細胞機能制御学

kao 教授 岩井 一宏
Kazuhiro Iwai, M.D., Ph.D. Professor btn

がん、神経変性疾患などの今後人類が克服すべき疾患も、私たちの身体を構成する細胞の機能異常によって引き起こされます。私たちの研究室では、細胞内の素過程に着目しながら高次生命現象や疾患に迫る研究を進めています。具体的には、ユビキチン修飾系、ユビキチン研究から派生してきたNF-kBの活性化、細胞死制御機構と鉄代謝制御系に着目しつつ、基礎研究を推進するとともに、炎症性疾患、がんの病因、治療法の開発を目指した研究を進めています。

研究・教育について

大きく分けて二つのテーマの研究を進めています。一つ目は私たちが同定した新規タンパク質修飾、直鎖状ポリユビキチン鎖を合成するLUBAC複合体の機能解析です。私たちは、直鎖状ユビキチン鎖は転写因子であるNF-kB活性化や、プログラム細胞死抑制を介して炎症、発がん、免疫反応な制御に重要な役割を果たしている関わることを発見しました。また、直鎖状ユビキチン鎖の生成亢進や抑制が、リンパ腫の発症や自己炎症性疾患の原因となることも示しています。
二つ目は鉄代謝の研究です。鉄は鉄イオンとしてあるいはヘムや鉄-硫黄クラスターと呼ばれる鉄補欠分子族の形でタンパク質に結合して、酸素運搬、ATP産生などに機能する必須の微量金属ですが、近年、鉄が惹起する細胞死であるフェロトーシスががん、虚血性疾患との関連から注目を集めています。私たちは、フェロトーシスに加え、細胞内鉄代謝とタンパク質の液-液相分離、オートファジーにも注目しつつ、疾患との関連も視野に入れて研究を進めています。
本研究室は医学部の生理学の教育を、医学研究科では大学院生の教育、研究指導を担っています。色々な学部の出身者が、それぞれ独自のテーマを持ち指導教官と日々議論を交わしながら研究を進めています。

r-004-1SHARPIN変異(cpdm)マウスの慢性皮膚炎
研究メンバー


研究業績

  1. Fuseya, Y., Fujita, H., Kim, M., Ohtake, F., Nishide, A., Sasaki, K., Saeki, Y., Tanaka, K., Takahashi, R. and Iwai, K. The HOIL-1L ligase modulates immune signaling and cell death via mono-ubiquitination of LUBAC. Nature Cell Biology. 22(6):663-673, 2020.
  2. S Sasaki, K., Himeno, A., Nakagawa, T., Sasaki, Y., Kiyonari, H. and Iwai, K. Modulation of autoimmune pathogenesis by T cell-triggered inflammatory cell death. Nature Commun. 10(1):3878. doi:10.1038/s41467-019-11858-7.
  3. Fujita,, Tokunaga, A., Shimizu, S., Whiting, A. L., Aguilar-Alonso, F., Takagi, K., Walinda, E., Sasaki, Y., Shimokawa, T., Mizushima, T., Ohki, I., Ariyoshi, M., Tochio, H., Bernal, F., Shirakawa, M., and Iwai, K. Cooperative domain formation by homologous motifs in HOIL-1L and SHARPIN plays crucial roles in LUBAC stabilization. Cell Reports 23(4):1192-1204, 2018.
  4. Asano, T., Koike, M., Sakata, S.-I., Takeda, Y., Nakagawa, T., Hatano, T., Ohashi, S., Funayama, M., Yoshimi, K., Asanuma, M., Toyokuni, S., Mochizuki, H., Uchiyama, Y., Hattori, N., and Iwai, K. Possible involvement of iron-induced oxidative insults in neurodegeneration. Lett. 588:29-35, 2015.
  5. Tokunaga F., Nakagawa T., Nakahara M., Saeki Y., Taniguchi M., Sataka S.-I., Tanaka K., Nakano H., Iwai K.
Sharpin is a component of the NF-kB activating linear ubiquitin chain assembly complex.
Nature. 471: 633-636, 2011.

研究室

生体防御医学講座 細胞機能制御学分野
教授:岩井 一宏
講師:佐々木 克博
助教:藤田 宏明
特定助教:伏屋 康寛
e-mail: kiwai@mcp.med.kyoto-u.ac.jp
URL: http://www.mcp-kyoto-u.jp