2022/10/01 更新

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アキヤマ カズヒロ
秋山 和広
所属
附属機関・学校 高等学院
職名
教諭

学歴

  • 2021年04月
    -
    2022年03月

    早稲田大学大学院   人間科学研究科   人間科学専攻 教育臨床コース  

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    東京大学大学院   農学生命科学研究科   応用生命工学専攻  

  • 2012年04月
    -
    2014年03月

    東京大学大学院   農学生命科学研究科   応用生命工学専攻  

  • 2008年04月
    -
    2012年03月

    九州大学   理学部   生物学科  

学位

  • 2012年03月   九州大学   理学学士

  • 2014年03月   東京大学   農学修士

  • 2022年03月   早稲田大学   実践人間科学修士

経歴

  • 2017年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   高等学院   教諭

  • 2015年04月
    -
    2017年03月

    日本学術振興会   特別研究員

所属学協会

  •  
     
     

    東京都生物教育研究会

  •  
     
     

    日本バイオインフォマティクス学会

  •  
     
     

    日本教育心理学会

  •  
     
     

    日本理科教育学会

  •  
     
     

    日本バイオ技術教育学会

  •  
     
     

    日本生物教育学会

  •  
     
     

    日本科学教育学会

  •  
     
     

    日本生化学会

  •  
     
     

    日本分子生物学会

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研究分野

  • 科学教育

  • ゲノム生物学

  • 分子生物学

  • 教育工学

  • 教育心理学

論文

  • 高校生を対象とした心理教育プログラムの効果検証

    秋山和広

    人間科学研究   35 ( 1 ) 207 - 207  2022年03月

  • 生体電位測定の高校生物教材化 ICT教材としての活用

    秋山和広

    日本理科教育学会 第71回 全国大会発表論文集   ( 19 ) 221 - 221  2021年09月

  • 遺伝子検査法の高校生物実験教材化とその効果

    秋山和広

    日本理科教育学会 第70回 全国大会発表論文集   ( 18 ) 367 - 367  2020年09月

  • Biopotential Measurement of Plant Leaves with Ultra-light and Flexible Conductive Polymer Nanosheets

    Hiroaki Taniguchi, Kazuhiro Akiyama, Toshinori Fujie

    Bulletin of the Chemical Society of Japan   93 ( 8 ) 1007 - 1013  2020年06月  [査読有り]

    DOI

  • Dissecting the functions of NIPBL using genome editing: The importance of the N-terminus of NIPBL in transcriptional regulation

    Kosuke Izumi, Kazuhiro Akiyama, Katsunori Fujiki, Koji Masuda, Ryuichiro Nakato, Aiko Otsubo, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige

    bioRxiv    2019年05月  [査読有り]

    DOI

  • Exome Sequencing Identification of EP300 Mutation in a Proband with Coloboma and Imperforate Anus: Possible Expansion of the Phenotypic Spectrum of Rubinstein-Taybi Syndrome.

    Koji Masuda, Kazuhiro Akiyama, Michiko Arakawa, Eriko Nishi, Noritaka Kitazawa, Tsukasa Higuchi, Yuki Katou, Katsuhiko Shirahige, Kosuke Izumi

    Molecular syndromology   6 ( 2 ) 99 - 103  2015年07月  [査読有り]  [国際誌]

     概要を見る

    Rubinstein-Taybi syndrome (RSTS) is a multisystem developmental disorder characterized by facial dysmorphisms, broad thumbs and halluces, growth retardation, and intellectual disability. In about 8% of RSTS cases, mutations are found in EP300. Previously, the EP300 mutation has been shown to cause the highly variable RSTS phenotype. Using exome sequencing, we identified a de novo EP300 frameshift mutation in a proband with coloboma, facial asymmetry and imperforate anus with minimal RSTS features. Previous molecular studies have demonstrated the importance of EP300 in oculogenesis, supporting the possibility that EP300 mutation may cause ocular coloboma. Since a wide phenotypic spectrum is well known in EP300-associated RSTS cases, the atypical phenotype identified in our proband may be an example of rare manifestations of RSTS.

    DOI PubMed

  • Esco1 Acetylates Cohesin via a Mechanism Different from That of Esco2

    Masashi Minamino, Mai Ishibashi, Ryuichiro Nakato, Kazuhiro Akiyama, Hiroshi Tanaka, Yuki Kato, Lumi Negishi, Toru Hirota, Takashi Sutani, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige

    CURRENT BIOLOGY   25 ( 13 ) 1694 - 1706  2015年06月  [査読有り]

     概要を見る

    Sister chromatid cohesion is mediated by cohesin and is essential for accurate chromosome segregation. The cohesin subunits SMC1, SMC3, and Rad21 form a tripartite ring within which sister chromatids are thought to be entrapped. This event requires the acetylation of SMC3 and the association of sororin with cohesin by the acetyltransferases Esco1 and Esco2 in humans, but the functional mechanisms of these acetyltransferases remain elusive. Here, we showed that Esco1 requires Pds5, a cohesin regulatory subunit bound to Rad21, to form cohesion via SMC3 acetylation and the stabilization of the chromatin association of sororin, whereas Esco2 function was not affected by Pds5 depletion. Consistent with the functional link between Esco1 and Pds5, Pds5 interacted exclusively with Esco1, and this interaction was dependent on a unique and conserved Esco1 domain. Crucially, this interaction was essential for SMC3 acetylation and sister chromatid cohesion. Esco1 localized to cohesin localization sites on chromosomes throughout interphase in a manner that required the Esco1-Pds5 interaction, and it could acetylate SMC3 before and after DNA replication. These results indicate that Esco1 acetylates SMC3 via a mechanism different from that of Esco2. We propose that, by interacting with a unique domain of Esco1, Pds5 recruits Esco1 to chromatin-bound cohesin complexes to form cohesion. Furthermore, Esco1 acetylates SMC3 independently of DNA replication.

    DOI

  • Identification of non-Ser/Thr-Pro consensus motifs for Cdk1 and their roles in mitotic regulation of C2H2 zinc finger proteins and Ect2

    Kazuhiro Suzuki, Kosuke Sako, Kazuhiro Akiyama, Michitaka Isoda, Chiharu Senoo, Nobushige Nakajo, Noriyuki Sagata

    SCIENTIFIC REPORTS   5  2015年01月  [査読有り]

     概要を見る

    The cyclin B-dependent protein kinase Cdk1 is a master regulator of mitosis and phosphorylates numerous proteins on the minimal consensus motif Ser/Thr-Pro (S/T-P). At least in several proteins, however, not well-defined motifs lacking a Pro in the + 1 position, referred herein to as non-S/T-P motifs, have been shown to be phosphorylated by Cdk1. Here we show that non-S/T-P motifs in fact form consensus sequences for Cdk1 and probably play roles in mitotic regulation of physiologically important proteins. First, we show, by in vitro kinase assays, that previously identified non-S/T-P motifs all harbour one or more C-terminal Arg/Lys residues essential for their phosphorylation by Cdk1. Second, using Arg/Lys-scanning oriented peptide libraries, we demonstrate that Cdk1 phosphorylates a minimal sequence S/T-X-X-R/K and more favorable sequences (P)-X-S/T-X-[ R/K](2-5) as its non-S/T-P consensus motifs. Third, on the basis of these results, we find that highly conserved linkers (typically, T-G-E-K-P) of C2H2 zinc finger proteins and a nuclear localization signal-containing sequence (matching P-X-S-X-[R/K](5)) of the cytokinesis regulator Ect2 are inhibitorily phosphorylated by Cdk1, well accounting for the known mitotic regulation and function of the respective proteins. We suggest that non-S/T-P Cdk1 consensus motifs identified here may function to regulate many other proteins during mitosis.

    DOI

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書籍等出版物

  • 自分の口腔内上皮細胞からの遺伝子分析 ─アルコールパッチテストと組み合わせての理解

    秋山和広

    生物の科学 遺伝(株式会社エヌ・ティー・エス)  2021年01月 ISBN: 9784860436964

  • コヒーシン,コヒーシンローダーと転写制御

    坂東優篤, 秋山和広, 白髭克彦

    細胞工学(学研メディカル秀潤社)  2015年10月

Misc

  • 修士論文要旨 : I. 教育臨床コース

    秋山, 和広, 大石, 操, 切替, このみ, 土橋, 明子, 宮下, 圭子

    人間科学研究 = Waseda Journal of Human Sciences   35 ( 1 ) 207 - 211  2022年03月

  • 超軽量・柔軟な導電性ナノシートを用いた植物葉の生体電位測定

    谷口広晃, 秋山和広, 藤枝俊宣

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2021  2021年03月

    J-GLOBAL

  • 遺伝子検査技術を利用した高校生物の教材開発研究

    秋山和広, 池田秀斗

    日本生物教育学会全国大会研究発表要旨集   104th  2020年

    J-GLOBAL

  • 遺伝子検査法の教材化に関する研究

    秋山和広, 池田秀斗, 小長井海翔

    日本生物教育学会全国大会研究発表要旨集   103rd  2019年

    J-GLOBAL

  • PCR法を利用した遺伝子検査法の開発とその教材化

    秋山和広

    日本生物教育学会全国大会研究発表要旨集   102nd  2018年

    J-GLOBAL

  • The analysis of transcriptional regulation by cohesin and its loader with semi-in vitro reconstitution methods

    K. Akiyama, M. Bando, K. Shirahige

    CHROMOSOME RESEARCH   23 ( 2 ) 380 - 380  2015年06月

    研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

  • 染色体研究Update コヒーシン,コヒーシンローダーと転写制御

    坂東優篤, 秋山和広, 白髭克彦

    細胞工学   34 ( 11 )  2015年

    J-GLOBAL

  • 転写調節におけるコヒーシンローダーの機能解析

    坂東優篤, 中戸隆一郎, 秋山和広, 田中博志, 加藤由起, 白髭克彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   37th  2014年

    J-GLOBAL

  • セミインビトロ系を用いたコヒーシン及びコヒーシンローダーによる転写制御機構の解析

    秋山和広, 坂東優篤, 白髭克彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   37th  2014年

    J-GLOBAL

  • Cdk1の非Ser/Thr‐Proコンセンサス配列の同定,及びC2H2 Zinc Fingerタンパク質とEct2の同配列リン酸化による分裂期機能の制御

    鈴木和広, 迫洸佑, 秋山和広, 磯田道孝, 妹尾千春, 中條信成, 佐方功幸

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   37th   1W14-5(1P-0535) (WEB ONLY)  2014年

    J-GLOBAL

  • コヒージョンに機能するコヒーシンの染色体局在の同定

    秋山和広, 坂東優篤, 中戸隆一郎, 白髭克彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   36th  2013年

    J-GLOBAL

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 生体電位測定技術の高校生物ICT教材化に関わる研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 奨励研究

    研究期間:

    2022年04月
    -
    2023年03月
     

    秋山 和広

  • ナノバイオマテリアルを活用した新たな理科教材に関する研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 奨励研究

    研究期間:

    2021年04月
    -
    2022年03月
     

    秋山 和広

  • 高大連携によるナノバイオマテリアルを活用した新たな理科教材に関する研究 ~超軽量・柔軟な導電性高分子ナノシートを用いて植物葉生体電位を測定する教材開発~

    公益財団法人パナソニック教育財団  実践研究助成

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2021年03月
     

  • PCR法を利用した実践的な教材の開発

    公益財団法人 武田科学振興財団  中学校・高等学校理科教育振興助成

    研究期間:

    2018年07月
    -
    2020年03月
     

  • 姉妹染色分体間接着因子コヒーシンによる遺伝子発現制御メカニズムの解明

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費

    研究期間:

    2015年04月
    -
    2017年03月
     

    秋山 和広

     概要を見る

    前年度に引き続き、in vitro及びin vivoの2種類の実験系を利用・応用することで、姉妹染色分体間接着因子コヒーシンによる遺伝子発現制御メカニズムを解明することを目的として研究を継続した。
    まず、in vitroの実験系に関しては、前年度に引き続き、遺伝子発現制御を調べる手法として、1980年代から転写研究に利用されてきた「in vitro pre-initiation complex assembly assay」と「in vitro transcriptional activation assay」の確立と実験プロトコルの改善・検討を主として行った。その結果として、実験系の確立・実験結果の安定化が可能となった。また、これにより、コヒーシン及びコヒーシンローダーが複雑な遺伝子発現制御反応の中でも、特にPausingと呼ばれるRNAポリメラーゼⅡの転写一時停止反応~転写再活性化(転写伸長反応)の段階で転写反応に寄与していることが明らかとなった。
    また、in vivoの実験系に関して、転写伸長阻害剤を加えることで、遺伝子の転写開始点付近にコヒーシンローダーが蓄積することがChIP-seq法により確認された。また、阻害剤を除くと、その蓄積が解消されることも同時に明らかとなった。これにより、in vivoにおいてもin vitroの結果と同様に遺伝子の一時停止反応~転写伸長反応にコヒーシンローダーが寄与する可能性が示唆された。また、コヒーシンローダーが直接的に転写メディエーターや転写伸長複合体と相互作用する可能性を示唆するデータも得られた。
    以上により、コヒーシン及びコヒーシンローダーがRNAポリメラーゼⅡの転写一時停止反応~転写伸長反応の間で機能し、遺伝子の発現制御に寄与していることが以前よりも明確に示すことが可能になったと考えられる。

講演・口頭発表等

  • 生体電位測定の高校生物教材化 ICT教材としての活用

    秋山和広

    日本理科教育学会、第71回全国大会  

    発表年月: 2021年09月

    開催年月:
    2021年09月
    -
     
  • 遺伝子検査法の高校生物実験教材化とその効果〜分子生物学実験を活用して〜

    秋山和広, 池田秀人

    日本理科教育学会、第70回全国大会  

    発表年月: 2020年08月

  • 遺伝子検査技術を利用した高校生物の教材開発研究

    秋山和広, 池田秀斗

    日本生物教育学会、第104回全国大会  

    発表年月: 2020年01月

  • 遺伝子検査法の教材化に関する研究

    秋山和広

    日本生物教育学会、第103回全国大会   (愛知) 

    発表年月: 2019年01月

  • 遺伝子検査技術を用いた新たな教材に関する研究

    秋山和広

    日本生物教育会、第73回全国大会   (山口) 

    発表年月: 2018年08月

  • PCR法を利用した遺伝子検査法の開発とその教材化

    秋山和広

    日本生物教育学会、第102回全国大会   (熊本) 

    発表年月: 2018年01月

  • Mechanism of transcriptome abnormalies in Cornelia de Lange syndrome: Disturbance of transcriptional elongation

    Kazuhiro Akiyama, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige

    第13回国際人類遺伝学会(ICHG2016)   (京都) 

    発表年月: 2016年04月

  • セミインビトロ系を用いたコヒーシン及びコヒーシンローダーによる転写制御メカニズムの解析

    秋山和広

    第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会   (神戸) 

    発表年月: 2015年12月

  • Transcriptional regulation by cohesin and its loader

    Kazuhiro Akiyama, Kosuke Izumi, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige

    Annual meeting of the International Human Epigenome Consortium   (東京) 

    発表年月: 2015年11月

  • The semi-in vitro analysis of transcriptional regulation by cohesin and its loader

    Kazuhiro Akiyama, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige

    SMC proteins : Chromosomal organizers from bacteria to human, EMBO meeting   (ウィーン) 

    発表年月: 2015年05月

  • セミインビトロ系を用いたコヒーシン及びコヒーシンローダーによる転写制御機構の解析

    秋山 和広, 坂東 優篤, 白髭 克彦

    第37回日本分子生物学会年会   (横浜) 

    発表年月: 2014年11月

  • The analysis of transcriptional regulation by cohesin and its loader with semi-in vitro reconstitution methods

    Kazuhiro Akiyama, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige

    The 20th International Chromosome Conference   (カンタベリー) 

    発表年月: 2014年09月

  • Semi-in vitro reconstitution system for the analysis of transcriptional regulation by cohesin and its loader

    秋山 和広, 坂東 優篤, 白髭 克彦

    IIAS Research Conference 2014 Chromatin Decoding   (京都) 

    発表年月: 2014年05月

  • Semi-in vitro reconstitution system for the analysis of transcriptional regulation by cohesin and its loader

    秋山 和広, 坂東 優篤, 白髭 克彦

    第 14 回東京大学生命科学シンポジウム   (東京) 

    発表年月: 2014年04月

  • コヒージョンに機能するコヒーシンの染色体局在の同定

    秋山 和広, 坂東 優篤, 中戸 隆一郎, 白髭 克彦

    第 36 回日本分子生物学会年会   (神戸) 

    発表年月: 2013年12月

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特定課題研究

  • 高大連携によるナノバイオマテリアルを活用した理科実験教材の開発

    2021年  

     概要を見る

    ナノバイオマテリアルの一つであるナノシート電極を利用した実験教材研究及びその授業内導入の前段階として、高校2年生と3年生を対象に筋電位測定装置の作出並びにゲル電極を用いた授業内導入を行い、効果の検証をおこなった。その結果、授業時間内において、生徒による筋電位測定装置の作出が可能になっただけでなく、教育用プログラミング言語scratchを利用した測定用プログラムの作成まで行えることが明らかとなった。また、アンケート調査から生体電位測定技術に対する興味関心の向上や更なる理解を部分的に促進できることが明らかとなり、一部の生徒においては筋電位測定を活用した課題研究を推進するに至った。本研究の成果に関しては、日本理科生物教育学会にて研究発表を行った。

  • 高校生向け森林生態学教材の開発

    2020年  

     概要を見る

    本研究では、高校生自らが森林調査を行い、そこで得られたデータから森林の重要性を学び、地球温暖化をはじめとする環境問題について深く考え、自然環境の保全に繋げられる新たな教材の開発を目的とした。本年度は、事前学習用の実習地周辺の植生と動物種のリスト、二酸化炭素測定方法の説明資料作成を実施した。また、直径割巻尺・超音波測高器と測高竿・成長錐を用いて、樹木の直径・樹高・樹齢を測定した後、樹木の重量・炭素含有量・二酸化炭素吸収量の測定を行う試行実験を行った。一方で、植物細胞の生体膜電位測定からの生理現象を測定する実験系も同時に進めており、上記教材と組み合わせることで、更に発展的な教材開発研究を行いたいと考えている。

  • 分子生物学実験の高校生物教材化

    2020年  

     概要を見る

    昨年度に続き、PCR法を活用した遺伝子検査法の実験教材研究及びその授業内導入を実践し、その効果を検証した。これに加えて、今年度はその導入教材として、生徒の身近にある消毒用エタノールと絆創膏を用いた簡易的なアルコールパッチテストとALDH2の遺伝子検査を組み合わせた教材の作出を更に進めることができた。その結果、授業内導入への簡素化を図ることが可能になっただけでなく、バイオテクノロジーに対する興味関心の向上や更なる理解を促せることが明らかとなった。本成果に関して、日本理科生物教育学会に投稿し、研究発表を行った。また、一般誌「生物の科学 遺伝(2021年1月号)にて、具体的な実験方法や実験時の工夫を紹介としてまとめた。

  • 分子生物学実験の「高校生物」教材化

    2019年  

     概要を見る

    本研究では、高校生を対象として、「DNAやタンパク質を扱う遺伝子検査技術」を座学に留めず、大学などでも比較的に用いられる実験を実習の形で行い、生命倫理観や研究倫理に関する授業を組み合わせることで、高校生にその問題意識や正しい知識を改めて獲得することが可能な教材の作成を行った。現在までに、主に高校2 年生、及び高校3 年生を対象に授業内に組み込み、実験実習の実施を行ってきた。また、課題研究の形で発展的に一部の高校生には研究の指導を行ってきた。その結果、座学と実習を併用すると、座学のみの場合よりも有意に遺伝子検査に関する知識の獲得や問題意識が上昇する傾向も確認された。今後は教材の改善や、より正確なデータを得ることで内容の向上に努めたいと考えている。

  • PCR法を用いた新たな教材開発に関する研究

    2019年  

     概要を見る

    本研究では、昨年に引き続き、PCR法(ポリメラーゼ連鎖反応法)を利用した教材の開発を行った。主に犬を対象とした遺伝疾患を選別し、その原因遺伝子のSNP(一塩基多型)を検出する系を生徒と共に作成した。その結果、犬の高尿酸尿症と進行性網膜萎縮症の他、複数の遺伝子の変異を検出可能な実験系の構築を行うことが可能となった。本研究の継続により、課題研究のテーマとして遺伝子関連の題材を行う生徒が一定数現れるようになり、ある程度の教育的効果が見受けられた。更に、本教材を応用して、生命倫理観の育成に関わる教材作成を現在試みている。

  • ペットを対象とした遺伝子検査法の開発とその教材化に関する研究

    2018年  

     概要を見る

    本研究では、高等学校の『生物』の教科書で扱われているPCR法(ポリメラーゼ連鎖反応法)に関する新たな教材開発を行った。方法としては、高校生にとって身近なペット(犬)に着目し、そのSNP(一塩基多型)の有無の検出を行うことで遺伝疾患の罹患率を調べるものである。その結果、犬の高尿酸尿症と進行性網膜萎縮症の発症に係る遺伝子の変異を検出可能な実験系の構築を行うことが可能となった。本研究を継続した結果、現在も指導した高校生が課題研究を進めており、一定の教育的効果が見受けられた。今後も更なる教材化を図りたいと考えている。

  • PCR法を利用したペットを対象とした遺伝子検査法の開発とその教材化に関する研究

    2018年  

     概要を見る

    高等学校の『生物』バイオテクノロジー分野で扱うPCR法(ポリメラーゼ連鎖反応法)の新たな教材開発を行った。方法としては、高校生にとって身近なペット(犬)に着目し、そのSNP(一塩基多型)の有無の検出を行った。その結果、犬の進行性網膜萎縮症の発症に係る遺伝子の変異をPCR法のみで検出可能な実験系の構築を行うことが可能となった。昨年度より、本研究を継続した結果、指導した高校生が課題研究を進めている。今後も更なる教材化を図りたいと考えている。

  • ペットの生活習慣病予防を目指した遺伝子診断法の開発とその教材化に関する研究

    2017年  

     概要を見る

    本研究では、高等学校の『生物』で扱うPCR法(ポリメラーゼ連鎖反応法)を利用して、高校生が遺伝子変異の有無を自らの手で検証可能な教材の開発を行った。検出用サンプルに関して、高校生にとって比較的身近なペット(犬)に着目し、教材化を図った。その結果、犬の高尿酸血症の発症に係る遺伝子の変異をPCR法のみで検出可能な実験系の構築を行うことが可能となった。また、現在、本研究を利用して、高校生が課題研究を進められるようになっている。今後も更なる教材化を図り、高校生を対象としたバイオテクノロジーの普及に努めたいと考えている。

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社会貢献活動

  • 保育園児を対象とした理科実験教室の実施

    社会福祉法人 さやまが丘保育の会 あかね保育園 

    2021年11月
     
     

  • 保育園児を対象とした理科実験教室の実施

    社会福祉法人 さやまが丘保育の会 あかね保育園 

    2021年08月
     
     

  • 小学生を対象とした理科実験教室の実施

    西東京市教育部教育企画課  理科・算数だいすき実験教室 

    2019年07月
     
     

  • 学校設定科目「生命」第27回「遺伝子の発現調節と疾患」

    学校法人 ノートルダム清心学園 清心中学校・清心女子高等学校 

    2017年02月
     
     

メディア報道

  • 東工大と早大、極薄な導電性ナノシート電極を開発し植物生体電位のライブモニタリングに成功

    新聞・雑誌

    日本経済新聞社   日本経済新聞  

    2020年06月