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研究内容
生物間の比較から、酵素の機能と進化を考える。
細菌、植物、動物から遺伝子を探索し、酵素の機能解析、構造解析、塩基配列に基づく分子系統解析を行っています。D-アミノ酸代謝、エネルギー代謝、生物の系統関係を主な研究課題としています。
細菌から動物まで、多様な生物を研究対象に
D-アミノ酸代謝酵素
動物や微生物からアミノ酸ラセマーゼやD-アミノ酸アミノ基転移酵素を探索し、D-アミノ酸をつくる反応とその生理的役割を調べています。酵素ファミリー内で繰り返し生じた機能変化にも注目して研究を進めています。
遺伝子探索・組換え酵素・反応速度論・変異体解析関連する論文を見る →エネルギー代謝酵素
アルギニンキナーゼやクレアチンキナーゼなど、細胞のエネルギー代謝を支える酵素を研究しています。生物群ごとの基質特異性、細胞内局在、ドメイン構造の違いを比較しています。
酵素機能解析・細胞内局在・構造解析・構造予測関連する論文を見る →分子系統解析
ミトコンドリアゲノムなどの塩基配列を比較し、生物の系統関係や由来を調べています。宝石サンゴの系統解析や、対馬で見つかったカワウソの由来に関する研究を行いました。
ゲノム配列決定・配列比較・分子系統解析高知大学プレスリリース ↗原著論文
Biochemical characterization of serine racemases from major mammalian lineages.↗
（哺乳類の主要系統におけるセリンラセマーゼの生化学的解析）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, Article 111282 (2027).
DOI: 10.1016/j.cbpb.2026.111282原著論文
Preliminary X-ray diffraction analyses of the arginine kinase transition-state analogue complex.↗
（アルギニンキナーゼ遷移状態アナログ複合体の予備的X線回折解析）
Scientific and Educational Reports of the Faculty of Science and Technology, Kochi University 9, Article 1 (2026).
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Distribution and evolution of serine racemase and aspartate racemase in plants.↗
（植物におけるセリンラセマーゼおよびアスパラギン酸ラセマーゼの分布と進化）
Scientific and Educational Reports of the Faculty of Science and Technology, Kochi University 8, Article 1 (2025).
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Evolution and functional diversification of serine racemase homologs in bacteria.↗
（細菌におけるセリンラセマーゼホモログの進化と機能分化）
Journal of Molecular Evolution 93(1): 149–162 (2025).
DOI: 10.1007/s00239-024-10231-7原著論文
Genetic population structure of the precious coral Corallium japonicum in the Northwest Pacific.↗
（北西太平洋における宝石サンゴ Corallium japonicum の集団遺伝構造）
Frontiers in Marine Science 10: Article 1052033 (2023).
DOI: 10.3389/fmars.2023.1052033原著論文
Distribution and evolution of the serine/aspartate racemase family in invertebrates. II. Frequent and widespread parallel evolution of aspartate racemase.↗
（無脊椎動物におけるセリン／アスパラギン酸ラセマーゼファミリーの分布と進化 II―アスパラギン酸ラセマーゼの頻繁かつ広範な平行進化）
The Journal of Biochemistry 172: 303–311 (2022).
DOI: 10.1093/jb/mvac067原著論文
Diversity of phosphagen kinases in annelids: The first sequence report for a putative opheline kinase.↗
（環形動物におけるホスファゲンキナーゼの多様性―推定オフェリンキナーゼの初の配列報告）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B 257: Article 110662 (2022).
DOI: 10.1016/j.cbpb.2021.110662原著論文
Genome-wide SNP data revealed notable spatial genetic structure in the deep-sea precious coral Corallium japonicum.↗
（ゲノムワイドSNP解析により明らかになった深海性宝石サンゴ Corallium japonicum の顕著な空間的遺伝構造）
Frontiers in Marine Science 8: Article 667481 (2021).
DOI: 10.3389/fmars.2021.667481原著論文
Role of arginine kinase in Paramecium tetraurelia (Ciliophora, Peniculida): Subcellular localization of AK3 and phosphoarginine shuttle system in cilia.↗
（Paramecium tetraurelia におけるアルギニンキナーゼの役割―AK3の細胞内局在と繊毛におけるホスホアルギニンシャトル系）
European Journal of Protistology 74: Article 125705 (2020).
DOI: 10.1016/j.ejop.2020.125705原著論文
繊毛虫テトラヒメナ（Tetrahymena thermophila）のセリンラセマーゼの酵素特性↗
Scientific and Educational Reports of the Faculty of Science and Technology, Kochi University 3, Article 2 (2020).
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Distribution and evolution of the serine/aspartate racemase family in plants.↗
（植物におけるセリン／アスパラギン酸ラセマーゼファミリーの分布と進化）
Phytochemistry 169: Article 112164 (2020).
DOI: 10.1016/j.phytochem.2019.112164原著論文
Crystallization and preliminary crystallographic studies of arginine kinase from the ciliate Paramecium tetraurelia.↗
（繊毛虫 Paramecium tetraurelia アルギニンキナーゼの結晶化と予備的X線結晶構造解析）
Scientific and Educational Reports of the Faculty of Science and Technology, Kochi University 2: 16–26 (2019).
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Cloning and characterization of a novel aspartate/glutamate racemase from the acorn worm Saccoglossus kowalevskii.↗
（ギボシムシ Saccoglossus kowalevskii の新規アスパラギン酸／グルタミン酸ラセマーゼのクローニングと機能解析）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B 232: 87–92 (2019).
PubMed: 30902582総説
宝石サンゴの遺伝子研究―ミトコンドリアゲノム解析と研究動向
遺伝：生物の科学 72(3): 227–233 (2018).
原著論文
Arginine kinases from the precious corals Corallium rubrum and Paracorallium japonicum: Presence of two distinct arginine kinase gene lineages in cnidarians.↗
（宝石サンゴ Corallium rubrum および Paracorallium japonicum のアルギニンキナーゼ―刺胞動物に存在する2つの異なるアルギニンキナーゼ遺伝子系統）
The Protein Journal 36: 502–512 (2017).
PubMed: 29022133原著論文
Triple serine loop region regulates the aspartate racemase activity of the serine/aspartate racemase family.↗
（セリン／アスパラギン酸ラセマーゼファミリーのアスパラギン酸ラセマーゼ活性はTriple Serine loop領域によって制御される）
Amino Acids 49: 1743–1754 (2017).
PubMed: 28744579総説
セリン／アスパラギン酸ラセマーゼの比較生化学的研究
D-アミノ酸学会誌 5: 6–14 (2017).
原著論文
Characterization of a homologue of mammalian serine racemase from Caenorhabditis elegans: the enzyme is not critical for the metabolism of serine in vivo.↗
（線虫 Caenorhabditis elegans の哺乳類型セリンラセマーゼホモログの解析―本酵素はin vivoのセリン代謝に必須ではない）
Genes to Cells 21: 966–977 (2016).
PubMed: 27458110原著論文
Arginine kinase from Myzostoma cirriferum, a basal member of annelids.↗
（原始的な環形動物 Myzostoma cirriferum のアルギニンキナーゼ）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B 198: 73–78 (2016).
PubMed: 27095694原著論文
D-Amino acid catabolism is common among soil-dwelling bacteria.↗
（土壌細菌ではD-アミノ酸の異化代謝が広くみられる）
Microbes and Environments 31: 165–168 (2016).
PubMed: 27169790原著論文
Distribution and evolution of the serine/aspartate racemase family in invertebrates.↗
（無脊椎動物におけるセリン／アスパラギン酸ラセマーゼファミリーの分布と進化）
Amino Acids 48: 387–402 (2016).
DOI: 10.1007/s00726-015-2092-0原著論文
Arginine kinases from the marine feather star Tropiometra afra macrodiscus: The first finding of a prenylation signal sequence in metazoan phosphagen kinases.
（オオウミシダのアルギニンキナーゼ―後生動物ホスファゲンキナーゼで初めて見いだされたプレニル化シグナル配列）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B 187: 55–61 (2015).
原著論文
Two arginine kinases of Tetrahymena pyriformis: Characterization and localization.↗
（Tetrahymena pyriformis の2種類のアルギニンキナーゼ―酵素特性と細胞内局在）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B 171: 34–41 (2014).
PubMed: 24726623原著論文
Phosphagen kinase in Schistosoma japonicum: II. Determination of amino acid residues essential for substrate catalysis using site-directed mutagenesis.↗
（日本住血吸虫ホスファゲンキナーゼII―部位特異的変異導入による触媒に必須なアミノ酸残基の同定）
Molecular and Biochemical Parasitology 194: 56–63 (2014).
PubMed: 24815317原著論文
The role of Y84 on domain 1 and Y87 on domain 2 of Paragonimus westermani taurocyamine kinase: Insights on the substrate binding mechanism of a trematode phosphagen kinase.↗
（ウェステルマン肺吸虫タウロシアミンキナーゼのドメイン1のTyr84およびドメイン2のTyr87の役割―吸虫ホスファゲンキナーゼの基質結合機構）
Experimental Parasitology 135: 695–700 (2013).
PubMed: 24184078原著論文
Complete mitochondrial genomes of the Japanese pink coral (Corallium elatius) and the Mediterranean red coral (Corallium rubrum): A reevaluation of the phylogeny of the family Coralliidae based on molecular data.↗
（モモイロサンゴおよび地中海産ベニサンゴの完全ミトコンドリアゲノム―分子データに基づくCoralliidae科の系統の再検討）
Comparative Biochemistry and Physiology Part D 8: 209–219 (2013).
PubMed: 23792378原著論文
Gene structure of the two-domain taurocyamine kinase from Paragonimus westermani: Evidence for a distinct lineage of trematode phosphagen kinases.↗
（ウェステルマン肺吸虫2ドメイン型タウロシアミンキナーゼの遺伝子構造―吸虫ホスファゲンキナーゼが独立した系統を形成する証拠）
FEBS Letters 587: 2278–2283 (2013).
PubMed: 23751729原著論文
Characterization and origin of bacterial arginine kinases.↗
（細菌アルギニンキナーゼの特性と起源）
International Journal of Biological Macromolecules 57: 273–277 (2013).
PubMed: 23523720原著論文
A novel taurocyamine kinase found in the protist Phytophthora infestans.↗
（原生生物ジャガイモ疫病菌 Phytophthora infestans に見いだされた新規タウロシアミンキナーゼ）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B 165: 42–48 (2013).
PubMed: 23499944原著論文
Phosphagen kinase in Schistosoma japonicum: characterization of its enzymatic properties and determination of its gene structure.↗
（日本住血吸虫ホスファゲンキナーゼの酵素特性と遺伝子構造）
Molecular and Biochemical Parasitology 188: 91–98 (2013).
PubMed: 23603791原著論文
Molecular and catalytic properties of an arginine kinase from the nematode Ascaris suum.
（線形動物ブタ回虫のアルギニンキナーゼの分子特性および触媒特性）
Journal of Helminthology 86: 276–286 (2012).
原著論文
Cold-adapted features of arginine kinase from the deep-sea clam Calyptogena kaikoi.
（深海性カイコウシロウリガイ・アルギニンキナーゼの低温適応特性）
Marine Biotechnology 14: 294–303 (2012).
原著論文
A diverse array of creatine kinase and arginine kinase isoform genes is present in the starlet sea anemone Nematostella vectensis, a cnidarian model system for studying developmental evolution.↗
（発生進化研究のモデル刺胞動物 Nematostella vectensis に存在する多様なクレアチンキナーゼおよびアルギニンキナーゼアイソフォーム遺伝子）
Gene 497: 214–227 (2012).
PubMed: 22305986原著論文
Molecular characterization of a cDNA-derived phosphagen kinases from Biomphalaria glabrata, the intermediate host of Schistosoma mansoni.
（マンソン住血吸虫の中間宿主 Biomphalaria glabrata のホスファゲンキナーゼの分子特性）
Medical Entomology and Zoology 62: 1–11 (2011).
原著論文
Complete mitochondrial genomes of two Japanese precious corals, Paracorallium japonicum and Corallium konojoi (Cnidaria, Octocorallia, Coralliidae): Notable differences in gene arrangement.↗
（日本産宝石サンゴ、アカサンゴおよびシロサンゴの完全ミトコンドリアゲノム―遺伝子配置の顕著な相違）
Gene 476: 27–37 (2011).
PubMed: 21310221原著論文
Arginine kinase from the tardigrade, Macrobiotus occidentalis. Molecular cloning, phylogenetic analysis and enzymatic properties.
（緩歩動物 Macrobiotus occidentalis のアルギニンキナーゼ―分子クローニング、系統解析および酵素学的性質）
Zoological Science 27: 796–803 (2010).
原著論文
Identification of the key amino acid residues in Sabellastarte arginine kinase for distinguishing chiral guanidino substrates (D- and L-arginine).
（ケヤリ・アルギニンキナーゼにおけるD-およびL-アルギニンの識別に重要なアミノ酸残基の同定）
Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 64: 75–80 (2010).
原著論文
Molecular characterization and kinetic properties of a novel two-domain taurocyamine kinase from the lung fluke Paragonimus westermani.↗
（ウェステルマン肺吸虫の新規2ドメイン型タウロシアミンキナーゼの分子特性と反応速度論的性質）
FEBS Letters 583: 2218–2224 (2009).
PubMed: 19500582原著論文
The role of Arg-96 in Danio rerio creatine kinase in substrate recognition and active center configuration.↗
（ゼブラフィッシュ・クレアチンキナーゼの基質認識と活性中心構造におけるArg96の役割）
International Journal of Biological Macromolecules 44: 413–418 (2009).
PubMed: 19428475原著論文
A novel arginine kinase from the shrimp Neocaridina denticulata: the fourth arginine kinase gene lineage.↗
（ミナミヌマエビの新規アルギニンキナーゼ―第4のアルギニンキナーゼ遺伝子系統）
Gene 437: 80–87 (2009).
PubMed: 19268694原著論文
Evolution of the diverse array of phosphagen systems present in annelids.↗
（環形動物にみられる多様なホスファゲン系の進化）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B 152: 60–66 (2009).
PubMed: 18852060原著論文
Development of a highly sensitive IgG-ELISA based on recombinant arginine kinase of Toxocara canis for serodiagnosis of visceral larva migrans in the murine model.↗
（組換えイヌ回虫アルギニンキナーゼを用いた内臓幼虫移行症血清診断用高感度IgG-ELISAの開発）
Parasitology Research 103: 853–858 (2008).
PubMed: 18575890原著論文
Two-domain arginine kinase from the deep-sea clam Calyptogena kaikoi—Evidence of two active domains.↗
（深海性カイコウシロウリガイの2ドメイン型アルギニンキナーゼ―両ドメインが触媒活性をもつ証拠）
Comparative Biochemistry and Physiology Part B 151: 176–182 (2008).
DOI: 10.1016/j.cbpb.2008.06.012原著論文
Cytoplasmic and mitochondrial creatine kinases from the skeletal muscle of sperm whale (Physeter macrocephalus). Molecular cloning and enzyme characterization.↗
（マッコウクジラ骨格筋由来の細胞質型およびミトコンドリア型クレアチンキナーゼの分子クローニングと酵素機能解析）
The Protein Journal 27: 43–49 (2008).
PubMed: 17805948原著論文
Evolution of the cytoplasmic and mitochondrial phosphagen kinases unique to annelid groups.
（環形動物に特有な細胞質型およびミトコンドリア型ホスファゲンキナーゼの進化）
Journal of Molecular Evolution 65: 616–625 (2007).
原著論文
Toxocara canis: molecular cloning, characterization, expression and comparison of the kinetics of cDNA-derived arginine kinase.↗
（イヌ回虫 Toxocara canis アルギニンキナーゼのcDNAクローニング、発現および酵素機能解析）
Experimental Parasitology 117: 124–132 (2007).
DOI: 10.1016/j.exppara.2007.03.015原著論文
A novel arginine kinase with substrate specificity towards D-arginine.↗
（D-アルギニンに基質特異性を示す新規アルギニンキナーゼ）
The Protein Journal 26: 281–291 (2007).
DOI: 10.1007/s10930-007-9070-7原著論文
Evolution of the arginine kinase gene family.↗
（アルギニンキナーゼ遺伝子ファミリーの進化）
Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics 1: 209–218 (2006).
DOI: 10.1016/j.cbd.2005.10.007原著論文
Comparison of kinetic constants of creatine kinase isoforms.↗
（クレアチンキナーゼアイソフォームの反応速度定数の比較）
International Journal of Biological Macromolecules 38: 83–88 (2006).
PubMed: 16451808原著論文
Hypotaurocyamine kinase evolved from a gene for arginine kinase.↗
（ハイポタウロシアミンキナーゼはアルギニンキナーゼ遺伝子から進化した）
FEBS Letters 579: 6756–6762 (2005).
DOI: 10.1016/j.febslet.2005.11.006原著論文
Phosphagen kinase of the giant tubeworm Riftia pachyptila. Cloning and expression of cytoplasmic and mitochondrial isoforms of taurocyamine kinase.↗
（ジャイアントチューブワーム Riftia pachyptila のホスファゲンキナーゼ―細胞質型およびミトコンドリア型タウロシアミンキナーゼのクローニングと発現）
International Journal of Biological Macromolecules 37: 54–60 (2005).
DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2005.08.009原著論文
Origin and properties of cytoplasmic and mitochondrial isoforms of taurocyamine kinase.↗
（細胞質型およびミトコンドリア型タウロシアミンキナーゼの起源と性質）
The FEBS Journal 272: 3521–3530 (2005).
DOI: 10.1111/j.1742-4658.2005.04767.x原著論文
Preparation of artificial 2-, 3-, 4- and 8-domain myoglobins and comparison of their autoxidation rates.↗
（人工2、3、4および8ドメイン型ミオグロビンの作製と自動酸化速度の比較）
FEBS Letters 574: 203–207 (2004).
DOI: 10.1016/j.febslet.2004.08.028原著論文
Evolution and divergence of the genes for cytoplasmic, mitochondrial, and flagellar creatine kinases.↗
（細胞質型、ミトコンドリア型および鞭毛型クレアチンキナーゼ遺伝子の進化と分岐）
Journal of Molecular Evolution 59: 218–226 (2004).
DOI: 10.1007/s00239-004-2615-x原著論文
Elements of the major myofibrillar binding peptide motif are present in the earliest of true muscle type creatine kinases.↗
（主要な筋原線維結合ペプチドモチーフの構成要素は初期の筋型クレアチンキナーゼにも存在する）
The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 36: 785–794 (2004).
DOI: 10.1016/j.biocel.2003.08.011原著論文
Molecular cloning and characterization of a novel glutathione S-transferase gene induced by light stimulation in the protozoan Blepharisma japonicum.↗
（光刺激によって誘導される原生動物ブレファリスマの新規グルタチオンS-トランスフェラーゼ遺伝子の単離と解析）
FEMS Microbiology Letters 231: 185–189 (2004).
PubMed: 14987763原著論文
Role of amino acid residues on the GS region of Stichopus arginine kinase and Danio creatine kinase.↗
（ナマコ・アルギニンキナーゼおよびゼブラフィッシュ・クレアチンキナーゼのGS領域におけるアミノ酸残基の役割）
The Protein Journal 23(1): 53–64 (2004).
DOI: 10.1023/B:JOPC.0000016258.55991.8A原著論文
Unique evolution of bivalvia arginine kinases.↗
（二枚貝アルギニンキナーゼの特異な進化）
Cellular and Molecular Life Sciences 61(1): 110–117 (2004).
DOI: 10.1007/s00018-003-3384-1原著論文
Comparison of the sequences of Turbo and Sulculus indoleamine dioxygenase-like myoglobin genes.↗
（サザエおよびトコブシのインドールアミンジオキシゲナーゼ様ミオグロビン遺伝子の配列比較）
Gene 308: 89–94 (2003).
DOI: 10.1016/S0378-1119(03)00467-0原著論文
Kinetic properties and structural characteristics of an unusual two-domain arginine kinase of the clam Corbicula japonica.↗
（ヤマトシジミの特異な2ドメイン型アルギニンキナーゼの反応速度論的性質と構造的特徴）
FEBS Letters 533(1–3): 95–98 (2003).
DOI: 10.1016/S0014-5793(02)03765-1原著論文
Two-domain arginine kinases from the clams Solen strictus and Corbicula japonica. Exceptional amino acid replacement of the functionally important D62 by G.↗
（二枚貝マテガイおよびヤマトシジミの2ドメイン型アルギニンキナーゼ―機能的に重要なAsp62のGlyへの特異な置換）
The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 34(10): 1221–1229 (2002).
DOI: 10.1016/S1357-2725(02)00032-0EDUCATION & CAREERS
卒業研究・修士研究と卒業後の進路
研究テーマは、研究室の継続課題と本人の関心を踏まえて相談しながら決定します。以下はテーマと進路の例です。
- 対馬で見つかったカワウソの分子系統解析
- プラナリアに存在するアミノ酸ラセマーゼ遺伝子の探索
- カメムシのアラニンラセマーゼの酵素機能解析
- アラニンラセマーゼ遺伝子の分布と進化に関する研究
- バクテリアに存在するアミノ酸ラセマーゼの多様性
- 植物に存在するD-アミノ酸アミノ基転移酵素に関する研究
- 哺乳類に存在するセリンラセマーゼの分布と機能
卒業生・修了生の進路例
研究で身につけた考え方と技術を、さまざまな分野で生かしています。
学部卒
公務員、教員、食品会社、JA、銀行、製造業など
修士課程修了
公務員、教員、製薬会社、食品会社、試薬・機器メーカーなど
メンバー
宇田 幸司
准教授 / UDA Kouji
- 修士2年
- 3名
- 学部4年
- 4名
担当科目
- 比較生化学
- 代謝生理学
- タンパク質化学
- 比較生化学実験
研究室見学・進学相談
研究室に興味のある方へ
卒業研究の配属、大学院進学、編入学を検討し、本研究室の研究に興味のある方は、研究室見学や研究テーマについて気軽にご相談ください。学内・学外を問わず受け付けています。
k-uda★kochi-u.ac.jp
★を@に置き換えてください。