2025/08/22 更新

写真a

フジタニ ナオキ
藤谷 直樹
所属
医学部 生化学講座医化学分野 講師
職名
講師
ORCID ID
0000-0002-4035-7317
外部リンク

学位

  • 博士(理学) ( 北海道大学 )

研究キーワード

  • 糖鎖修飾

  • 翻訳後修飾

  • 医化学

  • 複合糖質

  • 受容体型チロシンキナーゼ

  • 糖鎖生物学

研究分野

  • ライフサイエンス / 医化学

  • ライフサイエンス / 応用生物化学

  • ナノテク・材料 / 生物分子化学

  • ライフサイエンス / 構造生物化学

所属学協会

  • 日本生化学会

    2019年4月 - 現在

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論文

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MISC

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産業財産権

  • ラクトバチルス属の乳酸菌を有効成分とするSRCAP発現抑制用組成物

    藤谷 直樹, 江口 慧, 宮崎 忠昭

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    出願人:雪印メグミルク株式会社

    出願番号:特願2018-106867  出願日:2018年6月

    公開番号:特開2019-210242  公開日:2019年12月

    特許番号/登録番号:特許第7224114号  登録日:2023年2月  発行日:2023年2月

    権利者:雪印メグミルク株式会社

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  • ラクトバチルス属の乳酸菌を有効成分とするSRCAP発現抑制用組成物

    藤谷 直樹, 江口 慧, 宮崎 忠昭

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    出願人:雪印メグミルク株式会社

    出願番号:特願2018-106867  出願日:2018年6月

    公開番号:特開2019-210242  公開日:2019年12月

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  • 多能性幹細胞の選別方法

    篠原 康郎, 古川 潤一, 藤谷 直樹, 荒木 香代, 中村 幸夫

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:JP2012078651  出願日:2012年11月

    公開番号:WO2013-186946  公開日:2013年12月

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  • 多能性幹細胞の選別方法

    篠原 康郎, 古川 潤一, 藤谷 直樹, 荒木 香代, 中村 幸夫

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:JP2012078651  出願日:2012年11月

    公表番号:WO2013-186946  公表日:2013年12月

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  • 多能性幹細胞の選別方法

    篠原 康郎, 古川 潤一, 藤谷 直樹, 荒木 香代, 中村 幸夫

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2014-521190  出願日:2012年11月

    特許番号/登録番号:特許第5979452号  登録日:2016年8月 

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  • セリン、スレオニンの翻訳後修飾解析用標識剤

    篠原 康郎, 武川 泰啓, 藤谷 直樹, 古川 潤一, 坂井 秀昭

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    出願人:株式会社セルシード, 国立大学法人北海道大学

    出願番号:JP2012053718  出願日:2012年2月

    公表番号:WO2012-111775  公表日:2012年8月

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  • セリン、スレオニンの翻訳後修飾解析用標識剤

    篠原 康郎, 武川 泰啓, 藤谷 直樹, 古川 潤一, 坂井 秀昭

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    出願人:株式会社セルシード, 国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2012-558024  出願日:2012年2月

    特許番号/登録番号:特許第6013197号  登録日:2016年9月 

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  • セリン、スレオニンの翻訳後修飾解析用標識剤

    篠原 康郎, 武川 泰啓, 藤谷 直樹, 古川 潤一, 坂井 秀昭

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    出願人:株式会社セルシード ; 国立大学法人北海道大学

    出願番号:JP2012053718  出願日:2012年2月

    公開番号:WO2012-111775  公開日:2012年8月

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  • 糖ペプチドの製造方法

    西村紳一郎, 藤谷直樹

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:JP2008312507  出願日:2009年12月

    公開番号:WO2010067563A1  公開日:2010年6月

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受賞

  • Outstanding Award(銀賞)

    2018年10月   乳酸菌Lactobacillus gasseri SBT2055はRSウイルス感染を抑制する

    Eguchi K, Fujitani N, Nakagawa H, Miyazaki T

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • サルコペニアにおけるミトコンドリア蛋白アセチル化修飾の役割解明

    研究課題/領域番号:25K09985  2025年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    細田 隆介, 藤谷 直樹, 野島 伊世里, 久野 篤史

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    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

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  • 蛋白アセチル化修飾を標的としたサルコペニア発症機序の解明と治療法開発

    研究課題/領域番号:22K06632  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    細田 隆介, 岩原 直敏, 藤谷 直樹, 野島 伊世里, 久野 篤史, 山田 崇史

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    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

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  • 高性能イミュノトキシンを用いた小細胞肺がんの標的化治療法の開発

    研究課題/領域番号:21K08161  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    山口 美樹, 高橋 素子, 佐久間 裕司, 藤谷 直樹, 内田 宏昭

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    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    本研究は小細胞肺がんに対する抗体薬物複合体(antibody drug conjugate: ADC)型抗体薬の開発を目的としたモノクローナル抗体の樹立と新規標的の探索である。初年度は、これまでに私たちが樹立したモノクローナル抗体(免疫原:膵臓癌、前立腺癌、肺腺癌、悪性中皮腫、悪性黒色腫、骨髄性白血病、その他の難治性腫瘍、抗原数:68個、抗体数:1200クローン以上)について小細胞肺がん治療における有効性を調査した。小細胞肺がん細胞株であるSBC3、SBC5、NCI-H1092、NCI-H1439、STC1、Lu134AH、MS1L、Lu135、KHM3SおよびNCI-H69について網羅的にフローサイトメトリー(FCM)解析を行った。公共データベースから正常組織および血液系細胞で発現が認められる標的(抗原)について除外した。その結果、調査した全てで強陽性を示したCD#05、CD#55、A#AM10およびJ#M3の4つの抗原が小細胞肺がんに対するADC型抗体薬開発における有望な標的と考えられた。これらの標的に対する内在化能を有するモノクローナル抗体の樹立を現在進めADC型抗体薬の開発に結びつけたい。また、同時に小細胞肺がん細胞株であるSBC5を免疫原とするモノクローナル抗体の樹立も進行中であり、こちらは現時点で内在化能を有する抗体を50個以上樹立出来ており、現在抗原同定を進めているところである。

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  • ErbB4の部位特異的糖鎖解析による糖鎖機能の解明

    研究課題/領域番号:21K06083  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    高橋 素子, 藤谷 直樹, 上原 康昭, 長谷川 喜弘

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    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    ErbBファミリーは、EGFR、ErbB2、ErbB3、ErbB4の4つの分子からなる増殖因子受容体ファミリーである。いずれもがんの発症・進展に深く関与していると考えられている。研究代表者はこれまでにEGFRとErbB3の糖鎖解析を行い、特定の糖鎖構造が機能に関係している可能性を見出した。本研究では、ErbB4の部位特異的糖鎖構造解析を行い、糖鎖によるシグナル制御機構を明らかにすることを目的とする。令和3年度の研究では、以下の結果が得られた。
    1)ErbB4の部位特異的糖鎖付加率および糖鎖構造:CHOK1細胞で発現させたErbB4細胞外ドメインを精製し、LC-ESI-MS/MSを用いて11か所の糖鎖付加部位における糖鎖付加率と糖鎖構造を解析した。N113、N333、N523の3か所はほぼ100%の糖鎖付加率を示した。また、N113、N228、N523の3か所は高マンノース型糖鎖、それ以外の8か所は複合型糖鎖が付加することがわかった。N333上の糖鎖は、他の複合型糖鎖と比較してフコース付加が少ないという特徴がみられた。
    2)ErbB4の機能に重要な糖鎖の同定:CHOK1細胞を用いてErbBの野生型および糖鎖欠損変異体の安定発現細胞を樹立した。ヘレグリン刺激に対するシグナルを比較する予定である。
    3)ErbB4細胞外ドメインの糖鎖欠損変異体の性質の評価:ErbB4の細胞外ドメインの野生型および糖鎖欠損変異体の大量調製を行った。ErbB4の細胞外ドメインはEGFシグナルとヘレグリンシグナルの両方を抑制することを確認した。野生型と糖鎖欠損変異体の比較を行う予定である。

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  • チロシンキナーゼ受容体ErbB2(HER2)の糖鎖構造による機能制御の解明

    2020年6月 - 2021年3月

    公益財団法人秋山記念生命科学振興財団  2020年度研究助成  一般

    藤谷 直樹

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    担当区分:研究代表者 

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  • 心不全におけるオートファジー障害の機序解明と治療への応用

    研究課題/領域番号:20K07068  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    久野 篤史, 藤谷 直樹, 野島 伊世里, 堀尾 嘉幸, 矢野 俊之

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    令和3年度の本研究の目的は、1) SIRT1によるオートファジー調節の分子機序を明らかにすること、2) ヒト病的心におけるSIRT1活性やオートファジー活性の評価、である。
    1) これまでの申請者による研究成果により、SIRT1はオートファゴソームの分解、つまりオートファゴソームとリソソームの融合の調節に重要な枠割を果たすことがわかっていた。従って、H9c2心筋細胞においてSIRT1と既知のオートファゴソーム・リソソーム融合に関わる因子の結合を評価した。(A) SIRT1とUVRAGの結合は確認できた。しかしSIRT1をノックダウンしてもUVRAGの機能調節に重要なリン酸化のレベルは変化しなかった。またSIRT1によるUVRAGの脱アセチル化が確認できなかった。以上から、SIRT1のオートファジー調節にUVRAGが関与する可能性が少ないことが示唆された。(B)免疫沈降法を用いて、SIRT1とオートファゴソーム・リソソーム融合に関与する既知の蛋白が結合するかを評価した。いくつかSIRT1と結合する蛋白を同定できた。
    2) ヒト心筋組織切片(正常心および弁膜症などの病的心)を入手して、SIRT1の免疫染色を行った。病的心でもSIRT1の発現はある程度保たれているが、定量性に課題が残った。またオートファジーの指標の一つでもあるp62の染色にも成功したが、どのように定量を行うかの検討を行う必要があった。

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  • 複合的オミクス解析を用いて探る、肺胞微石症の分子病態と新規治療法の開発

    研究課題/領域番号:20K08521  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    齋藤 充史, 藤谷 直樹, 高宮 里奈

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    申請者は希少難治性呼吸器疾患に興味を持ち研究を進めてきた。その一環として肺胞微石症に対するマウスモデルを作製し新治療法の開発に取り組み (Sci Trans Med, 2015)、また特発性肺線維症に対する新たな視点として肺マイクロバイオームに着目した (Resp Res, 2018)。近年、こうした生体分子を網羅的に解 析するオミクス解析の技術が急速に進展し、糖尿病、癌などの領域で有用な分子標的が数多く見つかっている。しかし希少疾患においては対象が限られることや 予算の関係からオミクス解析の報告は極めて限定される。そのため、本研究では、申請者らが経験豊富なオミクス解析技術と肺胞微石症マウスモデルを用い、病 態の分子基盤の解明・確立と臨床に直結するトランスレーショナルな成果を創出する。本研究の結果、当該技術が他の希少肺疾患の病態の分子基盤に関する研究 の現状を打破する先駆技術と位置づけられ、希少難治性呼吸器疾患克服研究の推進に貢献することを目指す。 本年度は新型コロナウイルス感染症の蔓延に伴う臨床業務が増大したこともありやや研究は遅れているものの、データは揃いつつあるため論文投稿に向けて現在 進行中である。

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  • 高性能イミュノトキシンを用いた肺上皮幹細胞の選択的培養法の開発

    研究課題/領域番号:18K08151  2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    山口 美樹, 佐久間 裕司, 内田 宏昭, 角 俊行, 田中 悠祐, 多田 周, 高橋 素子, 藤谷 直樹

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    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    呼吸器領域において、特発性肺線維症あるいは慢性閉塞性肺疾患などは治療法が確立されていない予後不良の慢性進行性疾患である。肺を構成する肺上皮幹細胞を移植することが出来れば、新たな治療法になり得ると考えイミュノトキシンを用いた選択的培養を考案した。CD90-DT3C(イミュノトキシン)を添加することで肺上皮前駆/幹細胞が選択的に培養することが可能であった。また、A83-01ならびにY27632を加えて培養することで更に培養効率が上がった。以上のことからイミュノトキシンを用いた選択的培養が完成した。この培養系を利用した慢性閉塞性肺疾患の治療法開発を進める。

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  • N結合型糖鎖の生合成過程をレポーターとした細胞の健康状態の定量化に関する研究

    2018年4月 - 2021年3月

    学術振興会  科学研究費補助金 基盤(C) 

    藤谷 直樹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • N結合型糖鎖の生合成過程をレポーターとした細胞の健康状態の定量化に関する研究

    研究課題/領域番号:18K05427  2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    藤谷 直樹

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    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    生合成される半数以上のタンパク質は小胞体(ER)においてN結合型糖鎖修飾を受けることから、N結合型糖鎖の生合成過程を定量的に解析することは、様々な疾患の原因の1つであるERストレスを定量的に表現することを可能にする。総合的にN結合型糖鎖修飾にまつわる糖鎖群の定量的な構造解析のため、本年度は、タンパク質上のN結合型糖鎖、その生合成過程における分解物である遊離糖、さらには前駆体であるドリコール二リン酸結合型糖鎖の3種の構造解析方法の確立をHeLa細胞をモデルとして、質量分析法を用いて行った。
    特に本年度は、極めて微量であるがゆえに解析が比較的難しいとされるドリコール二リン酸結合型糖鎖の捕捉・解析の方法を確立することに重点をおいた実験を進めた。その結果、微量であるドリコール二リン酸結合型糖鎖の検出および定量的な解析に成功し、最終産物であるタンパク質上のN結合型糖鎖、さらには分解物である遊離糖との3者を定量的に比較解析をN結合型糖鎖の生合成過程として表現することが可能となった。代表的なERストレス誘導試薬であるツニカマイシンおよびタプシガルギンを添加してERストレスを誘導し、その過程、およびストレスの度合いを、N結合型糖鎖に纏わる3種の糖鎖構造を統合して表現する方法論の確立を現在行っている。
    N結合型糖鎖前駆体のドリコール二リン酸結合型糖鎖の生合成を阻害するツニカマイシン添加では、経時的にN結合型糖鎖全体の量が減少したことを確認し、対照実験として本法が機能していることを示した。カルシウムチャネル阻害によるERストレスを誘導するタプシガルギン添加では、経時的に増加する糖鎖、または大きく減少する特定の糖鎖構造が明らかになり、これらの糖鎖をERストレスを示すマーカーとして特許を取得することを考えている。

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  • N結合型糖鎖の生合成経路をレポーターとしたERストレスの定量化に関する研究

    研究課題/領域番号:16K05849  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    藤谷 直樹

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    配分額:4810000円 ( 直接経費:3700000円 、 間接経費:1110000円 )

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  • N結合型糖鎖の生合成経路をレポーターとしたERストレスの定量化に関する研究

    2016年4月 - 2016年6月

    学術振興会  科学研究費補助金 基盤(C) 

    藤谷 直樹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 肝細胞再生のメカニズム解明に関する研究

    2015年4月 - 2016年3月

    公益財団法人伊藤医薬学術交流財団  第21回研究助成 

    藤谷 直樹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 糖脂質メタボローム解析による細胞のフェノタイピングに関する研究

    研究課題/領域番号:23550185  2011年 - 2013年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    藤谷 直樹

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    配分額:5330000円 ( 直接経費:4100000円 、 間接経費:1230000円 )

    あらゆる細胞において普遍的に発現しているスフィンゴ糖脂質の網羅的かつ定量的な構造解析を行うことによって、細胞のプロファイリングを行った。糖脂質は代表的な二次代謝産物であり、その網羅的な解析は細胞の状態を端的に示すものである。定量構造解析は主に質量分析法を用いて行った。スフィンゴ糖脂質の分子量分布を単純化させるため(構造多様性の排除)、酵素的に脂質部分のセラミド鎖を効率よく切断する系を構築し、糖鎖のみの解析を行った。その結果、各細胞のスフィンゴ糖脂質の構造と発現量は細胞特異的であり、定量データの統計的解析は細胞を効率よく分類・表現することを可能にすることを示した。

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  • O-結合型糖鎖を用いたde novoタンパク質設計に関する研究

    研究課題/領域番号:20710159  2008年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    藤谷 直樹

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    ヒト由来ムチンやヒト由来IgA1ヒンジ領域の糖ペプチドPSTPPTPSPSTPPTPSPSをマイクロ波照射雰囲気化で合成し、立体構造解析を行った。
    下線で示した残基にN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)および、core1構造(Gal-GalNAc)を有する糖ペプチドを合成した。
    その結果、糖を有しないペプチドでは9つのプロリンがcis-transの異性体を形成し、ペプチド全体として複数のコンフォマーを形成していたが、糖鎖修飾(特に2糖core1構造)を付加することによって、cis-transの異性化反応が大きく抑制され、トランス体がメインに存在していることが明らかとなった。糖鎖修飾されたセリンまたはスレオニンは、そのC末端側に存在するプロリンの異性化反応を大きく抑制することが明らかとなった。
    一般的なペプチド固相合成はC末端側から合成するが、その際、最初の残基がプロリンであるとき、次のアミノ酸をカップリング後の脱保護反応において環状ジペプチド構造(ジケトピペラジン構造)を形成してしまい、アミノ酸伸長が止まって収率が大きく低下することが知られている。これは、プロリンがシス体を形成するためであるが、本研究で得られた知見をもとに、2番目のアミノ酸を糖アミノ酸に置換したところ、プロリンはトランス体に固定され、ジケトピペラジン構造の形成を抑制し、アミノ酸伸長が起きた。本研究の結果として、糖鎖がC末端側の隣に存在するプロリンをトランス体として維持する効果があること(cis-trans異性化反応の速度を落とす)、C末端にプロリンが有する場合におけるFmoc固相ペプチド合成法に関してPCT出願を行った。

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  • 細胞内おける糖鎖修飾の機能解析用可視化プローブの開発

    研究課題/領域番号:05J08750  2005年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    藤谷 直樹

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    配分額:2000000円 ( 直接経費:2000000円 )

    研究課題「細胞内における糖鎖修飾の機能解析用可視化分子プローブの開発」に関する研究を17年度から引き続いて継続した。
    ・O-GlcNAc捕獲分子としてカブトガニ体液由来レクチンTL-2の変異体の作成(β-GlcNAcをKdが222μMで認識)に成功している(17年度)。本年度はO-GlcNAc認識分子プローブに組み込む糖ペプチドの化学合成を主に進めた。糖アミノ酸の合成方法を確立し、電磁波照射環境における糖ペプチドの効率的な固相合成法の検討を行なった結果、高収率で任意の糖ペプチドの合成に成功した。
    ・野生型TL-2はα-GalNAcを強く認識するが生体中にそれはほとんど存在しなく、また、結合力はやや劣るもののα-GalNAcを認識することが過去のデータで明らかになっている。すなわちTL-2の本来のリガンドはα-GalNAcである可能性もあることから、O-GlcNAcよりも広く生体中で存在が認められるムチン型(α-GalNAc)の糖ペプチドの合成を行い、これに成功した。同時に、糖転移酵素を用いた糖鎖伸長にも成功した。
    ・合成した糖ペプチドが特有の立体構造を形成することを核磁気共鳴実験によって明らかにし、その立体構造を決定した。さらに付加する糖の種類や付加する部位によって、ペプチドの立体構造を制御できる可能性が示唆され、O-GlcNAc捕獲分子に組み込むペプチド配列を決定するための大きな知見を得た。
    ・発展型として、再生医療等に注目されているペプチドグリカンのコア構造の合成を行い、その構造解析を行なった。
    ・本年度は前年度に引き続き、上記実験と平行して新たな糖鎖認識タンパク質の探索も行なった。
    ・その結果TL-2と同様、カブトガニ体液から単離された抗菌タンパク質であるタキスタチンBのキチン結合性を確認し、これの立体構造を核磁気共鳴実験によって決定するとともに、キチン認識のメカニズムを解明した。

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メディア報道

  • 糖鎖構造を質量分析

    北海道医療新聞  2018年12月

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  • 複合糖質糖鎖解析による未分化細胞マーカー候補の発見 新聞・雑誌

    科学新聞  2013年2月

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  • 北大、クラス横断的に複合糖質糖鎖を系統的に定量解析する新手法を確立 インターネットメディア

    マイナビニュース  2013年1月

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  • 未分化細胞の糖鎖マーカーを17種類発見 【個の医療メール Vol.449】 インターネットメディア

    日経バイオテクオンライン  2012年9月

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