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明大農学部農芸化学科

環境バイオテクノロジー研究室

公式サイト

 微細藻類で世界の環境資源問題を解決する

研究

光合成によるバイオプラ原料生産

 

微細藻類の研究

微細藻類は、光合成をする小さな生き物です。光合成によって、光エネルギーを利用して、二酸化炭素を取り込むことができます。微細藻類の光合成を利用し、地球温暖化や資源枯渇の問題解決に通じる研究をしています。

​ニュース

論文アクセプト!

2019年7月25日

M1片山くんの論文がScientific Reportsにアクセプトになりました!シアノバクテリアSynechocystisのフマラーゼの生化学解析です。
https://www.nature.com/articles/s41598-019-47025-7

https://www.meiji.ac.jp/koho/press/6t5h7p00001l76wc.html


論文アクセプト!

2019年6月6日

元M2有坂さん、元B4寺原さんのco-first論文がAlgal Researchにアクセプトになりました。バイオプラ原料ポリヒドロキシ酪酸(PHB)の新規制御因子の発見です。

https://www.meiji.ac.jp/koho/press/6t5h7p00001d3vpa.html

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211926419302875?dgcid=author

論文アクセプト!

2019年4月17日

M2伊東くん、元B4小山くんの論文がScientific Reportsにアクセプトになりました!シアノバクテリアSynechocystisのクエン酸シンターゼの生化学解析です。

https://www.nature.com/articles/s41598-019-42659-z

https://www.meiji.ac.jp/koho/press/6t5h7p000013xao4.html

​新スタッフ着任

2019年4月1日​

研究技術員(テクニカルスタッフ)として、岩住香織さんが着任しました。

卒業式で大学院・学部の表彰!

2019年3月26日

M2冨田さん 大学院長賞 

筆頭著者論文2報、特許出願、優秀発表賞の業績にて、大学院長賞という大学院レベルの賞を受賞した。


B4浅賀くん 農学部総代&教育振興賞 

GPA学年ナンバー1に加え、国家試験に合格。ダブル受賞。。

B4片山くん 学生顕彰(特別賞)

Springer/Natureに発表した総説によって受賞。現在論文も投稿中。

修論発表会で最優秀発表賞を受賞

2019年2月19日

M2竹屋くんが、修士論文発表会の最優秀発表賞を受賞しました。

 

過去のニュース

2018年11月 M1吉岡くん、B4小森さんが、第34回ユーグレナ研究会において、若手優秀発表賞を受賞しました!
https://www.meiji.ac.jp/agri/info/2018/6t5h7p00000tkqkb.html

2018年11月 M2有坂さんが、国際会議ISPCB2018において、ショートトークスピーカーに選出されました!
http://www.meiji.ac.jp/agri/daigakuin/info/2018/6t5h7p00000tfj87.html

2018年11月 新しい論文がアクセプトになりました!JST-ALCA・新学術領域、ユーグレナによるアミノ酸生産の論文です。M2(1期生)冨田さんが筆頭著者です。
Yuko Tomita, Masahiro Takeya, Kengo Suzuki, Nobuko Nitta, Chieko Higuchi, Yuka Marukawa-Hashimoto, Takashi Osanai. (2018) Amino acid excretion from Euglena gracilis cells in dark and anaerobic conditions. Algal Res. in press. doi.org/10.1016/j.algal.2018.11.017
大学のHPよりプレスリリースされました。
https://www.meiji.ac.jp/koho/press/2018/6t5h7p00000tked3.html

2018年11月 JST-ALCA実用技術化プロジェクトに採択になりました。
代表は明治大学、分担代表として神戸大学、理化学研究所、いであ株式会社が参画します。

2018年8月 新しい論文がアクセプトになりました!JST-ALCA・新学術領域、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼの生化学の論文です。M1(2期生)伊東くんが筆頭著者です。
Shoki Ito, Takashi Osanai. (2018) Single Amino Acid Change in 6-Phosphogluconate dehydrogenase from Synechocystis conveys higher affinity for NADP+ and Altered Mode of Inhibition by NADPH. Plant Cell Physiol.  doi: 10.1093/pcp/pcy165.
https://academic.oup.com/pcp/advance-article/doi/10.1093/pcp/pcy165/5069196

2018年8月 新しい著書が公開になりました。バイオプラスチック原料生産関連の総説です。B4(3期生)片山くんが筆頭著者です。
Noriaki Katayama, Hiroko Iijima, Takashi Osanai. (2018) Production of Bioplastic Compounds by Genetically Manipulated and Metabolic Engineered Cyanobacteria. In: Zhang W., Song X. (eds) Synthetic Biology of Cyanobacteria. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 1080. Springer, Singapore
https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-981-13-0854-3_7

2018年6月 新しい論文がアクセプトになりました!JST-ALCA・新学術領域、リンゴ酸脱水素酵素の生化学の論文です。M2(1期生)竹屋くんが筆頭著者です。
Masahiro Takeya, Shoki Ito, Haruna Sukigara, Takashi Osanai. (2018) Purification and Characterisation of Malate Dehydrogenase FromSynechocystis sp. PCC 6803: Biochemical Barrier of the Oxidative Tricarboxylic Acid Cycle. Front. Plant Sci. 9:947. doi: 10.3389/fpls.2018.00947
https://doi.org/10.3389/fpls.2018.00947
プレスリリースはこちら。
https://www.meiji.ac.jp/koho/press/2018/6t5h7p00000rudis.html

2018年3月 伊東君が卒業式で学生顕彰優秀賞として表彰されました!おめでとうございます!

 
Microscope

Member

P.I. 准教授 Dr. Takashi Osanai 小山内崇

専門研究員 Dr. Hiroko Iijima 飯嶋寛子
研究技術員 Ms. Atsuko Watanabe 渡邉敦子
補助研究員 Ms. Haruna Sukigara 鋤柄春奈

研究技術員 Ms. Kaori Iwazumi 岩住香織

客員研究員 Mr. Masahiro Takeya 竹屋壮浩(雪印)

M2
Mr. Shoki Ito 伊東昇紀 ラン藻の炭素代謝酵素の生化学解析
Mr. Kazumasa Yosihoka 吉岡和政 真核微細藻類の培養系構築とバイオマテリアル増産

M1 

Mr. Noriaki Katayama 片山徳賢 ラン藻代謝酵素の生化学解析

B4

Ms. Mizuki Ogura 小倉水葵 ユーグレナを用いた発酵物質生産
Mr. Takumi Hakamada 袴田匠 代謝酵素の合成生物学
Mr. Miyabi Murakami 村上雅 真核微細藻類の有用物質生産
Ms. Natsumi Yamaguchi 山内菜摘 ユーグレナの発酵技術の開発
Mr. Seiji Yamashita 山下誠司 実用微細藻類の発酵技術開発
Mr. Tatsumi Ogino 荻野達海 代謝酵素の合成生物学
Mr. Chihiro Yoshida 吉田智尋 真核微細藻類の有用物質生産

 

B3

Ms. Mao Kishi 岸真央

Mr. Kazuya Sakurai 櫻井和弥

Ms. Kurumi Sugiyama 杉山来実

Ms. Yu Takahashi 高橋優

Ms. Maki Nishii 西井麻貴

Ms. Fumina Kato 加藤史奈

Mr. Kosuke Shimamoto 島本航輔

 
 

Publication

Noriaki Katayama, Masahiro Takeya, Takashi Osanai (2019) Biochemical characterisation of fumarase C from a unicellular cyanobacterium demonstrating its substrate affinity, altered by an amino acid substitution. Sci. Rep. 9, 10629.

https://www.nature.com/articles/s41598-019-47025-7

Satomi Arisaka, Nodoka Terahara, Akira Oikawa, Takashi Osanai (2019) Increased polyhydroxybutyrate levels by ntcA overexpression in Synechocystis sp. PCC 6803. Algal Res. 41, 101565. https://doi.org/10.1016/j.algal.2019.101565

Shoki Ito, Naoto Koyama, Takashi Osanai. (2019) Citrate synthase from Synechocystis is a distinct class of bacterial citrate synthase. Sci. Rep. 9, 6038. https://doi.org/10.1038/s41598-019-42659-z

Yuko Tomita, Masahiro Takeya, Kengo Suzuki, Nobuko Nitta, Chieko Higuchi, Yuka Marukawa-Hashimoto, Takashi Osanai. (2019) Amino acid excretion from Euglena gracilis cells in dark and anaerobic conditions. Algal Res. 126, 139-144. doi.org/10.1016/j.algal.2018.11.017

Shoki Ito, Takashi Osanai. (2018) Single Amino Acid Change in 6-Phosphogluconate dehydrogenase from Synechocystis conveys higher affinity for NADP+ and Altered Mode of Inhibition by NADPH. Plant Cell Physiol. 59, 2452-2461. doi: 10.1093/pcp/pcy165.
https://academic.oup.com/pcp/advance-article/doi/10.1093/pcp/pcy165/5069196

Noriaki Katayama, Hiroko Iijima, Takashi Osanai. (2018) Production of Bioplastic Compounds by Genetically Manipulated and Metabolic Engineered Cyanobacteria. 
In: Zhang W., Song X. (eds) Synthetic Biology of Cyanobacteria.Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 1080. Springer, Singapore
https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-981-13-0854-3_7

Masahiro Takeya, Shoki Ito, Haruna Sukigara, Takashi Osanai.(2018) Purification and Characterisation of Malate Dehydrogenase From Synechocystis sp. PCC 6803: Biochemical Barrier of the Oxidative Tricarboxylic Acid Cycle. Front. Plant Sci. 9:947. doi: 10.3389/fpls.2018.00947
https://doi.org/10.3389/fpls.2018.00947

Satomi Arisaka, Haruna Sukigara , Takashi Osanai (2018) Genetic manipulation to overexpress rpaA altered photosynthetic electron transport in Synechocystis sp. PCC 6803. J. Biosci. Bioeng. 126, 139-144.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29519652

Shoki Ito, Masahiro Takeya, Takashi Osanai (2017) Substrate specificity and allosteric regulation of a D-lactate dehydrogenase from a unicellular cyanobacterium are altered by an amino acid substitution. Sci. Rep. 7, 15052.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29118438

Masahiro Takeya, Hiroko Iijima, Haruna Sukigara, Takashi Osanai.(2017) Cluster-level relationships of genes involved in carbon metabolism in Synechocystis sp. PCC 6803: Development of a novel succinate-producing strain. Plant Cell Physiol. 59, 72-81.
https://doi.org/10.1093/pcp/pcx162

Chika Yasuda, Hiroko Iijima, Haruna Sukigara, Takashi Osanai. (2017) Incubation of Cyanobacteria Under Dark, Anaerobic Conditions and Quantification of the Excreted Organic Acids by HPLC. Bio-protocol, 7(9): e2257. DOI: 10.21769/BioProtoc.2257.

Takashi Osanai, Ayuko Kuwahara, Hitomi Otuki, Kazuki Saito, Masami Yokota Hirai. (2017) ACR11 is an activator of plastid-type glutamine synthetase GS2 in Arabidopsis thaliana. Plant Cell Physiol. 58, 650-657.

Takashi Osanai, Youn-Il Park, Yuki Nakamura. (2017) Editorial: Biotechnology of microalgae, based on molecular biology and biochemistry of eukaryotic algae and cyanobacteria. Front. Microbiol. 8, 118.

Masahiro Takeya, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai. (2017) Allosteric inhibition of phosphoenolpyruvate carboxylases is determined by a single amino acid residue in cyanobacteria. Sci. Rep. 7, 41080.

Yuko Tomita, Kazumasa Yoshioka, Hiroko Iijima, Ayaka Nakashima, Osamu Iwata, Kengo Suzuki, Tomohisa Hasunuma, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai. (2016) Succinate and lacate production from Euglena gracilis during dark, anaerobic conditions. Front. Microbiol. 7, 2050. doi: 10.3389/fmicb.2016.02050.

Sakiko Ueda*, Yuhki Kawamura*, Hiroko Iijima, Mitsuharu Nakajima,Tomokazu Shirai, Mami Okamoto, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai,Takashi Osanai. (2016) Anionic metabolite biosynthesis enhanced by potassium under dark, anaerobic conditions in cyanobacteria. Sci. Rep. 6, 32354. *同等貢献

Hiroko Iijima*, Tomokazu Shirai*, Yuka Nakaya, Mami Okamoto, Filipe Pinto, Paula Tamagnini, Tomohisa Hasunuma, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai (2016) Metabolomics-based analysis revealing the alteration of primary carbon metabolism by the genetic manipulation of a hydrogenase HoxH in Synechocystis sp. PCC 6803. Algal Research  18, 305-313. *同等貢献

Ayuko Kuwahara*, Satomi Arisaka*, Masahiro Takeya*, Hiroko Iijima, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai (2015) Modification of photosynthetic electron transport and amino acid levels by overexpression of a circadian-related histidine kinase hik8 in Synechocystis sp. PCC 6803. Front. Microbiol. 6, 1150. *同等貢献

Takashi Osanai, Tomokazu Shirai, Hiroko Iijima, Yuka Nakaya, Mami Okamoto, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai. (2015) Genetic manipulation of a metabolic enzyme and a transcriptional regulator increasing succinate excretion from unicellular cyanobacterium. Front. Microbiol. 6, 1064.

Hiroko Iijima, Tomokazu Shirai, Mami Okamoto, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai. (2015) Changes in primary metabolism under light and dark conditions in response to overproduction of a response regulator RpaA in the unicellular cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Front. Microbiol. 6, 888.

Shirai T, Osanai T, Kondo A. (2016) Desinging intracellulcar metabolism for production of target compounds by introducing a heterologous metabolic reaction based on a Synechocystis sp. 6803 genome-scale model. Microb. Cell Fact. 15, 13

Hondo S, Takahashi M, Osanai T, Matsuda M, Hasunuma T, Tazuke A, Nakahira Y, Chohnan S, Hasegawa M, Asayama M. (2015) Genetic engineering and metabolic profiling for overproduction of polyhydroxybutyrate in cyanobacteria. J. Biosci. Bioeng. 120, 510-517.

Hiroko Iijima, Yuka Nakaya, Ayuko Kuwahara, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai (2015) Seawater cultivation of freshwater cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 drastically alters amino acid composition and glycogen metabolism. Front. Microbiol. 6, 362.

Yuka Nakaya*, Hiroko Iijima*, Junko Takanobu, Atsuko Watanabe, Masami Yokota, Hirai, Takashi Osanai (2015) One day of nitrogen starvatino reveals the effect of sigE and rre37 overexpression on the expression of genes related to carbon and nitrogen metabolism in Synechocystis sp PCC 6803. J. Biosci. Bioeng. 120, 128-134. doi: 10.1016/j.jbiosc.2014.12.020 (*Equally contributed)

Numata K, Motoda Y, Watanabe S, Osanai T, Kigawa T. (2015) Co-expression of two polyhydroxyalkanoate synthase subuntis from Synechocystis sp. PCC 6803 by cell-free synthesis and their specific activity for polymerization of 3-hydroxybutyryl-coenzyme A.Biochemistry 54, 1401-1407.


Takashi Osanai*, Tomokazu Shirai*, Hiroko Iijima, Ayuko Kuwahara, Iwane Suzuki, Akihiko Kondo and Masami Yokota Hirai. (2015) Alteration of cyanobacterial sugar and amino acid metabolism by overexpressino hik8, encoding a KaiC-associated histidine kinase. Environ. Microbiol. 17, 2430-2440 (*Equally contributed)

Hiroko Iijima, Atsuko Watanabe, Junko Takanobu, Masami Yokota, Hirai,Takashi Osanai (2014) rre37 overexpression alters gene expression related to the tricarboxylic acid cycle and pyruvate metabolism in Synechocystis sp PCC 6803.ScientificWorldJournal, 2014, 2014:921976.

Takashi Osanai*, Akira Oikawa*, Hiroko Iijima, Ayuko Kuwahara, Munehiko Asayama, Kan Tanaka, Masahiko Ikeuchi, Kazuki Saito, and Masami Yokota Hirai. (2014) Metabolomic Analysis Reveals Rewiring of Synechocystis sp. PCC 6803 Primary Metabolism by ntcA-overexpression. Environ. Microbiol. 16, 3304-3317 (*Equally contributed).

 

Takashi Osanai, Akira Oikawa, Keiji Numata, Ayuko Kuwahara, Hiroko Iijima, Yoshiharu Doi, Kazuki Saito, and Masami Yokota Hirai. (2014) Pathway-level acceleration of glycogen catabolism by a response regulator in the cyanobacterium Synechocystis species PCC 6803. Plant Physiol. 164, 1831-1841.

Takashi Osanai*, Akira Oikawa*, Tomokazu Shirai, Ayuko Kuwahara, Hiroko Iijima, Kan Tanaka, Masahiko Ikeuchi, Akihiko Kondo, Kazuki Saito, and Masami Yokota Hirai. (2014) Capillary electrophoresis-mass spectrometry reveals the distribution of carbon metabolites during nitrogen starvation in Synechocystis sp. PCC 6803. Environ. Microbiol.16, 512-524 (*Equally contributed).

Ancy Joseph, Shimpei Aikawa, Kengo Sasaki, Hiroshi Teramura, Tomohisa Hasunuma, Fumio Matsuda, Takashi Osanai, Masami Yokota Hirai, and Akihiko Kondo. (2014) Rre37 stimulates accumulation of 2-oxoglutarate and glycogen under nitrogen starvation in Synechocystis sp. PCC 6803. FEBS Lett. 588, 466-471.

Takashi Osanai, Ayuko Kuwahara, Hiroko Iijima, Kiminori Toyooka, Mayuko Sato, Kan Tanaka, Masahiko Ikeuchi, Kazuki Saito, and Masami Yokota Hirai. (2013) Pleiotropic effect of sigE over-expression on cell morphology, photosynthesis and hydrogen production in Synechocystis sp. PCC 6803. Plant J. 76, 456-465.

Takashi Osanai, Keiji Numata, Akira Oikawa, Ayuko Kuwahara, Hiroko Iijima, Yoshiharu Doi, Kan Tanaka, Kazuki Saito, and Masami Yokota Hirai. (2013) Increased bioplastic production with an RNA polymerase sigma factor SigE during nitrogen starvation in Synechocystis sp. PCC 6803.DNA Res. 20, 525-535.

Takashi Osanai#, Akira Oikawa, Miyuki Azuma, Kan Tanaka, Kazuki Saito, Masami Yokota Hirai, and Masahiko Ikeuchi. (2011) Genetic engineering of the group 2 sigma factor SigE widely activates the expressions of sugar catabolic genes in Synechocystis sp. PCC 6803. J. Biol. Chem. 286, 30962-30971. #Corresponding author

Miyuki Azuma*, Takashi Osanai*, Masami Yokota Hirai, and Kan Tanaka. (2011)A response regulator Rre37 and an RNA polymerase sigma factor SigE represent two parallel pathways to activate sugar catabolism in a cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Plant Cell Physiol. 52, 404-412 (*Equally contributed).

Takashi Osanai#, Masahiko Imashimizu, Asako Seki, Shusei Sato, Satoshi Tabata, Sousuke Imamura, Munehiko Asayama, Masahiko Ikeuchi, and Kan Tanaka. (2009) ChlH, the H subunit of the Mg-chelatase, is an anti-sigma factor for SigE in Synechocystis sp. PCC 6803. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 6860-6865. #Corresponding author

Takashi Osanai, Masahiko Ikeuchi, and Kan Tanaka. (2008) Group 2 sigma factors in cyanobacteria. Physiol. Plant.133, 490-506. (Review)

Takashi Osanai, and Kan Tanaka. (2007) Keeping in touch with PII: PII-interacting proteins in unicellular cyanobacteria. Plant Cell Physiol. 48, 908-914. (Review)

Takashi Osanai, Miyuki Azuma, and Kan Tanaka. (2007) Sugar catabolism regulated by light- and nitrogen-status in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Photochem. Photobiol. Sci. 6, 508-514. (Review)

Takashi Osanai, Sousuke Imamura, Munehiko Asayama, Makoto Shirai, Iwane Suzuki, Norio Murata, and Kan Tanaka. (2006) Nitrogen induction of sugar catabolic gene expression in Synechocystis sp. PCC 6803.DNA Res.13, 185-195.

Takashi Osanai, Shusei Sato, Satoshi Tabata, and Kan Tanaka. (2005) Identification of PamA as a PII-binding membrane protein important in nitrogen-related and sugar-catabolic gene expression in Synechocystis sp. PCC 6803. J. Biol. Chem. 280, 34684-34690.

Takashi Osanai, Yu Kanesaki, Takayuki Nakano, Hiroyuki Takahashi, Munehiko Asayama, Makoto Shirai, Minoru Kanehisa, Iwane Suzuki, Norio Murata, and Kan Tanaka. (2005) Positive regulation of sugar catabolic pathways in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 by the group 2 s factor SigE. J. Biol. Chem. 280, 30653-30659.

Munehiko Asayama, Sosuke Imamura, Satoshi Yoshihara, Ai Miyazaki, Naoko Yoshida, Takashi Sazuka, Takakazu Kaneko, Osamu Ohara, Satoshi Tabata, Takashi Osanai, Kan Tanaka, Hideo Takahashi, and Makoto Shirai. (2004) SigC, the Group 2 sigma factor of RNA polymerase, contributes to the late-stage gene expression and nitrogen promoter recognition in the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803. Biosci. Biotech. Biochem. 68, 477-487.

 

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