2022/06/29 更新

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カタオカ　コウスケ
片岡　孝介
所属
研究院（研究機関） 総合研究機構
職名
次席研究員（研究院講師）

兼担

  • 附属機関・学校   グローバルエデュケーションセンター

学歴

  • 2016年04月
    -
    2020年09月

    早稲田大学   先進理工学研究科   生命医科学専攻  

  • 2014年04月
    -
    2016年03月

    早稲田大学   先進理工学研究科   生命医科学専攻  

  • 2010年04月
    -
    2014年03月

    早稲田大学   先進理工学部   生命医科学科  

学位

  • 2020年07月   早稲田大学   博士（理学）

経歴

  • 2021年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   総合研究機構   次席研究員（研究院講師）

  • 2021年10月
    -
    2022年03月

    東京農工大学   非常勤講師

  • 2021年04月
    -
    2021年09月

    長浜バイオ大学   非常勤講師

  • 2020年09月
    -
    2021年03月

    早稲田大学   理工学術院   助教

  • 2018年04月
    -
    2020年08月

    早稲田大学   理工学術院   助手

 

研究分野

  • 神経科学一般

  • 分子生物学

  • ゲノム生物学

  • 昆虫科学

  • 細胞生物学

研究シーズ

論文

  • Dissecting Cricket Genomes for Advancement of Entomology and Entomophagy

    Kosuke Kataoka, Yuki Togawa, Ryuto Sanno, Toru Asahi, Kei Yura

    Biophysical Reviews    2022年01月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

  • 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年09月  [査読有り]  [国際誌]  [国際共著]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

  • 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年06月  [査読有り]  [国際共著]

  • 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年07月  [査読有り]  [国際誌]  [国際共著]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

    　概要を見る

    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年05月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

    DOI

  • Immunohistochemical Characterization of Phosphorylated Ubiquitin in the Mouse Hippocampus

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

    bioRxiv    2020年01月

    担当区分：筆頭著者, 責任著者

  • Antioxidant activity of Ge-132, a synthetic organic germanium, on cultured mammalian cells

    Takeyoshi Wada, Takashi Hanyu, Kota Nozaki, Kosuke Kataoka, Tomoro Kawatani, Toru Asahi, Naoya Sawamura

    Biological and Pharmaceutical Bulletin   41 ( 5 ) 749 - 753  2018年  [査読有り]

    　概要を見る

    Ge-132 is a synthetic organic germanium that is used as a dietary supplement. The antioxidant activity of Ge-132 on cultured mammalian cells was investigated in this study. First, Ge-132 cytotoxicity on mammalian cultured cells was determined by measuring lactate dehydrogenase (LDH) levels. Ge-132 had no cytotoxic effect on three different cell lines. Second, the cell proliferative effect of Ge-132 was determined by measuring ATP content of whole cells and counting them. Ge-132 treatment of Chinese hamster ovary (CHO-K1) and SH-SY5Y cells promoted cell proliferation in a dose-dependent manner. Finally, antioxidant activity of Ge-132 against hydrogen peroxide-induced oxidative stress was determined by measuring the levels of intracellular reactive oxygen species (ROS) and carbonylated proteins. Pre-incubation of CHO-K1 and SH-SY5Y cells with Ge-132 suppressed intracellular ROS production and carbonylated protein levels induced by hydrogen peroxide. Our results suggest that Ge-132 has antioxidant activity against hydrogen peroxide-induced oxidative stress.

    DOI

  • Mitochondrial Cereblon Functions as a Lon-type Protease

    Kosuke Kataoka, China Nakamura, Toru Asahi, Naoya Sawamura

    Scientific Reports   6   29986  2016年07月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

    　概要を見る

    Lon protease plays a major role in the protein quality control system in mammalian cell mitochondria. It is present in the mitochondrial matrix, and degrades oxidized and misfolded proteins, thereby protecting the cell from various extracellular stresses, including oxidative stress. The intellectual disability-associated and thalidomide-binding protein cereblon (CRBN) contains a large, highly conserved Lon domain. However, whether CRBN has Lon protease-like function remains unknown. Here, we determined if CRBN has a protective function against oxidative stress, similar to Lon protease. We report that CRBN partially distributes in mitochondria, suggesting it has a mitochondrial function. To specify the mitochondrial role of CRBN, we mitochondrially expressed CRBN in human neuroblastoma SH-SY5Y cells. The resulting stable SH-SY5Y cell line showed no apparent effect on the mitochondrial functions of fusion, fission, and membrane potential. However, mitochondrially expressed CRBN exhibited protease activity, and was induced by oxidative stress. In addition, stably expressed cells exhibited suppressed neuronal cell death induced by hydrogen peroxide. These results suggest that CRBN functions specifically as a Lon-type protease in mitochondria.

    DOI

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書籍等出版物

  • 最先端コオロギ学 ~世界初! 新しい生物学がここにある~

    野地澄晴( 担当： 共編者(共編著者))

    北隆館  2022年04月 ISBN: 4832610120

    ASIN

Misc

  • The role of cannabinoid CB1 receptor in mitochondrial dynamics

    Kazuaki Mori, Toru Asahi, Kosuke Kataoka

    第64回日本神経化学会大会    2021年09月

  • 細胞外マトリックスを化学固定したPDMS表面の伸展培養への応用と評価

    森一明, 片岡孝介, 秋山義勝, 朝日透

    第70回高分子学会年次大会    2021年05月

  • 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年03月

  • 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年09月

  • 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年03月

  • タイワンエンマコオロギのゲノム全塩基配列解読:大量生産に向けた高効率品種改良技術の幕開け

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

    日本応用動物昆虫学会大会講演要旨   64th  2020年

    J-GLOBAL

  • カンナビノイド受容体CB1の海馬内マイトファジーへの関与

    片岡孝介

    第18回日本ミトコンドリア学会年会    2018年12月

  • Cereblon promotes mitochondrial degradation via autophagy in human neuroblastoma cells

    片岡孝介, 朝日透, 澤村直哉

    第60回日本神経化学会大会    2017年09月

  • Cereblon promotes mitophagy in human neuroblastoma cells

    Kosuke Kataoka, Toru Asahi, Naoya Sawamura

    The 8th International Symposium on Autophagy    2017年05月

  • The Role of Cereblon as s Lon-type protease

    Kosuke Kataoka, Toru Asahi, Naoya Sawamura

    The 13th conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine [ASMRM] The 16th Conference of Japanese Society of Mitochondrial Research and Medicine [J-mit]    2016年10月

  • Mitochondria-targeted cereblon suppressed stress-induced cell death

    片岡孝介, 朝日透, 澤村直哉

    第58回日本神経化学会大会    2015年09月

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その他

  • 早稲田大学「学術的文章の作成」文章指導員

    2015年04月
    -
    2016年07月

受賞

  • Demo Day 最優秀賞

    2015年09月   WASEDA-EDGE 人材育成プログラム  

    受賞者： 片岡 孝介

  • 神経化学教育口演優秀発表賞

    2015年09月   日本神経化学会  

    受賞者： 片岡 孝介

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 地球規模の食料問題の解決と人類の宇宙進出に向けた昆虫が支える循環型食料生産システムの開発

    生物系特定産業技術研究支援センター（BRAIN）  ムーンショット型農林水産研究開発事業

    研究期間:

    2020年12月
    -
    2025年03月
     

    由良敬

  • 内在性カンナビノイド系の変調がもたらす加齢性記憶障害の分子基盤の解明

    日本学術振興会（JSPS）  科学研究費助成事業・若手研究

    研究期間:

    2022年04月
    -
    2024年03月
     

    片岡孝介

  • 比較トランスクリプトーム解析に基づいたエンマコオロギの卵休眠機構の解明

    日本学術振興会（JSPS）  科学研究費助成事業・基盤研究（C）

    研究期間:

    2021年04月
    -
    2024年03月
     

    竹田真木生, 片岡孝介, 鈴木丈詞, 澁谷仁寿, 由良敬

  • カンナビノイド受容体CB1によるマイトファジー調節機構と加齢性記憶障害への関与

    日本学術振興会（JSPS）  科学研究費助成事業・若手研究

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2022年03月
     

    片岡 孝介

  • 廃棄物を起点とした昆虫コオロギを活用した高機能性原料の開発

    新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）  研究開発型スタートアップ支援事業

    研究期間:

    2021年04月
    -
    2021年09月
     

    株式会社ECOLOGGIE

  • 有用生物資源のゲノムワイド解析

    早稲田大学-富士通研究所連携協定に基づいた共同研究

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2021年03月
     

    片岡孝介

  • Cereblonによる神経細胞におけるマイトファジー制御機構の分子メカニズム

    早稲田大学理工学術院総合研究所  若手研究者支援事業アーリーバード

    研究期間:

    2017年06月
    -
    2018年03月
     

    片岡 孝介

  • 皮膚健康モニタリング超薄膜

    科学技術振興機構（JST）  研究成果展開事業 大学発新産業創出プログラム 技術シーズ選抜育成プロジェクト（START）IoT分野

    研究期間:

    2016年
    　
    　
     

    片岡 孝介

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特定課題研究

  • 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年  

    　概要を見る

    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年  

    　概要を見る

    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年  

    　概要を見る

    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年   Andreas Zimmer, Andras Bilkei-Gorzo

    　概要を見る

    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。

 

現在担当している科目

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担当経験のある科目(授業)

  • デザインシンキング ０２

    早稲田大学  

    2022年10月
    -
    継続中
     

  • イノベーションとテクノロジー実践 α：人工知能・先端ロボットテクノロジー実践

    早稲田大学  

    2022年10月
    -
    継続中
     

  • デザインシンキング ０１

    早稲田大学  

    2022年04月
    -
    継続中
     

  • イノベーションとテクノロジー基礎 α：人工知能・先端ロボットテクノロジーの基礎とスタートアップを学ぶ

    早稲田大学  

    2022年04月
    -
    継続中
     

  • アドバンストⅠ・Ⅱ・Ⅲ

    東京農工大学  

    2021年10月
    -
    2022年03月
     

  • 分子バイオテクノロジー特論

    長浜バイオ大学  

    2021年04月
    -
    2021年09月
     

  • 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  

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