研究テーマ:線虫を使って不妊となる「しくみ」の謎に挑む 研究分野:生殖発生生物学 研究のキーワード:線虫,マウス,生殖,化合物,ゲノム編集
研究内容:日本人の夫婦やカップルの約10%が不妊と言われていますが,不妊となる「しくみ」は謎が多い状況です。私の研究室では,不妊の原因となる遺伝子について研究しています。みなさんの中には,ヒトの生命のしくみや病気の原因やについて研究したいと思っている方がいらっしゃるかと思います。ただ,ヒトそのものを研究対象とするのは色々な制約があり,現実的に容易ではありません。 そこで,私の研究室では,線虫(学名:Caenorhabditis elegans)を使って研究しています。線虫は体長が最大で約1 mmの小さな虫ですが,線虫で起こる色々な生命現象がヒトを含む他の生物と共通しているため,生命科学研究でよく使われているモデル生物です。精子や卵子を配偶子とよび,配偶子が作られる過程や精子と卵子が受精する過程を含めて生殖といいます。線虫の使う利点の一つとして,生殖の一部が生きている線虫の中で観察できたり,試験管の中で再現できることが挙げられます。また,ゲノム編集技術を使って線虫遺伝子を破壊することもでき,ヒトの不妊に相当する変異体を作り出すことが可能です。一方,線虫を使って得られたデータの一部は,ヒトと同じほ乳類であるマウスを使って調べたりもしています。実際,線虫の精子を活性化するいくつかの化合物がマウス精子を活性化することを発見しており,これらの化合物が男性不妊の検査薬や治療薬となることが期待されています。 このように,「ヒトのことを知る」ための研究は,必ずしも,ヒトやヒトに近い生物を使って研究しなければいけないことはありません。また,ヒト以外の生物を使った研究であっても,純粋にそれを面白いと思って突き詰めていけば,それは大変価値があるものであり,最終的にヒトを含めた多くの生物にもつながる発見である例も数多く知られています。 線虫は小さい虫ですが,線虫を研究することでわかることには無限の可能性があります。みなさんも一緒にどうですか?
業績
学術論文 |
- Nishimura, H., Gupta, S., Myles, D. G., and Primakoff, P. (2011): Characterization of Mouse TMEM190, A Small Transmembrane Protein with the Trefoil Domain: Evidence for Co-localization of IZUMO1 and Complex Formation with Other Sperm Proteins. Reproduction 141, 437-451.
- Han, C., Choi, E., Park, I., Lee, B., Jin, S., Kim, D. H., Nishimura, H., and Cho, C. (2009): Comprehensive Analysis of Reproductive ADAMs: Relationship of ADAM4 and ADAM6 with an ADAM Complex Required for Fertilization in Mice. Biol. Reprod. 80, 1001-1008.
- Nishimura, H., Myles, D. G., and Primakoff, P. (2007): Identification of an ADAM2-ADAM3 Complex on the Surface of Mouse Testicular Germ cells and Cauda Epididymal Sperm. J. Biol. Chem., 282, 17900-17907.
- Kim, T., Oh, J., Woo, J. -M., Choi, E., Im, S. H., Yoo, Y. J., Kim, D. H., Nishimura, H., and Cho, C. (2006): Expression and Relationship of Male Reproductive ADAMs in Mouse. Biol. Reprod. 74, 744-750.
- Kim, E.*, Nishimura, H.*, Iwase, S., Yamagata, K., Kashiwabara, S. -I, and Baba, T. (2004): Synthesis, Processing, and Subcellular Localization of Mouse ADAM3 during Spermatogenesis and Epididymal Sperm Transport. J. Reprod. Dev. 50. 571-578. *: Co-first author.
- Nishimura, H., Kim, E., Nakanishi, T., and Baba, T. (2004): Possible Function of the ADAM1a/ADAM2 Fertilin Complex in the Appearance of ADAM3 on the Sperm Surface. J. Biol. Chem. 279, 34957-34962.
- Kim, E.*, Nishimura, H.*, and Baba, T. (2003): Differential Localization of ADAM1a and ADAM1b in the Endoplasmic Reticulum of Testicular Germ Cells and on the Surface of Epididymal Sperm. Biochem. Biophys. Res. Commun. 304, 313-319. *: Co-first author.
- Nishimura, H., Kim, E., Fujimori, T., Kashiwabara, S. -I., Kuroiwa, A., Matsuda, Y., and Baba, T. (2002): The ADAM1a and ADAM1b Genes, Instead of the ADAM1 (Fertilin α) Gene, Are Localized on Mouse Chromosome 5. Gene 291, 67-76. *: Co-first author.
- Nishimura, H., Gogami, A., Miyagawa, Y., Nanbo, A., Murakami, Y., Baba, T., and Nagasawa, S. (2001): Bactericidal/Permeability-increasing Protein Promotes Complement Activation for Neutrophil-mediated Phagocytosis on Bacterial Surface. Immunology 103, 519-525.
- Nishimura, H., Cho, C., Branciforte, D. R., Myles, D. G., and Primakoff, P. (2001): Analysis of Loss of Adhesive Function in Sperm Lacking Cyritestin or Fertilin β. Dev. Biol. 233, 204-213.
- Nishimura, H., Kakizaki, I., Muta, T., Sasaki, N., Pu, P. X., Yamashita, T., and Nagasawa, S. (1995): cDNA and Deduced Amino Acid Sequence of Human PK-120, A Plasma Kallikrein-sensitive Glycoprotein. FEBS Lett. 357, 207-211.
- Nishimura, H., Takeya, H., Miyata, T., Suehiro, K., Okamura, T., Niho, Y., and Iwanaga, S. (1993): Factor IX Fukuoka. Substitution of Asn-92 by His in the Second Epidermal Growth Factor-like Domain Results in Defective Interaction with Factors VIIIa/X. J. Biol. Chem. 268, 24041-24046.
- Nishimura, H., Takao, T., Hase, S., Shimonishi, Y., and Iwanaga, S. (1992): Human Factor IX Has a Tetrasaccharide O-Glycosidically Linked to Serine 61 through the Fucose Residue. J. Biol. Chem. 267, 17520-17525.
- Nishimura, H., Yamashita, S., Zeng, Z., Walz, D. A., and Iwanaga, S. (1992): Evidence for the Existence of O-Linked Sugar Chains Consisting of Glucose and Xylose in Bovine Thrombospondin. J. Biochem. 111, 460-464.
- Nishimura, H., Kawabata, S. -I., Kisiel, W., Hase, S., Ikenaka, T., Takao, T., Shimonishi, Y., and Iwanaga, S. (1989): Identification of a Disaccharide (Xyl-Glc) and a Trisaccharide (Xyl2-Glc) O-Glycosidically Linked to a Serine Residue in the First Epidermal Growth Factor-like Domain of Human Factors VII and IX and Protein Z and Bovine Protein Z. J. Biol. Chem. 264, 20320-20325.
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総説 |
*英文
- Nishimura, H., and L'Hernault, S. W. (2010): Spermatogenesis-defective (spe) Mutants of the Nematode Caenorhabditis elegans Provide Clues to Solve the Puzzle of Male Germline Functions during Reproduction. Dev. Dyn. 239, 1502-1514.
- Nishimura, H., Myles, D. G., and Primakoff, P. (2009): ADAM2. Targeted Proteins Database 1, Current Biodata, 10.2970/tpdb.2009.216 (22138) (web掲載).
- Iwanaga, S., Nishimura, H., Kawabata, S. -I., Kisiel, W., Hase, S., and Ikenaka, T. (1990): A New Trisaccharide Sugar Chain Linked to a Serine Residue in the First EGF-like Domain of Clotting Factors VII and IX and Protein Z. Adv. Exp. Med. Biol. 281, 121-131.
*和文
- 西村 仁 (2006):遺伝子機能の新たなサイレンシング法が登場!迅速かつ可逆な蛋白質レベルでのノックダウン.蛋白質 核酸 酵素,51巻,15号,p2385-2386.
- 西村 仁,岩永貞昭 (1992):プロテインZ-機能不明のγ-Gla含有蛋白質-.医学のあゆみ,160巻,9号,p583-587.
- 西村 仁,岩永貞昭 (1990):血管内皮細胞の表面-凝固性と抗凝固性-.臨床科学,26巻,3号,p351-357.
- 西村 仁,川畑俊一郎,岩永貞昭 (1988):外因系凝固反応の開始機構.実験医学,6巻,13号,p1236-1243.
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著書 |
*英文
- Yoneda, M., Zhao, M., Zhuo, L., Watanabe, H., Yamada, Y., Huang, L., Nagasawa, S., Nishimura, H., Shinomura, T., Isogai, Z., and Kimata, K. (2000): Roles of Inter-α-trypsin Inhibitor and Hyaluronan-binding Proteoglycans in Hyaluronan-rich Formation. New Frontiers in Medical Sciences (Abatangelo, G., and Weigel, P. H. ed.), Elsevier Science B. V., 21-30.
*和文
- 西村 仁,長澤滋治 (2002):インター-α-トリプシンインヒビター (制御タンパク質 インヒビター;大内和雄編),p14-21,廣川書店.
- 西村 仁,岩永貞昭 (1993):血液凝固系 (プロテアーゼとそのインヒビター~生理的意義および病態との関連;早石 修監修),p141-151,メジカルビュー社.
- 西村 仁,川畑俊一郎,岩永貞昭 (1993):凝固因子その他 (グリコバイオロジーシリーズ-1 糖鎖の多様な世界;木幡 陽,箱守仙一郎,永井克孝編),p227-252,講談社.
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海外および国際学会発表 |
*招待講演
- Nishimura, H., and L'Hernault, S. W.: A Male Germline-specific, Immunoglobulin-like Gene Is Required for C. elegans Fertilization. Gordon Research Conference on Cell-Cell Fusion, New London, USA, 2009.
- Nishimura, H.: Functional Roles of the ADAM Family in Spermatogenesis and Fertilization. The 4th International Symposium on the Molecular and Cell Biology of Egg- and Embryo-coats, Ise-Shima, Japan, November, 2004.
*口頭発表
- Nishimura, H., Kawabata, S. -I., Hase, S., Ikenaka, T., Takao, T., Shimonishi, Y., Kisiel, W., and Iwanaga, S.: A New Sugar Chain Linked to a Serine Residue in the First EGF-like Domain of Human and Bovine Clotting Factors VII, IX and Protein Z. The XIIth Congress of the International Society on Thrombosis and Haemostasis, Tokyo, Japan, August, 1989.
- Nishimura, H., Takeya, H., Suehiro, K., Okamura, T., Murakawa, M., Niho, Y., and Iwanaga, S.: Characterization of Factor IX Fukuoka with Substitution of Asn-92 by His in the Second Epidermal Growth Factor-like Domain. The XIIIth Congress of the International Society on Thrombosis and Haemostasis, Amsterdam, The Netherlands, July, 1991.
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国内学会発表 |
*招待講演
- 西村 仁,Steven W. L'Hernault:線虫のspe変異体を用いた雌雄配偶子間融合機構の解析.第2回領域会議 (科学研究費補助金 新学術領域「動植物に共通するアロ認証機構の解明」),下呂温泉,平成23年1月.
- 西村 仁,金 益均,中西友子,柏原真一,伊川正人,岡部 勝,馬場 忠:Functional Roles of Testis/sperm-specific ADAMs in Spermatogenesis and Fertilization.第76回日本生化学会大会 (シンポジウム「発生・疾患にかかわるADAM・ADAMTSプロテアーゼ研究の現状」),横浜,平成15年10月.
- 西村 仁,金 益均,中西友子,柏原真一,伊川正人,岡部 勝,馬場 忠:雌雄配偶子間相互作用における精巣・精子特異的なADAMファミリーの役割.日本動物学会第73回大会 (シンポジウム「受精成立のシグナル伝達機構:その多様性,普遍性と進化」),金沢,平成14年9月
*口頭発表
- 西村 仁,加藤健太郎,南保明日香,長澤滋治:遺伝子工学的手法を用いたヒトLPS-binding protein (LBP)のNおよびC末端領域の機能解析.第70回日本生化学会大会,金沢,平成9年9月.
- 西村 仁,高尾敏文,長谷純宏,下西康嗣,岩永貞昭:ヒトIX因子のEGF様第1ドメインに見い出されたFucを還元末端にもつオリゴ糖鎖の構造解析.第65回日本生化学会大会,福岡,平成4年10月.
- 西村 仁,山下沙織,Daniel A.Walz,岩永貞昭:血小板由来のトロンボスポンジンに新しく見い出されたXyl2-Glc及びXyl-Glc型糖鎖の同定.日本生化学会九州支部例会,鹿児島,平成3年4月.
- 西村 仁,武谷浩之,宮田敏行,岩永貞昭,末廣和久,岡村 孝,村川昌弘,仁保喜之:IX因子Fukuokaの構造及び機能異常の解析.第63回日本生化学会大会,大阪,平成2年9月.
- 西村 仁,川畑俊一郎,岩永貞昭,長谷純宏,池中徳治,高尾敏文,下西康嗣:ヒト凝固VII因子,IX因子,プロテインZ:それらのEGF第1ドメインに結合している新しい糖鎖の構造解析.第62回日本生化学会大会,京都,平成元年11月.
- 西村 仁,川畑俊一郎,岩永貞昭,長谷純宏,池中徳治,高尾敏文,下西康嗣:ヒト血液凝固IX因子,VII因子及びプロテインZのEGF第1ドメインに見い出された新しい糖鎖について.日本生化学会九州支部例会,宮崎,平成元年7月.
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研究費の受け入れ状況 |
*科学研究補助金
代表
- 奨励研究A (平成12-13年度):ヒト好中球由来抗菌タンパク質BPIを介した大腸菌上での補体系活性化機構について.
- 奨励研究A (平成8年度):ヒト血漿カリクレイン感受性蛋白質PK-120の機能についての研究.
- 奨励研究A (平成7年度):ヒト血漿カリクレイン感受性蛋白質PK-120の機能解析.
- 奨励研究A (平成6年度):ヒトIX因子(血友病B因子) のEGF様ドメイン内の新型糖鎖の機能解析.
分担
- 基盤研究A (平成12-14年度):受精と胚子発生の制御機構に関する発生工学的研究.
- 特定領域研究B → 特定領域研究 (平成11-15年度):雄性配偶子の異種細胞間相互作用による機能制御の分子機構.
- 基盤研究B (平成9-11年度):癌細胞障害に関する先天性免疫系の機能分子の研究.
- 基盤研究B (平成8-9年度):アポトーシスと補体系-活性化機構と生物学的意義の研究.
- 試験研究B → 基盤研究A (平成6-8年度):異種臓器移植や麻疹ウイルス感染予防への応用を指向した低分子型補体制御因子の設計.
- 一般研究B (平成6-7年度):補体系の生物活性に関する研究.
- 国際学術研究 (平成3-5年度):外因系血液凝固反応の分子機構.
*財団より
- 日産科学振興財団 奨励研究助成金 (平成13年度):細菌感染に対するヒト抗菌蛋白質BPIを介した自然免疫系の研究.
- 加藤記念バイオサイエンス研究振興財団 国際交流助成金 (平成13年度):「受精と発生の開始に関するゴードン会議」参加に対して授与された.
- 蛋白質奨励会 金子-成田奨励金 (平成7年度):ヒト血漿カリクレイン感受性タンパク質PK-120の機能解析.
- 東洋紡百周年記念テクノロジー財団 短期海外渡航助成金 (平成2年度):「止血血栓に関するゴードン会議」参加に対して授与された.
*大学より
- 筑波大学学内プロジェクト 奨励研究 (平成13年度):抗炎症剤創薬を指向したヒト抗菌タンパク質BPIの補体系活性化機構の解析
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