佐々木 栄太 (ササキ エイタ)

Sasaki, Eita

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所属(所属キャンパス)

薬学部 薬科学科 創薬分析化学講座 (芝共立)

職名

特任講師(有期)

メールアドレス

メールアドレス

HP

研究室住所

東京都港区芝公園1-5-30

研究室電話番号

03-5400-2657

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2011年06月
    -
    2011年08月

    テキサス大学オースティン校, 薬学科, 博士研究員

  • 2011年09月
    -
    2012年03月

    東京大学, 大学院薬学系研究科, 特任研究員

  • 2012年04月
    -
    2014年03月

    スイス連邦工科大学チューリッヒ校, 化学・応用生物科学科, 日本学術振興会・海外特別研究員

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    スイス連邦工科大学チューリッヒ校, 化学・応用生物科学科, 博士研究員

  • 2017年04月
    -
    2021年03月

    東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1999年04月
    -
    2003年03月

    東京大学, 薬学部

    大学, 卒業

  • 2003年04月
    -
    2005年03月

    東京大学, 大学院薬学系研究科

    大学院, 修了, 修士

  • 2005年09月
    -
    2011年05月

    テキサス大学オースティン校, 化学・生化学科

    アメリカ合衆国, 大学院, 修了, 博士

免許・資格 【 表示 / 非表示

  • 薬剤師, 2003年09月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ケミカルバイオロジー

  • ナノバイオサイエンス (タンパク質化学)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • タンパク質ケージ

  • 自己組織化

  • 蛍光プローブ

研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 自己組織化デザイナータンパク質の設計と応用, 

    2021年04月
    -
    継続中

 

論文 【 表示 / 非表示

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

    Shao-An Wang, Chia-I Lin, Jiawei Zhang, Richiro Ushimaru, Eita Sasaki, Hung-wen Liu

    Proceedings of the National Academy of Sciences (Proceedings of the National Academy of Sciences)  2020年09月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  0027-8424

     概要を見る

    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

    Eita Sasaki, Ryan M. Dragoman, Shiksha Mantri, Dmitry N. Dirin, Maksym V. Kovalenko, Donald Hilvert

    ChemBioChem (Wiley)  21 ( 1-2 ) 74 - 79 2020年01月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  1439-4227

  • 多価アニオン性タンパク質ケージの自己集合と構造制御

    佐々木 栄太

    Yakugaku zasshi: Journal of the Pharmaceutical Society of Japan 139 (2), 199-208 (Pharmaceutical Society of Japan)  139 ( 2 ) 199 - 208 2019年02月

    研究論文(学術雑誌), 単著, 査読無し,  ISSN  0031-6903

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

    Kyle L. Fort, Michiel van de Waterbeemd, Dmitriy Boll, Maria Reinhardt-Szyba, Mikhail E. Belov, Eita Sasaki, Reinhard Zschoche, Donald Hilvert, Alexander A. Makarov, Albert J. R. Heck

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

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  0003-2654

     概要を見る

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

  • Structure and assembly of scalable porous protein cages

    Eita Sasaki, Daniel Bohringer, Michiel van de Waterbeemd, Marc Leibundgut, Reinhard Zschoche, Albert J. R. Heck, Nenad Ban, Donald Hilvert

    NATURE COMMUNICATIONS (NATURE PUBLISHING GROUP)  8   14663 2017年03月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  2041-1723

     概要を見る

    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.

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総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • 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年10月

    研究発表要旨(国際会議), 共著,  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年03月

    研究発表要旨(国際会議), 共著,  ISSN  0065-7727

競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 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年04月
    -
    2022年03月

    東京大学, 佐々木 栄太, 若手研究

     研究概要を見る

    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年04月
    -
    2022年03月

    東京大学, 山内 祥生, 佐々木 栄太, 基盤研究(B)

     研究概要を見る

    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。

  • 脂質過酸化物アクロレインを標的とした機能性蛍光プローブの開発

    2017年08月
    -
    2019年03月

    東京大学, 佐々木 栄太, 研究活動スタート支援

     研究概要を見る

    本研究では生体内で生成するアクロレインとの反応によって蛍光特性に変化が生じる機能性小分子の設計と合成を行った。まず、アジド基を蛍光色素の共役系炭素原子に直接結合した化合物を合成し、ニトロベンゾオキサジアゾール骨格を用いた場合において、アクロレインとの反応生成物のみが蛍光を発するような蛍光検出条件を設定可能であることを見出した。しかし、これらのアジド基には安定性などの面で問題も見られた。そこでさらに、スルファニル基によるアクロレインへのマイケル付加反応を利用した蛍光プローブについても検討した。
    本研究は、生細胞内でのアクロレインのイメージングを可能とする分子プローブの開発を行うものである。生体内で生じるアクロレインは、生活習慣病や癌、そして老化とも密接に関わる危険因子として注目されている。したがって、アクロレインの生成を高感度に検出・イメージングすることができれば、これらの疾病や加齢のメカニズム研究、予防、診断などの役に立つことが期待される。