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中野 修一 (ナカノ シュウイチ)

NAKANO Shuuichi

職名

教授

学位

博士(理学)(甲南大学)

専門分野

生物分子化学, 物理化学, 生体関連化学

研究分野・キーワード

核酸、DNA、RNA、リボザイム、脂肪酸結合タンパク質、ペプチド、熱力学、速度、分子クラウディング

ホームページ

http://www.konan-u.ac.jp/hp/FIRST_bmflab/

出身大学 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1994年03月

    甲南大学   理学部   応用化学   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1999年03月

    甲南大学  自然科学研究科  生命・機能科学  博士課程  修了

留学歴 【 表示 / 非表示

  • 1999年04月
    -
    2001年03月

    米国ペンシルバニア州立大学   ポスドク

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2013年04月
    -
    継続中

    甲南大学   フロンティアサイエンス学部 生命化学科   教授  

  • 2009年04月
    -
    2013年03月

    甲南大学   フロンティアサイエンス学部 生命化学科   准教授  

  • 2004年04月
    -
    2009年03月

    甲南大学   先端生命工学研究所   講師  

  • 2001年04月
    -
    2004年03月

    甲南大学   ハイテク・リサーチ・センター   博士研究員  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 1999年04月
    -
    2001年03月

      米国ペンシルバニア州立大学  

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 2016年09月
    -
    継続中
     

    日本核酸化学会

  • 2010年12月
    -
    継続中
     

    日本分子生物学会

  • 2009年10月
    -
    継続中
     

    生命機能研究会

  • 2005年04月
    -
    継続中
     

    生体機能関連化学部会

  • 1994年10月
    -
    継続中
     

    日本化学会

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 核酸の非標準構造の形成機構の解明

    (選択しない)  

    研究期間: 2015年04月  -  継続中

  • リガンド結合性タンパク質の機能研究

    (選択しない)  

    研究期間: 2010年04月  -  継続中

  • RNA酵素の機能研究

    (選択しない)  

    研究期間: 2006年04月  -  継続中

  • DNA, RNAの相互作用研究

    (選択しない)  

    研究期間: 2004年04月  -  継続中

  • 人工核酸を使った分子機能研究

    (選択しない)  

    研究期間: 2001年04月  -  2009年03月

論文 【 表示 / 非表示

  • Bulky cations greatly increase the turnover of a native hammerhead ribozyme

    S. Nakano, H. Yamashita, K. Tanabe, N. Sugimoto

    RSC advances   9   35820 - 35824   2019年11月  [査読有り]

    単著

  • Stabilization of DNA loop structures by large cations

    S. Nakano, T. Ayusawa, Y. Tanino, N. Sugimoto

    J. Phys. Chem. B   123   7687 - 7694   2019年08月  [査読有り]

    共著

  • Thermal stability and conformation of DNA and proteins under the confined condition in the matrix of hydrogels

    S. Nakano, D. Yamaguchi, and N. Sugimoto

    Mol. Biol. Rep.   45   403 - 411   2018年04月

    共著

    DOI

  • Modulation of the ribozyme and deoxyribozyme activities using tetraalkylammonium ions

    S. Nakano, T. Watabe, and N. Sugimoto

    ChemPhysChem   18 ( 24 ) 3614 - 3619   2017年12月  [査読有り]

    共著

    DOI

  • Catalytic activities of ribozymes and DNAzymes in water and mixed aqueous media

    S. Nakano, M. Horita, M. Kobayashi, and N. Sugimoto

    Catalysis   7 ( 12 ) 355 - 348   2017年11月  [査読有り]  [招待有り]

    共著

    DOI

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • バイオチップ実用化ハンドブック

    杉本直己・中野修一 (担当: 共著 , 担当範囲: 第一節 DNAチップの基礎 1 ハイブリダイゼーション )

    エヌティーエス  2010年04月 ISBN: 978-4-86043-270-6

  • Bottom-up Nanofabrication: Supramolecules, Self-Assemblies, and Organized Films

    S. Nakano and N. Sugimoto (担当: 共著 , 担当範囲: Energy of nucleic acid self-assemblies: From sequence to function through structure )

    American Scientific Publishers  2009年01月 ISBN: 1-58883-079-9

  • 11. デザイナブル核酸修飾核酸(共著)

    中野 修一 (担当: その他 )

    先端生物医学研究・医療のため遺伝子導入テクノロジー「ウイルスを用いない遺伝子導入法の材料、技術、方法論の新たな展開」遺伝子医学MOOK5(メディカルドゥ)  2006年

総説・解説記事(Misc) 【 表示 / 非表示

  • 分子夾雑環境が制御する核酸分子の機能

    中野修一、杉本直己

    化学と工業 ( 日本化学会 )  72 ( 5 ) 401 - 403   2019年05月

    総説・解説(国際会議プロシーディングズ)   共著

  • 化学ツールとしての分子クラウディング

    中野修一・杉本直己

    化学フロンティア22 生命現象を理解する分子ツール最前線〜イメージングから生体機能解析まで〜 ( 化学同人 )    145 - 153   2010年09月

    総説・解説(商業誌)   共著

  • 第一節 DNAチップの基礎1 ハイブリダイゼーション

    杉本直己・中野修一

    バイオチップ実用化ハンドブック ( エヌティーエス )    13 - 19   2010年03月

    単著

  • 生体シグナル解析用の機能性核酸センサーの定量的デザイン

    中野修一・杉本直己

    シングルセル解析の最前線 ( シーエムシー出版 )    9 - 16   2010年03月

    総説・解説(商業誌)   共著

  • DNAはなぜ二重らせん構造になるのか? —分子間相互作用と分子環境効果を考えるー

    杉本直己・中野修一

    現代化学 ( 東京化学同人 )  450 ( 9 ) 25 - 30   2008年09月

    総説・解説(商業誌)   共著

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • Effects of bulky cations on the thermal stability of DNA G-quadruplexes with a long loop

    K. Tanabe, S. Nakano

    Konan Research Summit  (甲南大学)  2018年12月  -  2018年12月   

  • Influence of intracellular conditions on DNA and RNA: Insights from model studies

    Shu-ichi Nakano

    Konan Research Summit   (甲南大学)  2018年12月  -  2018年12月   

  • 分子クラウディング効果を利用したFABP結合リガンドスクリーニング系の開発

    田辺和也、梶谷絵梨、中野修一

    第41回日本分子生物学会年会  (パシフィコ横浜)  2018年11月  -  2018年11月   

  • カチオン性分子による不安定なDNA四重鎖構造の安定化

    森田紗奈、中野修一

    第41回日本分子生物学会年会  (パシフィコ横浜)  2018年11月  -  2018年11月   

  • Regulation of the structure and function of nucleic acids using bulky cationic compounds

    M. Horita, R. Morimoto, S. Kagoroku, H. Nakai, Sugimoto, S. Nakano

    第41回日本分子生物学会年会  (パシフィコ横浜)  2018年11月  -  2018年11月   

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その他研究活動・業績等 【 表示 / 非表示

  • ChemBIT(64)プリン-ピリミジン交互配列の核酸二重鎖に対してクラウディング剤が誘起する構造変化

    2006年11月  -  2006年11月

    日本化学会第86春季年会、2G2-11(2006)

  • ChemBIT(61)分子クラウディング環境によって誘起されるハンマーヘッドリボザイムの切断活性の向上

    2006年11月  -  2006年11月

    日本化学会第86春季年会、2G2-02(2006)

  • ChemBIT(66)正電荷の分子による核酸の構造スイッチング制御

    2006年11月  -  2006年11月

    日本化学会第86春季年会、2G2-35(2006)

  • Evaluation of the hammerhead ribozyme activity during molecular crowding

    2006年11月  -  2006年11月

    ICOMC2006(2006)

  • Large enhancement of the hammerhead ribozyme activity by molecular crowding

    2006年11月  -  2006年11月

    ISBC2006 (The Second International Symposium on Biomolecular Chemistry)(2006)

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科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 核酸の非構造部位の機能的役割と分子クラウディング効果の解明

    基盤研究(C)

    研究期間:  2018年04月  -  2021年03月 

     DNAとRNAの高次構造には二重鎖のような特定の構造を形成しない、様々なタイプの非構造部位が存在する。非構造部位は生物学的・生物工学的にとても重要であり、タンパク質における非構造部位の重要性を考慮すると、核酸の非構造部位がもつ機能的な役割に注目することには大きな意義がある。非構造部位は大きな溶媒露出面積と柔軟性のため、構造形成部位よりも分子クラウディング (molecular crowding) の影響を受けやすいと考えられる。しかし、その影響は解明されておらず、このことがDNAとRNAの四重鎖構造や高次構造に対する分子クラウディング効果の理解を困難にしてきた。本研究は新たな実験・解析手法を用いて、DNAとRNAの一本鎖状態とループ部位に対する分子クラウディング効果を解明するとともに、誘導適合 (induced fit) 機構で結合するカチオン性物質と生体化合物に与える影響を評価する。この研究によって、核酸の非構造部位の新しい役割を明らかにし、核酸研究に“intrinsically disordered nucleic acid (IDNA)”という新しい分野を開拓する。

  • イオン液体化合物を利用する核酸テクノロジーの創製

    基盤研究(C)

    研究期間:  2015年10月  -  2019年03月 

    ある種のイオン液体は核酸に選択的に結合するという、従来の水溶媒や有機溶媒では見られない希有な性質をもつ。この性質をうまく利用できれば機能性核酸の開発が進み、その用途が大きく広がることが期待される。本研究は、イオン液体の結合特性を積極的に利用する新規核酸テクノロジーを創製することを目的としている。具体的には、核酸構造安定性の制御に効果的なイオン液体化合物を探索し、DNA 鎖の組換え反応の促進とRNA 酵素(リボザイム)の触媒活性の向上を試みる。この取り組みにより、イオン液体を用いる核酸テクノロジーの有用性を明らかにし、基礎科学から産業応用まで幅広い分野で使うことができる簡便な手法を開発する

  • 細胞で行われる核酸反応を解明するための新規モデル実験システムの構築と利用

    基盤研究(C)

    研究期間:  2012年04月  -  2015年03月 

    細胞内部の分子を取り巻く環境は、通常のインビトロ実験で用いられる水溶液中とは大きく異なっている。本研究は、化学的立場からの研究アプローチとして、細胞内部の特殊な分子環境が核酸の構造と機能に与える影響を解明するための新規評価システムを構築する。具体的には、大量のタンパク質が共存する環境と、細胞骨格フィラメントがつくり出す繊維状構造体の影響を定量的に評価するためのモデル実験系を構築する。そして、核酸構造の形成に不可欠なカチオンとの結合が、分子環境によってどのような影響を受けるのかを明らかにする。新規評価システムを構築することで、インビトロ実験と細胞実験の橋渡しになるデータと新しい実験系を提供し、従来の分子クラウディング研究を大きく飛躍させることを目指す。

  • 細胞内分子環境で機能する新規核酸マテリアル創製

    基盤研究(A)

    研究期間:  2010年04月  -  継続中 

    分担研究

    細胞内部で使用できる機能性核酸や、様々な環境ではたらく核酸バイオセンサーを開発するには、分子環境の違いが及ぼす核酸機能への影響を分子レベルで解明し、分子環境効果を化学的に解明しておく必要がある。本研究は、核酸の相互作用に対する分子クラウディング効果をナノバイオテクノロジー開発に利用するために、機能性DNAおよびRNAに対する分子クラウディングの化学的側面を明らかにする。分子クラウディング実験系を用いて、分子環境の違いがもたらす核酸構造と相互作用エネルギーへの影響を定量的に解明することで、均一希薄水溶液を使って得られるin vitroデータと、細胞内反応やバイオセンサー表面で行われる相互作用や化学反応の橋渡しとなる実験データを得る。さらに、この定量的な実験データに基づいて、分子クラウディングのような特殊な分子環境を利用した機能性核酸の開発とその機能解析を行い、新規ナノバイオテクノロジーの開発を試みる。

  • 特殊な分子環境で行われる核酸の分子認識と構造形成の解明

    若手研究(B)

    研究期間:  2007年04月  -  2009年03月 

    材料表面や細胞内部で生じる分子クラウディング環境に着目し、定量解析が可能な分子クラウディング実験系を用いて核酸の分子間相互作用を解明する。さらに、こうして得られる定量的データに基づいて、分子環境に応じて構造変化する機能性核酸を設計することで、金属ナノ粒子やセンサー基盤などの材料表面や、細胞内部で行われる核酸の分子認識と構造形成を解明する。

    研究金額
    3,300 千円

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科研費以外の競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 脂肪酸結合タンパク質FABPのリガンド選択性の解明

    提供機関:  自治体  ひょうご科学技術協会学術研究助成金

    研究期間: 2015年04月  -  2016年03月 

共同・受託研究活動実績(公開) 【 表示 / 非表示

  • 脂肪酸結合タンパク質を使った分子クラウディング研究

    提供機関:   学内共同研究

    研究期間: 2010年04月  -  2019年12月 

  • 効率的なPCR診断のためのプライマーDNAの設計

    提供機関:   国内共同研究

    研究期間: 2007年04月  -  2009年03月 

  • 人工核酸を使った核酸構造の解明

    提供機関:   学内共同研究

    研究期間: 2006年04月  -  2008年03月 

  • ペプチドを使った神経幹細胞の機能制御

    提供機関:   学内共同研究

    研究期間: 2005年04月  -  2010年03月 

  • 人工核酸の物性評価とその利用

    提供機関:   国内共同研究

    研究期間: 2004年04月  -  2016年12月 

共同研究希望テーマ 【 表示 / 非表示

  • 生命分子間相互作用のデータベース化  産学連携、民間を含む他機関等との共同研究等を希望する。(受託研究)

  • 生命分子(核酸・タンパク質等)の物性解析  産学連携、民間を含む他機関等との共同研究等を希望する。(技術相談)

 

その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2011年04月
    -
    継続中

    インターンシップ

  • 2010年10月
    -
    継続中

    出張講義と実験指導

  • 2009年04月
    -
    継続中

    卒業研究

  • 2009年04月
    -
    継続中

    ベーシックキャリアデザイン

  • 2009年04月
    -
    継続中

    生命物理化学、バイオ計測工学

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ティーチングポートフォリオ 【 表示 / 非表示

  • 2019年度

    教育の責任(何をやっているか:主たる担当科目):

    ナノバイオラボベーシックA(1年前期必修科目2単位)、ナノバイオラボ2A(3年前期必修科目2単位)、ナノバイオラボ2B(3年後期必修科目2単位)、ナノバイオ卒業研究(4年通年必修科目15単位)、生命物理化学(2年A期選択必修科目2単位)、バイオ計測工学(2年B期選択必修科目2単位)、数学及び演習(1年前期必修科目3単位)、ベーシックキャリアデザイン(1年前期キャリア科目2単位)、理系キャリアデザイン(2年集中キャリア科目2単位)、インターンシップ(2年集中キャリア科目2単位)など

    教育の理念(なぜやっているか:教育目標):

    学生が自ら考え、自主的に行動する力を身につけさせることで、自ら問題に取り組むことができる人材の育成目標にしている。とくに、物事を論理的・数理的に判断するために必要な科学的な知識と思考法を学び、社会で役立つ経験を積むことができる場を提供することを重視している。

    教育の方法(どのようにやっているか:教育の工夫):

    専門科目の講義では、各単元の終了後に小テストを実施し、それまでの内容を一旦振り返って俯瞰する機会を設けている。また、その際に学生からの質問を書面で受け付け、新しい単元に移る前に疑問を解消させる仕組みを導入している。また専門科目でも、学生にExcellを用いたグラフの作成を行わせ、PCスキルの向上を図っている。実験科目では、一人ひとりの実験ノートの確認を行い、学生の理解度を確かめている。キャリア科目では、様々な内容のワークを取り入れて、自分自身と社会の現状を見つめ直すための時間を多くとっている。また、卒業論文のテーマには数理的なデータ解析を要する課題を与え、論理的思考力・数理的思考力を時間をかけて身につけさせている。

    教育方法の評価・学習の成果(どうだったか:結果と評価):

    卒業研究の指導を介して、卒業時には、課題に取り組む姿勢の改善、プレゼンテーション能力の向上、数理的思考の定着、科学分野への関心の高まりなどが確認できる。専門科目の講義で取り入れている小テストでは、小テストが高得点であった学生は定期試験も高得点である傾向があり、この取り組みは効果を上げていると考えている。また、各単元の終了後に受け付けている学生からの質問は、日頃質問に来ない学生向けに書面での提出としているものの、質問の数は少ない。本当に質問がないのか、仕組みの問題なのかが判断が難しく、課題が残されている。

    改善点・今後の目標(これからどうするか):

    時間的な制約が問題となるが、学生どうしが話し合ったり、発表する機会を増やしたいと考えている。また、積極的に事前学習に取り組ませるための工夫も考えたい。

    根拠資料(資料の種類などの名称):

 

所属学協会等の委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2016年09月
    -
    継続中

    日本核酸化学会   世話人

  • 2009年10月
    -
    継続中

    生命機能研究会   世話役

社会貢献活動 【 表示 / 非表示

  • 模擬講義

    2009年04月
    -
    現在

    依頼があった高校に出向いて、模擬講義を行っている。

  • 一般公開

    2004年04月
    -
    現在

    神戸医療産業都市の一般公開における実験講座の開催。

 

提供可能な資源 【 表示 / 非表示

  • 生体分子の物理化学的性質の解析(構造、熱力学的安定性、相互作用解析、反応速度、溶媒効果など)、ならびに分子物性の測定

    生体分子の物理化学的性質の解析(構造、熱力学的安定性、相互作用解析、反応速度、溶媒効果など)、ならびに分子物性の測定

  • DNAとRNAの設計と合成

    DNAとRNAの設計と合成

  • ハイブリダイゼーションプローブ、アンチセンス核酸、リボザイム設計などに有用なDNAとRNAの配列設計

    ハイブリダイゼーションプローブ、アンチセンス核酸、リボザイム設計などに有用なDNAとRNAの配列設計

取得資格 【 表示 / 非表示

  • 危険物取扱者(甲種)