KEIO RESEARCHERS INFORMATION SYSTEM

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• 2011.10

  -

  2014.09

  Tokyo University of Agriculture and Technology, Graduate School of Agriculture, 博士研究員

• 2013.04

  -

  2013.09

  Tokyo University of Agriculture and Technology, 農学系ゲノム科学領域における実践的先端研究人材育成プログラム

• 2014.10

  -

  2020.08

  University of Dundee, Centre for Gene Regulation & Expression, Postdoctoral Reseach Assistant

• 2020.10

  -

  2025.03

  The University of Tokushima, Institute of Advanced Medical Sciences, 助教

• 2025.04

  -

  Present

  Keio University, Institute for Advanced Biosciences, Project Lecturer/ PI

Research Areas 【 Display / hide 】

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• Nanotechnology/Materials / Chemical biology

• Life Science / Molecular biology

• Life Science / Functional biochemistry

Research Keywords 【 Display / hide 】

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• RNA

• SEC HPLC

• proteomics

• ribosome

• ribosome biogenesis

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Papers 【 Display / hide 】

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• Linear ubiquitination triggers Amph-mediated T-tubule biogenesis

  Kohei Kawaguchi, Yutaro Hama, Harunori Yoshikawa, Kohei Nishino, Kazuki Morimoto, Tsuyoshi Nakamura, Michiko Koizumi, Yuriko Sakamaki, Kota Abe, Soichiro Kakuta, Koichiro Ichimura, Fumiyo Ikeda, Hidetaka Kosako, Naonobu Fujita

   2025.04

  • Access to Document (DOI)

• Cover Feature: Sulfoxide‐Mediated Cys‐Trp‐Selective Bioconjugation that Enables Protein Labeling and Peptide Heterodimerization (ChemistryEurope 3‐4/2024)

  Daishiro Kobayashi, Masaya Denda, Junya Hayashi, Kota Hidaka, Yutaka Kohmura, Takaaki Tsunematsu, Kohei Nishino, Harunori Yoshikawa, Kento Ohkawachi, Kiyomi Nigorikawa, Tetsuro Yoshimaru, Naozumi Ishimaru, Wataru Nomura, Toyomasa Katagiri, Hidetaka Kosako, Akira Otaka

  ChemistryEurope  2024.05

  • Access to Document (DOI)

• Proteomic and functional comparison between human induced and embryonic stem cells

  Alejandro J. Brenes, Eva Griesser, Linda V. Sinclair, Lindsay Davidson, Alan R. Prescott, Francois Singh, Elizabeth K.J. Hogg, Carmen Espejo-Serrano, Hao Jiang, Harunori Yoshikawa, Melpomeni Platani, Jason Swedlow, Greg M. Findlay, Doreen A. Cantrell, Angus I. Lamond

  eLife (eLife Sciences Publications, Ltd)   2024.02

  　View Summary

  Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) have great potential to be used as alternatives to embryonic stem cells (hESCs) in regenerative medicine and disease modelling, thereby avoiding ethical issues arising from the use of embryo-derived cells. However, despite clear similarities between the two cell types, it is likely they are not identical. In this study we characterise the proteomes of multiple hiPSC and hESC lines derived from independent donors. We find that while hESCs and hiPSCs express a near identical set of proteins, they show consistent quantitative differences in the expression levels of a wide subset of proteins. hiPSCs have increased total protein content, while maintaining a comparable cell cycle profile to hESCs. The proteomic data show hiPSCs have significantly increased abundance of vital cytoplasmic and mitochondrial proteins required to sustain high growth rates, including nutrient transporters and metabolic proteins, which correlated with phenotypic differences between hiPSCs and hESCs. Thus, higher levels of glutamine transporters correlated with increased glutamine uptake, while higher levels of proteins involved in lipid synthesis correlated with increased lipid droplet formation. Some of the biggest metabolic changes were seen in proteins involved in mitochondrial metabolism, with corresponding enhanced mitochondrial potential, shown experimentally using high-resolution respirometry. hiPSCs also produced higher levels of secreted proteins including ECM components and growth factors, some with known tumorigenic properties as well as proteins involved in the inhibition of the immune system. Our data indicate that reprogramming of human fibroblasts to iPSCs effectively restores protein expression in cell nuclei to a similar state to hESCs, but does not similarly restore the profile of cytoplasmic and mitochondrial proteins, with consequences for cell phenotypes affecting growth and metabolism. The data improve understanding of the molecular differences between induced and embryonic stem cells with implications for potential risks and benefits for their use in future disease modelling and therapeutic applications.

  • Access to Document (DOI)

• がん特殊化リボソームの同定と機能解析(Identification and characterization of cancer-specialized ribosomes)

  常松 貴明, 吉川 治孝, 永尾 瑠佳, 松澤 鎮史, 大塚 邦紘, 牛尾 綾, 石丸 直澄

  日本病理学会会誌 ((一社)日本病理学会)  113 ( 1 ) 295 - 295 2024.02

  ISSN  0300-9181

• An allele-selective inter-chromosomal protein bridge supports monogenic antigen expression in the African trypanosome

  Joana R. C. Faria, Michele Tinti, Catarina A. Marques, Martin Zoltner, Harunori Yoshikawa, Mark C. Field, David Horn

  Nature Communications  2023.12

  • Access to Document (DOI)

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• co-fractionation MS 新たな網羅的タンパク質複合体解析法

  吉川治孝

  実験医学別冊 決定版 質量分析活用スタンダード    293 - 299 2023.09

  Lead author, Last author

• Ribo Mega-SEC：サイズ排除クロマトグラフィーによる簡便なリボソームの分離法

  吉川 治孝, Angus I. Lamond

  日本プロテオーム学会誌 5 ( 1 ) 13 - 22 2020.05

  Lead author, Corresponding author

  • Access to Document (DOI)

• Proteomic Technologies Reveal Regulatory Mechanism Underlining Ribosome Biogenesis in Human Cells

  Takahashi Nobuhiro, Yoshikawa Harunori, Izumikawa Keiichi, Ishikawa Hideaki

  Proteome Letters (Japanese Proteomics Society)  2 ( 1 ) 7 - 15 2017

• リボソームの機能調節と疾患 II.リボソームRNAの転写後修飾とアセンブリー II‐1 リボソームサブユニット生合成の調節

  吉川治孝, 泉川桂一, 石川英明, 高橋信弘

  生化学 (日本生化学会)  85 ( 10 ) 861 - 870 2013.10

  ISSN  0037-1017

• Involvement of p32, fibrillarin, and Nop52 in pre-90S particle separation during human ribosome biogenesis

  H. Yoshikawa, W. Komatsu, T. Hayano, Y. Miura, K. Homma, K. Izumikawa, H. Ishikawa, N. Miyazawa, H. Tachikawa, Y. Yamauchi, T. Isobe, N. Takahashi

  MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL (AMER SOC CELL BIOLOGY)  22 2011

  ISSN  1059-1524

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• 定量プロテオミクスによる核⼩体リボソーム⽣合成過程の解明

  吉川 治孝

  日本プロテオーム学会2023年大会JPrOS2023 (21st JHUPO), 

  2023.07

  , 

  Symposium, workshop panel (nominated)

• Co-Fractionation MS(CF-MS)による細胞内巨大タンパク質複合体の解析

  吉川 治孝

  第23回日本蛋白質科学会年会, 

  2023.07

  , 

  Symposium, workshop panel (nominated)

• Co-Fractionation MSによる細胞内巨大タンパク質複合体の解析

  吉川 治孝

  第71回質量分析総合討論会, 

  2023.05

  , 

  Symposium, workshop panel (nominated)

• 細胞内タンパク質合成装置リボソームの効率的な解析法 Ribo Mega-SECの確立とその応用

  吉川 治孝

  徳島大学大学院医歯薬学研究部 2022年度骨・筋とCaクラスター・ミニリトリート, 

  2023.02

  , 

  Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech

• 核小体ヒトプレリボソームの新規分離法が切り拓くリボソーム合成因子の網羅的解析

  吉川 治孝

  第45回 日本分子生物学会年会, 

  2022.11

  -

  2022.12

  , 

  Symposium, workshop panel (public)

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Research Projects of Competitive Funds, etc. 【 Display / hide 】

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• 糖情報の入力による植物免疫シグナルの制御機構の解明

  2024.04

  -

  2028.03

  日本学術振興会, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), No Setting

  　View Summary

  生物は、外界の変化を受容体により感知し、適切なシグナル出力を行うことで柔軟に対処している。シグナルの出力には、それを支える代謝リソース（糖、アミノ酸、イオンなど）が細胞内に十分量存在することが重要である。しかし、細胞内の代謝リソースの存在を分子シグナルへ変換する機構や、それを外界刺激応答へ伝達・入力する機構は解析例が乏しく不明な点が多い。本研究では、代謝リソースとして「糖」、外部刺激応答として「植物免疫」を題材として取り上げ、糖が分子シグナルに変換され植物免疫シグナルの出力を調整する機構の分子メカニズムの解明に挑み、細胞内環境とシグナル強度との関連性について理解を深める。

• 相互作用タンパク質の同定・トポロジー解析を指向した光活性型クロスリンカーの開発

  2024.04

  -

  2027.03

  日本学術振興会, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), No Setting

  　View Summary

  クロスリンク質量分析法は、細胞内での網羅的なタンパク質間相互作用解析および構造既知の複合体形成タンパク質間のトポロジー解析に不可欠な技術である。ここでは特定残基間を架橋する試薬（クロスリンカー）が必須であるが、既存試薬はリジン（Lys）側鎖アミノ基架橋型のみである。これは高いLys選択性を長所とする一方、残基架橋情報がLys-Lys間に限定される。さらに、活性エステルを利用するため、安定性の観点から細胞内適応は制限される。そこで本研究では、Lys以外を対象とする、安定かつオンデマンドな活性化が可能なクロスリンカーを開発し、当該リンカーによるタンパク質間トポロジー解析への展開可能性を検証する。

• 定量プロテオミクスが紐解く新規タンパク質複合体によるHPV陽性癌の新たな病因論

  2022.04

  -

  2026.03

  日本学術振興会, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), No Setting

  　View Summary

  HPV陽性扁平上皮癌は子宮頸部では90% 以上、頭頸部癌では10% 程度を占める重要な扁平上皮癌の亜型である。近年、子宮頸癌ワクチンとしてHPV ワクチンが開発されたことで、欧米では発症率が大幅に減少したものの、本邦では副反応が問題になったことで、接種率が低いこと、また男性は接種しないことから依然として発生率の高い癌の一つである。そのため、特異的な分子標的治療法の開発は臨床上の重要な課題である。本研究では、申請者らが見出したHPVウイルスタンパク質であるE6、E7からなる新規タンパク質複合体の性状を最新の定量プロテオミクスを用いて解析し、HPV陽性扁平上皮癌の分子標的治療の分子基盤の確立を目指す。
  HPV陽性扁平上皮癌は子宮頸部では90% 以上、頭頸部癌では10% 程度を占める重要な扁平上皮癌の亜型である。近年、子宮頸癌ワクチンとしてHPV ワクチンが開発されたことで、欧米では発症率が大幅に減少したものの、本邦では副反応が問題となり、依然として発生率の高い癌の一つである。そのため、特異的な分子標的治療法の開発は臨床上の重要な課題である。 本研究では、研究代表者らが見出したHPVウイルスタンパク質であるE6、E7からなる新規タンパク質複合体の性状を最新の定量プロテオミクスを用いて解析し、HPV陽性扁平上皮癌の分子標的治療の分子基盤の確立を目指す。これまでに脱ユビキチン化酵素MPNDはE6やE7と結合し、複合体を形成することを見出しており、この新規複合体の相互作用タンパク質の同定を試みた。しかしながら有意な結果を得ることができなかった。問題点としては①MPNDの免疫沈降に使用可能な抗体が存在しない、②過剰発現系を用いると非特異的なシグナルが上昇してしまう、ことが挙げられた。問題点を解決するため、今年度は染色体上のMPND遺伝子座に3xFlagタグを挿入し、内在性のMPNDをFlag標識することに成功した。次年度以降、このシステムを用いて内在性のMPND複合体を精製し、質量分析することで相互作用タンパク質の同定に取り組む。口腔がん臨床サンプルにおけるMPNDの関連の解析に関しては、複数の市販抗体、受託にて作成した抗体(2社)を用いて、条件検討を行ったものの、陽性所見を得ることができなかった。近年、MPNDがDNA m6A修飾を認識するドメインを有することが報告された。そこで、HPV陰性、陽性がん細胞株でm6Aを定量したところ、HPV陽性がんで上昇することを新たに見出した。次年度以降、MPNDの代わりにm6Aの抗体を用いて臨床サンプルの解析や分子機構の解析を進める。
  着目する脱ユビキチン化酵素MPNDに対する複数の市販抗体がMPNDを検出することができなかったため、前年度2社でそれぞれ異なる抗原ペプチドを用いて受託にて抗体作成を行った。本年度、これらの2種類の抗体を用いて検討を行ったものの、MPNDを検出することができなかった。以上によりやや遅れていると評価した。
  次年度以降は、前述の本年度樹立に成功した内在性MPNDが3xFlag標識された細胞株を用いて、内在性のMPND複合体を精製し、質量分析することで相互作用タンパク質の同定に取り組む。また、本年度新たにHPV感染とDNAのm6A修飾の関連性を明らかにしたことから、次年度以降に口腔がん臨床サンプルにおけるHPV感染とDNA m6Aの関連の解析を抗m6A抗体を用いて、進める。さらに、MPND複合体とDNA m6Aの相互作用による分子機構に関してもDNA m6Aのメチル化酵素であるN6AMT1や脱メチル化酵素ALKBH1,4に対するshRNAなどを用いて、主に培養細胞株で検討する。また、これまでの研究結果より、MPNDはE6及びE7非存在下では細胞質に局在し、E6及びE7存在下では核内にも集積することを見出しており、前述の内在性にMPNDがFlag 標識された細胞株を用いて、細胞内局在変化に関しても詳細な検討を加える。

• Support for the creation of the post-lysosomal biology research area.

  2021.08

  -

  2024.03

  日本学術振興会, Grants-in-Aid for Scientific Research, Nakamura Shuhei, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B), No Setting

  　View Summary

  In order to promote research on post-lysosome biology, the members of the project team worked in close collaboration with each other through the sharing of relevant information using slack and progress reports in web-based or face-to-face meetings once every three months. In addition, a total of three area meetings were held with advisors to obtain suggestions on the direction of research. Three jointly co-sponsored symposia were held at academic conferences to promote the activities of the field. Obtained results were published as peer-reviewed papers. Information on these activities was disseminated on the website (https://post-lysosome.jp/).

• Comprehensive analysis of post-lysosome mediators in body fluid

  2021.08

  -

  2024.03

  日本学術振興会, Grants-in-Aid for Scientific Research, Fujita Naonobu, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B), No Setting

  　View Summary

  It is proposed that lysosomes transmit signals that control animal survival and lifespan; however, their nature and mechanisms are poorly understood. In this study, we comprehensively analyzed the effect of the loss-of-function of the autophagy-lysosome system on the proteome and metabolome in the body fluid by comparative multi-omics analysis, providing the fundamental data sets for the study of post-lysosome signals.

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Awards 【 Display / hide 】

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• Poster award

  2019.07, JPrOS 2019 (17th JHUPO) and JES 2019 Joint Annual Meeting, Towards the comprehensive characterisation of cellular protein complexes by Size Exclusion Chromatography

• Poster Prize: Proteomics in Cell Biology and Disease Mechanisms, EMBL–WELLCOME GENOME CAMPUS CONFERENCE (Heidelberg, Germany)

  Harunori Yoshikawa, 2019.03

• Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships MSCA-IF-2014-EF

  Harunori Yoshikawa, 2015.02, European Commission

• Postdoctoral Fellowship

  Harunori Yoshikawa, 2014.12, Uehara Memorial Foundation

• Postdoctoral Fellowship of Research Abroad

  Harunori Yoshikawa, 2014.02, Naito Foundation

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Courses Taught 【 Display / hide 】

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• PROTEOMICS

  2025

• PROTEOME ANALYSIS LABORATORY PRACTICE

  2025