Sasaki, Eita

写真a

Affiliation

Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Sciences Analytical Chemistry for Drug Discovery (Shiba-Kyoritsu)

Position

Project Senior Assistant Professor (Non-tenured)/Project Assistant Professor (Non-tenured)/Project Lecturer (Non-tenured)

E-mail Address

E-mail address

Related Websites

Contact Address

1-5-30 Shibakoen, Minato-ku, Tokyo 105-8512, Japan

Telephone No.

+81-3-5400-2657

Career 【 Display / hide

  • 2011.06
    -
    2011.08

    The University of Texas at Austin, College of Pharmacy, Postdoctoral Fellow

  • 2011.09
    -
    2012.03

    The University of Tokyo, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Project Researcher

  • 2012.04
    -
    2014.03

    ETH Zurich, Department of Chemistry and Applied Biosciences, JSPS Postdoctoral Fellow for Research Abroad

  • 2014.04
    -
    2017.03

    ETH Zurich, Department of Chemistry and Applied Biosciences, Postdoctoral Fellow

  • 2017.04
    -
    2021.03

    The University of Tokyo, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, Assistant Professor

display all >>

Academic Background 【 Display / hide

  • 1999.04
    -
    2003.03

    The University of Tokyo, Faculty of Pharmaceutical Sciences

    University, Graduated

  • 2003.04
    -
    2005.03

    The University of Tokyo, Graduate School of Pharmaceutical Sciences

    Graduate School, Completed, Master's course

  • 2005.09
    -
    2011.05

    The University of Texas at Austin, Department of Chemistry and Biochemistry

    U.S.A., Graduate School, Completed, Doctoral course

Licenses and Qualifications 【 Display / hide

  • Pharmacist, 2003.09

 

Research Areas 【 Display / hide

  • Chemical biology

  • Nanobioscience (Protein Engineering)

Research Keywords 【 Display / hide

  • protein cage

  • self-assembly

  • fluorescence probe

Research Themes 【 Display / hide

  • Design and Application of Protein Self-Assembly, 

    2021.04
    -
    Present

 

Papers 【 Display / hide

  • Studies of lincosamide formation complete the biosynthetic pathway for lincomycin A

    SA Wang, CI Lin, J Zhang, R Ushimaru, E Sasaki, H Liu

    Proceedings of the National Academy of Sciences 117 (40), 24794-24801 (Proceedings of the National Academy of Sciences)   2020.09

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted,  ISSN  0027-8424

     View Summary

    The structure of lincomycin A consists of the unusual eight-carbon thiosugar core methyllincosamide (MTL) decorated with a pendent <italic>N</italic>-methylprolinyl moiety. Previous studies on MTL biosynthesis have suggested GDP-ᴅ-<italic>erythro</italic>-α-ᴅ-<italic>gluco</italic>-octose and GDP-ᴅ-α-ᴅ-lincosamide as key intermediates in the pathway. However, the enzyme-catalyzed reactions resulting in the conversion of GDP-ᴅ-<italic>erythro</italic>-α-ᴅ-<italic>gluco</italic>-octose to GDP-ᴅ-α-ᴅ-lincosamide have not yet been elucidated. Herein, a biosynthetic subpathway involving the activities of four enzymes—LmbM, LmbL, CcbZ, and CcbS (the LmbZ and LmbS equivalents in the closely related celesticetin pathway)—is reported. These enzymes catalyze the previously unknown biosynthetic steps including 6-epimerization, 6,8-dehydration, 4-epimerization, and 6-transamination that convert GDP-ᴅ-<italic>erythro</italic>-α-ᴅ-<italic>gluco</italic>-octose to GDP-ᴅ-α-ᴅ-lincosamide. Identification of these reactions completes the description of the entire lincomycin biosynthetic pathway. This work is significant since it not only resolves the missing link in octose core assembly of a thiosugar-containing natural product but also showcases the sophistication in catalytic logic of enzymes involved in carbohydrate transformations.

  • Self‐Assembly of Proteinaceous Shells around Positively Charged Gold Nanomaterials Enhances Colloidal Stability in High‐Ionic‐Strength Buffers

    E Sasaki, RM Dragoman, S Mantri, DN Dirin, MV Kovalenko, D Hilvert

    ChemBioChem 21 (1-2), 74-79 (Wiley)  21 ( 1-2 ) 74 - 79 2020.01

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted,  ISSN  1439-4227

  • Structure and Self-assembly of Negatively Supercharged Protein Cages

    Eita Sasaki, Donald Hilvert

    YAKUGAKU ZASSHI (Pharmaceutical Society of Japan)  139 ( 2 ) 199 - 208 2019.02

    Research paper (scientific journal), Single Work, Except for reviews,  ISSN  0031-6903

  • Expanding the structural analysis capabilities on an Orbitrap-based mass spectrometer for large macromolecular complexes

    KL Fort, M Van de Waterbeemd, D Boll, M Reinhardt-Szyba, ME Belov, ...

    Analyst 143 (1), 100-105 (Royal Society of Chemistry (RSC))  143 ( 1 ) 100 - 105 2018

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted,  ISSN  0003-2654

     View Summary

    <p>Native mass spectrometry can provide insight into the structure of macromolecular biological systems.</p>

  • Structure and assembly of scalable porous protein cages

    E Sasaki, D Böhringer, M van de Waterbeemd, M Leibundgut, ...

    Nature Communications 8, 14663 (NATURE PUBLISHING GROUP)  8   14663 2017.03

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted,  ISSN  2041-1723

     View Summary

    Proteins that self-assemble into regular shell-like polyhedra are useful, both in nature and in the laboratory, as molecular containers. Here we describe cryo-electron microscopy (EM) structures of two versatile encapsulation systems that exploit engineered electrostatic interactions for cargo loading. We show that increasing the number of negative charges on the lumenal surface of lumazine synthase, a protein that naturally assembles into a similar to 1-MDa dodecahedron composed of 12 pentamers, induces stepwise expansion of the native protein shell, giving rise to thermostable similar to 3-MDa and similar to 6-MDa assemblies containing 180 and 360 subunits, respectively. Remarkably, these expanded particles assume unprecedented tetrahedrally and icosahedrally symmetric structures constructed entirely from pentameric units. Large keyhole-shaped pores in the shell, not present in the wild-type capsid, enable diffusion-limited encapsulation of complementarily charged guests. The structures of these supercharged assemblies demonstrate how programmed electrostatic effects can be effectively harnessed to tailor the architecture and properties of protein cages.

display all >>

Reviews, Commentaries, etc. 【 Display / hide

  • Bottom-up construction of a synthetic carboxysome

    Shiksha Mantri, Raphael Frey, Marco Rocca, Eita Sasaki, Donald Hilvert

    PROTEIN SCIENCE (WILEY-BLACKWELL)  24   190 - 191 2015.10

    Summary of the papers read (international conference), Joint Work,  ISSN  0961-8368

  • Development of near-infrared fluorescent probes for in vivo imaging of nitric oxide

    E Sasaki, H Nishimatsu, Y Hirata, T Nagano

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY (AMER CHEMICAL SOC)  229   U110 - U110 2005.03

    Summary of the papers read (international conference), Joint Work,  ISSN  0065-7727

Research Projects of Competitive Funds, etc. 【 Display / hide

  • 多様な自然抗体と食を起源とする抗原の相互作用に関する研究

    2019.04
    -
    2022.03

    The University of Tokyo, 佐々木 栄太, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

     View Summary

    本研究は、食品成分で化学修飾された血清タンパク質と相互作用する自然抗体の存在に着目し、食を起源とする抗原による自然免疫調節機能について検討する。まず、ファージディスプレイ法と次世代シーケンサーを組み合わすことで、対象とする抗原に親和性をもつ無数の抗体群を網羅的に解析する。その結果、特定の食品成分修飾タンパク質と相互作用する自然抗体配列の規則性や類似性を明らかとする。さらに、ウイルスや細菌などの病原体関連分子パターンを認識する自然抗体配列との関連性を探求する。
    食品は生存に必須の栄養源であり、疾病予防にも重要な物質である。食品成分の中には生体内のタンパク質と化学反応することでその性質を変化させ、生体にさまざまな影響を与える可能性のあるものがある。例えば、ポリフェノールなどの食品成分で化学修飾された血清アルブミンは、生体内の自然抗体に認識されるということが報告されている。しかしながら、その機能の詳細についてはよくわかっていない。そこで本研究では、食品成分修飾タンパク質と自然抗体による相互作用が自然免疫を増強し、細菌やウイルスなどの異物に対しても一定の防御機構として働くという可能性について検討することを目的とした。
    本年度は、食品成分によって化学修飾された血清アルブミンと相互作用する自然抗体をスクリーニングするために、ファージディスプレイ法を用いたマウス由来の一本鎖抗体(scFV)提示ライブラリーの構築を行った。具体的には、マウス脾臓細胞からmRNAを抽出し、逆転写、抗体遺伝子の増幅、ファージミドベクター(pSEX81)への挿入、大腸菌への感染を行うことで、scFV提示ファージライブラリーを得た。食品成分で修飾されたタンパク質は、緑茶カテキンの一種であるEGCGなどのポリフェノール類と血清アルブミンなどのタンパク質から調製した。固相化した修飾タンパク質にファージライブラリーを加え、親和性の高いscFV提示ファージを濃縮し、得られた抗体遺伝子の配列を解析した。現在は得られたscFVによる抗原認識の特異性についての検討を進めるとともに、異なるファージミドベクターを用いたFab抗体提示ライブラリーの構築にも着手している。
    一本鎖抗体(scFV)提示ライブラリーの構築と、食品修飾タンパク質に対するライブラリーの適用を計画通り行うことに成功したため。ただし、現在までに得られた抗体配列は限定的であり、抗体の抗原特異性(または他抗原に対する交差性)に対する解析は現在進行中である。また、より信頼性の高い分析を行うために、当初予定していなかった異なるファージミドベクターを用いたFab抗体提示ライブラリーの構築を行うこととした。
    EGCG以外の食品成分で修飾されたタンパク質や、細菌やウイルスなどに由来する分子を抗原としてより大規模な解析を行い、それぞれの結果を比較する予定である。また、得られた一本鎖抗体(scFV)がそれぞれの抗原に対してどのような交差性を示すのかをELISA法などの生化学的な手法によって明らかとする。さらに、新たにFab抗体提示ライブラリーを構築し、それぞれの抗原に対して親和性の高いFab抗体配列の解析も行う予定である。特に注目すべき抗体が得られた場合には、抗原と抗体の相互作用について、分子レベルでの解析も行いたい。

  • メタボライト-シグナル連関による骨格筋恒常性維持機構の解明とその食品分野への応用

    2019.04
    -
    2022.03

    The University of Tokyo, 山内 祥生, 佐々木 栄太, Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

     View Summary

    サルコペニアは、寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、その予防は、健康寿命延伸の最重要課題の一つである。筋量維持は、サルコペニア予防に極めて重要であるため、ヒト骨格筋の恒常性維持機構の理解と、それに基づいた薬に頼らない筋萎縮予防の重要性が増している。本研究では、骨格筋が産生するメタボライトによるシグナル制御と骨格筋恒常性について解析を行い、サルコペニアをはじめとする筋萎縮の予防効果を有する食品成分の探索を行う。
    加齢性筋萎縮症(サルコペニア)は、高齢者の寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、その予防は健康寿命延伸の最重要課題の一つである。また、骨格筋は、運動機能だけでなく、代謝の中心的な臓器としても重要な役割を担っている。したがって、筋量維持は、サルコペニア予防だけでなく、糖尿病をはじめとするメタボリックシンドロームの予防という面でも重要であり、ヒト骨格筋の恒常性維持機構の理解と、それに基づいた薬に頼らない筋萎縮予防の重要性が増している。臨床的知見や遺伝学的解析よりメバロン酸経路が骨格筋恒常性維持に重要な役割を果たしていることが明らかになっているが、その分子機構は十分に理解されていない。本研究は、骨格筋が産生するメバロン酸経路メタボライトによるシグナル制御と骨格筋恒常性について解析を行い、サルコペニアをはじめとする筋萎縮の予防やそれを可能にする食品成分の探索を行うことを目的としている。
    本年度は、メバロン酸経路の律速酵素であるHMG-CoA還元酵素の特異的阻害剤であるスタチン及びスタチン+メバロン酸処理を行なったヒトiPS細胞由来骨格筋細胞のRNAシークエンス解析を行い、その発現変動遺伝子をコントロール群と比較検討した。その結果、ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞においてメバロン酸経路依存的に発現が制御される複数の遺伝子及びパスウェイが存在することが示された。さらに、RNAシークエンス解析によって同定された遺伝子につき、定量PCRによる検討を行い、メバロン酸経路依存的に発現制御を受ける遺伝子を複数同定した。現在、これらの遺伝子の発現制御機構ならびに骨格筋における機能について解析を行っている。
    ヒトiPS細胞より分化誘導した骨格筋細胞を用いて、メバロン酸経路依存的に発現制御される遺伝子やパスウェイをRNAシークエンスによって同定し、来年度以降、本研究を発展的に展開していく上で重要な基礎データを得ることができた。
    本年度実施したRNAシークエンス解析によって同定されたメバロン酸経路依存的に発現が制御される遺伝子に着目し、解析を進める。具体的には、これら遺伝子の発現制御機構や発現に重要な役割を果たすメバロン酸経路メタボライトを同定する。また、これらの遺伝子の骨格筋における機能を解析するため、siRNAを用いたノックダウン実験やCRISPR-Cas9システムを用いたノックアウト実験を行い、骨格筋におけるメバロン酸経路の生理的な重要性について明らかにしていく。

  • Development of fluorescent probes for acrolein, a product of lipid peroxidation

    2017.08
    -
    2019.03

    The University of Tokyo, Sasaki Eita, Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

     View Summary

    We designed and synthesized functional fluorescence probes whose spectroscopic properties are altered upon reaction with acrolein, a reactive aldehyde species produced in vivo. One of the designed probes possessing a 7-nitrobenzoxadiazole scaffold with aryl azide substituent reacted with acrolein. Since the reaction product showed substantially red-shifted absorbance spectrum, it is possible to excite only the product in the measurement of fluorescence to detect acrolein. However, these azide-based fluorescence probes were not very stable and converted to the corresponding amino compounds over time. Thus, we also investigated and designed another type of fluorescence probes by using Michael addition of a sulfhydryl group to acrolein.