荒川 和晴 ( アラカワ カズハル )

Arakawa, Kazuharu

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所属(所属キャンパス)

政策・メディア研究科 ( 湘南藤沢 )

職名

教授

HP

外部リンク

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2007年04月
    -
    2009年03月

    慶應義塾大学 大学院 政策・メディア研究科 , 特別研究助教

  • 2009年04月
    -
    2014年03月

    慶應義塾大学 大学院 政策・メディア研究科 , 特任講師

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    慶應義塾大学 大学院 政策・メディア研究科, 特任准教授

  • 2017年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学環境情報学部, 准教授

学位 【 表示 / 非表示

  • 政策・メディア, 慶應義塾大学, 課程, 2006年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ライフサイエンス / 分子生物学

  • ライフサイエンス / ゲノム生物学 (応用ゲノム科学)

  • ライフサイエンス / システムゲノム科学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • システム生物学

  • バイオインフォマティクス

  • 分子生物学

  • 細胞生物学

 

著書 【 表示 / 非表示

  • オープンソースで学ぶバイオインフォマティクス

    荒川 和晴, 東京電機大学出版, 2008年03月

    担当範囲: 250

  • RとBioconductorを用いたバイオインフォマティクス

    R.ジェントルマン, V.J.カリー, W.フーバー, R.A.イリザリー, S.ドュドイト著 ; 荒川和晴, 粕川雄也, 川路英哉, 河野信, 神田将和ほか訳, シュプリンガー・ジャパン, 2007年07月

  • ゲノム配列に基づいた全代謝パスウェイモデルの自動生成

    荒川 和晴, 慶應義塾大学湘南藤沢学会, 2006年04月

論文 【 表示 / 非表示

  • Complete genome sequence of Solobacterium moorei 10714-02 isolated from the stool of a human colorectal cancer patient

    Shinomiya A., Oshibuchi K., Yang J., Fukuda S., Arakawa K.

    Microbiology Resource Announcements 15 ( 2 )  2026年02月

     概要を見る

    We report the complete circular genome sequence (2,316,546 bp; 37.0% G + C) of Solobacterium moorei 10714-02, a gram-positive obligate anaerobe isolated from stool samples of a human colorectal cancer patient, differing from the typically linear chromosome of this species.

  • Genome-wide association study of plasma amino acids and Mendelian randomization for cardiometabolic traits

    Toki R., Fushiki S., Kojima S., Sutoh Y., Otsuka-Yamasaki Y., Harada S., Iida M., Hirata A., Miyagawa N., Matsumoto M., Edagawa S., Miyake A., Kuwabara K., Hirayama A., Sugimoto M., Sato A., Amano K., Soga T., Tomita M., Arakawa K., Kinoshita K., Sakurai-Yageta M., Tamiya G., Ohmomo H., Shimizu A., Okamura T., Takebayashi T.

    Scientific Reports 15 ( 1 )  2025年12月

     概要を見る

    Plasma amino acids (AAs) have emerged as promising biomarkers for metabolic disorders, yet their causality remains unclear. We aimed to investigate the genetic determinants of AA levels in a cohort of 10,333 individuals and their causal effects on cardiometabolic traits using Mendelian randomization (MR). Plasma levels of 20 AAs were quantified using capillary electrophoresis mass spectrometry. Genome-wide association studies were conducted using BOLT-LMM and heritability estimation via LDSC analysis. Causal effects of AAs on 11 cardiometabolic traits were examined using two-sample MR analyses. We identified 85 locus-metabolite associations across 43 genes for 18 AAs, including 44 novel loci linked to metabolic genes. Heritability for AAs was estimated at 16%. MR analysis demonstrated cystine to positively associate with systolic blood pressure (SBP) (β = 0.056, SE = 0.010), while serine indicated protective effects on SBP (β = − 0.040, SE = 0.011), diastolic BP (β = − 0.044, SE = 0.010), and coronary artery disease (odds ratio 0.888, SE = 0.028). We identified potentially novel genetic loci associated with AA levels and demonstrated robust causal associations between several AAs and cardiometabolic traits. These findings reinforce the importance of AAs as potential biomarkers and therapeutic targets in cardiometabolic health.

  • Rhizospheric microbiomes differ between dormant and active Potaninia mongolica in the Gobi desert of Mongolia

    Erdenetsetseg B., Arakawa K., Galipon J., Undrakhbold S., Fukuda S., Boldgiv B.

    Scientific Reports 15 ( 1 )  2025年12月

     概要を見る

    Rhizospheric microbiomes differ between active and dormant plants due to changes in root activity and exudate production, especially under environmental stress. In arid regions, native plants such as Potaninia mongolica Maxim enter dormancy to survive harsh conditions. However, rhizospheric microbial and chemical differences between active and dormant states of plants remain poorly described. This study investigated rhizospheric microbial communities and soil chemical changes in the case of active and dormant P.mongolica plants. Rhizospheric soil samples were collected, and soil texture and chemical variables were analyzed. High-throughput sequencing targeting the 16S rRNA and ITS regions was conducted to profile bacterial and fungal communities, respectively. Results showed that the dominant fungal phyla were Ascomycota and Basidiomycota, while Proteobacteria and Actinobacteria were the dominant bacterial phyla in both plant states. Although bacterial diversity did not differ significantly between active and dormant plants (p > 0.05, Welch’s t-test), fungal diversity was significantly different. Among soil chemical variables, total nitrogen was notably elevated in the rhizosphere of dormant plants (mean = 7.93; SD = 5.91). These findings reveal differences in fungal community structure and nitrogen levels in the rhizosphere between active and dormant plant states. Understanding these interactions contributes to our knowledge of desert plant microbiome dynamics and may inform the use of microbial indicators or amendments to support vegetation restoration in arid environments.

  • Causal relationship between body mass index and insulin resistance: Linear and nonlinear Mendelian randomization study in a Japanese population

    Ishida N., Harada S., Toki R., Hirata A., Matsumoto M., Miyagawa N., Iida M., Edagawa S., Miyake A., Kuwabara K., Shibuki T., Kato S., Arakawa K., Kinoshita K., Sakurai-Yageta M., Tamiya G., Nagashima K., Muraoka H., Sato Y., Takebayashi T.

    Journal of Diabetes Investigation 16 ( 7 ) 1305 - 1314 2025年07月

    ISSN  20401116

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    Aims/Introduction: Obesity is a known risk factor for several chronic diseases, including type 2 diabetes mellitus, which results from increased insulin resistance and impaired insulin secretion. However, the association between obesity and insulin resistance in Asian populations has not yet been fully elucidated. Therefore, we aimed to investigate the causal relationship between body mass index (BMI) and glycemic traits using Mendelian randomization (MR). Materials and Methods: We performed individual-level MR analyses using genetic risk scores based on BMI-related variants in 3,745 individuals without diabetes mellitus from a Japanese cohort. We examined heterogeneity through subgroup analyses based on potential modifiers and determined the shape of the causal relationship using nonlinear MR analyses to further assess the impact of BMI on the homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR). Results: MR analyses revealed a significant positive association between BMI and HOMA-IR (β = 0.077; 95% confidence interval, 0.014–0.141; P = 0.016; outcome variable was log-transformed and standardized). Additional analyses revealed heterogeneity among subgroups differentiated by age, sex, lifestyle habits, and cardiometabolic traits. Nonlinear MR analyses suggested a potential J-shaped causal relationship between BMI and HOMA-IR. Conclusions: Our findings demonstrated that obesity and low BMI may contribute to increased insulin resistance. Furthermore, the impact of BMI on insulin resistance could vary owing to effect modification. Managing BMI is crucial in individuals at high risk of increased insulin resistance and may have important implications for preventing type 2 diabetes, especially given the low insulin secretory capacity observed in East Asian populations.

  • Uncommon N-Glycan Structures in Anhydrobiotic Tardigrades

    Yagi H., Saito T., Guu S.Y., Yamakawa N., Shimamura S., Kondo S., Yagi-Utsumi M., Takai K., Furukawa J.I., Guérardel Y., Khoo K.H., Arakawa K., Kato K.

    Molecular and Cellular Proteomics 24 ( 6 )  2025年06月

    ISSN  15359476

     概要を見る

    We characterized the N-glycosylation profiles of anhydrobiotic tardigrades, Ramazzottius varieornatus and Hypsibius exemplaris, identifying high-mannose, paucimannose, and complex-type oligosaccharides, while hybrid-type glycans were undetectable. Notably, paucimannose-type oligosaccharides accounted for 39% of the N-glycans in R. varieornatus and 17% in H. exemplaris, with a substantial proportion of them exhibiting fucosylation of the innermost GlcNAc via an α1,6-linkage. This core fucosylation pattern, common to all animals, was observed alongside a distinctive glycosylation signature prominently observed in tardigrades: complex-type glycans lacking galactosylation but containing α1,3-fucosylated GlcNAc at non-reducing termini. This structure was more prevalent in H. exemplaris, with 22 out of 87 identified glycoproteins expressing the Fucα1,3-GlcNAc motif, including eight induced during anhydrobiosis. Key glycoproteins such as Cu/Zn-superoxide dismutase and papilin, implicated in oxidative stress protection and extracellular matrix remodeling, were among those modified. Comparative analyses reveal that non-reducing terminal α1,3-fucosylation in tardigrades is distinct from the mammalian Lewis X antigen and similar structures found in invertebrates, suggesting a unique substrate specificity of fucosyltransferases in these species. Genomic analysis identified homologs of FUT9 and FucTC, indicating potential candidates responsible for this glycosylation pattern. Our findings provide new insights into the molecular mechanisms of glycosylation in tardigrades and their relevance to their extreme stress tolerance.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

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総説・解説等 【 表示 / 非表示

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • 複製によって形成されたバクテリアゲノム構造の解析

    荒川 和晴

    [国内会議]  日本進化学会 (東京) , 

    2010年08月

    口頭発表(一般)

  • G-language Bookmarklet: a gateway for Semantic Web, Linked Data, and Web Services

    荒川 和晴

    [国際会議]  Bioinformatics Open Source Conference (Boston, USA) , 

    2010年07月

    口頭発表(一般)

  • The tardigrade genome of an anhydrobiotic extremotolerant species, Ramazzottius varieornatus

    荒川 和晴

    [国際会議]  ISEPEP3 (Tsukuba, Japan) , 

    2009年08月

    口頭発表(一般)

  • Comparative metabolome profiling of active and anhydrobiotic states of Tardigrade Ramazzottius varieornatus

    荒川 和晴

    [国際会議]  11th International Symposium on Tardigrada (Tuebingen, Germany) , 

    2009年08月

    口頭発表(一般)

  • Draft genome sequence assembly and preliminary annotations of Ramazzottius varieornatus genome

    荒川 和晴

    [国際会議]  11th International Symposium on Tardigrada, 2009 (Tuebingen, Germany) , 

    2009年08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

  • クマムシ特異的非ドメイン型タンパク質の探索と機能解析

    2021年09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, 荒川 和晴, 学術変革領域研究(A), 補助金,  研究代表者

  • マルチオミクス解析によるクマムシ乾眠機構の全体像の解明

    2017年04月
    -
    2021年03月

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

受賞 【 表示 / 非表示

  • Oxford Journals - Japanese Society for Bioinformatics Prize

    荒川和晴, 2016年10月, 日本バイオインフォマティクス学会, 細胞内ダイナミクスのマルチオミクス解析

  • Mathup Award 4th: Google賞

    荒川 和晴, 2008年10月, Genome Projector

    受賞区分: その他

     説明を見る

    多次元尺度・多視点のゲノムブラウザウェブアプリケーションGenome Projectorを開発した。

  • CBI学会優秀ポスター賞

    荒川 和晴, 2003年09月

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 慶應義塾塾長賞

    荒川 和晴, 2003年03月, ゲノム解析ソフトウェアG-language

    受賞区分: 塾内表彰等

  • ISMB Best Poster Award

    荒川 和晴, 2002年08月, G-language Genome Analysis Environment

    受賞区分: 国内外の国際的学術賞

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • ゲノム解析ワークショップ

    2025年度

  • 生命システム

    2025年度

  • 特別研究プロジェクトB

    2025年度

  • 土壌生物資源学

    2025年度

  • 研究会B

    2025年度

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 生命情報科学若手の会, 

    2008年12月
    -
    2014年
  • オープンバイオ研究会, 

    2004年
    -
    継続中
  • International Society for Computational Biology, 

    2001年
    -
    継続中
  • 日本バイオインフォマティクス学会, 

    1999年
    -
    継続中
  • 日本分子生物学会, 

    1999年
    -
    継続中

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2008年12月
    -
    継続中

    委員, 生命情報科学若手の会

  • 1999年
    -
    継続中

    会員, 日本分子生物学会

  •  

    委員, オープンバイオ研究会

  •  

    会員, International Society for Computational Biology

  •  

    会員, 日本バイオインフォマティクス学会

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