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Affiliation
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Graduate School of Media and Governance (Shonan Fujisawa)
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Position
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Professor
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Details of a Researcher
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Kanai, Akio
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Dr. Akio Kanai was born in Tokyo, Japan. He graduated from Waseda University in 1985, and obtained his PhD in molecular biology at the University of Tokyo in 1990. He finished postdoctoral training at the National Institutes of Health, USA (1990-1992), and he was appointed a researcher in the Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science (1992-1996). He was a group leader for the Japan Science and Technology Corporation (JST), ERATO Project Group (1996-2001). He was an Associate Professor at the Institute for Advanced Biosciences, Keio University (2001-2006) and accepted a full professorship in April, 2006. Since 2022, he is also a professor of Systems Biology Program, Graduate School of Media and Governance, Keio University. His major research fields include molecular cellular biology and gene regulation in a variety of organisms. His work in life sciences has led him to his present research into RNA-binding proteins and non-coding RNAs.
研究紹介:
我々は、生命情報科学と実験生物学を融合する形で、主にRNAの分子生物学、分子進化学に関連する研究を遂行してきました。代表的な研究としては機能性RNAの系統的な発見になります。例えば、実験的に集められたマウス完全長cDNAクローンの解析から、世界で初めて、哺乳類に長鎖ノンコーディングRNAが多量に存在することを示しました (Genome Research 2003、理化学研究所との共同研究)。その後、大腸菌の低分子RNA (BMC Genomics 2011)や、生きた化石生物と呼ばれるカブトエビからマイクロRNA (RNA 2015)の新しい分子種をゲノムレベルで見出し報告しています。また、人工合成した低分子RNAを用いれば大腸菌の増殖を抑制可能であることを報告しています (RNA Biology 2017)。さらに、ゲノム上を動く遺伝子として知られるグループIIイントロンの原核生物での進化を体系化しました (Frontiers in Microbiology 2022)。これらの新しい機能性RNAの研究と一部並行しながら、2006年から約10年をかけて、様々な形状で分断された転移RNA (tRNA)遺伝子やtRNA様の遺伝子の発見に貢献しました (Mol. Biol. Evol. 2008; PNAS. 2009; Nucleic Acids Res. 2011; Mol. Biol. Evol. 2016)。現在、世界で知られている様々な形状のtRNA遺伝子の約半分は我々が提唱したことになります。また、RNA分子の制御に関わる酵素群の性状やその分子進化についても報告してきました (RNA 2009; Nucleic Acids Res. 2011; Genome Biol. Evol. 2019)。最近では、CPRバクテリアと呼ばれる極小のバクテリアのリボソームが小型であることを報告し、その分子進化を議論しました (RNA 2022)。
学部や大学院学生の教育について:
RNA研究プロジェクトが目指すのは考えられる人材の創出です。これを学生時代にきちんと学ぶ必要があります。極端な言い方をすれば、実験技術は、正確に習得出来さえすれば、誰から学んでも問題ではありません。大切なのは、何を研究するのか、困った時にどうするか、どう展開していくのかということをきちんと考えられるようになることです。RNA研究グループ内では、学生の各々のテーマを通して、他のグループの大学院生ならば、私の大学院の授業である「先端分子細胞生物学」の演習を通して、このことに言及したいと思っています。すなわち、学生時代のテーマに縛られずに研究を展開していけるようにすることが重要であると判断しています。
遺伝情報の流れとしてDNA→RNA→蛋白質(セントラルドグマ)が提唱されたのは60年も前のことです。この考え方は基本軸として揺るがないでしょうが、1970-80年代における、逆転写酵素や酵素活性を有したRNA (リボザイム)の発見等で、その修正を要求されてきました。また、21世紀になってから極めて沢山のノンコーディングRNAが発見されたことで、セントラルドグマにおけるRNA分子そのものの働きが無視できない状況になってきました。本プロジェクトでは、遺伝子制御に関わる機能性RNAやRNA結合蛋白質およびRNA関連酵素に焦点をあて、RNAレベルで制御される新しいメカニズムの解明を目的とします。またこの研究を通して、遺伝情報制御および成立過程に関わる分子進化的な考察を行います。さらに、これらの知見を基盤として、生命の起源、進化、遺伝子制御について考察していきます。
Professor, Graduate School of Media and Governance, Keio University, Systems Biology Program
Professor, Institute for Advanced Biosciences, Keio University
Associate Professor, Institute for Advanced Biosciences, Keio University
Group Leader, ERATO Project, Japan Science and Technology Agency (JST)
Researcher, Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science, Japan
The University of Tokyo, Graduate School, Division of Pharmaceutical Scienc, Life Science
Graduate School, Completed, Doctoral course
Waseda University, Graduate School, Division of Science and Engineering, Physics and Applied Physics
Graduate School, Completed, Master's course
Waseda University, Faculty of Education, Biology
University, Graduated
Ph. D., The University of Tokyo, Coursework, 1990.03
センチニクバエ抗菌蛋白ザルコトキシンIおよびII遺伝子ファミリーの構造と発現の解析
Life Science / Molecular biology (RNA molecular biology)
Life Science / Genome biology (Gene evolution)
Life Science / Evolutionary biology (Molecular evolution)
Archaea, Bacteria, RNA viruses
Systems biology, Synthetic biology, Genome biology
Non-codingRNA, transfer RNA, ribosomal RNA, RNA-related enzymes
RNA processing, pre-tRNA-splicing, RNA ligase, Ribonuclease
Genetic code, Molecular evolution
(1) RNA-Binding Proteins & RNA-Related Enzymes, (2) Non-coding RNAs, (3) Origin of Life, (4) Molecular Evolution, (5) Microbiomes of Extreme Environments, (6) Systems Biology of Gene Regulation, (7) Evolution of RNA viruses,
Kanai, A., Warashina, T., Koma, Y., Nishimura, A., Hinai, H., and Shagimardanova, E., Japan Atomic Energy Agency, 2022.01, Page: 190
金井昭夫 (公益財団法人 遺伝学普及会 日本遺伝学会 編), 丸善出版, 2022.01, Page: 690
Scope: DNA・RNA, Contact page: 84-85
Current Advances in the Research of RNA Regulatory Enzymes
Akio Kanai and Tohru Yoshihisa (edited), Frontiers Media SA, 2019.12
Shohei Nagata, Junnosuke Imai, Gakuto Makino, Masaru Tomita and Akio Kanai, Frontiers Media SA, 2018.05
Scope: Evolutionary analysis of HIV-1 Pol proteins reveals representative residues for viral subtype differentiation, Contact page: 128-137 , Accepted
Megumi Tsurumaki, Motofumi Saito, Masaru Tomita, and Akio Kanai
RNA (Cold Spring Harbor Laboratory Press) 28 ( 8 ) 1041 - 1057 2022.06
Research paper (scientific journal), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted
Masahiro C. Miura, Shohei Nagata, Satoshi Tamaki, Masaru Tomita, and Akio Kanai
Frontiers in Microbiology (Frontiers Media SA) 13 849080 2022.02
Research paper (scientific journal), Last author, Corresponding author, Accepted
Vu, T.-D., Iwasaki, Y., Shigenobu, S., Maruko, A., Oshima, K., Iioka E., Huang, C.-L., Abe, T., Tamaki, S., Lin, Y.-W., Chen, C.-K., Lu, M.-Y., Hojo, M., Wang, H.-V., Tzeng, S.-F., Huang, H.-J., Kanai, A., Gojobori, T., Chiang, T.-Y., Sun, H. S., Li, W.-H., and Okada, N.
PLOS Genetics (PLOS) 16 ( 6 ) 2020.06
Research paper (scientific journal), Accepted, ISSN 15537390
Saito, M., Sato, A., Nagata, S., Tamaki, S., Tomita, M., Suzuki, H., and Kanai, A.
Genome Biology and Evolution (Genome Biology and Evolution) 11 ( 10 ) 2713 - 2726 2019.09
Research paper (scientific journal), Last author, Corresponding author, Accepted
Systematic characterization of artificial small RNA-mediated inhibition of Escherichia coli growth
Noro, E., Mori, M., Makino, G., Takai, Y., Ohnuma, S., Sato, A., Tomita, M., Nakahigashi, K. and Kanai, A.
RNA Biology (Taylor & Francis Group) 14 ( 2 ) 206 - 218 2017
Research paper (scientific journal), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted
Kanai, Akio
科学研究費補助金研究成果報告書 2019
Impact of RNA biology on life science in the 21st century
Kanai, Akio
Keio SFC journal (慶應義塾大学湘南藤沢学会) 15 ( 1 ) 204 - 221 2015
ISSN 13472828
Genome wide analysis of translation efficiency by local structure of mRNA and nascent peptide
Kanai, Akio
科学研究費補助金研究成果報告書 2014
Identification and biochemical characterization of RNA ligases in archaea
Kanai, Akio
科学研究費補助金研究成果報告書 2012
Kanai, Akio
科学研究費補助金研究成果報告書 2009
Importance of Prokaryotes for the Origin of Eukaryotes and the Global Environment at 2.4-2.0 Ga
Takeyama, N., Takahashi, Y., Nagata, S., Sawaki, Y., Sato, T., Maruyama, S., and Kanai, A.
Journal of Geography (公益社団法人 東京地学協会) 129 ( 6 ) 899 - 912 2020
Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal), Last author, Corresponding author, ISSN 1884-0884
Importance of Candidate Phyla Radiation (CPR) Bacteria for the Origin of Life
Tsurumaki, M., Saito, M., Maruyama, S., and Kanai, A.
Journal of Geography (129(6), 881-898, 2020) 129 ( 6 ) 881 - 898 2020
Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal), Last author, Corresponding author, ISSN 1884-0884
Editorial: Current Advances in the Research of RNA Regulatory Enzymes
Kanai A., Yoshihisa T.
Frontiers in Genetics (Frontiers in Genetics) 10 2019.10
Unexpected tRNAs that do not consistantly obey the universal genetic code
Kiyofumi Hamashima and Akio Kanai
Seikagaku (in Japanese) (日本生化学会) 86 ( 4 ) 483 - 488 2014.08
Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal), Last author, Corresponding author
Disrupted tRNAs in Archaea and evolution of the genetic code
Akio Kanai
IFO Research Communications (公益財団法人発酵研究所) 26 137 - 147 2012.12
Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal), Lead author, Corresponding author
微生物生態系による原子炉内物体の腐食・変質に関する評価研究
文部科学省, 英知を結集した原子力科学技術・人材育成事業 国際協力型廃炉研究プログラム(廃炉加速化研究プログラム), Elena Shagimardanova, Research grant, Principal investigator
多様性を有するRNAキナーゼの進化情報解析とその情報に基づいた酵素機能の改変
MEXT,JSPS, Grant-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Principal investigator
Identification and biochemical characterization of RNA ligases in archaea
日本学術振興会, 科研費 , Akio Kanai, 基盤研究(B), Principal investigator
SPECIAL RESEARCH PROJECT B
2022
SEMINAR B
2022
MASTER SEMINAR
2022
INDEPENDENT RESEARCH
2022
GRADUATION PROJECT 2
2022
GENOMIC MOLECULAR BIOLOGY 1
Keio University
Spring Semester, Lecture
ADVANCED MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY
Keio University
Autumn Semester
ADVANCED RESEARCH (SYSTEMS BIOLOGY)
Keio University
Autumn Semester
GENOMIC MOLECULAR BIOLOGY 2
Keio University
Autumn Semester
CONCEPTUAL FRAMEWORK (SYSTEMS BIOLOGY)
Keio University
Spring Semester
RNA Society,
American Association for the Advancement of Science (AAAS),
American Society for Microbiology (ASM)
RNA Society of Japan (2021 Annual Meeting Organizer) ,
Molecular Biology Society of Japan (MBSJ) ,
Visiting professor, Yamaguchi University Graduate School of Medicine
Frontiers in Genetics (RNA), Editorial Board – Associate Editor
PLOS ONE, Editorial Board - Academic Editor
Frontiers in Microbiology (Virology), Editorial Board - Review Editor