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津田　栄 (ツダ　サカエ)

先端生命科学研究院　先端融合科学研究部門　生命分子科学分野学術研究員

北海道大学 学術研究員（https://sakaetsuda.jp/）。1988年北海道大学大学院理学研究科博士課程中退、同年同大学理学部高分解能NMR研究室教務技官。1992年「NMR法によるCa2+結合蛋白質の構造機能解析」により学位取得。1993〜1994年カナダ・アルバータ州立大学医学部博士研究員。1994年日本電子（株）技術顧問。1995〜2001年通産省工業技術院北海道工業技術研究所（北工研）主任研究官。2001〜2013年 独立行政法人産業技術総合研究所（組織名変更）研究グループ長。2013〜2022年 産業技術総合研究所上級主任研究員（職名変更）。2022年〜2024年9月 東京大学新領域創成科学研究科物質系専攻 特任研究員。2003年〜2024年9月 北海道大学先端生命科学研究院 客員教授。2024年10月〜現在　北海道大学大学院先端生命科学研究院 学術研究員

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（理学）, 北海道大学, 1992年12月
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 70211381
ORCID IDResearcher ID
  • M-2756-2018
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 不凍タンパク質
  • 構造
  • NMR
  • X線
  • 氷核タンパク質
  • Structural biology
  • AFP
  • INP
研究分野
  • ライフサイエンス, 構造生物化学

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2024年10月 - 現在
    北海道大学, 大学院先端生命科学研究院, 学術研究員, 博士（理学）
  • 2022年04月 - 2024年09月
    東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員, 日本国
  • 2003年04月 - 2024年09月
    北海道大学大学院生命科学院, 生命融合科学コース, 客員教授
  • 2013年04月 - 2022年03月
    国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 上級主任研究員, 日本国
  • 2001年
    Group Leader of AIST (re-organized from HNIRI, MITI), JPN.
  • 2000年
    （H12） 東北大学大学院工学研究科 非常勤講師
  • 1998年
    （H10） 京都大学大学院理学研究科 非常勤講師
  • 1994年
    NMR technical adviser of JEOL Co,Ltd., JPN.
  • 1993年
    Postdoctoral fellow of the University of Alberta, CA.
  • 1988年
    Teaching profession of the Hokkaido University, JPN.
学歴
  • 北海道大学大学院理学研究科生物科学専攻, 日本国
  • Graduate School of Hokkaido University
委員歴
  • 2022年04月 - 現在
    低温生物工学会 監事
  • 2019年01月 - 2024年09月
    英国誌 サイエンティフィック・リポーツ Editorial Board Member, その他
  • 2011年04月 - 2024年09月
    氷結晶結合蛋白質国際会議, コア組織委員, 学協会
  • 2016年04月 - 2022年03月
    低温生物工学会, 総務理事, 学協会
  • Council member of Japanese Society for Cryobiology and Cryotechnology

研究活動情報

■ 受賞
  • 2020年05月, 低温生物工学会, 学会賞
    不凍タンパク質の分子機能と応用技術に関する研究
    受賞理由 http://square.umin.ac.jp/jscc/jp/about/awardL.html, 9839186;9839187;530929;9839188
  • 2000年, 研究優秀者表彰 通商産業省工業技術院 工業技術院長賞
    日本国
  • 2000年, 研究優秀者表彰 北海道工業技術研究所 所長賞
    日本国
  • 2000年, "AIST President Award" for excellence for work regarding NMR analysis of the structure-function-relationship of low-temparture biomolecules (Koji Kajiwara, Ph.D.).
  • 2000年, Director Award" for excellence for work regarding low-temperature-structure determination of apo-troponin C from Hokkaido National Industrial Research Institute (HNIRI) (Tatsuo Katsura, Ph.D.).
  • 1996年, John Baldo 学術奨励賞（University of Alberta, CA)
  • 1996年, "John Baldo Award" for excellence for work regarding apo- and Ca2+-bound troponin C from University of Alberta (Prof. John Baldo and Brian D. Sykes), Canada.
■ 論文
  • Hyperactive ice‐binding proteins stabilize cell membranes and improve resistance to dehydration stress in Caenorhabditis elegans
    Daiki Shimose; Kotaro Ozaki; Ryohei Kuriyama; Yuka Ikemoto; Kazuhiro Mio; Yuji C. Sasaki; Tatsuya Arai; Sakae Tsuda; Yoichi Shinkai; Masahiro Kuramochi
    FEBS Open Bio, 2026年05月21日
    英語, 研究論文（学術雑誌）,
    Ice‐binding proteins (IBPs) are known to modulate ice growth and promote freezing tolerance and have recently attracted attention due to their cell‐protective functions under freezing or low‐temperature conditions. In this study, we demonstrate that IBP expression improves resistance to dehydration stress in
    Caenorhabditis elegans
    . After 30 min of drying, transgenic worms expressing a high‐activity fungal IBP (TisIBP8) showed a modest but significant increase in survival compared with wild‐type worms. Furthermore, imaging revealed reduced muscle‐cell damage in the TisIBP8‐expressing worms while synchrotron radiation infrared microspectroscopy showed membrane structural changes during dehydration were attenuated by TisIBP8 expression. These findings suggest that IBPs exert protective effects by stabilizing cell membranes independent of ice binding, therefore broadening the potential applications of IBPs for biological preservation under nonfreezing stress conditions.
  • Fluctuation of Time-Resolved X-ray Diffraction Reveals the Rotational Dynamics of Nanoparticles in Polymer Materials
    Tatsuya Arai; Masahiro Kuramochi; Kazuhiro Mio; Hiroshi Sekiguchi; Sakae Tsuda; Daisuke Sasaki; Tomoyasu Aizawa; Yuji C. Sasaki
    Nano Letters, American Chemical Society (ACS), 2025年09月14日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Effects of Trehalose and Antifreeze Glycoproteins on Long-Term Storage of Cryopreserved Trehalose-Transporter Expressing Cells and on Ice Recrystallization
    Tsutomu Uchida; Tsubasa Hohana; Sumire Matsuo; Sakae Tsuda; Takahiro Kikawada
    Crystal Growth & Design, 24, 18, 7549, 7560, American Chemical Society (ACS), 2024年09月04日, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Evaluation of Ice Recrystallization Inhibition of Ice-Binding Proteins by Monitoring Specific Ice Crystals.
    Anika T Rahman; Yasushi Ohyama; Sakae Tsuda; Hidemasa Kondo
    Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2730, 93, 100, 2024年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Ice recrystallization is a phenomenon in which large ice crystals are formed at the expense of smaller ones. The resultant large ice crystals degrade the quality of frozen foods and cryopreserved biomaterials. To minimize freeze damage by controlling the ice recrystallization process, various compounds have been developed, including biological antifreezes, synthetic peptides, glycopeptides, polymers, and small molecules. To compare their efficiency, evaluation methods of ice recrystallization inhibition are important. This chapter describes a practical protocol to quantify the inhibition efficiency by observing specific ice crystals exhibiting uniform growth.
  • The ice-binding site of antifreeze protein irreversibly binds to cell surface for its hypothermic protective function
    Yue Yang; Akari Yamauchi; Sakae Tsuda; Masahiro Kuramochi; Kazuhiro Mio; Yuji C. Sasaki; Tatsuya Arai
    Biochemical and Biophysical Research Communications, 2023年11月, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • The effect of ice-binding proteins on the cryopreservation of Caenorhabditis elegans
    Masahiro Kuramochi; Tatsuya Arai; Kazuhiro Mio; Sakae Tsuda; Yuji C Sasaki
    microPublication Biology, 2023年04月, ［査読有り］
  • 昆虫由来不凍タンパク質の氷結晶結合機能と細胞保護機能
    彩加林 山内; 栄 津田
    低温科学, 2023年03月20日, ［査読有り］, ［最終著者］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • 不凍タンパク質の構造と機能
    栄 津田; 達也 新井
    低温科学, 2023年03月20日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Regulating Antifreeze Activity through Water: Latent Functions of the Sugars of Antifreeze Glycoprotein Revealed by Total Chemical Synthesis
    Ryo Okamoto; Ryo Orii; Hiroyuki Shibata; Yuta Maki; Sakae Tsuda; Yasuhiro Kajihara
    Chemistry – A European Journal, 29, 21, e202203553, 2023年03月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Antifreeze glycoprotein (AFGP), which inhibits the freezing of water, is highly O-glycosylated with a disaccharide, d-Galβ1-3-d-GalNAcα (GalGalNAc). To elucidate the function of the sugar residues for antifreeze activity at the molecular level, we conducted a total chemical synthesis of partially sugar deleted AFGP derivatives, and unnatural forms of AFGPs incorporating glucose (Glc)-type sugars instead of galactose (Gal)-type sugars. These elaborated AFGP derivatives demonstrated that the stereochemistry of each sugar residue on AFGPs precisely correlates with the antifreeze activity. A hydrogen-deuterium exchange experiment using synthetic AFGPs revealed a different dynamic behavior of water around sugar residues depending on the sugar structures. These results indicate that sugar residues on AFGP form a unique dynamic water phase that disturbs the absorbance of water molecules onto the ice surface, thereby inhibiting freezing.
  • Visualizing Intramolecular Dynamics of Membrane Proteins
    Tatsunari Ohkubo; Takaaki Shiina; Kayoko Kawaguchi; Daisuke Sasaki; Rena Inamasu; Yue Yang; Zhuoqi Li; Keizaburo Taninaka; Masaki Sakaguchi; Shoko Fujimura; Hiroshi Sekiguchi; Masahiro Kuramochi; Tatsuya Arai; Sakae Tsuda; Yuji C. Sasaki; Kazuhiro Mio
    International Journal of Molecular Sciences, 23, 23, 14539, 14539, MDPI AG, 2022年11月22日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Membrane proteins play important roles in biological functions, with accompanying allosteric structure changes. Understanding intramolecular dynamics helps elucidate catalytic mechanisms and develop new drugs. In contrast to the various technologies for structural analysis, methods for analyzing intramolecular dynamics are limited. Single-molecule measurements using optical microscopy have been widely used for kinetic analysis. Recently, improvements in detectors and image analysis technology have made it possible to use single-molecule determination methods using X-rays and electron beams, such as diffracted X-ray tracking (DXT), X-ray free electron laser (XFEL) imaging, and cryo-electron microscopy (cryo-EM). High-speed atomic force microscopy (HS-AFM) is a scanning probe microscope that can capture the structural dynamics of biomolecules in real time at the single-molecule level. Time-resolved techniques also facilitate an understanding of real-time intramolecular processes during chemical reactions. In this review, recent advances in membrane protein dynamics visualization techniques were presented.
  • A mutation to a fish ice-binding protein synthesized in transgenic Caenorhabditis elegans modulates its cold tolerance.
    Masahiro Kuramochi; Shumiao Zhu; Chiaki Takanashi; Yue Yang; Tatsuya Arai; Yoichi Shinkai; Motomichi Doi; Kazuhiro Mio; Sakae Tsuda; Yuji C Sasaki
    Biochemical and biophysical research communications, 628, 98, 103, Elsevier {BV}, 2022年11月05日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, A cryoprotectant known as ice-binding protein (IBP) is thought to facilitate the cold survival of plants, insects, and fungi. Here, we prepared a genetically modified Caenorhabditis elegans strain to synthesize fish-derived IBPs in its body wall muscles and examined whether the antifreeze activity modification of this IBP by point mutation affects the cold tolerance of this worm. We chose a 65-residue IBP identified from notched-fin eelpout, for which the replacement of the 20th alanine residue (A20) modifies its antifreeze activity. These mutant proteins are denoted A20L, A20G, A20T, A20V, and A20I along with the wild-type (WT) protein. We evaluated the survival rate (%) of the transgenic C. elegans that synthesized each IBP mutant following 24 h of preservation at -5, +2, and +5 °C. Significantly, a dramatic improvement in the survival rate was detected for the worms synthesizing the activity-enhanced mutants (A20T and A20I), especially at +2 °C. In contrast, the rate was not improved by the expression of the defective mutants (A20L, A20G, WT and A20V). The survival rate (%) probably correlates with the antifreeze activity of the IBP. These data suggest that IBP protects the cell membrane by employing its ice-binding mechanism, which ultimately improves the cold tolerance of an IBP-containing animal.
  • Adsorption of ice-binding proteins onto whole ice crystal surfaces does not necessarily confer a high thermal hysteresis activity.
    Tatsuya Arai; Akari Yamauchi; Yue Yang; Shiv Mohan Singh; Yuji C Sasaki; Sakae Tsuda
    Scientific reports, 12, 1, 15443, 15443, Springer Science and Business Media {LLC}, 2022年09月14日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Many psychrophilic microorganisms synthesize ice-binding proteins (IBPs) to survive the cold. The functions of IBPs are evaluated by the effect of the proteins on the nonequilibrium water freezing-point depression, which is called "thermal hysteresis (TH)", and the inhibitory effect of the proteins on the growth of larger ice crystals, which is called "ice recrystallization inhibition (IRI)". To obtain mechanical insight into the two activities, we developed a modified method of ice affinity purification and extracted two new IBP isoforms from Psychromyces glacialis, an Arctic glacier fungus. One isoform was found to be an approximately 25 kDa protein (PsgIBP_S), while the other is a 28 kDa larger protein (PsgIBP_L) that forms an intermolecular dimer. Their TH activities were less than 1 °C at millimolar concentrations, implying that both isoforms are moderately active but not hyperactive IBP species. It further appeared that both isoforms exhibit high IRI activity even at submicromolar concentrations. Furthermore, the isoforms can bind to the whole surface of a hemispherical single ice crystal, although such ice-binding was generally observed for hyperactive IBP species. These results suggest that the binding ability of IBPs to whole ice crystal surfaces is deficient for hyperactivity but is crucial for significant IRI activity.
  • Dynamic motions of ice-binding proteins in living Caenorhabditis elegans using diffracted X-ray blinking and tracking
    Masahiro Kuramochi; Yige Dong; Yue Yang; Tatsuya Arai; Rio Okada; Yoichi Shinkai; Motomichi Doi; Kouki Aoyama; Hiroshi Sekiguchi; Kazuhiro Mio; Sakae Tsuda; Yuji C. Sasaki
    Biochemistry and Biophysics Reports, 29, 101224, 101224, Elsevier {BV}, 2022年03月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, The dynamic properties of protein molecules are involved in the relationship between their structure and function. Time-resolved X-ray observation enables capturing the structures of biomolecules with picometre-scale precision. However, this technique has yet to be implemented in living animals. Here, we examined diffracted X-ray blinking (DXB) and diffracted X-ray tracking (DXT) to observe the dynamics of a protein located on intestinal cells in adult Caenorhabditis elegans. This in vivo tissue-specific DXB was examined at temperatures from 20 °C to -10 °C for a recombinant ice-binding protein from Antarctomyces psychrotrophicus (AnpIBP) connected with the cells through a transmembrane CD4 protein equipped with a glycine-serine linker. AnpIBP inhibits ice growth at subzero temperatures by binding to ice crystals. We found that the rotational motion of AnpIBP decreases at -10 °C. In contrast, the motion of the AnpIBP mutant, which has a defective ice-binding ability, did not decrease at -10 °C. The twisting and tilting motional speeds of AnpIBPs measured above 5 °C by DXT were always higher than those of the defective AnpIBP mutant. These results suggest that wild-type AnpIBP is highly mobile in solution, and it is halted at subzero temperatures through ice binding. DXB and DXT allow for exploring protein behaviour in live animals with subnano resolution precision.
  • Subzero Nonfreezing Hypothermia with Insect Antifreeze Protein Dramatically Improves Survival Rate of Mammalian Cells
    Akari Yamauchi; Ai Miura; Hidemasa Kondo; Tatsuya Arai; Yuji C. SASAKI; Sakae Tsuda
    International Journal of Molecular Sciences, 22, 23, 2021年11月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Cells for therapeutic use are often preserved at +4 °C, and the storage period is generally limited to 2-3 days. Here, we report that the survival rate (%) of mammalian cells is improved to 10-20 days when they are preserved with a subzero supercooled solution containing the antifreeze protein (AFP), for which an ability to stabilize both supercooled water and cell membrane integrity has been postulated. We chose adherent rat insulinoma (RIN-5F) cells as the preservation target, which were immersed into -5 °C-, -2 °C-, or +4 °C-chilled "unfrozen" solution of Euro-Collins or University of Washington (UW) containing the AFP sample obtained from insect or fish. Our results show that the survival rate of the cells preserved with the solution containing insect AFP was always higher than that of the fish AFP solution. A combination of the -5 °C-supercooling and insect AFP gave the best preservation result, namely, UW solution containing insect AFP kept 53% of the cells alive, even after 20 days of preservation at -5 °C. The insect AFP locates highly organized ice-like waters on its molecular surface. Such waters may bind to semiclathrate waters constructing both embryonic ice crystals and a membrane-water interface in the supercooled solution, thereby protecting the cells from damage due to chilling.
  • Crystal waters on the nine polyproline type II helical bundle springtail antifreeze protein from Granisotoma rainieri match the ice lattice.
    Connor L Scholl; Sakae Tsuda; Laurie A Graham; Peter L Davies
    The FEBS journal, 288, 14, 4332, 4347, 2021年07月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, A springtail (Collembola) identified as Granisotoma rainieri was collected from snow in Hokkaido, Japan, in late winter when nighttime temperatures were below zero. Extracts of these arthropods showed antifreeze activity by shaping ice crystals and stopping their growth. The glycine-rich proteins responsible for this freezing point depression were isolated by ice-affinity purification and had principal masses of ~ 6.9 and 9.6 kDa. We identified a transcript for a 9.6-kDa component and produced it as a His-tagged recombinant protein for structural analysis. Its crystal structure was solved to a resolution of 1.21 Å and revealed a polyproline type II helical bundle, similar to the six-helix Hypogastrura harveyi AFP, but with nine helices organized into two layers held together by an extensive network of hydrogen bonds. One of the layers is flat, regular, and hydrophobic and likely serves as the ice-binding side. Although this surface makes close protein-protein contacts with its symmetry mate in the crystal, it has bound chains of waters present that resemble those on the basal and primary prism planes of ice. Molecular dynamic simulations indicate most of these crystal waters would preferentially occupy these sites if exposed to bulk solvent in the absence of the symmetry mate. These prepositioned waters lend further support to the ice-binding mechanism in which AFPs organize ice-like waters on one surface to adsorb to ice. DATABASES: Structural data are available in the Protein Data Bank under the accession number 7JJV. Transcript data are available in GenBank under accession numbers MT780727, MT780728, MT780729, MT780730, MT780731 and MT985982.
  • Laboratory diffracted x-ray blinking to monitor picometer motions of protein molecules and application to crystalline materials
    Tatsuya Arai; Rena Inamasu; Hiroki Yamaguchi; Daisuke Sasaki; Ayana Sato-Tomita; Hiroshi Sekiguchi; Kazuhiro Mio; Sakae Tsuda; Masahiro Kuramochi; Yuji C. Sasaki
    Structural Dynamics, 8, 4, 044302, 044302, AIP Publishing, 2021年07月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, In recent years, real-time observations of molecules have been required to understand their behavior and function. To date, we have reported two different time-resolved observation methods: diffracted x-ray tracking and diffracted x-ray blinking (DXB). The former monitors the motion of diffracted spots derived from nanocrystals labeled onto target molecules, and the latter measures the fluctuation of the diffraction intensity that is highly correlated with the target molecular motion. However, these reports use a synchrotron x-ray source because of its high average flux, resulting in a high time resolution. Here, we used a laboratory x-ray source and DXB to measure the internal molecular dynamics of three different systems. The samples studied were bovine serum albumin (BSA) pinned onto a substrate, antifreeze protein (AFP) crystallized as a single crystal, and poly{2-(perfluorooctyl)ethyl acrylate} (PC8FA) polymer between polyimide sheets. It was found that not only BSA but also AFP and PC8FA molecules move in the systems. In addition, the molecular motion of AFP molecules was observed to increase with decreasing temperature. The rotational diffusion coefficients (DR) of BSA, AFP, and PC8FA were estimated to be 0.73 pm2/s, 0.65 pm2/s, and 3.29 pm2/s, respectively. Surprisingly, the DR of the PC8FA polymer was found to be the highest among the three samples. This is the first report that measures the molecular motion of a single protein crystal and polymer by using DXB with a laboratory x-ray source. This technique can be applied to any kind of crystal and crystalline polymer and provides atomic-order molecular information.
  • Discovery of hyperactive antifreeze protein from a stag beetle Dorcus hopei binodulosus
    Sakae Tsuda
    Kon_chu-to-Sizen, 2021年06月23日, ［査読有り］, ［国内誌］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Partial characterization of an antifreeze protein (CRY-c) from Cryobacterium psychrotolerans MLB-29 of Arctic glacier cryoconite
    Purnima Singh; Sakae Tsuda; Shiv Mohan Singh; Sukanta Mondal; Utpal Roy
    Polar Science, 28, 100661, 100661, Elsevier {BV}, 2021年06月, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Functional analysis of antifreeze protein for its technological application
    Sakae Tsuda
    Cryobiology and Cryotechnology, 2021年04月15日, ［査読有り］, ［国内誌］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Characterization of microbial antifreeze protein with intermediate activity suggests that a bound-water network is essential for hyperactivity.
    Sakae Tsuda
    Scientific reports, 11, 1, 5971, 5971, Springer Science and Business Media {LLC}, 2021年03月16日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Antifreeze proteins (AFPs) inhibit ice growth by adsorbing onto specific ice planes. Microbial AFPs show diverse antifreeze activity and ice plane specificity, while sharing a common molecular scaffold. To probe the molecular mechanisms responsible for AFP activity, we here characterized the antifreeze activity and crystal structure of TisAFP7 from the snow mold fungus Typhula ishikariensis. TisAFP7 exhibited intermediate activity, with the ability to bind the basal plane, compared with a hyperactive isoform TisAFP8 and a moderately active isoform TisAFP6. Analysis of the TisAFP7 crystal structure revealed a bound-water network arranged in a zigzag pattern on the surface of the protein's ice-binding site (IBS). While the three AFP isoforms shared the water network pattern, the network on TisAFP7 IBS was not extensive, which was likely related to its intermediate activity. Analysis of the TisAFP7 crystal structure also revealed the presence of additional water molecules that form a ring-like network surrounding the hydrophobic side chain of a crucial IBS phenylalanine, which might be responsible for the increased adsorption of AFP molecule onto the basal plane. Based on these observations, we propose that the extended water network and hydrophobic hydration at IBS together determine the TisAFP activity.
  • Discovery of Hyperactive Antifreeze Protein from Phylogenetically Distant Beetles Questions Its Evolutionary Origin
    Tatsuya Arai; Akari Yamauchi; Ai Miura; Hidemasa Kondo; Yoshiyuki Nishimiya; Yuji SASAKI; Sakae Tsuda
    International Journal of Molecular Sciences, 22, 7, 3637, 3637, {MDPI} {AG}, 2021年03月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Beetle hyperactive antifreeze protein (AFP) has a unique ability to maintain a supercooling state of its body fluids, however, less is known about its origination. Here, we found that a popular stag beetle Dorcus hopei binodulosus (Dhb) synthesizes at least 6 isoforms of hyperactive AFP (DhbAFP). Cold-acclimated Dhb larvae tolerated -5 °C chilled storage for 24 h and fully recovered after warming, suggesting that DhbAFP facilitates overwintering of this beetle. A DhbAFP isoform (~10 kDa) appeared to consist of 6-8 tandem repeats of a 12-residue consensus sequence (TCTxSxNCxxAx), which exhibited 3 °C of high freezing point depression and the ability of binding to an entire surface of a single ice crystal. Significantly, these properties as well as DNA sequences including the untranslated region, signal peptide region, and an AFP-encoding region of Dhb are highly similar to those identified for a known hyperactive AFP (TmAFP) from the beetle Tenebrio molitor (Tm). Progenitor of Dhb and Tm was branched off approximately 300 million years ago, so no known evolution mechanism hardly explains the retainment of the DNA sequence for such a lo-ng divergence period. Existence of unrevealed gene transfer mechanism will be hypothesized between these two phylogenetically distant beetles to acquire this type of hyperactive AFP.
  • 凍結細胞の長期保存における氷結晶の再結晶現象の影響
    内田 努; 法花 翼; 黄川田 隆洋; 津田 栄; 山崎 憲慈; 郷原 一壽
    雪氷研究大会講演要旨集, 2021, 72, 72, 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会, 2021年
    日本語
  • An Ice-Binding Protein from an Antarctic Ascomycete Is Fine-Tuned to Bind to Specific Water Molecules Located in the Ice Prism Planes
    Akari Yamauchi; Tatsuya Arai; Hidemasa Kondo; Yuji C. Sasaki; Sakae Tsuda
    Biomolecules, 10, 5, 759, 759, {MDPI} {AG}, 2020年05月13日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Many microbes that survive in cold environments are known to secrete ice-binding proteins (IBPs). The structure–function relationship of these proteins remains unclear. A microbial IBP denoted AnpIBP was recently isolated from a cold-adapted fungus, Antarctomyces psychrotrophicus. The present study identified an orbital illumination (prism ring) on a globular single ice crystal when soaked in a solution of fluorescent AnpIBP, suggesting that AnpIBP binds to specific water molecules located in the ice prism planes. In order to examine this unique ice-binding mechanism, we carried out X-ray structural analysis and mutational experiments. It appeared that AnpIBP is made of 6-ladder β-helices with a triangular cross section that accompanies an “ice-like” water network on the ice-binding site. The network, however, does not exist in a defective mutant. AnpIBP has a row of four unique hollows on the IBS, where the distance between the hollows (14.7 Å) is complementary to the oxygen atom spacing of the prism ring. These results suggest the structure of AnpIBP is fine-tuned to merge with the ice–water interface of an ice crystal through its polygonal water network and is then bound to a specific set of water molecules constructing the prism ring to effectively halt the growth of ice.
  • Fish-Derived Antifreeze Proteins and Antifreeze Glycoprotein Exhibit a Different Ice-Binding Property with Increasing Concentration
    Sakae Tsuda; Akari Yamauchi; N. M.-Mofiz Uddin Khan; Tatsuya Arai; Mahatabuddin S; Ai Miura; Hidemasa Kondo
    Biomolecules, 10, 3, 423, 423, {MDPI} {AG}, 2020年03月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, The concentration of a protein is highly related to its biochemical properties, and is a key determinant for its biotechnological applications. Antifreeze proteins (AFPs) and antifreeze glycoproteins (AFGPs) are structurally diverse macromolecules that are capable of binding to embryonic ice crystals below 0 °C, making them useful as protectants of ice-block formation. In this study, we examined the maximal solubility of native AFP I-III and AFGP with distilled water, and evaluated concentration dependence of their ice-binding property. Approximately 400 mg/mL (AFP I), 200 mg/mL (AFP II), 100 mg/mL (AFP III), and >1800 mg/mL (AFGP) of the maximal solubility were estimated, and among them AFGP's solubility is much higher compared with that of ordinary proteins, such as serum albumin (~500 mg/mL). The samples also exhibited unexpectedly high thermal hysteresis values (2-3 °C) at 50-200 mg/mL. Furthermore, the analysis of fluorescence-based ice plane affinity showed that AFP II binds to multiple ice planes in a concentration-dependent manner, for which an oligomerization mechanism was hypothesized. The difference of concentration dependence between AFPs and AFGPs may provide a new clue to help us understand the ice-binding function of these proteins.
  • Expression of Ice-Binding Proteins in Caenorhabditis elegans Improves the Survival Rate upon Cold Shock and during Freezing
    Masahiro Kuramochi; Chiaki Takanashi; Akari Yamauchi; Motomichi Doi; Kazuhiro Mio; Sakae Tsuda; Yuji C. Sasaki
    Scientific Reports, 9, 1, 6246, 6246, Springer Science and Business Media {LLC}, 2019年12月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Ice-binding proteins (IBPs) are capable of binding ice crystals and inhibiting their growth at freezing temperatures. IBPs are also thought to stabilize the cell membrane at non-freezing temperatures near 0 °C. These two effects have been assumed to reduce cold- and freezing-induced damage to cells and tissues. However, knowledge regarding the effects of IBP on the living animals is limited. Here, we characterized the relationship between the IBP effects and the physiological role by using the nematode Caenorhabditis elegans. The expression of fish (NfeIBPs)- and fungus-derived IBPs (AnpIBPs and TisIBP8) in C. elegans improved its survival rate during exposure to 0 and -2 °C (cold shock) and -5 °C (freezing). The observed cold tolerance of C. elegans after cold shock is attributable to the stabilization of cell-membrane lipids with IBPs, and the freezing tolerance at -5 °C can be attributed to the inhibition of ice-crystal growth by the IBPs. Significantly, the survival rate of C. elegans at -5 °C was improved by expression of wild-type AnpIBP and maximized by that of TisIBP8, whereas it was lowered when a defective AnpIBP mutant was expressed. These results suggest that the ice-binding ability of IBP has a good correlation with the survival rate of C. elegans during freezing.
  • Presence of a basic secretory protein in xylem sap and shoots of poplar in winter and its physicochemical activities against winter environmental conditions
    Sakae Tsuda
    Journal of Plant Research, 2019年07月09日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Calcium-Binding Generates the Semi-Clathrate Waters on a Type II Antifreeze Protein to Adsorb onto an Ice Crystal Surface
    Tatsuya Arai; Yoshiyuki Nishimiya; Yasushi Ohyama; Hidemasa Kondo; Sakae Tsuda
    Biomolecules, 9, 5, 162, 162, {MDPI} {AG}, 2019年04月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Hydration is crucial for a function and a ligand recognition of a protein. The hydration shell constructed on an antifreeze protein (AFP) contains many organized waters, through which AFP is thought to bind to specific ice crystal planes. For a Ca2+-dependent species of AFP, however, it has not been clarified how 1 mol of Ca2+-binding is related with the hydration and the ice-binding ability. Here we determined the X-ray crystal structure of a Ca2+-dependent AFP (jsAFP) from Japanese smelt, Hypomesus nipponensis, in both Ca2+-bound and -free states. Their overall structures were closely similar (Root mean square deviation (RMSD) of Cα = 0.31 Å), while they exhibited a significant difference around their Ca2+-binding site. Firstly, the side-chains of four of the five Ca2+-binding residues (Q92, D94 E99, D113, and D114) were oriented to be suitable for ice binding only in the Ca2+-bound state. Second, a Ca2+-binding loop consisting of a segment D94–E99 becomes less flexible by the Ca2+-binding. Third, the Ca2+-binding induces a generation of ice-like clathrate waters around the Ca2+-binding site, which show a perfect position-match to the waters constructing the first prism plane of a single ice crystal. These results suggest that generation of ice-like clathrate waters induced by Ca2+-binding enables the ice-binding of this protein.
  • Freeze Tolerance in Sculpins (Pisces; Cottoidea) Inhabiting North Pacific and Arctic Oceans: Antifreeze Activity and Gene Sequences of the Antifreeze Protein
    Aya Yamazaki; Yoshiyuki Nishimiya; Sakae Tsuda; Koji Togashi; Hiroyuki Munehara
    Biomolecules, 9, 4, 2019年04月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Point Mutation of the Ice-Binding Site in Antifreeze Protein Modify the Cold Tolerance in Caenorhabditis Elegans
    Kuramochi, Masahiro; Takanashi, Chiaki; Yamauchi, Akari; Doi, Motomichi; Mio, Kazuhiro; Tsuda, Sakae; Sasaki, Yuji C.
    Biophysical Journal, 116, 3, 551A, 2019年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Ice-binding proteins from the fungus Antarctomyces psychrotrophicus possibly originate from two different bacteria through horizontal gene transfer
    Arai, Tatsuya; Fukami, Daichi; Hoshino, Tamotsu; Kondo, Hidemasa; Tsuda, Sakae
    Febs Journal, 286, 5, 946, 962, 2019年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Ice recrystallization is strongly inhibited when antifreeze proteins bind to multiple ice planes
    Rahman, Anika T.; Arai, Tatsuya; Yamauchi, Akari; Miura, Ai; Kondo, Hidemasa; Ohyama, Yasushi; Tsuda, Sakae
    Scientific Reports, 9, 1, 2212, 2212, 2019年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Unexpected rise of glass transition temperature of ice crystallized from antifreeze protein solution.
    Azuma, N; Miyazaki Y; Nakano, M; Tsuda, S
    J. Phys. Chem. Lett., 9, 16, 4512, 4515, 2018年08月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Polypentagonal ice-like water networks emerge solely in an activity-improved variant of ice-binding protein
    Mahatabuddin S; Fukami, D; Arai,T; Nishimiya, Y; Shimizu, R; Shibazaki, C; Kondo, H; Adachi, M; Tsuda, S
    米国科学アカデミー紀要, 115, 21, 5456, 5461, 2018年03月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Unexpected Rise of Glass Transition Temperature of Ice Crystallized from Antifreeze Protein Solution.
    Azuma, Nobuaki; Miyazaki, Yuji; Nakano, Motohiro; Tsuda, Sakae
    The journal of physical chemistry letters, 9, 16, 4512, 4515, 2018年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Polypentagonal ice-like water networks emerge solely in an activity-improved variant of ice-binding protein
    Mahatabuddin, Sheikh; Fukami, Daichi; Arai, Tatsuya; Nishimiya, Yoshiyuki; Shimizu, Rumi; Shibazaki, Chie; Kondo, Hidemasa; Adachi, Motoyasu; Tsuda, Sakae
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115, 21, 5456, 5461, 2018年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Functional Analysis of Antifreeze Proteins for Cold Tolerance Behavior and X-Ray Single Molecule Observations in C-elegans
    Kuramochi, Masahiro; Takanashi, Chiaki; Sekiguchi, Hiroshi; Doi, Motomichi; Tsuda, Sakae; Sasaki, Yuji C.
    Biophysical Journal, 114, 3, 65A, 2018年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Applications of Antifreeze Proteins
    Sakae Tsuda
    Survival Strategies in Extreme Cold and Desiccation, 2018年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語
  • Gene expression of antifreeze protein in relation to historical distributions of Myoxocephalus fish species
    Yamazaki, A.; Nishimiya, Y.; Tsuda, S.; Togashi, K.; Munehara, H.
    Marine Biology, 165, 11, 2018年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Applications of Antifreeze Proteins: Practical Use of the Quality Products from Japanese Fishes
    Mahatabuddin, Sheikh; Tsuda, Sakae
    Survival Strategies in Extreme Cold and Desiccation: Adaptation Mechanisms and Their Applications, 1081, 321, 327, 2018年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • タンパク質動態からの不凍機能X線１分子解析
    岡田 璃生; 新井 達也; 津田 栄; 佐々木 裕次
    低温生物工学会誌, 2017年, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Concentration-dependent oligomerization of an alpha-helical antifreeze polypeptide makes it hyperactive
    Mahatabuddin, Sheikh; Hanada, Yuichi; Nishimiya, Yoshiyuki; Miura, Ai; Kondo, Hidemasa; Davies, Peter L.; Tsuda, Sakae
    Scientific Reports, 7, 42501, 42501, 2017年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Total Synthesis of O-GalNAcylated Antifreeze Glycoprotein using the Switchable Reactivity of Peptidyl-N-pivaloylguanidine
    Orii, Ryo; Sakamoto, Noriko; Fukami, Daichi; Tsuda, Sakae; Izumi, Masayuki; Kajihara, Yasuhiro; Okamoto, Ryo
    Chemistry-a European Journal, 23, 39, 9253, 9257, 2017年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Temperature Dynamics of Single Molecular Antifreeze Protein
    Okada, Rio; Arai, Tatsuya; Fukami, Daichi; Matsushita, Yuhuku; Chang, Jae-won; Sekiguchi, Hiroshi; Ohta, Noboru; Mori, Tadashi; Nishijima, Masaki; Miyazawa, Keisuke; Fukuma, Takeshi; Ikezaki, Keigo; Tsuda, Sakae; Sasaki, Yuji C.
    Biophysical Journal, 112, 3, 323A, 323A, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Hydrophobic ice-binding sites confer hyperactivity of an antifreeze protein from a snow mold fungus
    Jing Cheng; Yuichi Hanada; Ai Miura; Sakae Tsuda; Hidemasa Kondo
    BIOCHEMICAL JOURNAL, 473, 4011, 4026, 2016年11月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Hydrophobic ice-binding sites confer hyperactivity of an antifreeze protein from a snow mold fungus
    Cheng, Jing; Hanada, Yuichi; Miura, Ai; Tsuda, Sakae; Kondo, Hidemasa
    Biochemical Journal, 473, 21, 4011, 4026, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 氷晶修飾臨界濃度 : 不凍タンパク質活性を評価する新たな変数
    MAHATABUDDIN Sheikh; 西宮 佳志; 三浦 愛; 近藤 英昌; 津田 栄
    低温生物工学会誌 = Cryobiology and cryotechnology, 62, 2, 95, 103, 低温生物工学会, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Chemical synthesis of homogeneous antifreeze glycoprotein having uniform GalNAc modification and its antifreeze activity
    Okamoto, Ryo; Orii, Ryo; Izumi, Masayuki; Fukami, Daichi; Tsuda, Sakae; Kajihara, Yasuhiro
    Protein Science, 25, 65, 65, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 不凍蛋白質の界面前進凍結濃縮抑制効果の観察
    Arai T; Cheng J; Mahatabuddin S; Kondo H; Tsuda S
    Cryobiology and Cryotechnology, 61, 2, 121, 124, 低温生物工学会, 2015年10月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, A water solution placed in a freezer changes into a polycrystalline state of ice in keeping with the exclusion of the solute. This exclusion is attributed to growth of the ice crystals, as the growth only consumes water molecules, leading to concentration of the excluded solute into a lastly frozen area. This phenomenon was named "progressive freeze-concentration (PFC)", which is sometimes the problem for quality preservation of water-containing materials, such as foods and tissues. Here we examined whether antifreeze protein (AFP) works to prevent PFC, since AFP can bind specifically to ice crystals to inhibit their growth. For this purpose, we froze the AFP solution containing red-colored ink in a house-made PFC device consisting of a glass vessel sandwiched by heat insulating materials. The ink was concentrated near the bottom of a placoid ice prepared in the PFC device without AFP, while it was dispersed with AFP. A level of dispersion was dependent on the AFP concentration and ice crystal shape. These results suggest that AFP possesses inhibitory effect on PFC, which was presumably correlated with the known abilities of AFP, such as ice-shaping, thermal hysteresis, and ice recrystallization inhibition.
  • Prolonging hypothermic storage (4oC) of bovine embryos with fish antifreeze protein.
    Sakae Tsuda
    J. Reprod. Dev., 61, 1, 1, 6, The Japanese Society of Animal Reproduction (JSAR), 2015年01月30日, ［査読有り］, ［国内誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Prolonging hypothermic storage (4 C) of bovine embryos with fish antifreeze protein
    Ideta, Atsushi; Aoyagi, Yoshito; Tsuchiya, Kanami; Nakamura, Yuuki; Hayama, Kou; Shirasawa, Atsushi; Sakaguchi, Kenichiro; Tominaga, Naomi; Nishimiya, Yoshiyuki; Tsuda, Sakae
    Journal of Reproduction and Development, 61, 1, 1, 6, 2015年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 3P043 Mutagenesis study of an antifreeze protein isoform from a snow-mold fungus, Typhula ishikariensis(01B. Protein: Structure & Function,Poster,The 52nd Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan(BSJ2014))
    Cheng Jing; Hanada Yuichi; Kondo Hidemasa; Tsuda Sakae
    生物物理, 54, 1, S256, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2014年
    英語
  • 2P027 子嚢菌由来不凍タンパク質の機能と構造(01B. 蛋白質:構造機能相関,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))
    Fukami Daichi; Hanada Yuichi; Cheng Jing; Tsuda Sakae; Kondo Hidemasa
    生物物理, 54, 1, S199, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2014年
    英語
  • 1P031 リソスタシンの炭酸カルシウム結晶結合部位の解析(蛋白質: 構造機能相関,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))
    Maho Nara; Yuichi Hanada; Hidemasa Kondo; Sakae Tsuda
    生物物理, 54, 1, S146, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2014年
    英語
  • 1P045 Functional Analysis of a New Type I Antifreeze Protein from Barfin plaice, Liposetta pinnifasciata(01B. Protein : Structure & Function,Poster,The 52nd Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan(BSJ2014))
    Mahatabuddin Sheikh; Ishihara Kazunari; Hanada Yuichi; Miura Ai; Kondo Hidemesa; Tsuda Sakae
    生物物理, 54, 1, S148, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2014年
    英語
  • Annealing condition influences thermal hysteresis of fungal type ice-binding proteins
    Xiao, Nan; Hanada, Yuichi; Seki, Haruhiko; Kondo, Hidemasa; Tsuda, Sakae; Hoshino, Tamotsu
    Cryobiology, 68, 1, 159, 161, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Identification of a Novel LEA Protein Involved in Freezing Tolerance in Wheat
    Sasaki, Kentaro; Christov, Nikolai Kirilov; Tsuda, Sakae; Imai, Ryozo
    Plant and Cell Physiology, 55, 1, 136, 147, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Antifreeze protein activity in Arctic cryoconite bacteria
    Singh, Purnima; Hanada, Yuichi; Singh, Shiv Mohan; Tsuda, Sakae
    Fems Microbiology Letters, 351, 1, 14, 22, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Determining the Ice-binding Planes of Antifreeze Proteins by Fluorescence-based Ice Plane Affinity
    Basu, Koli; Garnham, Christopher P.; Nishimiya, Yoshiyuki; Tsuda, Sakae; Braslavsky, Ido; Davies, Peter
    Jove-Journal of Visualized Experiments, 83, e51185, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Hyperactive antifreeze protein from an Antarctic sea ice bacterium Colwellia sp has a compound ice-binding site without repetitive sequences
    Hanada, Yuichi; Nishimiya, Yoshiyuki; Miura, Ai; Tsuda, Sakae; Kondo, Hidemasa
    Febs Journal, 281, 16, 3576, 3590, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 2P029 トウガレイ由来I 型不凍蛋白質の構造機能解析(01B.蛋白質:構造機能相関,ポスター,日本生物物理学会年会第51回(2013年度))
    Ishihara Kazunari; Hanada Yuichi; Kondo Hidemasa; Miura Ai; Tsuda Sakae
    生物物理, 53, 1, S163, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2013年
    日本語
  • 1P051 リソスタシンのカルサイト結合部位の同定(01C. 蛋白質:物性,ポスター,日本生物物理学会年会第51回(2013年度))
    Togashi Seiya; Hanada Yuichi; Nara Maho; Tsuda Sakae
    生物物理, 53, 1, S114, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2013年
    英語
  • Fabrication of Highly Porous Alumina Prepared by Gelation Freezing Route with Antifreeze Protein
    Fukushima, Manabu; Tsuda, Sakae; Yoshizawa, Yu-ichi
    Journal of the American Ceramic Society, 96, 4, 1029, 1031, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • NMR structure note: a defective isoform and its activity-improved variant of a type III antifreeze protein from Zoarces elongates Kner
    Kumeta, Hiroyuki; Ogura, Kenji; Nishimiya, Yoshiyuki; Miura, Ai; Inagaki, Fuyuhiko; Tsuda, Sakae
    Journal of Biomolecular Nmr, 55, 2, 225, 230, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Microwave-Assisted Solid-Phase Synthesis of Antifreeze Glycopeptides
    Izumi, Ryukou; Matsushita, Takahiko; Fujitani, Naoki; Naruchi, Kentaro; Shimizu, Hiroki; Tsuda, Sakae; Hinou, Hiroshi; Nishimura, Shin-Ichiro
    Chemistry-a European Journal, 19, 12, 3913, 3920, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Antifreeze Protein Prolongs the Life-Time of Insulinoma Cells during Hypothermic Preservation
    Kamijima, Tatsuro; Sakashita, Mami; Miura, Ai; Nishimiya, Yoshiyuki; Tsuda, Sakae
    Plos One, 8, 9, e73643, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Antifreeze proteins from Japanese organisms: Functional analyses for their general use.
    Sakae Tsuda
    Cryobiology, 2013年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Dependence of freeze-concentration inhibition on antifreeze protein (氷の物理と化学の新展開) -- (生体内の水・氷・クラスレート)
    Yamanouchi Takuya; Xiao Nang; Hanada Yuichi; Kamijima Tatsuro; Sakashita Mami; Nishimiya Yoshiyuki; Miura Ai; Kondo Hidemasa; Tsuda Sakae
    低温科学, 71, 91, 96, 北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, The ability for freeze-concentration inhibition (FCI) was examined for type I antifreeze protein (AFPI)and antifreeze glycoprotein (AFGP)through the observation of the condensation of red-colored ink in an ice block for various concentrations of the proteins. The thermal hysteresis (TH), which indicates the ice growth inhibition strength, and ice-shaping ability were also examined for the two samples. The amount of AFPI and AFGP necessary for FCI was determined to be 0.1 mg/ml and 0.25 mg/ml, respectively. There was no significant difference in the TH of both samples. AFPI and AFGP shaped the ice crystals into hexagonal trapezohedrons and hexagonal bipyramids, respectively, where the former was thinner than the latter. These results suggest that a principle determinant of FCI is the ice-shaping ability, rather than the ice growth inhibition of AFPs.
  • Artificial dormancy of bovine embryos for a maximum of 7 days using a simple medium.
    Sakae Tsuda
    Reproduction, Fertility and Development, 2013年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Cold adaptation of fungi obtained from soil and lake sediment in the Skarvsnes ice-free area, Antarctica
    Tsuji, Masaharu; Fujiu, Seiichi; Xiao, Nan; Hanada, Yuichi; Kudoh, Sakae; Kondo, Hidemasa; Tsuda, Sakae; Hoshino, Tamotsu
    Fems Microbiology Letters, 346, 2, 121, 130, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A simple medium enables bovine embryos to be held for seven days at 4 degrees C
    Ideta, Atsushi; Aoyagi, Yoshito; Tsuchiya, Kanami; Kamijima, Tatsuro; Nishimiya, Yoshiyuki; Tsuda, Sakae
    Scientific Reports, 3, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Engineering a naturally inactive isoform of type III antifreeze protein into one that can stop the growth of ice
    Garnham, Christopher P.; Nishimiya, Yoshiyuki; Tsuda, Sakae; Davies, Peter L.
    Febs Letters, 586, 21, 3876, 3881, 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Ice-binding site of snow mold fungus antifreeze protein deviates from structural regularity and high conservation
    Kondo, Hidemasa; Hanada, Yuichi; Sugimoto, Hiroshi; Hoshino, Tamotsu; Garnham, Christopher P.; Davies, Peter L.; Tsuda, Sakae
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109, 24, 9360, 9365, 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 不凍タンパク質添加によるマウス精巣上体尾部由来冷蔵精子を用いた体外受精操作の検討
    木我 敬太; 栗田 佳織; 西村 愛美; 東 佳澄; 中川 隆生; 岸 昌生; 上島 達朗; 西宮 佳志; 津田 栄; 細井 美彦; 安齋 政幸
    近畿大学先端技術総合研究所紀要, 16, 51, 58, 近畿大学先端技術総合研究所, 2011年, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, [要約] 本研究では成熟B6D2F1マウスの精巣上体尾部由来精子を用いた冷蔵保存を行い、その後、冷蔵精子の評価および体外受精操作について検討した。精巣上体尾部精子を、各種保存液50μL（R18S3、R18、R18+AFP III 1mg/mL）中で4℃にて冷蔵保存した。加温後のそれらの運動性は、精子運動解析装置（IVOS：ニッコー・ハンセン（株））を用いて、保存期間１～ 5日を評価し、R18+AFP III の保存液では、5日目においても52％の運動性を保持していた。精子細胞膜損傷はLIVE/DEAD sperm viability kit を用いて評価し、R18S3 とR18+AFP IIIは5日目の細胞膜完全性の保持率は共に48％であった。受精能の確認では、常法により採卵し冷蔵精子と受精させた。また、一部の卵子卵丘複合体は透明帯穿孔処理を行い、冷蔵精子と受精させた。透明帯穿孔処理後の卵子との体外受精結果は冷蔵保存後3日目の冷蔵精子において37％（46/126）の受精率であった。冷蔵保存後5日目においても2％（4/162）の受精率を確認できた。 以上の結果より、マウス精子の冷蔵保存は低率ではあるが受精能を保持し、冷蔵保存が可能であることが示された。 [Abstract] The present study was performed to examine the storage of Slc : B6D2F1 mouse epididymal sperm at cold temperature. Afterwards, the evaluation and the in vitro fertilization operation of the refrigeration sperm were examined. The cauda epididymal spermatozoa from adult males were preserved with various solutions（ R18S3, R18, R18+AFP III 1mg/mL） at 4℃ . Sperm motility was assessed by Integrated Visual Optical System（ IVOS）. R18+AFP III maintained the movement of 52％ during 5 days. The integrity of the sperm membrane was determined using Live/Dead sperm viability kit. The percentage of membraneintact spermatozoa that stored in R18S3 and R18+AFP III was 48％ at day 5. Super ovulated eggs were fertilized in vitro with various refrigeration sperm. Moreover a part of eggs was treatment of zona drilled, and it was fertilized with the refrigeration sperm. In vitro fertilized rate of zona drilled oocyte withrefrigeration sperm of 3 days after preserved. The fertilization of the refrigeration sperm of the 5 day of preservation was 2％（ 4/162）. In conclusion were indicate that mouse epididymal spermatozoa stored at 4℃ maintain fertilization ability, although low rate, and can store at cold temperature.
  • Synthetic Study and Structural Analysis of the Antifreeze Agent Xylomannan from Upis ceramboides
    Ishiwata, Akihiro; Sakurai, Ayaka; Nishimiya, Yoshiyuki; Tsuda, Sakae; Ito, Yukishige
    Journal of the American Chemical Society, 133, 48, 19524, 19535, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Antifreeze activities of fungi and sea ice diatoms from Antarcica.
    Sakae Tsuda
    2010年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • 8. Crystal structure of Ca2+-dependent type II antifreeze protein from Japanese smelt
    Kondo *Hidemasa; Nishimiya Yoshiyuki; Noro Natsuko; Takamichi Manabu; Yasui Masanori; Miura Ai; Tsuda Sakae
    Cryobiology, 59, 3, 372, Elsevier BV, 2009年, ［査読有り］
  • New technologies developed for the practical use of antifreeze protein.
    Sakae Tsuda
    Cryobiology, 2009年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Mutational and structural analysis of Ca2+-independent type II antifreeze protein from longsnout poacher.
    Sakae Tsuda
    Cryobiology, 2009年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Cooperative ice growth inhibition of the isoforms of type III antifreeze protein
    Sakae Tsuda
    Cryobiology, 2009年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • 不凍蛋白質の大量精製と新たな応用開拓 －実用化を指向する蛋白質研究－
    西宮 佳志; 三重 安弘; 平野 悠; 近藤 英昌; 三浦 愛; 津田 栄
    Synthesiology, 1, 1, 7, 14, 国立研究開発法人 産業技術総合研究所, 2008年
    日本語, 不凍蛋白質は北極や南極に生息する動植物に固有の生体物質と考えられてきた。我々は日本国内で捕獲される多くの食用魚類が不凍蛋白質を有することを発見し、それらの筋肉から実用化に必要な量の不凍蛋白質を精製する技術を開発した。筋肉から精製された不凍蛋白質は複数の異性体の混合物であり、遺伝子工学や化学合成から得られる単一の異性体よりも優れた機能を発揮した。現在、不凍蛋白質を用いた様々な実用化技術が検討されている。
  • COMP 207-Probing the origin of the hyperactivity of the two-domain type III antifreeze protein RD3
    Holland, Nolan B.; Can, Oezge; Tsuda, Sakae; Soennichsen, Frank D.
    Abstracts of Papers of the American Chemical Society, 234, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Antifreeze protein from Japanese fish: An epoch in biotechnology
    Tsuda, Sakae
    Abstracts of Papers of the American Chemical Society, 234, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 日本産魚類由来の不凍タンパク質
    津田 栄; 三浦 愛; 西宮 佳志
    高分子, 55, 7, 494, 495, The Society of Polymer Science, Japan, 2006年07月01日
    日本語
  • Antifreeze Glycoprotein: Elucidation of Antifreeze Mechanism
    Masakazu Hachisu; Kohta Igarashi; Sakae Tsuda; Shuhei Koshida; Kenji Monde; Shin-Ichiro Nishimura
    Polymer Preprints, Japan, 54, 1, 2168, 2005年
    日本語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 1P016 シチロウウオ由来II型不凍タンパク質のX線結晶構造解析(蛋白質 A) 構造))
    西宮 佳志; 杉本 宏; 佐藤 涼子; 野呂 奈津子; 近藤 英昌; 高道 学; 三浦 愛; 津田 栄
    生物物理, 45, S35, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年
    日本語
  • 1P111 ヤナギノマイ由来不凍タンパク質の研究(蛋白質 D) 機能(反応機構、生物活性など)))
    吉田 敬幸; 田中 正太郎; 西宮 佳志; 三浦 和紀; 三浦 愛; 津田 栄
    生物物理, 45, S59, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年
    日本語
  • 1P058 ワカサギ由来カルシウム依存性II型不凍タンパク質の機能解析及び立体構造解析(蛋白質 B) 構造・機能相関))
    安井 雅範; 近藤 英昌; 西宮 佳志; 野呂 奈津子; 三浦 和紀; 高道 学; 三浦 愛; 津田 栄
    生物物理, 45, S46, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年
    日本語
  • 2P019 糖質加水分解酵素ファミリー74に属するexo-型及びendo-型キシログルカン分解酵素のX線結晶構造解析(蛋白質 A) 構造))
    近藤 英昌; 矢追 克郎; 野呂 奈津子; 日吉 あや子; 杉本 宏; 鈴木 守; 津田 栄; 三石 安
    生物物理, 45, S124, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年
    日本語
  • 1P109 コールドフィンガーを用いた不凍タンパク質のスクリーニング(蛋白質 D) 機能(反応機構、生物活性など)))
    三浦 和紀; 星野 保; 津田 栄
    生物物理, 45, 0, S59, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年, ［査読有り］
    日本語
  • 1P110 担子菌Typhula ishikariensis由来組換え不凍タンパク質の発現と活性の解析(蛋白質 D) 機能(反応機構、生物活性など)))
    鈴木 啓太; 藤原 峰子; 星野 保; 扇谷 悟; 津田 栄
    生物物理, 45, 0, S59, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年, ［査読有り］
    日本語
  • 1P070 Green Fluorescent Protein(GFP)ラベル化技術を用いた不凍タンパク質-氷結晶相互作用様式の検出(蛋白質 D) 機能 : 反応機構、生物活性など)
    三浦 和紀; 津田 栄
    生物物理, 44, S47, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2004年
    日本語
  • 1P071 蛍光ラベルの手法を用いた不凍タンパク質-氷結晶相互作用様式の観測(蛋白質 D) 機能 : 反応機構、生物活性など)
    吉田 敬幸; 三浦 和紀; 田中 正太郎; 津田 栄
    生物物理, 44, S47, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2004年
    日本語
  • 不凍タンパク質
    田中 正太郎; 小橋川 敬博; 三浦 和紀; 西宮 佳志; 三浦 愛; 津田 栄
    生物物理, 43, 3, 130, 135, 一般社団法人日本生物物理学会, 2003年05月25日
    日本語, In 1969, the first antifreeze protein (AFP) was discovered from the blood plasma of Antarctic Nototheniids. In the past thirty years, different types of AFP have been found in many life forms that exhibit freezing tolerance, such as bacteria, fungi, plants, insects, and vertebrates. These discoveries have evoked us many questions regarding to the antifreeze mechanism and its biological significance for preventing their tissues from freezing damage. At present, ice physicist, biologist, chemist, biochemist, molecular biologist, physiologist, and NMR and X-ray structural biologists are subjecting AFP, which greatly improves our understandings about AFP and accelerates its applicability to various cryo-industries. In the present review we will describe an updated biophysical aspects of AFP to highlight the interests of this research field.
  • 0ligoxyloglucan reducing end-specific cellobiohydrolaseのX線結晶構造解析
    近藤 英昌; 矢追 克郎; 鈴木 守; 野呂 奈津子; 津田 栄; 三石 安
    生物物理, 43, S36, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2003年
    日本語
  • Antifreeze proteins from snow mold fungi
    Hoshino, T; Kiriaki, M; Ohgiya, S; Fujiwara, M; Kondo, H; Nishimiya, Y; Yumoto, I; Tsuda, S
    Canadian Journal of Botany-Revue Canadienne De Botanique, 81, 12, 1175, 1181, 2003年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Letter to the Editor: Assignments of H-1, C-13, and N-15 resonances of human lysozyme at 4 degrees C
    Kumeta, H; Kobashigawa, Y; Miura, K; Nishimiya, Y; Oka, C; Nemoto, N; Miura, A; Nitta, K; Tsuda, S
    Journal of Biomolecular Nmr, 22, 2, 183, 184, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • NMR STRUCTURE OF INTRAMOLECULAR DIMER ANTIFREEZE PROTEIN RD3, 40 SA STRUCTURES
    Sakae Tsuda
    2001年, ［査読有り］
  • Letter to the Editor: Assignment of H-1, C-13, and 15N resonances of canine milk lysozyme
    Kobashigawa, Y; Miura, K; Demura, M; Nemoto, N; Koshiba, T; Nitta, K; Tsuda, S
    Journal of Biomolecular Nmr, 19, 4, 387, 388, 2001年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • p-COUMARIC ACID FROM WHEAT INACTIVATES ICE-NUCLEATING ACTIVITY BY ICE-NUCLEATING BACTERIUM :
    ODAIRA Masato; HOSHINO Tamotsu; YOSHIDA Midori; JIN Shigeki; TSUDA Sakae; OHGIYA Satoru; ISHIZAKI Kozo
    Plant and cell physiology, 41, s50, Japanese Society of Plant Physiologists, 2000年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Synthetic studies on specific mucins: Antifreeze glygoprotein.
    Tachibana, Y; Tsuda, T; Matsubara, N; Tsuda, S; Nishimura, SI
    Abstracts of Papers of the American Chemical Society, 219, U244, U244, 2000年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Assignments of H-1, C-13, and N-15 resonances of intramolecular dimer antifreeze protein RD3
    Miura, K; Ohgiya, S; Hoshino, T; Nemoto, N; Nitta, K; Tsuda, S
    Journal of Biomolecular Nmr, 16, 3, 273, 274, 2000年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Response of Plants to Environmental Stress.
    Sakae Tsuda
    Journal of plant research, 1999年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Flora of the Russian Arctic Flora of the Russian Arctic.
    Sakae Tsuda
    Journal of Plant Research, 1999年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Flexing Muscle With Just One Amino Acid.
    Sakae Tsuda
    Science, 271, 5245, 31, 31, 1996年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • H-1-NMR STUDY OF RABBIT SKELETAL-MUSCLE TROPONIN-C - CA2+-DEPENDENT INTERACTION WITH MASTOPARAN
    TSUDA, S; HIKICHI, K
    Biochimica Et Biophysica Acta, 1121, 1-2, 213, 220, 1992年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • H-1-NMR STUDY OF CA2+-DEPENDENT AND MG2+-DEPENDENT INTERACTION BETWEEN TROPONIN-C AND TROPONIN-I INHIBITORY PEPTIDE (96-116)
    TSUDA, S; AIMOTO, S; HIKICHI, K
    Journal of Biochemistry, 112, 5, 665, 670, 1992年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 1H-NMR Study on Amide Proton Exchange of Calmodulin-Mastoparan Complex.
    Sakae Tsuda
    J. Biochem., 1992年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • NUCLEOSIDES AND NUCLEOTIDES .46. CHEMICAL MODIFICATION OF GUANINE RESIDUES OF MOUSE 5S RIBOSOMAL-RNA WITH KETHOXAL
    MIURA, K; TSUDA, S; UEDA, T; HARADA, F; KATO, N
    Biochimica Et Biophysica Acta, 739, 3, 281, 285, 1983年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • NUCLEOSIDES AND NUCLEOTIDES .43. CHEMICAL MODIFICATION OF CYTOSINE RESIDUES OF MOUSE 5-S-RIBOSOMAL RNA WITH HYDROGEN-SULFIDE
    MIURA, K; TSUDA, S; IWANO, T; UEDA, T; HARADA, F; KATO, N
    Biochimica Et Biophysica Acta, 739, 2, 181, 189, 1983年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • CHEMICAL MODIFICATION OF CYTOSINE RESIDUES OF U-6 SNRNA WITH HYDROGEN-SULFIDE (NUCLEOSIDES AND NUCLEOTIDES .49.
    MIURA, K; TSUDA, S; HARADA, F; UEDA, T
    Nucleic Acids Research, 11, 17, 5893, 5901, 1983年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
■ その他活動・業績
■ 書籍等出版物
  • 不凍タンパク質の機能と応用
    津田, 栄
    シーエムシー出版, 2018年, 9784781313399, viii, 289p, 日本語, ［監修］
  • タンパク質の辞典
    朝倉書店, 2008年, 9784254171280
  • TANPAKUSITSU-NO-JITEN (Japanese)
    ASAKURA SHUPPAN, 2008年, 9784254171280
  • 産総研のすごい仕事
    日系BP出版センター, 2006年, 9784861530067
  • SANSOUKEN-NO-SUGOI-SHIGOTO
    NIKKEI BP SHUPPAN Center, 2006年, 9784861530067
■ 講演・口頭発表等
  • 不凍タンパク質とは何か？
    津田 栄
    第74回日本生物工学会大会, 2022年10月18日
    ［招待講演］
  • 魚類不凍タンパク質の機能は高濃度域で大きく異なる
    津田 栄
    International meeting of ice binding protein (IBP2022), 2022年08月01日, 英語
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質／凍ってもおいしいのはどうして？冷凍物の品質を向上させる技術
    津田 栄
    STEAMライブラリー・未来の教室, 2022年02月04日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質と氷ー水はどのように凍結するか？ー
    津田 栄
    Cryopreservation Conference 2021（オンライン）, 2021年11月11日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質とは何か？ーその構造機能解明と実用化の現況ー
    津田 栄
    第61回生命科学夏の学校セミナー（オンライン）, 2021年08月27日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
    ［招待講演］
  • オオクワガタ由来高活性型不凍タンパク質の発見
    津田 栄
    氷結晶結合蛋白質国際会議セミナー, 2021年07月28日, 英語, 口頭発表（招待・特別）
    2021年07月28日 - 2021年07月28日, ［招待講演］
  • Practical use of new quality products of antifreeze protein
    Sakae Tsuda
    7th annual conference of AnalytiX-2019, 2019年11月14日, 英語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • ICE RECRYSTALLIZATION IS EFFICIENTLY TERMINATED BY ANTIFREEZE PROTEIN-BINDING TO MULTIPLE ICE PLANES
    津田 栄
    国際低温生物学会 Cryobiology 2019, 2019年07月23日
    ［招待講演］
  • Application of new quality products of type I & III antifreeze proteins and antifreeze glycoprotein
    津田 栄
    11th European Biosimilars Congress, 2018年04月26日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質の分子機能と技術応用
    津田 栄
    石川県立大学食品科学科公開セミナー, 2017年12月04日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質とは何か？ー分子機能解明から産業医学応用までー
    津田 栄
    防衛大学校応用化学科課外講演, 2017年11月28日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質の分子生物学
    津田 栄
    2017年度日本魚類学会年会, 2017年09月18日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質の分子機能と技術応用
    津田 栄
    第15回Spring-8先端研究ワークショップ, 2017年08月24日
    ［招待講演］
  • A new type I antifreeze protein BpAFP undergoes oligomerization to bind to whole surface of an ice crystal
    津田 栄
    2nd International Conference on Bioscience, 2017年06月19日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質の生産と産業医学応用
    津田 栄
    TIAかけはし第3回ナノバイオ・コンソーシアム討論会, 2017年02月27日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質の機能解明に基づく産業応用展開
    津田 栄
    H24中国地域産総研技術セミナー in 米子, 2012年12月07日
    ［招待講演］
  • 不凍蛋白質の機能と産業応用に関する研究
    津田 栄
    第9回メタンハイドレート産業創出イノベーション講演会, 2012年11月05日
    ［招待講演］
  • 食品分野における不凍蛋白質（AFP）の活用技術について
    津田 栄
    日本食品工業倶楽部 東京部会（品質保証懇話会）, 2012年04月24日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質の大量精製と新たな応用開拓
    津田 栄
    H24産総研新規採用職員初期研修ロールモデル懇談会, 2012年04月11日
    ［招待講演］
  • Recent technological developments utilizing antifreeze protein
    津田 栄
    1st International Ice-Binding Protein (IBP) Conference and Workshop, 2011年08月03日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質の分子機能解明に基づく新技術の創成
    津田 栄
    極限環境生物学会第12回シンポジウ, 2011年06月13日
    ［招待講演］
  • 不凍タンパク質の分子機能解析と応用技術研究
    津田 栄
    酵素工学研究会第65回講演会, 2011年04月22日, 日本語
    ［招待講演］
  • New technologies utilizing the functions of antifreeze protein
    12th Annual Meeting of Japanese Society of Extremophiles, 2011年
  • Functional analyses of antifreeze protein and its practical applications
    65th Annual Meeting of Japanese Society of Enzyme Engineering, 2011年
  • NEW TECHNOLOGIES UTILIING ANTIFREEZE PROTEIN
    12th INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE PHYSICS AND CHEMISTRY OF ICE (PCI-2010), 2010年
  • INTERACTION BETWEEN ICE AND A TYPE III ANTIFREEZE PROTEIN UNDER PRESSURE
    12th INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE PHYSICS AND CHEMISTRY OF ICE (PCI-2010), 2010年
  • Molecular analyses of antifreeze protein for its industrial applications
    5th alliance seminar for methane-hydrate research laboratory of AIST, 2010年
  • Functional analyses of antifreeze protein for a new technology
    10th annual meeting of protein science society of Japan, 2010年
  • Structure and function analyses of antifreeze protein for a novel technology
    Annual Seminar for the national newtron diffraction center of Ibaraki prefecture, 2010年
  • 不凍タンパク質の分子機能解明と産業応用に関する研究（依頼セミナー）
    室蘭工業大学・創製機能工学専攻セミナー, 2009年
  • 不凍タンパク質の分子機能解明と食品分野への応用（依頼講演）
    第56回日本食品科学工学会, 2009年
  • New technologies developed for practical use of antifreeze protein (基調講演)
    46th Annual Meeting of the Society for Cryobiology, 2009年
  • Analysis of antifreeze function for technological application
    Annual seminar held at Division of Engineering for Composite Functions in Muroran Institute of Technology, 2009年
  • Functional analysis of antifreeze protein and its application to food technologies
    56th Annual Meeting of the Japanese Society for Food Science and Technology, 2009年
  • New technologies developed for practical use of antifreeze protein
    46th Annual Meeting of the Society for Cryobiology (CRYO2009), 2009年
  • Antifreeze Protein - from functional analysis to technological applications- (基調講演)
    2nd International Symposium on the Environmental Physiology of Ectotherms and Plants (ISEPEP2, Duniden, NZ)., 2007年
  • Antifreeze Protein from Japanese Fish: An epoch in biotechnology.
    The 234th. American Chemical Society Meeting - Antifreeze Proteins: A Memorial Synposium for Robert Feeney. (Boston, USA), 2007年
  • 魚類由来不凍タンパク質を用いた冷却エネルギー削減技術の創生（依頼講演）
    九州大学WSフォーラム「タンパク質・ペプチド研究の現状と展望」(福岡), 2007年
  • 魚肉すり身由来不凍タンパク質による新しい凍結保存技術の開発（依頼講演）
    産総研研究講演会in中部（名古屋）, 2007年
  • 不凍タンパク質（ＡＦＰ）の謎と産業利用の可能性（招待講演）
    極限環境下の生物に学ぶ食品技術フォーラム（東京）, 2007年
  • Development of practical freezing techniques by using antifreeze protein
    AIST Forum in Nagoya, 2007年
  • Saving of the freezing energy by utilizing antifreeze protein
    Kyusyu University WS-Forum "Current situation and future aspects of protein and peptides, 2007年
  • Antifreeze Protein from Japanese Fish: An epoch in biotechnology
    The 234th American Chemical Society Meeting - Antifreeze Proteins: A Memorial Synposium for Robert Feeney (USA), 2007年
  • Antifreeze Protein - from functional analysis to technological applications-
    2nd International Symposium on the Environmental Physiology of Ectotherms and Plants (ISEPEP2, NZ), 2007年
  • Functions of antifreeze protein (AFP) and its practical use in industry
    Food Technology Forum, 2006年
  • 北の自然からの贈り物ー不凍タンパク質ー（依頼講演）
    市民講演会 ー世界物理年にあたり、生命を新しい視点から解き明かすー（札幌）, 2005年
  • 純国産不凍蛋白質のバイオテクノロジー
    Ｈ１６産業技術連携推進会議生命工学部会（福岡）, 2005年
  • A special gift from nothern nature - antifreeze protein -
    A forum for the citizen of Sapporo, 2005年
  • Biotechnology utilizing Japan-original antifreeze protein
    2005 AIST Life Science Meeting, 2005年
  • 不凍タンパク質ー３次元分子構造解明から産業応用までー（依頼セミナー）
    北大創成科学研究機構セミナー（札幌）, 2004年
  • Antifreeze Protein - from structural analysis to industrial application -
    産総研-韓国工業科学技術会ジョイントワークショップ（札幌）, 2004年
  • Antifreeze Protein - from structural basis to industrial application -
    Hokkaido University Sousei-kagaku seminar, 2004年
  • Antifreeze Protein - from structural basis to industrial application -
    AIST-Korea Joint Workshop, 2004年
  • 純国産不凍蛋白質の研究（依頼講演）
    第30回日本低温医学会総会（札幌）, 2003年
  • 純国産不凍蛋白質の研究－臓器保存等への応用の可能性－
    第２回北海道海洋生物科学シンポジウム（札幌）, 2003年
  • 不凍蛋白質の３次元構造解析および産業応用研究
    Ｈ１５産業技術連携推進会議生命工学部会（札幌）, 2003年
  • 不凍蛋白質－分子構造解明から産業応用まで－（招待講演）
    Ｈ１５低温生物工学会年会（札幌）, 2003年
  • 純国産不凍蛋白質研究の最新状況（依頼講演）
    第３回蛋白質科学会（札幌）, 2003年
  • Japanese Antifreeze Proteins
    Symposium on Stress Proteins: From Antifreeze to Heat Shock（California, USA）, 2003年
  • 極地魚類の低温適応 -凍結から身を守る氷晶形成阻害蛋白質-
    大阪大学蛋白質研究所セミナー（大阪）, 2003年
  • Antifreeze Protein from Japanese Fish
    30th. Annual Meeting of the Japan Society for Low Temperature Medicine, 2003年
  • Antifreze Protein from Japanese Fish - application for tissue preservation -
    2nd Hokkaido Marine Bioscience Symposium, 2003年
  • Three-Dimensional Structure of Fish Antifreeze Protein and its Industrial Applications
    2003 AIST Life Science Meeting, 2003年
  • Antifreeze Protein - from structural basis to industrial application -
    2003 Annual Meeting of Japanese Society for Cryobiology and Cryotechnology, 2003年
  • Antifreeze Protein from Japanese Organisms
    3rd Annual meeting of Japanese Society for Protein Science, 2003年
  • Cold Adaptation of Arctic Fish - Expression of Ice binding Protein -
    Special Seminar at the Institute for Protein Research in Osaka University, 2003年
  • キノコの不凍タンパク質の分子構造と不凍機能のメカニズムを解明
    津田 栄
    第21回産総研･新技術セミナーin弘前．弘前
  • 不凍タンパク質とは何か？ー凍結技術分野での応用可能性ー
    津田 栄
    株式会社サイエンスフォーラム主催講演会．東京
  • Antifreeze Protein from Japanese Organisms: Functional Analysis for the General Use
    津田 栄
    50th Annual meeting of the society for cryobiology (CRYO2013). Washington DC, USA
  • 新技術の創生をもたらす不凍蛋白質の分子機能解明
    津田 栄
    H25北海道地区国立大学法人技術職員研修セミナー
  • 不凍蛋白質の機能解明に基づく技術創生
    津田 栄
    第1回オープンファシリティシンポジウム．札幌
  • The membrane-binding ability of fish IBP prolongs the life-time of a cell dramatically
    津田 栄
    2nd International Ice-Binding Protein Conference (IBP2014)
  • 不凍蛋白質の分子機能解明に基づく新規細胞保存技術の開発
    津田 栄
    基礎生物学研究所IBBPセンター主催 Cryopreservation conference 2014. 岡崎
  • 不凍タンパク質とは何か？ーその構造多様性と分子機能の関係ー
    津田 栄
    大阪大学大学院理学研究科講演会. 大阪
  • 不凍タンパク質の構造ー氷結晶結合機能の解明とその応用ー
    津田 栄
    2016日本真空学会年会．札幌
  • Mass preparation of fish antifreeze protein.
    津田 栄
    4th International conference on Bioprocess and Bio Thrapeutics (Bioprocess-2016). Houston, USA.
  • 高純度魚類不凍タンパク質を用いた細胞保存技術の創生
    津田 栄
    基礎生物学研究所IBBPセンター主催 Cryopreservation conference 2016. 岡崎
  • 不凍物質の科学
    津田 栄
    第3回低温科学技術交流調査会（ちよだプラットフォーム）. 東京
■ 所属学協会
  • アメリカ生化学会
  • 日本生物物理学会
  • 日本蛋白質科学会
  • American Society of Biochemistry and Molecular Biology (ASBMB)
  • Japanese Society for Cryobiology and Cryotechnology
  • Protein Science Society of Japan
■ Works（作品等）
  • Editorial Board Member of Scientific Reports (nature.com)
    2019年04月01日 - 2024年09月30日, ［その他］
  • 論文審査員： Tibs,Biochemistry, J.Biochem., J.Polym.Sci.,...,
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 水の凍結を制御する水分子凝集層の開発
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2027年03月31日
    津田 栄
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 東京大学, 24K08487
  • オオクワガタ不凍物質を活用したナノ氷結晶の作製
    科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
    2019年06月28日 - 2022年03月31日
    津田 栄; 大山 恭史; 近藤 英昌
    オオクワガタがもつ不凍物質は1990年代にゴミムシダマシから発見されたものと相同性の高い不凍タンパク（AFP）であること、その幼虫はマイナス5℃下に24時間置いても凍らないことを明らかにした。オオクワガタAFPは6種類のアイソフォームの混合物であり、いずれも12残基のペプチドのタンデムリピートであった。同AFPを氷晶プローブに吸着させて回収するワン・ステップ精製技術も開発し、AFPを含む過冷却細胞保存液がラット膵島細胞に対する優れた保護効果を示すことを明らかにした。過冷却水はAFPが結合したナノ氷結晶で満たされた状態にあると考えられた。これらの成果は国際誌やセミナーで国内外に発信された。
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 19K22989
  • 微細氷結晶で埋め尽くすように細胞を凍らせる革新的技術の創成
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2019年04月01日 - 2022年03月31日
    津田 栄; 大山 恭史; 近藤 英昌
    本研究は (1)液体窒素とAFPはどちらも水を微細氷結晶で埋め尽くされた状態に変化させて凍結濃縮を抑制すること、(2)ラット膵島細胞の内部を光学顕微鏡で観察できるサイズの微細氷結晶で埋め尽くした状態にしたときには生存率に改善が見られないこと、(3)同細胞の内部を光学顕微鏡では観察できないほどに小さなナノ氷結晶で埋め尽くした状態すなわち過冷却状態にしたときには極めて高い生存率改善効果が得られることを見出した。特に、昆虫AFPを用いて細胞の内外をナノ氷結晶で埋め尽くした過冷却状態にしたときには、20日間保存後であっても53%もの高い細胞生存率が得られることを世界で初めて明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 19H02529
  • 再生医療用網膜組織の機能を担保した冷却保存方法の開発
    科学研究費助成事業
    2016年04月 - 2019年03月
    小出 直史; 砂川 玄志郎; 津田 栄
    本研究課題では、蛍光異方性とと不凍タンパク質を応用した保存技術の開発に取り組んだ。蛍光異方性については、立体構造特有の厚みの問題と浮遊状態のため水分による光散乱を極小化できず完成に至れなかった。不凍タンパク質は、冷蔵環境下においてIII型AFP添加により細胞生存率が向上確認した。他方、当研究室で実施している臨床研究の細胞輸送について、本課題で得たノウハウを生かし臨床研究における輸送条件確定に至った。科学的エビデンスとして、保存条件は冷却しすぎることによる細胞毒性が顕著に確認され、振動に関する検証は一定レベルの輸送資材を準備することで配慮は限定的で必要十分であることを見出した。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 国立研究開発法人理化学研究所, 16K21633
  • 氷の再結晶化を阻害する不凍タンパク質機能の定量的解明
    科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    2015年04月01日 - 2017年03月31日
    津田 栄
    通常の氷は無数の氷の単結晶（氷核）が再結晶化を起こし互いに固く結びついたものである。不凍タンパク質（AFP）は氷核の再結晶化抑制機能（Ice Recrystallization Inhibition, IRI）を有するがその定量法は未確立であった。本研究では、AFP含有氷を構成する任意の氷核の再結晶化速度をOstward Ripening則に基づいて算出することによって、IRI機能を定量化できることを見出した。更に、この解析法を用いることで分子量3.3kDaの40アミノ酸残基から成るBpAFPが優れたIRI活性を発揮することを見出した。論文総数9、学会等発表総数41（うち招待講演数5）。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 15K13760
  • 不凍ペプチドを用いた牛生殖細胞と初期胚の超高性能保存液の開発
    イノベーション創出基礎的研究推進事業
    2011年04月 - 2014年03月
    青柳敬人; 津田 栄
    生物系特定産業技術研究支援センター（生研セ）, 研究代表者, 競争的資金
  • 超強力細胞保護ペプチドCPPの機能と応用技術に関する研究
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2011年 - 2014年
    津田栄
    代表者らは寒冷地の生物が有する幾つかの不凍蛋白質（AFP）が強力な細胞保護機能を併せ持つことを見出しCPPと名付けた。本研究では、実用化に最適なCPPを見出す為に様々なAFPの組成、分子構造、不凍・細胞保護機能等を詳細に解析し、最終的にカレイ由来のCPPを用いてマウス膵島細胞を数日間生かし続ける技術開発に至った（2013年PLoS ONE)。また、世界初の菌類AFPのＸ線構造解析（2012年PNAS)やCPP3のNMR構造解析（2013年JBNMR）等に関する基礎と応用の成果を３年間精力的に発表した：論文総数23（うち査読有19）、学会等発表数40（うち招待講演14）、特許出願数1。
    文部科学省, 基盤研究(B), 独立行政法人産業技術総合研究所, 研究代表者, 競争的資金, 23310171
  • 微生物由来不凍タンパク質の構築原理と分子進化の解明
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2008年 - 2010年
    近藤英昌; 西宮佳志; 津田栄; 星野保
    担子菌(Typhula ishikariensis)はアミノ酸配列が最大で15%異なる複数の不凍タンパク質アイソフォームを分泌することが知られている。これらの不凍タンパク質アイソフォームを培養液より分画しそれぞれの不凍活性を評価したところ、アイソフォームによって不凍活性に大きな差異があることがわかった。アイソフォーム間の不凍活性とアミノ酸配列の比較から、活性に影響を与える領域が推定された。また、本不凍タンパク質の組換え発現系における宿主及び培養条件を再検討し、タグやアミノ酸置換のない天然型と同一な配列を有する組換え試料として取得した。この発現系を利用した変異導入実験、及びアイソフォーム間の活性の比較に基づき、本不凍タンパク質の氷結晶結合部位はβ-ヘリックス構造を形成した領域のうちの一つの分子表面に存在することが示唆された。珪藻(Navicula glaciei)、及びバクテリア(Colwellia sp)由来不凍タンパク質の機能解析を行い、それぞれが異なる不凍活性や氷結晶形状修飾能を有することがわかった。このことから微生物不凍タンパク質は同一の骨格構造を有するが、氷結晶への結合様式には違いがある可能性が示唆された。さらに両タンパク質の結晶化を行い、結晶化の初期条件を見出した。
    文部科学省, 基盤研究(C), 独立行政法人産業技術総合研究所, 連携研究者, 競争的資金, 20570118
  • 不凍蛋白質・氷核蛋白質の探索、分子機構解明および食品・医学・工学分野への応用
    ライフサイエンス基礎科学研究
    2000年
    競争的資金
  • Antifreeze protein - from structural basis to technological applications -
    2000年
    Antifreeze protein (AFP) initially isolated from the blood serum of polar fish in 1960's is an extraordinary bio-molecule that specifically binds to both ice and cell surfaces. Tsuda discovered for the first time that approximately 50 kinds of Japanese edible fish also contain AFP, and developed an easy method to obtain ~kg order of natural AFPs from the fish muscle, but not from the blood serum. He also found that an AFP isoform having no thermal hysteresis exhibits an extreme cell-preservation ability. Additionally, he determined the first NMR structure of a natural intra-molecular AFPIII dimmer RD3 and the first X-ray structure of Ca2+-independent AFPII LpAFP.
    競争的資金
  • NMRを用いたトロポニンCとトロポニンエペプチドの相互作用の研究
    科学研究費助成事業
    1992年 - 1992年
    津田 栄
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 04780272
  • カルシウム結合タンパク質の構造のNMRによる研究
    科学研究費助成事業
    1992年 - 1992年
    引地 邦男; 津田 栄; 竹腰 清乃理; 田中 勲
    真核生物のカルモデュリン(CaM)は、EF-ハンド構造を持つ4つのカルシウムイオン(Ca)結合部位を持つ。CaMの1次構造は種の違いを問わず90%以上の高い相同性がある。Ca結合部位はN,C両末端側に2つづつ対になって存在しており、C末端側の2つが高親和性部位である。酵母菌のカルモデュリン(YCMO)は他のCaMと1次構造の相同性が60%程度しかない。YCMOでは最もC末端側に位置するCa結合部位が潰れており1分子当たり3個しかCaを結合しないことが知られているが、どのCa結合部位が高親和性であるのかが明らかでなかった。我々は、YCMOのCa結合特性についてNMRを用いて調べた。YCMOにはN末端側とC末端側にそれぞれ1個のHis残基(61,107)がある。His107は他のCaMでもよく保存されているが、61番はCaMではGlyである。遺伝子操作によってHis61をGlyに置換した変異体(YCM61G)を発現させた。YCMOとYCM61Gの重水溶液の1H-NMRスペクトルを比較することによりHis61,His107のC2プロトンのシグナルを帰属した。YCMOの重水および軽水溶液にCaを滴定し、スペクトルを測定した。Caを加えるにつれてスペクトルは大きく変化し、この変化は[Ca]/[YCMO]=3で終了した。スペクトル変化を解析した結果、[Ca]/[YCMO]=0-2で大きく変化するシグナルと[Ca]/[YCMO]=2-3で大きく変化するシグナルの2種類に大別できることがわかった。先に帰属したHis61のシグナルは[Ca]/[YCMO]=0-2で変化するタイプに属することがわかった。また、[Ca]/[YCMO]=0-2で現われるアミドプロトンのシグナルにはCaMのNMRスペクトルとの比較からGly25と11e27と考えられるものが含まれていた。この結果は、YCMOはN端側の2つのCa結合部位が高親和性部位であることを示している。YCMOのCa結合特性はCaMとは異なることが明らかになった。この結果は、2つのCa結合部位が対になって何らかの安定な高次構造を形成することが高いCa親和性を持つための重要な鍵であることを強く示唆している。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 北海道大学, 04225202
  • 核スピンが1以上の核における新しい固体NMR測定法の開発
    科学研究費助成事業
    1990年 - 1992年
    引地 邦男; 樋口 敬一郎; 津田 栄; 竹腰 清乃理
    本研究では、四重極相互作用により線幅が非常に広いスピン1の^2Dの線形観測や^<14>Nに対して提案されているオーバートーンNMR法などが簡便に行えるNMR測定システムを構築し、更に、種々の試料にこれらの方法を単独で、または、他の方法と組み合わせて応用し、その性能、限界を検討することを目的とした。まず、現有の装置の改造をおこなった。固体における多量子遷移の観測や多重パルス法を精度よく行うために、パルス位相微調整器を現有のNMR装置に組み入れる作業をおこなった。さらに、高速アナログ/デジタル変換器を導入し、線幅の広いスペクトルの測定を可能にした。改造された装置を用い、アミノ酸の^<14>N核等の粉末試料スペクトルの試料回転による高分解能化の可能性の検討、および、単結晶試料の磁場にたいする角度依存性の解析による四重極相互作用の異方性の解析などを行った。また、重水素のNMRスペクトルの測定および線形の解析を行った。試料は主鎖のみを選択的に重水素化したポリスチレンをポリメチルビニルエーテルと混合したものを用いた。得られた重水素のNMRスペクトルを線形解析し、分子運動に関する詳細な情報を得られた。平成2年-4年度の3年間で、成果が得られたが、研究を終了するにあったて、まだ多くの問題が残されおこされている。ことに、粉末試料のオーバートーンNMRでは感度の点で問題があった。これは現有装置がnarrow boreの^1H270MHzのマグネットで、プローブ試料容積が小さいことによると考えている。
    日本学術振興会, 試験研究(B), 北海道大学, 02554014
  • マストパランを結合したトロポニンCの2次元NMRによる高次構造解析
    科学研究費助成事業
    1991年 - 1991年
    津田 栄
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 03780241
  • 種々の核磁気共鳴法を用いたゾル-ゲル転移の研究
    科学研究費助成事業
    1989年 - 1990年
    引地 邦男; 津田 栄; 竹腰 清乃理
    κーカラゲナン水溶液にRbを加えると、κーカラゲナンはゲルを形成し、温度上昇にともない55℃前後でゲルからゾルへ転移する。κーカラゲナンのゾルゲ-ル転移に伴い溶媒である水分子の運動がどの様に影響されるかを調べるため、水分子の自己拡散係数をプロトンの核磁気共鳴を通して測定した。試料として、純水、RbC150mM水溶液、5wt%のκーカラゲナン水溶液、これに50mMのRbClを加えてゲルにしたものを用いた。自己拡散係数の測定は、JNMーFX60核磁気共鳴装置に磁場勾配ユニットPL502を付属させ、磁場勾配のもとでのCPMG法によった。純水の自己拡散係数をもとに、装置の磁場勾配を校正した。室温で校正した磁場勾配の値を用いて、純水の自己拡散係数の温度依存性を室温から75℃の範囲で測定した結果、文献値とよく一致した。ついで、50mMRbCl水溶液の自己拡散係数を測定した。室温から75℃の範囲で純水とほとんど同じであった。次に、Rbを含まないκーカラゲナン水溶液中での水の自己拡散係数を測定した。その結果、純水より僅かに小さいが、純水と同様な結果を得た。最後に、Rb50mMを含むκーカラゲナン水溶液について実険を行った。これは、室温でゲルである。ゲル状態での水の自己拡散係数はκーカラゲナン水溶液ゾルの値より小さかった。温度上昇と共に、55℃付近で、ゲル-ゾル転移がおき、値は、Rbを含まないゾルの値に近くなった。温度をゾル状態からは下げて来たときは、ヒステレシスが見られた。この結果はゲル状態では水の自己拡散係数が小さく、ゲル中に水が束縛されていることを示しており、また、ゾル状態に転移すると、拡散係数が大きくなり束縛がなくなる。これからの結果は微視的な環境でも水の運動が束縛されていることを示しており当然なことと考えられる。ゾ-ルゲル転移領域でデ-タが乱れる、これは臨界緩和と関連するかも知れない。
    日本学術振興会, 一般研究(C), 北海道大学, 01550684
  • 常磁性金属イオンをプローブとする高分子金属錯体の構造とゆらぎの研究
    科学研究費助成事業
    1988年 - 1988年
    引地 邦男; 津田 栄; 鴇田 昌之; 平沖 敏文; 戸倉 清一
    グルタミン酸がCu(II)あるいはMn(II)と錯体を形成する際にロイシンがどのように影響するかを調べるため、グルタミン酸とロイシンとのコポリマーについてNMRの研究を行った。グルタミン酸とリシンのコポリマーについて、グルタミン酸残基とリシン残基の近距離相互作用が錯体形成にどのように影響するかを調べた。 中性pH、室温においてpoly(glu、leu)にCu(II)あるいはMn(II)を加えると、グルタミン残基のシグナルの線幅が広がるが、ロイシンのシグナルにはほとんど影響が現れない。この結果は、Cu(II)あるいはMn(II)はグルタミン酸残基とのみ相互作用することを示しており、疎水性残基は大きな影響を与えないことを示唆している。グルタミン酸とリシンのコポリマーにCu(II)を加えると、グルタミン酸のCrとC_8シグナルが著しく影響を受けるが、リシン残基のシグナルはほとんど影響されない。pH10で、Cu(II)を加えた場合、リシン残基のC_ε、C_8のシグナルの線幅が広がり、更に、グルタミン酸のC_8、Crのシグナルの線幅も広がることがわかった。これらのことは、酸性pHでCu(II)はグルタミン酸のカルボキシラートに配位しアルカリpHでリシンのεアミノ基に配位するというグルタミン酸及びリシンのホモポリマーでこれまでに得られていた結果と一致する。しかし、アルカリpHでグルタミン酸の側鎖炭素も影響を受けることはホモポリマーでは見られなかったことで、リシンのεアミノ基とグルタミン酸のカルボキシラートの両者がCu(II)に配位していることを示唆している。酸性pHでは、錯体の平均寿命はT_<1M>(〜1_)より短い。アルカリpHでは、平均寿命は1_より長い。いずれの温度においてもT_<2M>が10^<-8>_s程度と小さいためで、錯体の平均寿命は10^<-6>_sよりは長いことがわかる。pH5.6でCu(II)-グルタミン酸C_8の距離は2.3A、Crまでの距離は2.4Aと求められた。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 北海道大学, 63612501
  • 新しいNMR測定法による高分子のキャラクタリゼーション
    科学研究費助成事業
    1986年 - 1988年
    引地 邦男; 津田 栄; 鴇田 昌之; 伊倉 光彦
    この研究の目的は新しいNMR測定法を考案してNMRによる高分子のキャラクタリゼーションの方法を確立することである。この数年間、著者等は経験的方法によらない2次元NMRを利用した高分子のスペクトルの絶対的帰属の方法論について研究してきた。その結果、ビニル系合成高分子のキャラクタリゼーションの一般的方法を確立することができた。その方法をまとめると以下のようになる。(1)^1HJ分解2次元スペクトルを測定する。45°方向からの投影より化学シフトの異なるピークを見つける。また、等価なメチレンを捜す。(2)ブロードバンドデデカップリングCOSYを測定して、^1Hの帰属を行う。その際、メチレンーメチンのつながりの法則を用いる。(3)帰属された^1Hを利用して、CHCOSYより^<13>Cのスペクトルを帰属する。(4)更に、細かな帰属はINADEQUATE2次元スペクトルで行う。リレードCHCOSYも炭素のつながりを決めるのに役に立つ。(5)^<13>Cスペクトルの帰属が出来ると、スペクトル強度からそれぞれのコンフィギュレーションの割合が求められる。この方法を用いると、従来の重合の統計分布を仮定した帰属法では決められなかったものまで決定することができ、逆に重合機構まで推察することができる。これまでに、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ塩化ビニル等について適用した。また、低分子量ポリビニルアルコールの末端の解析を行った。エチレンプロピレンコポリマーの連鎖分布を決めるのにINADEQUATE2次元NMR法が極めて有効であることがわかった。^1Hと^<13>Cの相関を調べる従来のCHCOSYに代わって、^1H、^<13>Cの異種核間多量子コヒーレンスを利用したHMQCと呼ばれる、^<13>Cの信号を間接的に^1Hで観測する方法をポリビニルアルコールに適応して、感度の点で極めて優れており、特に微量なメチル炭素の検出に有効であることを見いだした。
    日本学術振興会, 一般研究(A), 北海道大学, 61430021
■ 産業財産権
  • 層及び構造体
    特許権
    特許7708403, 2025年07月07日
  • 生体材料保護用ペプチド
    特許権
    特許6664738, 2020年02月21日
  • 南極産子嚢菌の産生する新規不凍タンパク質
    特許権
    特許5397848, 2013年11月01日
  • 不凍タンパク質を用いる多孔体の製造方法
    特許権
    特許5536874, 2011年09月22日
  • 水又は含水物の凍結を促進するための材料
    特許権
    特許4748480, 2011年05月27日
    特許 第7442769号（米国）
  • 不凍タンパク質混合物
    特許権
    特許4446058, 2010年01月29日
    特許 第4332646号（日本）
  • 魚類由来の不凍タンパク質
    特許権
    特許4332646, 2009年07月03日
  • 担子菌類の生産する不凍タンパク質
    特許権
    特許4257970, 2009年02月20日
    特許 第4257970号（日本）、第7442769号（米国）、第1344827号（欧州）
  • 氷核蛋白質の配列を含む不凍蛋白質
    特許権
    特許4231928, 2008年12月19日
    特許 第4231928号（日本）
  • 魚類由来の不凍タンパク質
    特許権
    特許4228068, 2008年12月12日
    特許 第4228068号および 第4332646号（日本）、第1452539号（欧州）
  • 不凍蛋白質を用いた包摂化合物の生成制御法
    特許権
    特許4106440, 2008年04月11日
    特許 第4106440号（日本）
  • マルチマー化した高機能不凍タンパク質
    特許権
    特許3906357, 2007年01月26日
    特許 第3906357号（日本）、第7041788号（米国）、第1334980号（欧州）
  • 含水物中における物質の凍結濃縮を抑制する方法、生理活性物質の失活を抑制する方法、および成分が均質に拡散した凍結物又は凍結乾燥物を製造する方法
    特許権
    WO 2004/082378 A1, 2004年09月30日