淨住 大慈 Daiji Kiyozumi

自己紹介 / Personal Data

淨住 大慈 Daiji Kiyozumi

名前
Name
淨住 大慈
Daiji Kiyozumi
誕生年
Year of Birth
1973
職名・学年
Job Title
特任助教
Assistant Professor
連絡先
Contact
kiyozumi(a)biken.osaka-u.ac.jp
TEL: +81-6-6879-4467
FAX: +81-6-6879-8376
大阪大学研究者総覧
Researcher's DB of Osaka University
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趣味・特技 / What I Like

猫(オリエンタルショートヘア♂) / 音楽(バッハから電波ソングまで、浅い) / 世界史・科学技術史・音楽史などの読書 / 推し事(在宅勤務中)

研究テーマ / Research Interests

細胞外環境による多細胞システムの制御

私たちの体がさまざまな生理機能を発揮できるのは、細胞や組織が相互作用することによって単なる細胞の集合体以上の高度に組織化された器官を構築しているからです.この細胞の組織化で中心的な役割を担っているのが細胞外に分泌される因子によるシグナル伝達であり、初期胚発生、器官形成、臓器恒常性の維持、生殖にいたるまで、ライフステージ全般にわたって重要な役割を果たしています。このような分泌因子・さらには分泌因子が機能する細胞外環境そのものの発生学的・生理学的な役割を様々なアプローチで研究しています.これまでに20以上の因子を解析し、分泌因子やそれによって構築される細胞外環境が担う重要な生理機能を多く明らかにしています.主な研究成果は以下の通りです:

  1. 器官形成を制御する分泌因子を探索し、新規な細胞外マトリックス分子QBRICKを同定しました.QBRICKが上皮間充織相互作用の制御を通じて腎臓をはじめさまざまな器官の形成に必須の役割を果たしており、その機能不全がヒト多臓器発生不全症候群であるFraser症候群(OMIM #219000)の発症機序であることを明らかにしました(Kiyozumi et al., J Cell Biol. 2012; Kiyozumi et al., PNAS, 2006など).
  2. 細胞外マトリックスについての発生学的な成果と技術を幹細胞生物学へ展開しました.基底膜成分ラミニンの活性機序を明らかにし、ラミニン不活性化マウスの作製に成功しました(Kiyozumi et al., Life Sci. Alliance, 2018).このマウスを用いた解析により、生体中のラミニンが胎盤の栄養膜幹細胞や脳の神経幹細胞など組織幹細胞のニッチ因子として機能していることを解明しました(Kiyozumi et al., Life Sci. Alliance, 2020).
  3. ウイルスベクターを用いた遺伝子導入や最新のゲノム編集技術を取り入れ、新たに生殖能力を制御する分泌因子を個体レベルで集中的にスクリーニングしました.その結果、精巣から分泌されるタンパク質NELL2がルミクリンという新規な分泌機序で機能し、精巣上体の分化と雄の妊孕性に必須の役割を担っていることを明らかにしました(Kiyozumi et al., Science, 2020).本成果は男性不妊の診断や治療など生殖医療につながる成果として、主要全国紙の紙面および国内外のニュースサイトにて紹介されました.
  4. これら研究を通して作製した遺伝子改変動物(全系統を理研BRCや熊本大CARDなどに寄託しています)に加え、細胞外マトリックス分子の生理活性をin vivoで評価する技術も確立し(Kiyozumi et al., Life Sci. Alliance, 2018)、このような独自の研究リソースも活用しながら国内外の研究者と積極的に共同研究を行っています(国内11報、海外6報).

2021-22年度:新学術領域研究「配偶子インテグリティの構築」領域代表:林克彦(九大・医)に公募班(研究テーマ:精子受精能を制御する生殖路管腔環境のデザイン原理)で参加します。
2021-25年度:科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「多細胞システムにおける細胞間相互作用とそのダイナミクス」研究総括:高橋淑子(京大・理)に研究者(兼任)(研究テーマ:ルミクリンによる上皮組織の高次階層制御)で参加します。

キーワード / Keywords

キーワード / Keywords

細胞外環境、分泌因子、ルミクリン、細胞間相互作用、発生、多細胞システム、精子成熟

メッセージ / Messages

ゲノム編集や多能性幹細胞、オルガノイド形成などの技術革新により、従来は困難であった生命現象の人為操作も今日の生命科学では可能となってきました.さらに様々な生体情報の計測技術や情報技術が融合することで、私たちが手にすることのできるデータは飛躍的に増大しています.このように大きな変革が急速に進行していく中にあって、溢れるデータを前にそこにどのような科学的・社会的価値を見出し発信していくのか、大学や研究者にはそのことがこれまで以上に問われる時代になってきたとも言えます.

学術の意義や動機を何に求めるのかは時代や社会状況とともに変わっていきますが、先端研究を実現していく上で先人たちの築いた学術的基礎がいかに重要な役割を果たしているのかについては異論はないでしょう.私自身これまで個体レベルでの解析を重視してきましたが、個体というマクロな視野の研究においても大学や大学院で学んだ生化学や分子生物学といった基礎が自分の科学的考察のよりどころとなっていることを改めて感じています.

科学技術が加速度的に進展する今日の世界において、より優れた生命科学研究の担い手たるには何を身につければよいのでしょうか.正解はありませんが、私自身は、先端の科学や技術の骨子を自分の力で読み解くことのできる体系的基礎体力、これを基礎として自分で考え研究をプランし展開していく実行力、研究成果を社会の中に位置づけ新しい価値提案を世界へと送り出す発信力、この三つの力を大切にしています.

論文 / Publications

【原著論文】

  1. Kiyozumi, D., Yaguchi, S., Yaguchi J., Sekiguchi,K. 2021. Human disease-associated extracellular matrix orthologs ECM3 and QBRICK regulate primary mesenchymal cell migration in sea urchin embryos. Exp Anim. 70,378-386. doi: 10.1538/expanim.21-0001. 
  2. Kiyozumi, D., Noda T, Yamaguchi R, Tobita T, Matsumura T, Shimada K, Kodani M, Kohda T, Fujihara Y, Ozawa M, Yu Z, Miklossy G, Bohren KM, Horie M, Okabe M, Matzuk MM, Ikawa M. 2020. NELL2-mediated lumicrine signaling through OVCH2 is required for male fertility. Science. 368, 1132-1135. doi: 10.1126/science.aay5134
  3. Kiyozumi, D., Nakano I, Sato-Nishiuchi R, Tanaka S, Sekiguchi K. 2020. Laminin is the ECM niche for trophoblast stem cells. Life Sci Alliance. 3, e201900515. doi: 10.26508/lsa.201900515
  4. Kiyozumi, D., Mori M, Kodani M, Ikawa M. 2020. Genetic mutation of Frem3 does not cause Fraser syndrome in mice. Exp Anim. 69, 104-109. doi: 10.1538/expanim.19-0088
  5. Abbasi F, Kodani M, Emori C, Kiyozumi, D., Mori M, Fujihara Y, Ikawa M. 2020. CRISPR/Cas9-Mediated Genome Editing Reveals Oosp Family Genes are Dispensable for Female Fertility in Mice. Cells. 9. 821. doi: 10.3390/cells9040821. 
  6. Lu Y, Oura S, Matsumura T, Oji A, Sakurai N, Fujihara Y, Shimada K, Miyata H, Tobita T, Noda T, Castaneda JM, Kiyozumi, D., Zhang Q, Larasati T, Young SAM, Kodani M, Huddleston CA, Robertson MJ, Coarfa C, Isotani A, Aitken RJ, Okabe M, Matzuk MM, Garcia TX, Ikawa M. 2019. CRISPR/Cas9-mediated genome editing reveals 30 testis-enriched genes dispensable for male fertility in mice. Biol Reprod. 101, 501-511. doi: 10.1093/biolre/ioz103
  7. Tobita T, Kiyozumi, D., Muto M, Noda T, Ikawa M. 2019. Lvrn expression is not critical for mouse placentation. J Reprod Dev. 65, 239-244. doi: 10.1262/jrd.2018-157
  8. Sato Y, Kiyozumi, D., Futaki S, Nakano I, Shimono C, Kaneko N, Ikawa M, Okabe M, Sawamoto K, Sekiguchi K. 2019. Ventricular-subventricular zone fractones are speckled basement membranes that function as a neural stem cell niche. Mol Biol Cell. 30, 56-68. doi: 10.1091/mbc.E18-05-0286.
  9. Kiyozumi, D., Taniguchi, Y., Nakano, I., Toga, J., Yagi, E., Hasuwa, H., Ikawa, M., Sekiguchi, K., 2018. Laminin γ1 C-terminal Glu-to-Gln mutation induces early post-implantation lethality. Life Science Alliance, 1, e201800064, doi: 10.26508/lsa.201800064
  10. Muto, M., Fujihara, Y., Tobita, T., Kiyozumi, D., Ikawa, M., 2016. Lentiviral Vector-Mediated Complementation Restored Fetal Viability but Not Placental Hyperplasia in Plac1-Deficient Mice. Biol. Reprod. 94, 6. doi:10.1095/biolreprod.115.133454
  11. Miyata, H., Castaneda, J.M., Fujihara, Y., Yu, Z., Archambeault, D.R., Isotani, A., Kiyozumi, D., Kriseman, M.L., Mashiko, D., Matsumura, T., Matzuk, R.M., Mori, M., Noda, T., Oji, A., Okabe, M., Prunskaite-Hyyrylainen, R., Ramirez-Solis, R., Satouh, Y., Zhang, Q., Ikawa, M., Matzuk, M.M., 2016. Genome engineering uncovers 54 evolutionarily conserved and testis-enriched genes that are not required for male fertility in mice. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 113, 7704-10. doi:10.1073/pnas.1608458113
  12. Jeong, S.-J., Luo, R., Singer, K., Giera, S., Kreidberg, J., Kiyozumi, D., Shimono, C., Sekiguchi, K., Piao, X., 2013. GPR56 Functions Together with α3β1 Integrin in Regulating Cerebral Cortical Development. PLoS One 8, e68781. doi:10.1371/journal.pone.0068781
  13. Sato-Nishiuchi, R., Nakano, I., Ozawa, A., Sato, Y., Takeichi, M., Kiyozumi, D., Yamazaki, K., Yasunaga, T., Futaki, S., Sekiguchi, K., 2012. Polydom/SVEP1 is a ligand for integrin α9β1. J. Biol. Chem. 287, 25615-30. doi:10.1074/jbc.M112.355016
  14. Kiyozumi, D., Takeichi, M., Nakano, I., Sato, Y., Fukuda, T., Sekiguchi, K., 2012. Basement membrane assembly of the integrin α8β1 ligand nephronectin requires Fraser syndrome-associated proteins. J. Cell Biol. 197, 677-89. doi:10.1083/jcb.201203065
  15. Vissers, L.E.L.M., Cox, T.C., Maga, a M., Short, K.M., Wiradjaja, F., Janssen, I.M., Jehee, F., Bertola, D., Liu, J., Yagnik, G., Sekiguchi, K., Kiyozumi, D., van Bokhoven, H., Marcelis, C., Cunningham, M.L., Anderson, P.J., Boyadjiev, S. a, Passos-Bueno, M.R., Veltman, J. a, Smyth, I., Buckley, M.F., Roscioli, T., 2011. Heterozygous mutations of FREM1 are associated with an increased risk of isolated metopic craniosynostosis in humans and mice. PLoS Genet. 7, e1002278. doi:10.1371/journal.pgen.1002278
  16. Kiyozumi, D., Osada, A., Sugimoto, N., Weber, C.N., Ono, Y., Imai, T., Okada, A., Sekiguchi, K., 2011. Identification of genes expressed during hair follicle induction. J. Dermatol. 38, 674-9. doi:10.1111/j.1346-8138.2010.01050.x
  17. Kiyozumi, D., Nakano, I., Takahashi, K.L., Hojo, H., Aoyama, H., Sekiguchi, K., 2011. Fused pulmonary lobes is a rat model of human Fraser syndrome. Biochem. Biophys. Res. Commun. 411, 440-4. doi:10.1016/j.bbrc.2011.06.174
  18. Manabe, R. -i., Tsutsui, K., Yamada, T., Kimura, M., Nakano, I., Shimono, C., Sanzen, N., Furutani, Y., Fukuda, T., Oguri, Y., Shimamoto, K., Kiyozumi, D., Sato, Y., Sado, Y., Senoo, H., Yamashina, S., Fukuda, S., Kawai, J., Sugiura, N., Kimata, K., Hayashizaki, Y., Sekiguchi, K., 2008. Transcriptome-based systematic identification of extracellular matrix proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 105, 12849-12854. doi:10.1073/pnas.0803640105
  19. Kiyozumi, D., Sugimoto, N., Nakano, I., Sekiguchi, K., 2007. Frem3, a member of the 12 CSPG repeats-containing extracellular matrix protein family, is a basement membrane protein with tissue distribution patterns distinct from those of Fras1, Frem2, and QBRICK/Frem1. Matrix Biol. 26, 456-462.
  20. Kiyozumi, D., Sugimoto, N., Sekiguchi, K., 2006. Breakdown of the reciprocal stabilization of QBRICK/Frem1, Fras1, and Frem2 at the basement membrane provokes Fraser syndrome-like defects. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 11981-11986.
  21. Kiyozumi, D., Osada, A., Sugimoto, N., Weber, C.N., Ono, Y., Imai, T., Okada, A., Sekiguchi, K., 2005. Identification of a novel cell-adhesive protein spatiotemporally expressed in the basement membrane of mouse developing hair follicle. Exp. Cell Res. 306, 9-23. doi:10.1016/j.yexcr.2005.01.020
  22. Osada, A., Kiyozumi, D., Tsutsui, K., Ono, Y., Weber, C.N., Sugimoto, N., Imai, T., Okada, A., Sekiguchi, K., 2005. Expression of MAEG, a novel basement membrane protein, in mouse hair follicle morphogenesis. Exp.Cell Res. 303, 148-159.
  23. Kiyozumi, D., Ishimizu, T., Nakanishi, T., Norioka, S., 2002. Pollen UDP-glucose pyrophosphorylase showing polymorphism well-correlated to the S genotype of Pyrus pyrifolia. Sex. Plant Reprod. 14, 315-323. doi:10.1007/s00497-001-0125-1
  24. Kiyozumi, D., Ishimizu, T., Nakanishi, T., Sakiyama, F., Norioka, S., 1999. Molecular Cloning and Nucleotide Sequencing of a cDNA Encoding UDP-Glucose Pyrophosphorylase of Japanese Pear (Accession No. AB013353). Plant Physiol. 119, 364.

【総説】

  1. 淨住大慈、伊川正人.  新規なシグナル伝達システム「ルミクライン」による雄性生殖路の機能と妊孕性の制御. 実験医学  第38巻18号 3132-3135. 2020年
  2. 淨住大慈、伊川正人. 精子が「一人前」になる仕組み – 「ルミクライン因子」が司る精子成熟の分子メカニズムに迫る. academist Journal 2020年10月15日 https://academist-cf.com/journal/?p=14679
  3. 淨住大慈. 精子が受精能をもつための鍵分子を発見! 化学 2020年8月号(75巻)page 75.
  4. Tobita, T., Kiyozumi, D., Ikawa, M., 2017. Placenta-specific gene manipulation using lentiviral vector and its application. Placenta 1-7. doi:10.1016/j.placenta.2017.09.012
  5. Kiyozumi, D., Sato-Nishiuchi, R., Sekiguchi, K., 2014. In situ detection of integrin ligands. Curr. Protoc. Cell Biol. 65, 10.19.1-10.19.17. doi:10.1002/0471143030.cb1019s65
  6. 淨住大慈、関口清俊. 基底膜のカスタマイゼーションとその器官形成における役割. THE LUNG perspectives 第15巻3号 336-340. 2007年
  7. 淨住大慈、関口清俊. 最適化された細胞外環境を提供する細胞外マトリックス. 実験医学 第23巻1号 52-57. 2005年