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Investigation of organelle cooperative zones based on membrane lipids

Planned Research

Project AreaToward an integrative understanding of functional zones in organelles
Project/Area Number 17H06418
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Hiroyuki Arai  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 客員研究員 (40167987)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河野 望  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (50451852)
向井 康治朗  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (90767633)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥73,450,000 (Direct Cost: ¥56,500,000、Indirect Cost: ¥16,950,000)
Fiscal Year 2021: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2020: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2019: ¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2018: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2017: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
Keywordsシグナル伝達 / 生体膜脂質 / オルガネラ / 膜脂質 / 脂質 / エンドソーム / 細胞内膜輸送
Outline of Final Research Achievements

The cell biological significance of the organelle zones formed by lipids that are characteristic of the organelle was elucidated. Specifically, we found that phosphatidylserine on recycling endosomes regulates the Hippo-YAP pathway and is involved in cancer cell proliferation. We also found that STING, which is important for innate immune responses, is activated in the lipid raft environment of the Golgi, then ubiquitinated in recycling endosomes and degraded by microautophagy. Furthermore, we found that the membrane environment formed by saturated phosphatidylcholine, cardiolipin, and phosphatidic acid is important for TLR4 response, Cullin3 activation, and IRE1 activation, respectively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果として明らかとなった、オルガネラ膜脂質が形成するオルガネラゾーンは、細胞内オルガネラおよび生体膜脂質の機能について新しい概念を提唱するものであり、学術的意義は大きい。また本研究では、オルガネラゾーンの病態生理的意義にも取り組み、ATP8A1、STINGのシステイン残基など、がんや炎症性疾患に対する新たな治療標的となる分子を見出した。将来的にこれらの分子の、がんや炎症性疾患への医療応用が期待でき、社会的意義も大きい。

Report

(6 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (204 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (31 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Peer Reviewed: 28 results,  Open Access: 23 results) Presentation (147 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 21 results) Book (16 results) Remarks (5 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California San Francisc(米国)

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    • Journal Title

      J Cell Biol

      Volume: 221 Issue: 1 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1083/jcb.202103141

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/60ec8c88-daf6-48f2-8f3e-12e4cfbad383

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    • Author(s)
      Taguchi Tomohiko、Mukai Kojiro、Takaya Eiko、Shindo Ruri
    • Journal Title

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      Volume: 12 Pages: 1629-1629

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.646304

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      Mukai Kojiro、Ogawa Emari、Uematsu Rei、Kuchitsu Yoshihiko、Kiku Fumika、Uemura Takefumi、Waguri Satoshi、Suzuki Takehiro、Dohmae Naoshi、Arai Hiroyuki、Shum Anthony K.、Taguchi Tomohiko
    • Journal Title

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      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 61-61

    • DOI

      10.1038/s41467-020-20234-9

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      Hasegawa Junya、Uchida Yasunori、Mukai Kojiro、Lee Shoken、Matsudaira Tatsuyuki、Taguchi Tomohiko
    • Journal Title

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      Volume: 9 Pages: 783857-783857

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.783857

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      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 11996-11996

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91562-z

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/210a474c-1d45-49fc-8aa4-512caf4cb22e

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      Miyata Jun、Yokokura Yoshiyuki、Moro Kazuyo、Arai Hiroyuki、Fukunaga Koichi、Arita Makoto
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      Arai Hiroyuki、Kono Nozomu
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      Kano Kuniyuki、Matsumoto Hirotaka、Kono Nozomu、Kurano Makoto、Yatomi Yutaka、Aoki Junken
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      Volume: 62 Pages: 100029-100029

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      Arii Jun、Fukui Ayano、Shimanaka Yuta、Kono Nozomu、Arai Hiroyuki、Maruzuru Yuhei、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Mori Yasuko、Kawaguchi Yasushi
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      Volume: 94 Issue: 24

    • DOI

      10.1128/jvi.01572-20

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      https://pure.teikyo.jp/en/publications/96330edf-3a7e-4970-b1dc-574ba509a5bc

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      Volume: 70 Issue: 1 Pages: 180

    • DOI

      10.1136/gutjnl-2020-320646

    • URL

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      Yamamoto Tsunehisa、Endo Jin、Kataoka Masaharu、Matsuhashi Tomohiro、Katsumata Yoshinori、Shirakawa Kohsuke、Isobe Sarasa、Moriyama Hidenori、Goto Shinichi、Shimanaka Yuta、Kono Nozomu、Arai Hiroyuki、Shinmura Ken、Fukuda Keiichi、Sano Motoaki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 526 Issue: 1 Pages: 122

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.03.027

    • URL

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      Volume: 23 Issue: 12 Pages: 101841-101841

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      Volume: 217 Issue: 11 Pages: 2128-2135

    • DOI

      10.1084/jem.20201045

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    • Journal Title

      Genes Cells

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      Volume: 59 Pages: 1-7

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      10.1016/j.ceb.2019.02.002

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      Volume: 16 Issue: 3 Pages: 236-241

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    • Journal Title

      Mol Cell

      Volume: 75 Issue: 5 Pages: 1043

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2019.06.037

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/d78b1bf0-7ce1-4688-a153-454c9744fa5e

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      Tsuji Takuma、Cheng Jinglei、Tatematsu Tsuyako、Ebata Aoi、Kamikawa Hiroki、Fujita Akikazu、Gyobu Sayuri、Segawa Katsumori、Arai Hiroyuki、Taguchi Tomohiko、Nagata Shigekazu、Fujimoto Toyoshi
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 116 Issue: 27 Pages: 13368

    • DOI

      10.1073/pnas.1822025116

    • URL

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    • Journal Title

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      Volume: 133 Pages: 1-11

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      Takahashi, K., Yanai, S., Takisawa, S., Kono, N., Arai, H., Nishida, Y., Yokota, T., Endo, S., and Ishigami, A
    • Journal Title

      Arch Biochem Biophys

      Volume: 663 Pages: 120-128

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      Kono Nozomu、Arai Hiroyuki
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      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      Volume: 1864 Issue: 6 Pages: 922

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2018.07.006

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      Yamamoto Tsunehisa、Endo Jin、Kataoka Masaharu、Matsuhashi Tomohiro、Katsumata Yoshinori、Shirakawa Kohsuke、Yoshida Naohiro、Isobe Sarasa、Moriyama Hidenori、Goto Shinichi、Yamashita Kaoru、Nakanishi Hiroki、Shimanaka Yuta、Kono Nozomu、Shinmura Ken、Arai Hiroyuki、Fukuda Keiichi、Sano Motoaki
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Issue: 12 Pages: 0208396-0208396

    • DOI

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      嶋中雄太、河野望、 村上誠、新井洋由
    • Journal Title

      First Author's

      Volume: - Pages: 119

    • DOI

      10.7875/first.author.2017.119

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      向井康治朗、小川笑満里、朽津芳彦、新井洋由、田口友彦
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      倪申ウェイ、向井康治朗、鈴木健裕、堂前直、村田茂穂、新井洋由、田口友彦、河野望、青木淳賢
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    • Author(s)
      山岸洸太, 張__, 新井洋由, 河野望
    • Organizer
      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2019
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  • [Presentation] ホスファチジルセリン合成酵素PSS1の活性制御機構の解明2019

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      澤田晃希, 菅原小莉, 新井洋由, 河野望
    • Organizer
      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2019
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  • [Presentation] 新規活性脂質エポキシ化オメガ3脂肪酸のターゲット分子の探索2019

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      木村公鴻, 嶋中雄太, 新井洋由, 河野望
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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  • [Presentation] ホスファチジルイノシトール特異的脂肪酸転移酵素(LPIAT1)の欠損による脂肪肝発症機構の解明2019

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      田中悠貴, 嶋中雄太, 河野望, 新井洋由
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 飽和脂肪酸によるIRE1活性化に関わる分子の解析2019

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      葛西峻輔, 赤木聡介, 河野望, 新井洋由
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      第92回日本生化学会大会
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  • [Presentation] PS合成酵素PSS1のヘテロ顕性変異により破骨細胞の多核化が抑制される2019

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      菅原小莉, 嶋中雄太, 新井洋由, 河野望
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 飽和型ホスファチジルコリンのマクロファージにおける機能解明2019

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      大木悠佑, 嶋中雄太, 河野望, 新井洋由
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 小胞体ストレス応答を惹起する飽和脂肪酸含有リン脂質の探索2019

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      山岸洸太, 神田麻優香, 河野望, 新井洋由
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 精巣の精子特異的カルジオリピンTPCLの生理機能の解析2019

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      望月大, 赤木聡介, 嶋中雄太, 新井洋由, 河野望
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 高度不飽和脂肪酸(PUFA)を含むリン脂質の欠損は細胞膜直下のアクチン重合異常に起因する膜構造の変化を引き起こす2019

    • Author(s)
      齊藤友理, 石野雄己, 向井康治朗, 荒木伸一, 田口友彦, 新井洋由
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 多価不飽和脂肪酸含有リン脂質のエフェクタータンパク質の探索2019

    • Author(s)
      石野雄己, 齊藤友理, 向井康治朗, 末次志郎, 田口友彦, 新井洋由4
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規活性脂質エポキシ化オメガ3脂肪酸の産生機構の解明2019

    • Author(s)
      木村公鴻, 田中悠貴, 嶋中雄太, 河野望, 新井洋由
    • Organizer
      生命科学ネットワークシンポジウム
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  • [Presentation] エポキシ化ω3脂肪酸によるマスト細胞クオリティーの制御2019

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      嶋中 雄太, 河野 望, 武富 芳隆, 有田 誠, 村上 誠, 新井 洋由
    • Organizer
      第102回日本栄養・食糧学会関東支部大会
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  • [Presentation] 細胞内小器官の脂質環境と炎症の制御2018

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      向井康治朗,新井洋由,田口友彦
    • Organizer
      日本炎症・再生医学会 シンポジウム
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    • Invited
  • [Presentation] 近傍タンパク質ビオチン化タグを利用した初期エンドソームのプロテオミクス解析2018

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      ニシュンウェイ,向井康治朗,鈴木健裕,堂前直,新井洋由,新井洋由,田口友彦,田口友彦
    • Organizer
      日本生化学会大会
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  • [Presentation] 高度不飽和脂肪酸(PUFA)を含むリン脂質の欠損は細胞膜直下のactin重合異常に起因する膜構造の変化を引き起こす2018

    • Author(s)
      齊藤友理,石野雄己,向井康治朗,田口友彦,新井洋由,新井洋由
    • Organizer
      生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
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  • [Presentation] ニトロ化不飽和脂肪酸はSTINGのパルミトイル化を抑制する2018

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      向井康治朗,新井洋由,新井洋由,田口友彦,田口友彦,HOLM Christian K
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      生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
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  • [Presentation] 自然免疫分子STINGの活性化と不活性化の分子機構2018

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      田口友彦,田口友彦,向井康治朗
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
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    • Invited
  • [Presentation] 近傍タンパク質ビオチン化タグを利用した初期エンドソームのプロテオミクス解析2018

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      ニシュンウェイ,向井康治朗,鈴木健裕,堂前直,田口友彦,田口友彦,新井洋由,新井洋由
    • Organizer
      衛生薬学・環境トキシコロジー
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  • [Presentation] 近傍タンパク質ビオチン化タグを利用した初期エンドソームのプロテオミクス解析2018

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      ニシュンウェイ,向井康治朗,鈴木健裕,堂前直,田口友彦,田口友彦,新井洋由,新井洋由
    • Organizer
      次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム
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  • [Presentation] オルガネラ研究の最前線-細胞応答を司るオルガネラ・ゾーンの発見と創薬への展開- 自然免疫受容体STING活性化におけるゴルジ体膜ゾーンの役割2018

    • Author(s)
      新井 洋由,向井 康治朗,田口 友彦
    • Organizer
      日本薬学会年会
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    • Invited
  • [Presentation] ホスファチジルイノシトールの特徴的脂肪酸組成の異常による脂肪肝発症機構の解析2018

    • Author(s)
      田中 悠貴, 嶋中 雄太, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      日本脂質生化学会 第60回大会
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  • [Presentation] 細胞内II型PAFアセチルハイドロラーゼによる新規脂肪酸メディエーター産生機構2018

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      嶋中 雄太, 河野 望, 武富 芳隆, 村上 誠, 新井 洋由
    • Organizer
      日本脂質生化学会 第60回大会
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  • [Presentation] 精巣内の精子特異的に存在するリン脂質分子種の生理機能の解析2018

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      赤木 聡介, 河野 望, 嶋中 雄太, 新井 洋由
    • Organizer
      日本脂質生化学会 第60回大会
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  • [Presentation] 近傍タンパク質ビオチン化タグを利用した初期エンドソームのプロテオミクス解析2018

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      Ni Shenwei, 向井 康治朗, 鈴木 健裕, 堂前 直, 新井 洋由, 田口 友彦
    • Organizer
      日本細胞生物学会
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  • [Presentation] 高度不飽和脂肪酸(PUFA)欠損培養細胞の作製2018

    • Author(s)
      齊藤友理、石野雄己、向井康治朗、田口友彦、新井洋由
    • Organizer
      第18回東京大学生命科学シンポジウム
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  • [Presentation] 生体膜脂質と生活習慣病との関わり2018

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      新井 洋由
    • Organizer
      第50回動脈硬化学会総会・学術集会
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  • [Presentation] CRISPR sgRNA libraryを用いた飽和脂肪酸によるIRE1α活性化に関与する分子の探索2018

    • Author(s)
      葛西 峻輔, 赤木 聡介, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2018
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  • [Presentation] CRISPR sgRNA libraryを用いた飽和脂肪酸によるIRE1α活性化に関与する分子の探索2018

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      葛西 峻輔, 赤木 聡介, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      衛生薬学・環境トキシコロジー
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  • [Presentation] CRISPR sgRNA libraryを用いた飽和脂肪酸によるIRE1α活性化に関与する分子の探索2018

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      葛西 峻輔, 赤木 聡介, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 脂肪酸組成感受性膜タンパク質複合体EMCの哺乳動物細胞における解析2018

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      宮川 由香里, 北井 祐人, 嶋中 雄太, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2018
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      宮川 由香里, 北井 祐人, 嶋中 雄太, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 膜脂質飽和化によるATF6活性化の抑制2018

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      泉田 敏宏, 粟飯原 弘樹, 河野 望, 新井 洋由
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      第91回日本生化学会大会
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      泉田 敏宏, 粟飯原 弘樹, 河野 望, 新井 洋由
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      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2018
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  • [Presentation] イノシトール枯渇条件下の出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeに関するリピドミクス分析2018

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      張 ショウウェン, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] ホスファチジルイノシトール特異的脂肪酸転移酵素(LPIAT1)の機能低下による脂肪肝発症機構の解明2018

    • Author(s)
      田中 悠貴, 嶋中 雄太, 河野 望, 新井 洋由
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] ホスホイノシタイド分析を目的とした超臨界流体クロマトグラフ(SFC)の開発2018

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      嶋中 雄太, 河野 望, 武富 芳隆, 有田 誠, 村上 誠, 新井 洋由
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] エポキシ化ω3脂肪酸はIgE依存的なマスト細胞の活性化を制御するオートクリンメディエーターである2018

    • Author(s)
      嶋中 雄太, 河野 望, 武富 芳隆, 有田 誠, 村上 誠, 新井 洋由
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] ω3 Fatty Acid Epoxides are Autocrine Mediators that Control the Magnitude of IgE-mediated Mast Cell Activetion2018

    • Author(s)
      嶋中 雄太, 河野 望, 武富 芳隆, 有田 誠, 村上 誠, 新井 洋由
    • Organizer
      59th International Conference on the Bioscience of Lipids
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規活性脂質エポキシ化オメガ3脂肪酸の産生機構の解明2018

    • Author(s)
      木村 公鴻, 新井 洋由, 河野 望, 嶋中 雄太
    • Organizer
      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2018
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  • [Presentation] 新規活性脂質エポキシ化オメガ3脂肪酸の産生機構の解明2018

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      木村 公鴻, 新井 洋由, 河野 望, 嶋中 雄太
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 近傍タンパク質ビオチン化タグを利用した初期エンドソームのプロテオミクス解析2018

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      Ni Shenwei, 向井 康治朗, 鈴木 健裕, 堂前 直, 新井 洋由, 田口 友彦
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      第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2018
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      Ni Shenwei, 向井 康治朗, 鈴木 健裕, 堂前 直, 新井 洋由, 田口 友彦
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      衛生薬学・環境トキシコロジー
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      Ni Shenwei, 向井 康治朗, 鈴木 健裕, 堂前 直, 新井 洋由, 田口 友彦
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      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] 精巣内の精子特異的に存在するリン脂質分子種の生理機能の解析2018

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      赤木 聡介, 河野 望, 嶋中 雄太, 新井 洋由
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      第40回 生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
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      大木悠佑, 神田 麻優香, 嶋中 雄太, 河野 望, 新井 洋由
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      第40回 生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
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      齊藤友理、石野雄己、向井康治朗、田口友彦、新井洋由
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      第40回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
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      第40回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
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  • [Presentation] エポキシ化ω3脂肪酸はIgE依存的なマスト細胞の活性化を制御するオートクリンメディエーターである2018

    • Author(s)
      嶋中雄太、河野望、 村上誠、新井洋由
    • Organizer
      第12回 炎症・脂質代謝・メタボリサーチフォーラム
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  • [Presentation] エポキシ化ω3脂肪酸はIgE依存的なマスト細胞の活性化を制御するオートクリンメディエーターである2018

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      嶋中雄太、河野望、 村上誠、新井洋由
    • Organizer
      第26回 東京免疫フォーラム
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  • [Presentation] w3 Fatty Acid Epoxides are Autocrine Mediators that Control the Magnitude of IgE-mediated Mast Cell Activetion2018

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      Yuta Shimanaka、Nozomu Kono、Makoto Murakami、and Hiroyuki Arai
    • Organizer
      BIOACTIVE LIPIDS
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  • [Presentation] 飽和脂肪酸含有リン脂質による炎症応答の誘導2018

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      大木 悠佑、神田 麻優香、嶋中 雄太、河野 望、新井 洋由
    • Organizer
      日本薬学会 第138回年会
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      第15回レドックス・ライフイノベーションシンポジウム
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      新井洋由
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      Yuta Shimanaka、Nozomu Kono、Yoshitaka Taketomi、Makoto Arita、Makoto Murakami、、and Hiroyuki Arai、
    • Organizer
      Gordon Research Conference Molecular and Cellular Biology of Lipids
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      仁木隆裕、 牧野麻美、小林俊秀、 田口友彦、 新井洋由、、
    • Organizer
      リポクオリティ若手発表会
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      仁木隆裕、 牧野麻美、小林俊秀、 田口友彦、 新井洋由、、
    • Organizer
      第59回日本脂質生化学会
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      仁木隆裕、 牧野麻美、小林俊秀、 田口友彦、 新井洋由、、
    • Organizer
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      大木 悠佑、神田 麻優香、嶋中 雄太、河野 望、新井 洋由
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      フォーラム 2017 衛生薬学・環境トキシコロジー
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      大木 悠佑、神田 麻優香、嶋中 雄太、河野 望、新井 洋由
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      第16回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2017
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      大木 悠佑、神田 麻優香、嶋中 雄太、河野 望、新井 洋由
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会
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      ConBio2017
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      第59回 日本脂質生化学会
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      Gordon Research Conference Molecular and Cellular Biology of Lipids
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    • Organizer
      第59回 日本脂質生化学会
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      Yuki Tanaka、Takuya Kubo、Yosuke Tokumaru、Yuta Shimanaka、Nozomu Kono、Hiroyuki Arai
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      中性脂肪学会第1回学術集会
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Published: 2017-07-04   Modified: 2024-01-30  

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