研究者詳細

顔写真

ナカオ　ジユキ
中尾　樹希
Juki Nakao
所属
高等研究機構学際科学フロンティア研究所　新領域創成研究部　生命・環境研究領域
職名
学位

  • 博士（薬科学） （長崎大学）

e-Rad 研究者番号
61021655

経歴 3

  • 2026年4月 ～ 継続中
    東北大学　学際科学フロンティア研究所　特任研究員（日本学術振興会特別研究員-PD）

  • 2025年4月 ～ 2026年3月
    東北大学　学際科学フロンティア研究所　日本学術振興会特別研究員（PD）

  • 2024年4月 ～ 2025年3月
    長崎大学　大学院医歯薬学総合研究科　日本学術振興会特別研究員（DC2）

所属学協会 4

  • 日本核酸医薬学会

  • 日本分子生物学会

  • 日本化学会

  • 日本薬学会

研究キーワード 2

  • 光化学

  • 核酸化学

研究分野 2

  • ナノテク・材料 / ケミカルバイオロジー /

  • ナノテク・材料 / 生体化学 /

論文 5

  1. Recent Advances in Photocatalyst-Driven Protein Labeling and Proximity Mapping. 国際誌 査読有り

    Shinichi Sato, Kazuki Miura, Juki Nakao, Hiroyuki Nakamura

    Chemical record (New York, N.Y.)　e70180　2026年6月1日

    DOI： 10.1002/tcr.70180 　

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    Photocatalysis has emerged as a powerful strategy for controlling chemical reactivity with light, offering unique opportunities for spatial and temporal regulation. While visible-light photocatalysis was originally developed in the context of small-molecule synthesis, recent years have witnessed its rapid expansion into the selective modification of peptides and proteins under biologically compatible conditions. When photocatalysts are localized through ligands, antibodies, nanomaterials, or genetic fusion, photochemical reactivity becomes confined to defined molecular neighborhoods, giving rise to photocatalytic proximity labeling as a distinct chemical approach for probing biomolecular interactions. This review summarizes advances in photocatalyst-enabled protein modification and proximity labeling reported up to 2025. We highlight how diverse photochemical mechanisms-including single-electron transfer, energy transfer, and the generation of short-lived reactive intermediates such as radicals, carbenes, nitrenes, and singlet oxygen-have been harnessed across experimental regimes ranging from purified proteins and solid-supported platforms to living cells, tissues, and in vivo systems. Collectively, these developments establish photocatalysis as a versatile chemical framework for rational design of proximity labeling tools with tunable spatial resolution, enabling spatial encoding in biological systems and the interrogation of protein interactions within complex biological environments.

  2. Modular Synthesis of Methyl-Substituted Novel Psoralen N -Hydroxysuccinimide Esters and Evaluation of DNA Photocrosslinking Properties of the Corresponding Triplex-Forming Oligonucleotide Conjugates 査読有り

    Yu Mikame, Nagisa Maekawa, Soichiro Kimura, Juki Nakao, Asako Yamayoshi

    SYNLETT　35　(11)　1285-1290　2024年7月2日

    DOI： 10.1055/a-2229-7441 　

    ISSN：0936-5214

    eISSN：1437-2096

  3. Development and Crosslinking Properties of Psoralen-Conjugated Triplex-Forming Oligonucleotides as Antigene Tools Targeting Genome DNA. 国際誌 査読有り

    Yu Mikame, Honoka Eshima, Haruki Toyama, Juki Nakao, Misaki Matsuo, Tsuyoshi Yamamoto, Yoshiyuki Hari, Jun A Komano, Asako Yamayoshi

    ChemMedChem　18　(21)　e202300348　2023年11月2日

    DOI： 10.1002/cmdc.202300348 　

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    Psoralen-conjugated triplex-forming oligonucleotides (Ps-TFOs) have been utilized for genome editing and anti-gene experiments for over thirty years. However, the research on Ps-TFOs employing artificial nucleotides is still limited, and their photo-crosslinking properties have not been thoroughly investigated in relation to biological activities. In this study, we extensively examined the photo-crosslinking properties of Ps-TFOs to provide fundamental insights for future Ps-TFO design. We developed novel Ps-TFOs containing 2'-O,4'-C-methylene-bridged nucleic acids (Ps-LNA-mixmer) and investigated their photo-crosslinking properties using stable cell lines that express firefly luciferase constitutively to evaluate the anti-gene activities of Ps-LNA-mixmer. As a result, Ps-LNA-mixmer successfully demonstrated suppression activity, and we presented the first-ever correlation between photo-crosslinking properties and their activities. Our findings also indicate that the photo-crosslinking process is insufficient under cell irradiation conditions (365 nm, 2 mW/cm2 , 60 min). Therefore, our results highlight the need to develop new psoralen derivatives that are more reactive under cell irradiation conditions.

  4. Unique Crosslinking Properties of Psoralen-Conjugated Oligonucleotides Developed by Novel Psoralen N-Hydroxysuccinimide Esters. 国際誌 査読有り

    Juki Nakao, Yu Mikame, Honoka Eshima, Tsuyoshi Yamamoto, Chikara Dohno, Takehiko Wada, Asako Yamayoshi

    Chembiochem : a European journal of chemical biology　24　(15)　e202200789　2023年8月1日

    DOI： 10.1002/cbic.202200789 　

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    Psoralens and their derivatives, such as trioxsalen, have unique crosslinking features to DNA. However, psoralen monomers do not have sequence-specific crosslinking ability with the target DNA. With the development of psoralen-conjugated oligonucleotides (Ps-Oligos), sequence-specific crosslinking with target DNA has become achievable, thereby expanding the application of psoralen-conjugated molecules in gene transcription inhibition, gene knockout, and targeted recombination by genome editing. In this study, we developed two novel psoralen N-hydroxysuccinimide (NHS) esters that allow the introduction of psoralens into any amino-modified oligonucleotides. Quantitative evaluation of the photo-crosslinking efficiencies of the Ps-Oligos to target single-stranded DNAs revealed that the crosslinking selectivity to 5-mC is the unique feature of trioxsalen. We found that the introduction of an oligonucleotide via a linker at the C-5 position of psoralen can promote favorable crosslinking to target double-stranded DNA. We believe our findings are essential information for the development of Ps-Oligos as novel gene regulation tools.

  5. Selective Photo-Crosslinking Detection of Methylated Cytosine in DNA Duplex Aided by a Cationic Comb-Type Copolymer. 国際誌 査読有り

    Atsuhiro Kojima, Juki Nakao, Naohiko Shimada, Naoki Yoshida, Yota Abe, Yu Mikame, Tsuyoshi Yamamoto, Takehiko Wada, Atsushi Maruyama, Asako Yamayoshi

    ACS biomaterials science & engineering　8　(5)　1799-1805　2022年5月9日

    DOI： 10.1021/acsbiomaterials.2c00048 　

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    In the process of cell development and differentiation, C-5-methylation of cytosine (5-methylcytosine: 5-mC) in genome DNA is an important transcriptional regulator that switches between differentiated and undifferentiated states. Further, abnormal DNA methylations are often present in tumor suppressor genes and are associated with many diseases. Therefore, 5-mC detection technology is an important tool in the most exciting fields of molecular biology and diagnosing diseases such as cancers. In this study, we found a novel photo-crosslinking property of psoralen-conjugated oligonucleotide (Ps-Oligo) to the double-stranded DNA (ds-DNA) containing 5-mC in the presence of a cationic comb-type copolymer, poly(allylamine)-graft-dextran (PAA-g-Dex). Photo-crosslinking efficiency of Ps-Oligo to 5-mC in ds-DNA was markedly enhanced in the presence of PAA-g-Dex, permitting 5-mC-targeted crosslinking. We believe that the combination of PAA-g-Dex and Ps-Oligo will be an effective tool for detecting 5-mC in genomic DNA.

MISC 4

  1. 微小環境マッピング(µMap)法を用いた核内環境のマルチオミクス解析

    中尾樹希

    ファルマシア　61　(11)　1033　2025年11月

    出版者・発行元： 日本薬学会

  2. ゲノムDNAを標的とした光駆動核酸の開発—特集 多様化するバイオテクノロジーと光技術

    中尾 樹希, 三瓶 悠, 山吉 麻子

    光アライアンス = Optical alliance / 光アライアンス編集委員会 編　34　(10)　30-34　2023年10月

    出版者・発行元： 東京 : 日本工業出版

    ISSN： 0917-026X

  3. Therapeutic application of sequence-specific binding molecules for novel genome editing tools. 国際誌

    Juki Nakao, Tsuyoshi Yamamoto, Asako Yamayoshi

    Drug metabolism and pharmacokinetics　42　100427-100427　2022年2月

    DOI： 10.1016/j.dmpk.2021.100427 　

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    Genome editing has been expected to widely increase the available treatment options for various diseases and permit pharmaceutical interventions in previously untreatable conditions. The availability of genome editing tools was dramatically increased by the development of the CRISPR-Cas9 system. However, a number of issues limit the use of the CRISPR-Cas9 system and other gene-editing tools in the clinical treatment of diseases. This review summarized the history and types of genome editing tools and limitations of their use. In addition, the study addressed several next-generation technologies aiming to overcome the limitations of current gene therapy protocols in an effort to accelerate the clinical development of potential treatment options. This review has provided an extensive foundation of the current state of genome editing technology and its clinical development. This review also indicate that the study additionally highlighted the need for multidisciplinary approaches to overcome current bottlenecks in the development of genome editing.

  4. モダリティ 7.ゲノム編集技術と核酸医薬

    中尾樹希, 山本剛史, 山吉麻子

    実験医学　39　(17)　2021年

    ISSN： 0288-5514

講演・口頭発表等 21

  1. 光応答性ペプチド核酸による外来性ヌクレアーゼ非依存型ゲノム編集

    中尾樹希, 三瓶悠, 鬼塚和光, 柴田淳史, 堂野主税, 和田健彦, 駒野淳, 山吉麻子

    日本薬学会第146年会　2026年3月27日

  2. 光架橋性ペプチド核酸による新規光駆動型ゲノム編集技術の開発

    中尾樹希, 三瓶悠, 松崎有修, 駒野淳, 柴田淳史, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    第18回バイオ関連化学シンポジウム　2024年9月13日

  3. Development of Photo-reactive Oligonucleotides with Novel Psoralen N-hydroxysuccinimides for Gemone Editing Tools

    Juki Nakao, Yu Mikame, Yusuke Matsuzaki, Jun A. Komano, Atsushi Shibata, Tsuyoshi Yamamoto, Chikara Dohno, Takehiko Wada, Asako Yamayoshi

    IRT2024　2024年9月3日

  4. 光架橋能性ペプチド核酸による新規ゲノム編集技術の開発

    中尾樹希, 三瓶悠, 松崎有修, 駒野淳, 柴田淳史, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    核酸医薬学会第9年会　2024年7月17日

  5. 光架橋能性ペプチド核酸による新規ゲノム編集技術の開発 招待有り

    中尾樹希, 三瓶悠, 松崎有修, 駒野淳, 柴田淳史, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    核酸医薬学会第9年会若手シンポジウム　2024年7月15日

  6. ゲノム編集を可能とする新規光架橋性人工核酸の開発

    中尾 樹希, 三瓶 悠, 江島 穂乃香, 山本 剛史, 堂野 主税, 和田 健彦, 山吉 麻子

    日本薬学会第144年会　2024年3月31日

  7. ゲノム編集を可能とする新規光架橋性オリゴヌクレオチドの開発

    中尾 樹希, 三瓶 悠, 江島 穂乃香, 山本 剛史, 堂野 主税, 和田 健彦, 山吉 麻子

    第46回日本分子生物学会年会　2023年12月8日

  8. 新規Psoralen N-Hydroxysuccinimide Estersを用いた光架橋性人工核酸の開発

    中尾 樹希, 三瓶悠, 江島 穂乃香, 山本 剛史, 堂野 主税, 和田 健彦, 山吉 麻子

    第13回CSJ化学フェスタ2023　2023年10月18日

  9. ゲノム編集を可能とする新規光駆動型オリゴヌクレオチドの開発

    中尾 樹希, 三瓶 悠, 江島 穂乃香, 山本 剛史, 堂野 主税, 和田 健彦, 山吉 麻子

    細胞を創る会16.0　2023年9月25日

  10. 新規Psoralen-NHSの開発と光架橋性オリゴヌクレオチドへの展開

    中尾樹希, 三瓶悠, 江島穂乃香, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    核酸医薬学会第8年会　2023年7月12日

  11. Novel Psoralen NHS Esters as Versatile Tools in the Development of Photo-reactive Oligonucleotides

    Juki Nakao, Yu Mikame, Honoka Eshima, Tsuyoshi Yamamoto, Chikara Dohno, Takehiko Wada, Asako Yamayoshi

    7th Gratama Workshop　2023年5月10日

  12. 新規光架橋性ヌクレオシドを含む三重鎖形成核酸の開発

    中尾 樹希, 江島 穂乃香, 三瓶 悠, 山本 剛史, 堂野 主税, 和田 健彦, 山吉 麻子

    日本薬学会第143年会　2023年3月26日

  13. Development of novel psoralen-conjugated triplex forming oligonucleotides targeting provirus gene

    Juki Nakao, Yu Mikame, Honoka Eshima, Tsuyoshi Yamamoto, Chikara Dohno, Takehiko Wada, Asako Yamayoshi

    ISNAC2022　2022年11月2日

  14. プロウイルスゲノムを標的とするソラレン搭載型三重鎖形成核酸の開発

    中尾樹希, 江島穂乃香, 三瓶悠, 松尾美咲, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    第二回「物質共生」学術領域会議　2022年8月8日

  15. プロウイルス遺伝子を標的とした新規光架橋性インターカレーター導入型核酸の開発

    中尾樹希, 江島穂乃香, 三瓶悠, 松尾美咲, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    日本核酸医薬学会第7年会　2022年8月1日

  16. プロウイルスゲノムを標的とした新規光架橋性インターカレーター導入型核酸の開発

    中尾樹希, 江島穂乃香, 三瓶悠, 松尾美咲, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会　2022年5月31日

  17. プロウイルスゲノムを標的とした新規光ゲノム編集技術の開発

    中尾樹希, 江島穂乃香, 三瓶悠, 土井絹華, 田原遼, 松尾美咲, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    日本薬学会第142年会　2022年3月27日

  18. Photo-cross-linking behaviors of psoralen-conjugated triplex forming oligonucleotides

    Juki Nakao, Honoka Eshima, Yu Mikame, Misaki Matsuo, Tsuyoshi Yamamoto, Chikara Dono, Takehiko Wada, Asako Yamayoshi

    ISNAC2021　2021年11月10日

  19. 光架橋性三重鎖形成核酸の開発と光架橋能評価

    中尾樹希, 江島穂乃香, 三瓶悠, 松尾美咲, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    第8回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム　2021年9月3日

  20. ソラレン導入型核酸の光架橋特性の評価

    中尾樹希, 江島穂乃香, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    第58回化学関連支部合同九州大会　2021年7月3日

  21. ソラレン導入型核酸の二重鎖DNAに対する光架橋特性の評価

    中尾樹希, 江島穂乃香, 山本剛史, 堂野主税, 和田健彦, 山吉麻子

    日本薬学会第141年会　2021年3月27日

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産業財産権 2

  1. 凝集タンパク質の疎水性相互作用部位に共有結合性架橋構造を形成するための架橋剤、この架橋剤を用いた凝集タンパク質への架橋構造導入方法、及び、この架橋構造導入方法を用いた凝集タンパク質の病原性低減方法

    佐藤 伸一, 中尾 樹希

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 新規ソラレン類化合物

    山吉麻子, 三瓶悠, 中尾樹希

    特許PCT/JP2023/046152

    産業財産権の種類: 特許権

共同研究・競争的資金等の研究課題 4

  1. DNA定規による近接標識反応の精密距離評価のプラットフォーム構築

    中尾 樹希

    2026年4月 ～ 2029年3月

  2. オルガネラ局在RNAの解明に向けたラベル化RNA-Seq解析

    中尾樹希、山野雄平

    2026年6月 ～ 2027年3月

  3. オルガネラ局在RNAの解明に向けたラベル化RNA-SeqデータのAI統合解析

    中尾樹希

    2026年7月 ～ 2027年1月

  4. 光ゲノム編集を可能とする新規光架橋性核酸の開発

    中尾 樹希

    2024年4月23日 ～ 2025年3月31日

メディア報道 2

  1. あらゆる人工核酸へ光架橋性の付与を実現する新規化合物の開発

    Chem-Station　スポットライトリサーチ　https://www.chem-station.com/blog/2023/04/pco.html

    2023年5月17日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  2. 遺伝子の光反応を実現する新しい光架橋性化合物の開発に成功〜あらゆる分子への光反応性の付与を可能とする万能分子に期待

    長崎大学　プレスリリース　https://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/guidance/kouhou/press/file/2022/20230324-1.pdf

    2023年3月

    メディア報道種別: インターネットメディア