生物薬学講座 機能生化学

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講座概要

生化学は、くすりが効くメカニズムを理解する上で欠かせない学問です。どんな生体分子がどんな役割を持っているのかを知ることで、くすりの作用を分子のレベルで理解できるようになります。また、疾患に関わる生体分子を同定することで、その分子を標的とした創薬にもつながります。

教授挨拶

關谷 瑞樹
關谷 瑞樹 教授

骨代謝やインスリンの分泌において重要な役割を果たしている「プロトンポンプ」に注目して研究を進めています。プロトンポンプは、ATPの加水分解で得られるエネルギーを利用して水素イオンを輸送し、体内の様々な酸性環境を形成する酵素です。酵素の一分子観察といった最新のナノテクノロジーや、遺伝子改変マウスなどのバイオテクノロジーを用いてこの酵素の役割を解明し、骨粗鬆症や糖尿病の新規治療法の開発につなげたいと考えています。また、プロトンポンプは、虫歯菌や歯周病菌の増殖においても重要な役割を果たすことから、口腔内病原細菌のプロトンポンプを標的とした抗菌剤の探索も進めています。

大学での学びや研究には大変なこともありますが、それ以上にワクワクする愉しい経験です。医療の進歩に貢献できる人材へと大きく成長して欲しいと思います。

講座スタッフ

教授關谷 瑞樹せきや みずき

講座における主たる研究テーマ

  • 哺乳類のプロトンポンプ(V-ATPase)を介したインスリン分泌小胞および分泌リソソームの細胞内輸送機構の解明
  • 口腔内病原細菌におけるプロトンポンプの生理機能の解明
  • 口腔内病原細菌のプロトンポンプを標的とした新規抗菌薬の探索

講座の主な業績

  1. Sekiya M, Nakanishi-Matsui M, Matsumoto N, Takahashi I, Hanasaka T, Ishiyama-Matsuura E, Araki M, Wakayama T, Nata K. The a subunit isoforms of V-ATPase are involved in glucose-dependent trafficking of insulin granules. Sci Rep. 2025;15:18982.
  1. Nishimura T, Shiga K, Sekiya M, Sugawara A, Yonezawa T, Kikuchi H. Synthesis of a library of terpenoid alkaloid-like compounds containing medium-sized rings via reconstruction of the humulene skeleton. Chemistry. 2024;30(48):e202402082.
  1. Sekiya M, Ikeda K, Yonai A, Ishikawa T, Shimoyama Y, Kodama Y, Sasaki M, Nakanishi-Matsui M. F-type proton-pumping ATPase mediates acid tolerance in Streptococcus mutans. J Appl Microbiol. 2023;134(4):lxad073.
  1. Matsumoto N, Sekiya M, Sun-Wada GH, Wada Y, Nakanishi-Matsui M. The lysosomal V-ATPase a3 subunit is involved in localization of Mon1-Ccz1, the GEF for Rab7, to secretory lysosomes in osteoclasts. Sci Rep. 2022;12:8455.
  1. Matsumoto N, Sekiya M, Fujimoto Y, Haga S, Sun-Wada GH, Wada Y, Nakanishi-Matsui M. Functional complementation of V-ATPase a subunit isoforms in osteoclasts. J Biochem. 2021;169(4):459-466.
  1. Sakamoto Y, Suzuki Y, Nakamura A, Watanabe Y, Sekiya M, Roppongi S, Kushibiki C, Iizuka I, Tani O, Sakashita H, Inaka K, Tanaka H, Yamada M, Ohta K, Honma N, Shida Y, Ogasawara W, Nakanishi-Matsui M, Nonaka T, Gouda H, Tanaka N. Fragment-based discovery of the first nonpeptidyl inhibitor of an S46 family peptidase. Sci Rep. 2019;9:13587.
  2. Sekiya M, Izumisawa S, Iwamoto-Kihara A, Fan Y, Shimoyama Y, Sasaki M, Nakanishi-Matsui M. Proton-pumping F-ATPase plays an important role in Streptococcus mutans under acidic conditions. Arch Biochem Biophys. 2019;666:46-51.
  1. Matsumoto N, Sekiya M, Tohyama K, Ishiyama-Matsuura E, Sun-Wada GH, Wada Y, Futai M, Nakanishi-Matsui M. Essential role of the a3 isoform of V-ATPase in secretory lysosome trafficking via Rab7 recruitment. Sci Rep. 2018;8:6701.
  2. Sekiya M, Shimoyama Y, Ishikawa T, Sasaki M, Futai M, Nakanishi-Matsui M. Porphyromonas gingivalis is highly sensitive to inhibitors of a proton-pumping ATPase. Biochem Biophys Res Commun. 2018;498(4):837-841.