慶應義塾研究者情報データベース

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2001年04月

  -

  2002年03月

  京都大学大学院, 工学研究科分子工学専攻, 日本学術振興会 特別研究員 (DC2)

• 2002年04月

  -

  2003年03月

  米国ノースウェスタン大学, 化学科, 日本学術振興会 特別研究員 (PD)

• 2003年04月

  -

  2005年03月

  米国ノースウェスタン大学, 化学科, 日本学術振興会 海外特別研究員

• 2005年04月

  -

  2005年05月

  米国ノースウェスタン大学, 化学科, 博士研究員

• 2005年06月

  -

  2007年03月

  独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター 構造神経病理研究チーム, 研究員

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 1993年04月

  -

  1997年03月

  京都大学, 工学部, 工業化学科

• 1997年04月

  -

  1999年03月

  京都大学大学院, 工学研究科, 分子工学専攻修士課程

• 1999年04月

  -

  2002年03月

  京都大学大学院, 工学研究科, 分子工学専攻博士後期課程

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

• ライフサイエンス / 機能生物化学

• ライフサイエンス / 機能生物化学

• ライフサイエンス / 薬系分析、物理化学

• ライフサイエンス / 病態神経科学

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

• SOD1

• 必須微量元素

• 生体内亜鉛イオン

• 生体内銅イオン

• 神経変性疾患

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Cysteine residues in Cu,Zn-superoxide dismutase are essential to toxicity in Caenorhabditis elegans model of amyotrophic lateral sclerosis

  Ogawa, Mariko, Shidara, Hisashi, Oka, Kotaro, Kurosawa, Masaru, Nukina, Nobuyuki, Furukawa, Yoshiaki

  BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 463 （ 4 ） 1196 - 1202 2015年08月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0006-291X

  • Access to Document (DOI)

• Conformational Disorder of the Most Immature Cu, Zn-Superoxide Dismutase Leading to Amyotrophic Lateral Sclerosis

  Furukawa, Yoshiaki, Anzai, Itsuki, Akiyama, Shuji, Imai, Mizue, Cruz, Fatima Joy C., Saio, Tomohide, Nagasawa, Kenichi, Nomura, Takao, Ishimori, Koichiro

  JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 291 （ 8 ） 4144 - 4155 2016年02月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0021-9258

  • Access to Document (DOI)

• A molecular mechanism realizing sequence-specific recognition of nucleic acids by TDP-43

  Furukawa, Yoshiaki, Suzuki, Yoh, Fukuoka, Mami, Nagasawa, Kenichi, Nakagome, Kenta, Shimizu, Hideaki, Mukaiyama, Atsushi, Akiyama, Shuji

  SCIENTIFIC REPORTS 6   4144 - 4155 2016年02月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  2045-2322

  • Access to Document (DOI)

• Cu/Zn-superoxide dismutase naturally fused with a β-propeller lactonase in Deinococcus radiodurans

  Furukawa Y., Megata M., Shintani A., Sue K., Morohoshi T., Akutsu M., Muraki N.

  Journal of Biological Chemistry 301 （ 8 ） 110499 - 110499 2025年08月

  ISSN  00219258

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  Cu/Zn-superoxide dismutase (Cu/Zn-SOD) is an antioxidant enzyme widely present across species; however, the structural diversity and physiological roles of Cu/Zn-SOD are yet to be fully uncovered. Here, we show a unique type of Cu/Zn-SOD from Deinococcus radiodurans (DrSOD) with an additional β-propeller domain. Our structural analysis of DrSOD revealed a typical bacterial Cu/Zn-SOD domain, binding both a copper and zinc ion, alongside a six-bladed β-propeller domain coordinating a calcium ion. DrSOD was indeed expressed in D. radiodurans, but its deletion did not lead to any noticeable changes in resistance to DNA-damaging stresses, a characteristic trait of D. radiodurans. Despite this, the Cu/Zn-SOD domain retained superoxide dismutase activity, and the β-propeller domain was found to exhibit a lactonase activity specifically for hydrolyzing 2-coumaranone. Taken together, while the precise physiological role of DrSOD needs to be further investigated, our findings here reveal a unique multi-functional enzyme architecture, expanding the known structural diversity of Cu/Zn-SODs.

  • Access to Document (DOI)

• Metal-Responsive Up-Regulation of Bifunctional Disulfides for Suppressing Protein Misfolding and Promoting Oxidative Folding

  Mori K., Kuramochi T., Matsusaki M., Hashiguchi Y., Okumura M., Saio T., Furukawa Y., Arai K., Muraoka T.

  Angewandte Chemie International Edition    e202502187 2025年

  ISSN  14337851

  　概要を見る

  The stress-responsive up-regulation process is a sophisticated biological response to maintain cellular homeostasis. In intracellular anti-oxidant systems, the expression level of oxidoreductases is up-regulated under oxidative stress, mitigating oxidative damage on biomolecules and enhancing protein folding capacity. Herein, inspired by the biological system, we developed a synthetic folding promotor whose reactivity is up-regulated under stress conditions. We conjugated two metal-binding 1,4,7,11-tetraazacyclotetradecane (cyclam) ligands and a redox-active disulfide to obtain cyclam-SS, whose reactivity can be enhanced under metal-induced stress. Metal coordination increased the redox potential of cyclam-SS, activating it as an oxidant. While Cu^II ions severely hampered the oxidative folding of substrate polypeptides, cyclam-SS exhibited bifunctional folding-promoting properties, i) suppressing Cu^II-mediated misfolding and aggregation, and ii) harnessing Cu^II to enhance oxidative folding. Cyclam-SS was also useful for disulfide-bond formation to promote oxidative folding of pharmaceutical and pathological proteins, as demonstrated with proinsulin and superoxide dismutase 1 (SOD1). Furthermore, cyclam-SS protected cultured cells from copper-induced stress. Thus, we demonstrated the induction of the stress-responsive up-regulation process by a bifunctional folding promotor controlling the folding status of biologically important proteins under metal-induced stress. The strategy of “stress-responsive up-regulation” could aid the development of novel synthetic materials for treating intracellular stress and related disorders.

  • Access to Document (DOI)

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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• ミスフォールド型タンパク質の経口摂取による毒性発揮の実験的検証

  古川, 良明

  科学研究費補助金研究成果報告書 2021年

• 定量的メタロプロテオミクスが明らかにする細胞内金属イオンの恒常性維持メカニズム

  古川, 良明

  科学研究費補助金研究成果報告書 2019年

• 研究するということ

  古川, 良明

  新版 窮理図解 （慶應義塾大学理工学部）   （ 24 ）  2017年02月

• Pursuit of research

  古川, 良明

  New Kyurizukai （Faculty of Science and Technology, Keio University）   （ 24 ）  2017年02月

• タンパク質の「シーディング」が神経変性疾患の病態を進行させる新たなメカニズム

  古川, 良明

  学事振興資金研究成果実績報告書 （慶應義塾大学）  2017年

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

• システイン残基の酸化に伴うSOD1のミスフォールディングと筋萎縮性側索硬化症

  吉田萌乃, 明石知子, 田尻道子, 村木則文, 古川良明

  Fundamental Toxicological Sciences (Web) 10 （ Supplement ）  2023年

  ISSN  2189-115X

• 神経変性疾患に見られる酸化的環境下でのSOD1タンパク質の構造異常化メカニズム

  吉田萌乃, 村木則文, 秋山修志, 古川良明

  日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集 23rd (CD-ROM) 2023年

• 変性性脊髄症における変異型SOD1の凝集メカニズム

  篠宥毅, 小畠結, 神志那弘明, 加藤龍一, 村木則文, 古川良明

  Fundamental Toxicological Sciences (Web) 10 （ Supplement ）  2023年

  ISSN  2189-115X

• フラグメント抗体を利用した変性性脊髄症関連タンパク質SOD1の構造解析

  篠宥毅, 小畠結, 神志那弘明, 村木則文, 古川良明

  日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集 23rd (CD-ROM) 2023年

• SOD1-ALSモデルマウスにおけるグリアリンパ系の破綻と老廃物排泄遅延

  廣瀬 美嘉子, 麻野 珠都, 松本 さおり, 山中 宏二, 阿部 陽一郎, 安井 正人, 徳田 栄一, 古川 良明, 三澤 日出巳

  日本薬理学会年会要旨集 （公益社団法人 日本薬理学会）  94   2-O-B3-1 2021年

  　概要を見る

  Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a motor neuron specific neurodegenerative disease. Accumulation of mutant Cu/Zn-superoxide dismutase (SOD1) protein aggregate in the spinal motor neurons is a common pathological hallmark in several types of ALS animal models and patients. The glymphatic system is a waste clearance system in the central nervous system: the cerebrospinal fluid (CSF) flow through the perivascular space into interstitial spaces and the perivascular localization of aquaporin-4 (AQP4) promote its directional flow and waste clearance. We aimed to show involvement of glymphatic system in disease progression of ALS. We found AQP4 deficiency in SOD1-ALS mice accelerated disease onset and shortened survival period. In addition, abnormal SOD1 protein deposition was increased in SOD1-ALS/AQP4 knockout mice and the clearance of the protein from the spinal cord was slowed in AQP4 knockout mice. Furthermore, we observed AQP4 overexpression and mislocalization and detected glymphatic disfunction in ALS model mice for the first time. We suggest that the aberrant AQP4 distribution in the ALS model mice disrupts directional CSF flow and accelerates accumulation of abnormal proteins in the spinal cord. Our study would provide a new insight on improving the glymphatic system in ALS treatment strategies.

  • Access to Document (DOI)
  • CiNii Research

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• 神経変性疾患の病態形成に関わるタンパク質の構造変化

  古川良明

  分子研レターズ, 

  2016年09月

• Clinical and neuropathological study of an autopsied case of familial ALS with SOD1 mutation with very long survival

  Yo-ichi Takei, Kenya Oguchi, Takaaki Miyahira, Akiyo Hineo, Akinori Nakamura, Shinji Ohara, and Yoshiaki Furukawa

  The 68th Annual Meeting of the American Academy of Neurology （Vancouver, Canada） , 

  2016年04月

  , 

  ポスター発表

• 銅・亜鉛スーパーオキサイドディスムターゼの金属イオン結合状態を識別できる新規抗体の開発と筋萎縮性側索硬化症の病理解明への応用

  徳田　栄一、森崎　祐太、三澤　日出巳、渡邊　征爾、山中　宏二、古川　良明

  日本薬学会第136年会 （神奈川県・横浜市） , 

  2016年03月

  , 

  口頭発表（一般）

• タンパク質の熱変性を通じて理解する神経変性疾患の発症メカニズム

  安齋　樹、向山　厚、秋山　修志、古川　良明

  日本化学会第96春季年会 （京都府・京田辺市） , 

  2016年03月

  , 

  口頭発表（一般）

• 細胞内銅イオン輸送を可能にする銅シャペロンのドメイン構造

  福岡　真実、長野　功、古川　良明

  日本化学会第96春季年会 （京都府・京田辺市） , 

  2016年03月

  , 

  口頭発表（一般）

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

• 超硫黄化による銅シャペロン保護メカニズムの解明

  2024年04月

  -

  2026年03月

  古川 良明, 学術変革領域研究(A), 補助金,  研究代表者

• 神経変性疾患の早期診断を指向した構造異常型タンパク質の極微量検出

  2022年06月

  -

  2025年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 古川 良明, 挑戦的研究（萌芽）, 補助金,  研究代表者

• 加齢に伴うタンパク質の構造・機能変化とその病理学的役割の解明

  2022年04月

  -

  2026年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 古川 良明, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

• ミスフォールド型タンパク質の経口摂取による毒性発揮の実験的検証

  2020年07月

  -

  2022年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 古川 良明, 挑戦的研究（萌芽）, 補助金,  研究代表者

  　研究概要を見る

  家族性筋萎縮性側索硬化症（fALS）では、変異型Cu/Zn-スーパーオキシドジスムターゼ（SOD1）タンパク質の構造異常化（ミスフォールド）が病態の特徴である。 本研究は、線虫を用いて、ミスフォールドしたSOD1の毒性を検出しようとするユニークな方法を提案するものである。 変異型SOD1タンパク質は、アミロイド様の不溶性凝集体やジスルフィド結合した可溶性オリゴマーを形成するが、このようなミスフォールドしたSOD1タンパク質を線虫に投与すると、可溶性オリゴマーだけが寿命の短縮、運動性の低下といった悪影響を与えることが確認された。

• 生命金属動態を制御するシャペロン分子ネットワークの解明

  2019年06月

  -

  2024年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 古川　良明, 新学術領域研究（研究課題提案型）, 補助金,  研究代表者

  　研究概要を見る

  本研究では、銅・亜鉛スーパーオキシドディスムターゼ（SOD1, SodC）の成熟化過程に着目し、生体内における生命金属動態制御の理解と、その破綻がもたらす疾患発症機序の解明を目標としている。その実現に向けて本年度は、バクテリアSodCによる銅イオン獲得のメカニズムとヒトSOD1への銅・亜鉛イオンの結合メカニズムの解明に取り組んだ。まず、SodCによる銅イオン獲得のメカニズムについては、SOD1/SodCに保存された分子内ジスルフィド結合に関わるシステイン残基が、銅イオンや亜鉛イオンの獲得に重要な役割を果たしうることを明らかにできた。また、ヒトSOD1への銅・亜鉛イオン結合プロセスにおいては、分子内ジスルフィド結合が形成していると、銅・亜鉛イオンの結合サイトに金属イオンがランダムに結合してしまうことがわかった。特に、銅イオン結合サイトへの亜鉛イオンの結合を防ぐためには、ジスルフィド結合が切断されている必要があった。以上より、SOD1やSodCへの金属イオン結合は、ジスルフィド結合に形成するシステイン残基によって制御されていることがわかった。これらの成果は、２報の原著論文として報告するとともに、６件の招待講演として発表を行った。

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 平成２８年秀でた利用成果

  古川 良明, 2016年, 文部科学省「ナノテクノロジープラットフォーム」, 神経変性疾患の発症に関わるタンパク質ミスフォールディング

• 若手奨励賞

  古川 良明, 2009年, 日本生物物理学会, ポリグルタミン病の新たな分子病理メカニズム－タンパク質線維の構造伝播による発症制御の可能性

• 若手招待講演者

  古川 良明, 2005年, 日本生物物理学会, 筋萎縮性側索硬化症に見られるSOD1蛋白質の凝集化機構－翻訳後修飾による構造制御の重要性－

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• 生物無機化学特論

  2025年度

• 化学輪講

  2025年度

• 分子生物学（生命化学第３）

  2025年度

• 自然科学実験

  2025年度

• 化学実験第１

  2025年度

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

• The Society of Biological Inorganic Chemistry, 

  2013年03月

  -

  継続中

• 日本蛋白質科学会, 

  2010年03月

  -

  継続中

• The Society for Neuroscience, 

  2009年03月

  -

  継続中

• 日本神経科学学会, 

  2008年04月

  -

  継続中

• 日本生物物理学会, 

  1998年03月

  -

  継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2024年07月

  -

  継続中

  評議員, 金属の関与する生体関連反応シンポジウム

• 2024年06月

  -

  継続中

  副会長, 生命金属科学研究会

• 2024年03月

  -

  継続中

  委員, 日本学術振興会R051メタロミクス委員会

• 2022年

  -

  2023年

  代議員, 日本化学会関東支部

• 2019年

  -

  継続中

  幹事, 日本毒性学会 生体金属部会

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