic reticulum glucosidase II using synthetic high-mannose-type glycans. J. Biol. Chem., 281, 31502-31508, 2006.

Kanda M., Ihara Y., Murata H., Urata Y., Kono T., Yodoi J., Seto S., Yano K., and Kondo T.: Glutaredoxin modulates PDGF-dependent cell signaling by regulating the redox status of low molecular weight protein tyrosine phosphatase. J. Biol. Chem., 281, 28518-28528, 2006.

Okunaga T., Urata Y., Goto S., Matsuo T., Mizota S., Tsutsumi K., Nagata I., Kondo T., and Ihara Y.: Calreticulin, a molecular chaperone in the endoplasmic reticulum, modulates radiosensitivity of human glioblastoma U251MG cells. Cancer Res., 66, 8662-8671, 2006.

Totani K., Matsuo I., Ihara Y., and Ito Y.: High-mannose-type glycan modifications of dehydrofolate reductase using glycan-methotrexate conjugates. Bioorg. Med. Chem., 14, 5220-5229, 2006.

Urata Y., Ihara Y., Murata H., Goto S., Koji T., Yodoi J., Inoue S., and Kondo T.: 17-beta-estradiol protects against oxidative stress-induced cell death through the glutathione/glutaredoxin-dependent redox regulation of Akt in myocardiac H9c2 cells. J. Biol. Chem., 281, 13092-13102, 2006.

Ihara Y., Urata Y., Goto S., and Kondo T.: Role of calreticulin in the sensitivity of myocardiac H9c2 cells to oxidative stress caused by hydrogen peroxide. Am. J. Physiol. Cell Physiol., 290, C208-221, 2006.

2005

Inai Y., Bi W., Shiraishi N., and Nishikimi M.: Enhanced oxidative stress by L-ascorbic acid within cells challenged by hydrogen peroxide. J. Nutr. Sci. Vitaminol. (Tokyo)., 51, 398-405, 2005.

Shiraishi N., Inai Y., Bi W., and Nishikimi M.: Fragmentation and dimerization of copper-loaded prion protein by copper-catalysed oxidation. Biochem. J., 387, 247-255, 2005.

Bi W., Inai Y., Shiraishi N., Maeta K., Takatsume Y., Inoue Y., Nishikimi M.: Cytosolic protein as principal copper buffer in an early response to copper by yeast cells. J. Clin. Biochem. Nutr. 36, 19-27, 2005.

Kamiya Y., Yamaguchi Y., Takahashi N., Arata Y., Kasai K.-I., Ihara Y., Matsuo I., Ito Y., Yamamoto K., and Kato K.: Sugar-binding properties of VIP36, an intracellular animal lectin operating as a cargo receptor. J. Biol. Chem., 280, 37178-37182, 2005.

Totani K., Ihara Y., Matsuo I., Koshino H., and Ito Y.: Synthetic substrates for ER protein folding sensor, UDP-glucose: glycoprotein glucosyltransferase. Angew. Chem. Int. Ed., 44, 7950-7954, 2005.

Ihara Y., Kageyama K., and Kondo T.: Overexpression of calreticulin sensitizes SERCA2a to oxidative stress. Biochem. Biopys. Res. Commun., 329, 1343-1349, 2005.

Ihara Y., Manabe S., Kanda M., Kawano H., Nakayama T., Sekine I., Kondo T., and Ito Y.: Increased expression of protein C-mannosylation in the aortic vessels of diabetic Zucker rats. Glycobiology, 15, 383-392, 2005.

[日本語総説など]

2011

眞鍋史乃、井原義人、伊藤幸成:化学の窓「新規タンパク質マンノシル付加修飾:合成化学からの生物学への貢献」、化学と生物 49巻 5号、p347-351 (2011)

2010

井原義人、池﨑みどり:「酸化ストレスおよびERストレス」 糖尿病性細小血管症(第2版)-発症・進展制御の最前線-、日本臨牀 68巻 増刊号9、p49-52 (2010)

2009

井原義人:「ERと酸化ストレス、病態解明に迫る 活性酸素シグナルと酸化ストレス」 癌、神経変性疾患、循環・代謝異常にかかわるレドックス制御機構と最新の技術開発(谷口直之 監、赤池孝章、鈴木敬一郎、内田浩二 編)、実験医学 増刊、羊土社、p92-96 (2009)

古澤元, 佐藤安訓, 田中康一, 井内陽子, 天野晶, 岩間水輝, 近藤嘉高, 半田節子, 村田晃, 錦見盛光, 後藤佐多良, 丸山直記, 高橋良哉, 石神昭人:「カルニチン合成系へのビタミンCの関与」Vitamins (Japan) 83 (5" 6)、p287-289 (2009)

2008

井原義人:「分泌・膜タンパク質の折りたたみ制御と病気」 和歌山医学 59巻1号、p2-8 (2008)

2007

錦見盛光:「壊血病発症動物における遺伝子異常の解析」 ビタミン81巻1号、p1-8 (2007)

2006

井内陽子、錦見盛光:「グルコノラクトナーゼ欠損による壊血病発症」 ビタミン80巻10号、p519-520 (2006)

2005

井原義人:「分子シャペロンによる糖鎖を介したタンパク質の品質管理機構」 糖鎖科学の新展開 -機能解明・次世代材料・医薬品開発に向けて-(谷口直之、伊藤幸成 編)、エヌ・ティー・エス、p92-98 (2005) 井原義人:「糖鎖を介した糖タンパク質の品質管理とシャペロン分子機構」 糖鎖と病気(谷口直之 編)、遺伝子医学MOOK 3号、メディカルドゥ、p111-117 (2005) 近藤宇史、井原義人:「グルタチオンシステム」 レドックス - ストレス防御の医学「別冊・医学のあゆみ」、医歯薬出版、p14-18 (2005)

お問い合わせ先
〒641-8509 和歌山市紀三井寺811-1 和歌山県立医科大学医学部生化学教室
井原 義人
  • TEL/FAX:073-441-0628
  • E-mail:y-ihara@wakayama-med .ac.jp