黒柳 秀人 (クロヤナギ ヒデヒト)

KUROYANAGI Hidehito

写真a

職名

教授

科研費研究者番号

30323702

生年

1970年

研究室住所

沖縄県中頭郡西原町字上原207番地

メールアドレス

メールアドレス

研究室電話

098-895-1112

ホームページ

https://biochem.med.u-ryukyu.ac.jp/

現在の所属組織 【 表示 / 非表示

  • 専任   琉球大学   医学研究科   教授  

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 1989年04月
    -
    1994年03月

    東京大学   理学部   生物化学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 1994年04月
    -
    1996年03月

    東京大学  理学系研究科  生物化学専攻  修士課程  修了

  • 1996年04月
    -
    1999年03月

    東京大学  理学系研究科  生物化学専攻  博士課程  修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 東京大学 -  博士(理学)  ライフサイエンス / 分子生物学

職歴 【 表示 / 非表示

  • 1997年04月
    -
    1999年03月

      日本学術振興会・特別研究員  

  • 1999年04月
    -
    2000年03月

      山之内製薬株式会社  

  • 2000年04月
    -
    2003年08月

      東京医科歯科大学・助手  

  • 2003年09月
    -
    2008年03月

      東京医科歯科大学・講師  

  • 2008年04月
    -
    2012年03月

      東京医科歯科大学・准教授  

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所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     
     

    Genetics Society of America

  •  
     
     
     

    The RNA Society

  •  
     
     
     

    日本ケミカルバイオロジー学会

  •  
     
     
     

    日本RNA学会

  •  
     
     
     

    日本神経科学学会

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研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 分子生物学

  • 遺伝子発現制御

  • 選択的スプライシング

  • 転写後修飾

  • 転写

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • ライフサイエンス / 分子生物学

論文 【 表示 / 非表示

  • Alternative splicing of a single exon causes a major impact on the affinity of Caenorhabditis elegans tropomyosin isoforms for actin filaments.

    Shoichiro Ono, Eichi Watabe, Keita Morisaki, Kanako Ono, Hidehito Kuroyanagi

    Frontiers in Cell and Developmental Biology ( Frontiers Media S.A. )  11   1208913   2023年09月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

    関連する研究費コード: JP20H04839, JP20H03181

     概要を見る

    Tropomyosin is generally known as an actin-binding protein that regulates actomyosin interaction and actin filament stability. In metazoans, multiple tropomyosin isoforms are expressed, and some of them are involved in generating subpopulations of actin cytoskeleton in an isoform-specific manner. However, functions of many tropomyosin isoforms remain unknown. Here, we report identification of a novel alternative exon in the #ICaenorhabditis elegans#IR tropomyosin gene and characterization of the effects of alternative splicing on the properties of tropomyosin isoforms. Previous studies have reported six tropomyosin isoforms encoded by the #IC. elegans lev-11#IR tropomyosin gene. We identified a seventh isoform, LEV-11U, that contained a novel alternative exon, exon 7c (E7c). LEV-11U is a low-molecular-weight tropomyosin isoform that differs from LEV-11T only at the exon 7-encoded region. #IIn silico#IR analyses indicated that the E7c-encoded peptide sequence was unfavorable for coiled-coil formation and distinct from other tropomyosin isoforms in the pattern of electrostatic surface potentials. #IIn vitro#IR, LEV-11U bound poorly to actin filaments, whereas LEV-11T bound to actin filaments in a saturable manner. When these isoforms were transgenically expressed in the #IC. elegans#IR striated muscle, LEV-11U was present in the diffuse cytoplasm with tendency to form aggregates, whereas LEV-11T co-localized with sarcomeric actin filaments. Worms with a mutation in E7c showed reduced motility and brood size, suggesting that this exon is important for the optimal health. These results indicate that alternative splicing of a single exon can produce biochemically diverged tropomyosin isoforms and suggest that a tropomyosin isoform with poor actin affinity has a novel biological function.

  • Simultaneous measurement of nascent transcriptome and translatome using 4-thiouridine metabolic RNA labeling and translating ribosome affinity purification.

    Hirotatsu Imai, Daisuke Utsumi, Hidetsugu Torihara, Kenzo Takahashi, Hidehito Kuroyanagi, Akio Yamashita

    Nucleic Acids Research ( Oxford University Press )  51 ( 14 ) e76   2023年06月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

    関連する研究費コード: JP20H04839, JP20H03181

     概要を見る

    Regulation of gene expression in response to various biological processes, including extracellular stimulation and environmental adaptation requires nascent RNA synthesis and translation. Analysis of the coordinated regulation of dynamic RNA synthesis and translation is required to determine functional protein production. However, reliable methods for the simultaneous measurement of nascent RNA synthesis and translation at the gene level are limited. Here, we developed a novel method for the simultaneous assessment of nascent RNA synthesis and translation by combining 4-thiouridine (4sU) metabolic RNA labeling and translating ribosome affinity purification (TRAP) using a monoclonal antibody against evolutionarily conserved ribosomal P-stalk proteins. The P-stalk-mediated TRAP (P-TRAP) technique recovered endogenous translating ribosomes, allowing easy translatome analysis of various eukaryotes. We validated this method in mammalian cells by demonstrating that acute unfolded protein response (UPR) in the endoplasmic reticulum (ER) induces dynamic reprogramming of nascent RNA synthesis and translation. Our nascent P-TRAP (nP-TRAP) method may serve as a simple and powerful tool for analyzing the coordinated regulation of transcription and translation of individual genes in various eukaryotes.

  • Structure of the Caenorhabditis elegans m6A methyltransferase METT10 that regulates SAM homeostasis.

    Jue Ju, Tomohiko Aoyama, Yuka Yashiro, Seisuke Yamashita, Hidehito Kuroyanagi, Kozo Tomita

    Nucleic Acids Research ( Oxford University Press )  51 ( 5 ) 2434 - 2446   2023年02月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

    関連する研究費コード: JP20H03181, JP17H05596, JP20H04839

     概要を見る

    In #ICaenorhabditis elegans#IR, the N#U6#UR-methyladenosine (m#U6#URA) modification by METT10, at the 3'-splice sites in #IS#IR-adenosyl-L-methionine (SAM) synthetase (#Isams#IR) precursor mRNA (pre-mRNA), inhibits #Isams#IR pre-mRNA splicing, promotes alternative splicing coupled with nonsense-mediated decay of the pre-mRNAs, and thereby maintains the cellular SAM level. Here, we present structural and functional analyses of #IC. elegans#IR METT10. The structure of the N-terminal methyltransferase domain of METT10 is homologous to that of human METTL16, which installs the m#U6#URA modification in the 3'-UTR hairpins of methionine adenosyltransferase (#IMAT2A#IR) pre-mRNA and regulates the MAT2A pre-mRNA splicing/stability and SAM homeostasis. Our biochemical analysis suggested that #IC. elegans#IR METT10 recognizes the specific structural features of RNA surrounding the 3'-splice sites of #Isams#IR pre-mRNAs, and shares a similar substrate RNA recognition mechanism with human METTL16. #IC. elegans#IR METT10 also possesses a previously unrecognized functional C-terminal RNA-binding domain, kinase associated 1 (KA-1), which corresponds to the vertebrate-conserved region (VCR) of human METTL16. As in human METTL16, the KA-1 domain of #IC. elegans#IR METT10 facilitates the m#U6#URA modification of the 3'-splice sites of #Isams#IR pre-mRNAs. These results suggest the well-conserved mechanisms for the m#U6#URA modification of substrate RNAs between #IHomo sapiens#IR and #IC. elegans#IR, despite their different regulation mechanisms for SAM homeostasis.

  • I536T variant of RBM20 affects splicing of cardiac structural proteins that are causative for developing dilated cardiomyopathy.

    Takuma Yamamoto, Rie Sano, Aya Miura, Mai Imasaka, Yoshiro Naito, Minori Nishiguchi, Kensuke Ihara, Naruhito Otani, Yoshihiko Kominato, Masaki Ohmuraya, Hidehito Kuroyanagi & Hajime Nishio

    Journal of Molecular Medicine ( Springer Nature )    2022年10月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

    関連する研究費コード: JP20K07659 and JP20K21385

     概要を見る

    RBM20 is one of the genes predisposing to dilated cardiomyopathy (DCM). Variants in the RS domain have been reported in many DCM patients, but the pathogenicity of variants within the RNA-recognition motif remains unknown. Two human patients with the I536T-RBM20 variant without an apparent DCM phenotype were identified in sudden death cohorts. A splicing reporter assay was performed, and an I538T knock-in mouse model (Rbm20I538T) was generated to determine the significance of this variant. The reporter assay demonstrated that the human I536T variant affected the TTN splicing pattern compared to wild-type. In the mouse experiments, Rbm20I538T mice showed different splicing patterns in Ttn, Ldb3, Camk2d, and Ryr2. The expressions of Casq1, Mybpc2, and Myot were upregulated in Rbm20I538T mice, but Rbm20I538T mice showed neither DCM nor cardiac dysfunction on histopathological examination and ultrasound echocardiography. The I536T-RBM20 (I538T-Rbm20) variant changes gene splicing and affects gene expression, but the splicing and expression changes in Ttn and Ca handling genes such as Casq1, Camk2d, and Ryr2 do not cause DCM morphology in the mouse model.

  • Periostin Exon-21 Antibody Neutralization of Triple-Negative Breast Cancer Cell-Derived Periostin Regulates Tumor-Associated Macrophage Polarization and Angiogenesis.

    Tatsuya Fujikawa, Fumihiro Sanada, Yoshiaki Taniyama, Kana Shibata, Naruto Katsuragi, Nobutaka Koibuchi, Kaori Akazawa, Yuko Kanemoto, Hidehito Kuroyanagi, Kenzo Shimazu, Hiromi Rakugi and Ryuichi Morishita

    Cancers   13 ( 20 ) 5072   2021年10月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

    関連する研究費コード: JP20K07659, JP20H03181 and JP20K21385

     概要を見る

    Periostin (Pn) is involved in multiple processes of cancer progression. Previously, we reported that Pn expression is correlated with mesenchymal tumor markers and poor prognosis in triple-negative breast cancer (TNBC). In the TNBC xenograft model, chemotherapy increased expression of a Pn alternative splicing variant (ASV) with exon 21, and administration of the neutralizing antibody against Pn with exon 21 (Pn-21 Ab) overcame chemoresistance with a reduction in the mesenchymal cancer cell fraction. In the present study, the role of Pn ASV with exon 21 in TNBC progression has been addressed. We first established a stable cell line carrying a fluorescence-based splicing reporter. Pn-positive TNBC has higher expression of genes related to tumor-associated macrophage (TAM) recruitment and ECM-receptor interaction than Pn-negative cells. In a xenograft model, only Pn-positive cells initiated tumor formation, and the Pn-21 Ab suppressed tumor cell growth, accompanied by decreased M2 TAM polarization and the number of tumor vessels. These data suggest that cancer cell-derived Pn ASV educates TAMs and regulates angiogenesis, which in turn establishes a microenvironmental niche that is supportive of TNBC.

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著書 【 表示 / 非表示

  • 遺伝学の百科事典 継承と多様性の源

    公益財団法人 遺伝学普及会 日本遺伝学会 編 ( 担当: 共著 , 担当範囲: 第3章. 分子と遺伝学「スプライシング」 )

    丸善出版株式会社  2022年01月 ( ページ数: 690 )

  • 遺伝子発現制御機構 ―クロマチン,転写制御,エピジェネティクス―

    黒柳秀人 ( 担当: 分担執筆 , 担当範囲: 第9章第4節. 転写と転写後の共役 )

    株式会社 東京化学同人  2017年04月 ( ページ数: 264 )

     概要を見る

    「基礎分子生物学 第4版」の姉妹書.分子生物学の基礎を一通り身につけた読者が,さらに,分子生物学の中心的課題の筆頭である「遺伝子発現の制御機構」を基礎から学ぶための教科書.生命活動できわめて重要なこの機構に関する情報をコンパクトにまとめている.内容は学部生が理解できるレベルを越えないよう配慮されている.

  • ノンコーディングRNA ―RNA分子の全体像を俯瞰する―

    黒柳秀人 ( 担当: 分担執筆 , 担当範囲: 第26章. デコイncRNA. )

    株式会社 化学同人  2016年07月 ( ページ数: 372 )

     概要を見る

    大規模トランスクリプトーム解析が可能になり,ゲノムには莫大な種類のノンコーディングRNAが含まれていることが明らかになった.その後,これらのRNAはさまざまな仕組みで遺伝子発現を制御している実態が解き明かされた.生命の複雑さは,RNAによる高度な遺伝子制御ネットワークによって支えられていたのだ.現在のRNA研究に関する最新知見を基礎から解説.

  • Alternative pre-mRNA Splicing: Theory and Protocols

    Hidehito Kuroyanagi, Akihide Takeuchi, Takayuki Nojima, Masatoshi Hagiwara ( 担当: 分担執筆 , 担当範囲: Chapter 28: Single cell detection of splicing events with fluorescent splicing reporters. )

    Wiley-VCH  2012年01月

     概要を見る

    This book was written for graduate and medical students, as well as clinicians and postdoctoral researchers. It describes the theory of alternative pre-mRNA splicing in twelve introductory chapters and then introduces protocols and their theoretical background relevant for experimental research. These 43 practical chapters cover: Basic methods, Detection of splicing events, Analysis of alternative pre-mRNA splicing in vitro and in vivo, Manipulation of splicing events, and Bioinformatic analysis of alternative splicing. A theoretical introduction and practical guide for molecular biologists, geneticists,clinicians and every researcher interested in alternative splicing.

  • キーワードで理解する 転写イラストマップ

    黒柳秀人, 萩原正敏 ( 担当: 分担執筆 , 担当範囲: 誘導的遺伝子発現とシグナル伝達 )

    羊土社  2004年10月 ( ページ数: 205 )

     概要を見る

    基本転写システムから転写制御機構,さらに発生・エピジェネティクスといった生命現象とのかかわりまで重要キーワードを完全網羅! 複雑な転写メカニズムと因子の整理ができ,生命現象との関連が一目でわかります.

MISC(その他業績・査読無し論文等) 【 表示 / 非表示

  • 組織特異的にスプライシング反応を制御するRBFOXファミリーRNA結合タンパク質およびSUP-12によるRNAの協働的な認識の機構

    桑迫香奈子, 高橋真梨, 黒柳秀人, 武藤 裕

    ライフサイエンス 新着論文レビュー     2014年09月

     

    DOI

  • 【拡大・進展を続けるRNA研究の最先端 長鎖noncoding RNA・small RNAからRNA修飾・編集・品質管理まで】 mRNA、rRNA、tRNAの分子機構と生命現象、疾患との関わり 選択的スプライシングの分子機構と生命現象

    大野 源太, 黒柳 秀人

    実験医学 ( (株)羊土社 )  28 ( 10 ) 1591 - 1596   2010年06月

     

  • 選択的pre-mRNAスプライシング制御機構解明の新たなアプローチ

    黒柳 秀人

    生化学 ( (公社)日本生化学会 )  82 ( 5 ) 402 - 411   2010年  [査読有り]

     

    PubMed

  • 【mRNAプログラム 多様性と非対称性の獲得戦略】 スプライシング制御 選択的スプライシングの可視化と制御機構解明への応用

    黒柳 秀人

    蛋白質・核酸・酵素 ( 共立出版(株) )  54 ( 16 ) 2044 - 2048   2009年12月  [査読有り]

     

    PubMed

  • 選択的スプライシングを生体内で可視化する

    黒柳 秀人, 萩原 正敏

    細胞工学 ( (株)学研メディカル秀潤社 )  26 ( 1 ) 64 - 65   2006年12月

     

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研究発表等の成果普及活動 【 表示 / 非表示

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芸術系の活動、フィールドワーク等 【 表示 / 非表示

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 東京医科歯科大学優秀研究賞

    2014年10月   東京医科歯科大学  

    受賞者: 黒柳秀人

  • 平成21年度科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞

    2009年04月   文部科学大臣   生体内可視化技術の開発によるスプライシング暗号の研究  

    受賞者: 黒柳秀人

  • 2007年難治疾患研究所優秀論文賞

    2008年02月   東京医科歯科大学難治疾患研究所  

    受賞者: ■■■

  • 2006年難治疾患研究所優秀論文賞

    2007年02月   東京医科歯科大学難治疾患研究所  

    受賞者: ■■■

科研費獲得情報 【 表示 / 非表示

  • 拡張型心筋症で変異が見られるスプライシング制御因子RBM20の機能の解明

    挑戦的研究(萌芽)

    課題番号: 00000000

    研究期間: 2020年  -  2021年 

    代表者: 黒柳 秀人, 黒柳 秀人 

  • 線虫の幼虫期発生プログラムを起動する栄養シグナルと遺伝子発現ネットワークの解明

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    課題番号: 00000000

    研究期間: 2020年  -  2021年 

    代表者: 黒柳 秀人, 黒柳 秀人 

  • 動物個体における転写と共役したmRNAプロセシングの制御機構の解明

    基盤研究(B)

    課題番号: 00000000

    研究期間: 2017年  -  2019年 

    代表者: 黒柳 秀人, 黒柳 秀人 

    直接経費: 0(円)  間接経費: 0(円)  金額合計: 0(円)

  • 代謝酵素遺伝子ノンコーディングmRNAの食餌による発現制御機構の解明

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    課題番号: 00000000

    研究期間: 2017年  -  2018年 

    代表者: 黒柳 秀人, 黒柳 秀人 

    直接経費: 0(円)  間接経費: 0(円)  金額合計: 0(円)

  • mRNA前駆体の組織特異的転写後プロセシングの制御機構の解明(国際共同研究強化)

    国際共同研究強化

    課題番号: 00000000

    研究期間: 2015年  -  2018年 

    代表者: 黒柳 秀人, 黒柳 秀人 

    直接経費: 0(円)  間接経費: 0(円)  金額合計: 0(円)

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担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 2021年度  医科学研究  実験・実習・実技

  • 2021年度  医学概論A  講義

  • 2021年度  生化学特論  演習

  • 2021年度  健康長寿医学概論  講義

  • 2021年度  分子細胞生物学概論  講義

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学外の社会活動(高大・地域連携等) 【 表示 / 非表示

  • 「にぬふぁ星講座」

    琉球大学  第3回「琉大にぬふぁ星講座(医学部体験授業)」 

    2021年10月
     
     

  • 拡張型心筋症 原因遺伝子変異が引き金 バネタンパク質に発現異常

    科学新聞 

    2018年06月
     
     

     概要を見る

    東京医科歯科大学難治疾患研究所の黒柳秀人准教授、木村彰方教授らは、山口大学、米・インディアナ大学と共同で、拡張型心筋症(DCM)の原因遺伝子のひとつ「RBM20」の変異が心筋でバネのような役割をするタイチンタンパク質の発現異常を引き起こすことを発見した。このタイチンタンパク質をコードするTTN遺伝子はDCMでも最も頻度が高い原因遺伝子だ。サイエンティフィック・リポーツに掲載された。

  • 遺伝子変異、心筋収縮弱く 拡張型心筋症、マウスで確認 東京医科歯科大 治療薬開発に道

    日経産業新聞 

    2018年06月
     
     

     概要を見る

    東京医科歯科大学難治疾患研究所の黒柳秀人准教授や木村彰方教授は、家族性の拡張型心筋症の患者で、ある遺伝子の変異が心筋の縮む力を弱める作用をもたらしていることを突き止めた。患者と同じようにマウスの遺伝子を変異させ、心筋の「ばね」の動きに関わるたんぱく質が異常をきたすことを確認した。マウスで病態の再現に成功したことで、病気の解明や治療薬の開発が進む可能性がある。

  • 東京医科歯科大、難治性心臓病 原因遺伝子発見、心筋のばね弱く

    日本経済新聞電子版 

    2018年06月
     
     

     概要を見る

    東京医科歯科大学難治疾患研究所の黒柳秀人准教授や木村彰方教授は、家族性の拡張型心筋症の患者で、ある遺伝子の変異が心筋の縮む力を弱める作用をもたらしていることを突き止めた。患者と同じようにマウスの遺伝子を変異させ、心筋の「ばね」の動きに関わるたんぱく質が異常をきたすことを確認した。マウスで病態の再現に成功したことで、病気の解明や治療薬の開発が進む可能性がある。 山口大、米インディアナ大との共同研究。英科学誌サイエンティフィック・リポーツ(電子版)に12日発表された。

  • 拡張型心筋症、たんぱく質の変異起因 東京医科歯科大が発見

    日刊工業新聞 

    2018年06月
     
     

     概要を見る

    東京医科歯科大学難治疾患研究所の黒柳秀人准教授と木村彰方教授らは、心臓の収縮機能が弱まり血液を送り出す機能が低下する「拡張型心筋症」の原因となる遺伝子の変異を発見した。マウスの遺伝子に変異を入れると、心筋でバネとして働くたんぱく質に異常が生じていた。病態解明や治療法開発への応用が期待される。 成果は12日、英科学誌のサイエンティフィック・リポーツで発表された。

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メディア報道 【 表示 / 非表示

  • 高校生ら医学部体験 琉大 進学支援で模擬授業  新聞・雑誌

    沖縄タイムス社  沖縄タイムス  2021年11月

    執筆者: 本人以外 

     概要を見る

    医師や医学系研究者を志す高校生に医学部で学ぶ内容を知ってもらおうと、琉球大学は10月23、24の両日、同大で模擬体験授業を行った。高校生15人が参加し、実際に授業で使われる医療機器などを用いて講義を受けた。

  • 八重高生2人「意欲高まった」 琉大医学部で体験授業  新聞・雑誌

    八重山日報社  八重山日報  教育, 教育・スポーツ  2021年10月

    執筆者: 本人以外 

     概要を見る

    琉球大学医学部は23、24の両日、同学部の体験授業「琉球大学にぬふぁ星講座」を県内の高校生向けに開講した。

  • 心筋症の原因遺伝子をiPSで確認…阪大など  新聞・雑誌

    読売新聞大阪本社  読売新聞  関西発  2021年5月

    執筆者: 本人以外 

     概要を見る

    大阪大学の研究チームが英科学誌に発表した研究成果に対するコメント

  • RNAの加工パターンを動物が生きたまま観察する手法を開発。遺伝子発現のしくみに迫る 黒柳秀人先生 東京医科歯科大学  インターネットメディア

    学校法人河合塾  みらいぶプラス  <専門分野:分子生物学>  2017年4月

     概要を見る

    遺伝子がはたらくしくみは、ヒトを含む哺乳類と線虫やショウジョウバエなどのモデル動物でとてもよく似ている。黒柳先生は、蛍光タンパク質を使ってミニ遺伝子を作製、モデル生物に導入し、RNAの加工パターンを生きたまま観察する方法の開発に成功した。一つの遺伝子から多様なRNAやタンパク質が作られるしくみを解明し、複雑なヒトの遺伝子発現制御のしくみやその破綻による疾患の解明につなげたいと考える。

  • タンパク質が2つ協働してRNA認識  インターネットメディア

    科学技術振興機構(JST)  サイエンスポータル  ニュース - 速報・レビュー(ニュース速報) -  2014年8月

     概要を見る

    2種類のタンパク質がメッセンジャー(m)RNA前駆体を協働的に認識して選択的プロセシング(加工)を制御し、筋肉で働くように加工していることを、東京医科歯科大学難治疾患研究所の黒柳秀人(ひでひと)准教授らが線虫で初めて確かめた。同様のRNAの認識、制御、加工の仕組みは哺乳類を含む生物に広く存在するとみられている。

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