慶應義塾研究者情報データベース

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• ライフサイエンス / 機能生物化学

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• 神経変性疾患

• 筋萎縮性側索硬化症

• 細胞内銅イオン輸送

• 金属シャペロンタンパク質

• 金属タンパク質

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• 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

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• 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

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• 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

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• Novel oxindole compounds inhibit the aggregation of amyloidogenic proteins associated with neurodegenerative diseases

  Kimura S., Kamishina H., Hirata Y., Furuta K., Furukawa Y., Yamato O., Maeda S., Kamatari Y.O.

  Biochimica et Biophysica Acta - General Subjects （Biochimica et Biophysica Acta - General Subjects)  1866 （ 5 ）  2022年05月

  ISSN  03044165

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  Amyloidogenic proteins form aggregates in cells, thereby leading to neurodegenerative disorders, including Alzheimer's and prion's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS) in humans, and degenerative myelopathy (DM) and cognitive dysfunction in dogs. Hence, many small-molecule compounds have been screened to examine their inhibitory effects on amyloidogenic protein aggregation. However, no effective drug suitable for transition to clinical use has been found. Here we examined several novel oxindole compounds (GIF compounds) for their inhibitory effects on aggregate formation of the canine mutant superoxide dismutase 1 (cSOD1 E40K), a causative mutation resulting in DM, using Thioflavin-T fluorescence. Most GIF compounds inhibited the aggregation of cSOD1 E40K. Among the compounds, GIF-0854-r and GIF-0890-r were most effective. Their inhibitory effects were also observed in cSOD1 E40K-transfected cells. Additionally, GIF-0890-r effectively inhibited the aggregate formation of human SOD1 G93A, a causative mutation of ALS. GIF-0827-r and GIF-0856-r also effectively inhibited aggregate formation of human prion protein (hPrP). Subsequently, the correlation between their inhibitory effects on cSOD1 and hPrP aggregation was shown, indicating GIF compounds inhibited the aggregate formation of multiple amyloidogenic proteins. Conclusively, the novel oxindole compounds (GIF-0827-r, GIF-0854-r, GIF-0856-r, and GIF-0890-r) are proposed as useful therapeutic candidates for amyloidogenic neurodegenerative disorders.

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• Metal distribution in Cu/Zn-superoxide dismutase revealed by native mass spectrometry

  Tajiri M., Aoki H., Shintani A., Sue K., Akashi S., Furukawa Y.

  Free Radical Biology and Medicine （Free Radical Biology and Medicine)  183   60 - 68 2022年04月

  ISSN  08915849

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  Cu/Zn-superoxide dismutase (SOD1) is a homodimer with two identical subunits, each of which binds a copper and zinc ion in the native state. In contrast to such a text book case, SOD1 proteins purified in vitro or even in vivo have been often reported to bind a non-stoichiometric amount of the metal ions. Nonetheless, it is difficult to probe how those metal ions are distributed in the two identical subunits. By utilizing native mass spectrometry, we showed here that addition of a sub-stoichiometric copper/zinc ion to SOD1 led to the formation of a homodimer with a stochastic combination of the subunits binding 0, 1, and even 2 metal ions. We also found that the homodimer was able to bind four copper or four zinc ions, implying the binding of a copper and zinc ion at the canonical zinc and copper site, respectively. Such ambiguity in the metal quota and selectivity could be avoided when an intra-subunit disulfide bond in SOD1 was reduced before addition of the metal ions. Apo-SOD1 in the disulfide-reduced state was monomeric and was found to bind only one zinc ion per monomer. By binding a zinc ion, the disulfide-reduced SOD1 became conformationally compact and acquired the ability to dimerize. Based upon the results in vitro, we describe the pathway in vivo enabling SOD1 to bind copper and zinc ions with high accuracy in their quota and selectivity. A failure of correct metallation in SOD1 will also be discussed in relation to amyotrophic lateral sclerosis.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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

• 細胞内亜鉛シャペロン同定への挑戦

  古川, 良明

  科学研究費補助金研究成果報告書 2016年

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• 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）

• 抗酸化酵素の活性発現を可能にする金属イオンの新たな獲得メカニズム

  小久保　鉄平、櫻井　靖之、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 】

• 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

• 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

• 分子夾雑環境におけるタンパク質の金属イオン獲得メカニズム

  2018年04月

  -

  2020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(研究領域提案型), 補助金,  研究代表者

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• 化学輪講

  2024年度

• 分子生物学（生命化学第３）

  2024年度

• 自然科学実験

  2024年度

• 化学実験第１

  2024年度

• 基礎理工学課題研究

  2024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 】

• 2014年04月

  -

  継続中

  アーカイブ委員, 日本蛋白質科学会

• 2013年07月

  -

  継続中

  専門調査員, 文部科学省科学技術政策研究所　科学技術動向研究センター

• 2013年01月

  -

  継続中

  分野別専門委員, 日本生物物理学会