KATAOKA, Kosuke

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Affiliation

Research Council (Research Organization), Comprehensive Research Organization

Job title

Junior Researcher(Assistant Professor)

Education 【 display / non-display

  • 2016.04
    -
    2020.09

    Waseda university   Graduate School of Advanced Science and Engineering   Department of Life Science and Medical Bioscience  

  • 2014.04
    -
    2016.03

    Waseda university   Graduate School of Advanced Science and Engineering   Department of Life Science and Medical Bioscience  

  • 2010.04
    -
    2014.03

    Waseda university   School of Advanced Science and Engineering   Department of Life Science and Medical Bioscience  

Degree 【 display / non-display

  • 2020.07   Waseda University   Doctor of Science

Research Experience 【 display / non-display

  • 2021.04
    -
    Now

    Waseda University   Comprehensive Research Organization   Junior Researcher (Assistant Professor)

  • 2021.04
    -
    2021.09

    Nagahama Institute of Bio-Science and Technology   Lecturer (part-time)

  • 2020.09
    -
    2021.03

    Waseda University   Faculty of Science and Engineering   Assistant Professor (without Tenure)

  • 2018.04
    -
    2020.08

    Waseda university   Faculty of Science and Engineering   Research associate

 

Research Areas 【 display / non-display

  • Insect science

  • Genome biology

  • Neuroscience-general

  • Cell biology

  • Molecular biology

Research Seeds 【 display / non-display

Papers 【 display / non-display

  • Comparative Analysis of Mitochondrial Genomes in Gryllidea (Insecta: Orthoptera): Implications for Adaptive Evolution in Ant-loving Crickets

    Ryuto Sanno, Kosuke Kataoka, Shota Hayakawa, Keigo Ide, Chuong N. Nguyen, Thao P. Nguyen, Binh T. N. Le, Oanh T. P. Kim, Katsuhiko Mineta, Haruko Takeyama, Makio Takeda, Toshiyuki Sato, Takeshi Suzuki, Kei Yura, Toru Asahi

    Genome Biology and Evolution    2021.09  [Refereed]  [International coauthorship]

    Authorship:Lead author, Corresponding author

  • Edible Wild Field Cricket (Brachytrupes portentosus) Trading in Bangladesh

    Md. Mehedi Hasan, Md. Mostafizur Rahman, Kosuke Kataoka, Kei Yura, Md. Omar Faruque, Faysal Rabby Shadhen, Md. Fuad Mondal

    Journal of Insects as Food and Feed    2021.06  [Refereed]  [International coauthorship]

  • Age-dependent Alteration in Mitochondrial Dynamics and Autophagy in Hippocampal Neuron of Cannabinoid CB1 Receptor-deficient Mice

    Kosuke Kataoka, Andras Bilkei-Gorzo, Chihiro Nozaki, Akinobu Togo, Keiichiro Nakamura, Keisuke Ohta, Andreas Zimmer, Toru Asahi

    Brain Research Bulletin   160   40 - 49  2020.07  [Refereed]  [International journal]  [International coauthorship]

    Authorship:Lead author, Corresponding author

     View Summary

    Endocannabinoid system activity contributes to the homeostatic defense against aging and thus may counteract the progression of brain aging. The cannabinoid type 1 (CB1) receptor activity declines with aging in the brain, which impairs neuronal network integrity and cognitive functions. However, the underlying mechanisms that link CB1 activity and memory decline remain unknown. Mitochondrial activity profoundly influences neuronal function, and age-dependent mitochondrial activity change is one of the known hallmarks of brain aging. As CB1 receptor is expressed on mitochondria and may regulate neuronal energy metabolism in hippocampus, we hypothesized that CB1 receptors might influence mitochondria in hippocampal neurons. Here, we found that CB1 receptor significantly affected mitochondrial autophagy (mitophagy) and morphology in an age-dependent manner. Serine 65-phosphorylated ubiquitin, a key marker for mitophagy, was reduced in adult CB1-deficient mice (CB1-KO) compared to those in wild type controls, particularly in CA1 pyramidal cell layer. Transmission electron microscopy (TEM) analysis showed reduced mitophagy-like events in hippocampus of adult CB1-KO. TEM analysis also showed that mitochondrial morphology in adult CB1-KO mice was altered shown by an increase in thin and elongated mitochondria in hippocampal neurons. 3D reconstruction of mitochondrial morphology after scanning electron microscopy additionally revealed an enhanced density of interconnected mitochondria. Altogether, these findings suggest that reduced CB1 signaling in CB1-KO mice leads to reduced mitophagy and abnormal mitochondrial morphology in hippocampal neurons during aging. These mitochondrial changes might be due to the impairments in mitochondrial quality control system, which links age-related decline in CB1 activity and impaired memory.

    DOI PubMed

  • The Draft Genome Dataset of the Asian Cricket Teleogryllus occipitalis for Molecular Research Toward Entomophagy

    Kosuke Kataoka, Ryuhei Minei, Keigo Ide, Atsushi Ogura, Haruko Takeyama, Makio Takeda, Takeshi Suzuki, Kei Yura, Toru Asahi

    Frontiers in Genetics   11  2020.05  [Refereed]

    Authorship:Lead author, Corresponding author

    DOI

  • Immunohistochemical Characterization of Phosphorylated Ubiquitin in the Mouse Hippocampus

    Kosuke Kataoka, Andras Bilkei-Gorzo, Andreas Zimmer, Toru Asahi

    bioRxiv    2020.01

    Authorship:Lead author, Corresponding author

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Misc 【 display / non-display

  • The role of cannabinoid CB1 receptor in mitochondrial dynamics

    Kazuaki Mori, Toru Asahi, Kosuke Kataoka

       2021.09

  • Application and Evaluation of PDMS Surface Stabilized with Extracellular Matrix for Cyclically Stretching Cell Culture

    Kazuaki Mori, Kosuke Kataoka, Yoshikatsu Akiyama, Toru Asahi

    Society of Polymer Science, Japan Annual Meeting 70th    2021.05

  • コオロギ科の新規ミトコンドリアゲノム解読およびアリヅカコオロギ属の分子進化解析

    三野流斗, 片岡孝介, 早川翔大, 井手圭吾, Nguyen Chuong, Nguyen Phuong Thao, 峯田克彦, 竹山春子, 竹田真木生, 佐藤俊幸, 鈴木丈詞, 由良敬, 朝日透

    第10回日本生物物理学会関東支部会    2021.03

  • タイワンエンマコオロギの大量生産および品種改良に向けた時計遺伝子periodの個体成長における機能解析

    早川翔大, 片岡孝介, 嶺井隆平, 井手圭吾, 三野流斗, 小倉淳, 竹山春子, 竹田真木生, 鈴木丈詞, 由良敬, 朝日透

    第27回日本時間生物学会学術大会    2020.09

  • タイワンエンマコオロギの全ゲノム塩基配列解読および動物性タンパク質大量生産に向けた品種改良へのアプローチ

    早川翔大, 片岡孝介, 嶺井隆平, 井手圭吾, 三野流斗, 小倉淳, 竹山春子, 竹田真木生, 鈴木丈詞, 由良敬, 朝日透

    第9回日本生物物理学会関東支部会    2020.03

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Awards 【 display / non-display

  • Demo Day Best Presentation Award

    2015.09   WASEDA-EDGE Program  

    Winner: Kosuke Kataoka

  • Award in JSN oral educational session for young investigators

    2015.09   The Japanese Society for Neurochemistry   Mitochondrial cereblon suppressed stress-induced cell death

    Winner: Kosuke Kataoka

Research Projects 【 display / non-display

  • Insect-Supported Circular Food Production System toward the Global Food Problem and Human Space Exploration

    Project Year :

    2020.12
    -
    2025.03
     

    Authorship: Coinvestigator(s)

  • Elucidation of the egg diapause mechanism of the Teleogryllus emma based on comparative transcriptome analysis

    Project Year :

    2021.04
    -
    2024.03
     

    Authorship: Coinvestigator(s)

  • The Regulatory mechanism of cannabinoid CB1 receptor-mediated mitophagy and its involvement in age-dependent memory deficits

    Project Year :

    2019.04
    -
    2022.03
     

    Kosuke Kataoka

    Authorship: Principal investigator

  • Development of Highly Functional Raw Materials Using Insect Crickets from Discarded Materials

    Project Year :

    2021.04
    -
    2021.09
     

    Authorship: Coinvestigator(s)

  • Genome-wide Analysis on Agricultural Insect Resources

    Project Year :

    2020.04
    -
    2021.03
     

    Authorship: Principal investigator

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Specific Research 【 display / non-display

  • カンナビノイドCB1受容体が制御するミトコンドリアダイナミクス・オートファジーの分子基盤

    2020  

     View Summary

    カンナビノイド受容体CB1をノックアウトしたCB1-KOマウスは海馬において成熟期特異的にマイトファジーが減少していることが分かった。また、分裂と融合によって制御されるミトコンドリアの2D&3D形態を調べたところ、成熟期のCB1-KOではミトコンドリアの伸長性・相互接続性が顕著に増加していることが示唆された。以上より、CB1受容体は加齢依存的にミトコンドリア品質を管理していることが示唆された。本成果は2020年7月にBrain Research bulletin誌に報告した。さらに、見出された現象の分子メカニズムを調べるため、ヒト神経芽細胞腫細胞SH-SY5Yを用いたin vitro実験系を立ち上げた。その結果、CB1受容体の抑制はミトコンドリアの形態を制御することが明らかとなった。

  • タイワンエンマコオロギの全ゲノム塩基配列解読と水圏生産に向けた応用

    2019  

     View Summary

    今後急増する人口を支える代替動物性タンパク質源として、国連は昆虫の利用を強く推奨している。コオロギは、(1)雑食性であり、(2)逆遺伝学的手法が確立され、(3)多くの動物の嗜好に合い、その成長に重要な栄養素を豊富に含むため、特に有望な生物資源として注目を集めている。本研究では、東南アジアで食用として飼育されているタイワンエンマコオロギ(Teleogryllus occipitalis)に着目し、そのゲノム全塩基配列解読を試みた。次世代シーケンサー(イルミナ社NovaSeq 6000およびナノポア社MinION)を用いて得た配列データをde novoアセンブル後、スキャフォールディングした。その結果、遺伝子の高い網羅性を有するアセンブリゲノムおよび遺伝子セットが完成した。本成果は、DDBJやfigshareなどのデータレポジトリに公開登録され、国際論文誌に査読中である。

  • カンナビノイド受容体CB1のマイトファジーへの関与

    2019  

     View Summary

    先進国で高齢化が加速度的に進む中で、老化研究の重要性は高まりつつある。本研究では、加齢に伴う記憶能力の低下に焦点を当てて、その機構の解明を目指している。脳内で最も発現しているGタンパク質共役型受容体である1型カンナビノイド受容体(CB1受容体)は、脳の老化を抑制することが知られているが、その機構は不明である。また2016年、CB1受容体が海馬神経細胞のミトコンドリアにも発現していることや、ミトコンドリア局在CB1受容体が記憶に重要な役割を果たすことが示された。そこで本研究では、CB1受容体のミトコンドリア品質管理における役割を解析した。その結果、CB1受容体は、成熟期特異的にマウス海馬神経細胞におけるミトコンドリアのオートファジーおよびダイナミクス(分裂と融合による形態調節)を制御していることが明らかとなった。本研究成果は、Brain Research Bulletin誌に採択された(Kataoka et al., in press)。

  • 内在性カンナビノイド受容体CB1によるミトコンドリア品質管理機構の解明

    2018   Andreas Zimmer, Andras Bilkei-Gorzo

     View Summary

    本研究では、加齢に伴い急速に記憶・学習能力が低下するカンナビノイド受容体CB1ノックアウトマウスを用いて、CB1が関与する記憶・学習能力の加齢変化のメカニズムを調べた。CB1は海馬神経細胞で機能不全ミトコンドリアの分解(マイトファジー)を促進することで細胞内のエネルギー恒常性を保っていると仮説を立てているため、マイトファジーに関連するタンパク質を生化学・細胞生物学的手法を用いて解析した。その結果、CB1は海馬の神経細胞でマイトファジーの引き金となるリン酸化ユビキチン量の増加に寄与していることが示唆されたが、詳しい分子メカニズムの解明までには至らなかった。本成果は、国内外の学会・シンポジウムにて発表した。

 

Teaching Experience 【 display / non-display

  • 分子バイオテクノロジー特論

    長浜バイオ大学  

    2021.04
    -
    2021.09
     

  • 資源生物創製科学特論

    東京農工大学  

  • 理工学基礎実験2B

    早稲田大学  

  • 理工学基礎実験1A

    早稲田大学