研究分野
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ライフサイエンス / 応用微生物学
2026/03/20 更新
ライフサイエンス / 応用微生物学
Enhanced fumarate production using high-density cultivation of Synechocystis sp. PCC 6803. 国際誌
Kanako Iseki, Hiroko Iijima, Satoko Ohneda, Takashi Osanai
Microbial cell factories 2026年3月
Ethanol alleviates glucose stress from Euglena gracilis. 国際誌
Minami Makimoto, Takashi Osanai
Journal of biotechnology 2026年3月
Superior thermostability and divalent cation sensitivity of isoamylase CMI294C from Cyanidioschyzon merolae. 国際誌
Keisuke Okada, Taichi Someya, Takashi Osanai
Plant molecular biology 115 ( 4 ) 99 - 99 2025年7月
Mai Yamamoto, Takashi Osanai, Shoki Ito
Plant Molecular Biology 114 ( 5 ) 2024年9月
CyAbrB2 is a nucleoid-associated protein in Synechocystis controlling hydrogenase expression during fermentation. 国際誌
Ryo Kariyazono, Takashi Osanai
eLife 13 2024年9月
l-Lactate production from carbon dioxide in the red alga Cyanidioschyzon merolae
Chihiro Yoshida, Yuta Akiyama, Kaori Iwazumi, Takashi Osanai, Shoki Ito
Algal Research 80 103526 - 103526 2024年6月
Pyruvate kinase 2 from Synechocystis sp. PCC 6803 increased substrate affinity via glucose-6-phosphate and ribose-5-phosphate for phosphoenolpyruvate consumption. 国際誌
Masahiro Karikomi, Noriaki Katayama, Takashi Osanai
Plant molecular biology 114 ( 3 ) 60 - 60 2024年5月
Arginine inhibits the arginine biosynthesis rate-limiting enzyme and leads to the accumulation of intracellular aspartate in Synechocystis sp. PCC 6803. 国際誌
Noriaki Katayama, Takashi Osanai
Plant molecular biology 114 ( 2 ) 27 - 27 2024年3月
Immobilization of fumarase from thermophilic eukaryotic red alga Cyanidioschyzon merolae on ceramic carrier.
Miyo Yamane, Kaori Iwazumi, Takashi Osanai
The Journal of general and applied microbiology 2024年2月
Regulation of organic acid and hydrogen production by NADH/NAD+ ratio in Synechocystis sp. PCC 6803. 国際誌
Minori Akiyama, Takashi Osanai
Frontiers in microbiology 14 1332449 - 1332449 2024年1月
Shoki Ito, Atsuko Watanabe, Takashi Osanai
Plant Physiology 2023年11月
Nondiazotrophic cyanobacteria metabolic engineering for succinate and lactate production
Miyo Yamane, Takashi Osanai
ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS 71 2023年4月
Gravity sedimentation of eukaryotic algae Euglena gracilis accelerated by ethanol cultivation. 国際誌
Yu Takahashi, Kosuke Shimamoto, Chihana Toyokawa, Kengo Suzuki, Takashi Osanai
Applied microbiology and biotechnology 2023年3月
Citrate synthase from Cyanidioschyzon merolae exhibits high oxaloacetate and acetyl-CoA catalytic efficiency. 国際誌
Maki Nishii, Shoki Ito, Takashi Osanai
Plant molecular biology 2023年3月
Metabolic and Microbial Community Engineering for Four-Carbon Dicarboxylic Acid Production from CO2-Derived Glycogen in the Cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803. 国際誌
Ryota Hidese, Mami Matsuda, Mamiko Kajikawa, Takashi Osanai, Akihiko Kondo, Tomohisa Hasunuma
ACS synthetic biology 2022年11月
Malic Enzyme, not Malate Dehydrogenase, Mainly Oxidizes Malate That Originates from the Tricarboxylic Acid Cycle in Cyanobacteria. 国際誌
Noriaki Katayama, Kaori Iwazumi, Hiromi Suzuki, Takashi Osanai, Shoki Ito
mBio 13 ( 6 ) e0218722 2022年10月
Biochemical Properties of β-Amylase from Red Algae and Improvement of Its Thermostability through Immobilization. 国際誌
Miyabi Murakami, Takashi Osanai
ACS omega 7 ( 41 ) 36195 - 36205 2022年10月
Arginine inhibition of the argininosuccinate lyases is conserved among three orders in cyanobacteria. 国際誌
Noriaki Katayama, Takashi Osanai
Plant molecular biology 2022年5月
Identification of genome-wide distribution of cyanobacterial group 2 sigma factor SigE accountable for its regulon. 国際誌
Ryo Kariyazono, Takashi Osanai
The Plant journal : for cell and molecular biology 2022年1月
Biochemical elucidation of citrate accumulation in Synechocystis sp. PCC 6803 via kinetic analysis of aconitase. 国際誌
Maki Nishii, Shoki Ito, Noriaki Katayama, Takashi Osanai
Scientific reports 11 ( 1 ) 17131 - 17131 2021年8月
Four-carbon dicarboxylic acid production through the reductive branch of the open cyanobacterial tricarboxylic acid cycle in Synechocystis sp. PCC 6803. 国際誌
Hiroko Iijima, Atsuko Watanabe, Haruna Sukigara, Kaori Iwazumi, Tomokazu Shirai, Akihiko Kondo, Takashi Osanai
Metabolic engineering 65 88 - 98 2021年5月
Reconstitution of oxaloacetate metabolism in the tricarboxylic acid cycle in Synechocystis sp. PCC 6803: discovery of important factors that directly affect the conversion of oxaloacetate. 国際誌
Shoki Ito, Takumi Hakamada, Tatsumi Ogino, Takashi Osanai
The Plant journal : for cell and molecular biology 105 ( 6 ) 1449 - 1458 2021年3月
Efficient extraction and preservation of thermotolerant phycocyanins from red alga Cyanidioschyzon merolae.
Chihiro Yoshida, Miyabi Murakami, Anna Niwa, Masahiro Takeya, Takashi Osanai
Journal of bioscience and bioengineering 2020年10月
Effect of pH on metabolite excretion and cell morphology of Euglena gracilis under dark, anaerobic conditions
Kazumasa Yoshioka, Kengo Suzuki, Takashi Osanai
Algal Research 51 2020年10月
Overexpression of the response regulator rpaA causes an impaired cell division in the Cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. 査読
Ayumi Kizawa, Takashi Osanai
The Journal of general and applied microbiology 66 ( 2 ) 121 - 128 2020年6月
Simultaneous increases in the levels of compatible solutes by cost-effective cultivation of Synechocystis sp. PCC 6803. 査読 国際誌
Hiroko Iijima, Atsuko Watanabe, Haruna Sukigara, Tomokazu Shirai, Akihiko Kondo, Takashi Osanai
Biotechnology and bioengineering 117 ( 6 ) 1649 - 1660 2020年6月
Unconventional biochemical regulation of the oxidative pentose phosphate pathway in the model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. 査読 国際誌
Shoki Ito, Takashi Osanai
The Biochemical journal 477 ( 7 ) 1309 - 1321 2020年4月
Malic Enzyme Facilitates d-Lactate Production through Increased Pyruvate Supply during Anoxic Dark Fermentation in Synechocystis sp. PCC 6803. 査読 国際誌
Ryota Hidese, Mami Matsuda, Takashi Osanai, Tomohisa Hasunuma, Akihiko Kondo
ACS synthetic biology 9 ( 2 ) 260 - 268 2020年2月
Fumarase From Cyanidioschyzon merolae Stably Shows High Catalytic Activity for Fumarate Hydration Under High Temperature Conditions. 国際誌
Shoki Ito, Kaori Iwazumi, Haruna Sukigara, Takashi Osanai
Frontiers in microbiology 11 2190 - 2190 2020年
Increased polyhydroxybutyrate levels by ntcA overexpression in Synechocystis sp. PCC 6803 査読
Arisaka Satomi, Terahara Nodoka, Oikawa Akira, Osanai Takashi
ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS 41 2019年8月
Biochemical characterisation of fumarase C from a unicellular cyanobacterium demonstrating its substrate affinity, altered by an amino acid substitution. 査読 国際誌
Noriaki Katayama, Masahiro Takeya, Takashi Osanai
Scientific reports 9 ( 1 ) 10629 - 10629 2019年7月
Citrate synthase from Synechocystis is a distinct class of bacterial citrate synthase. 査読 国際誌
Shoki Ito, Naoto Koyama, Takashi Osanai
Scientific reports 9 ( 1 ) 6038 - 6038 2019年4月
Sawa Naruhiko, Tatsuke Tsuneyuki, Ogawa Atsushi, Hirokawa Yasutaka, Osanai Takashi, Hanai Taizo
Journal of bioscience and bioengineering 127 ( 2 ) 256 - 264 2019年2月
Amino acid excretion from Euglena gracilis cells in dark and anaerobic conditions 査読
Tomita Yuko, Takeya Masahiro, Suzuki Kengo, Nitta Nobuko, Higuchi Chieko, Marukawa-Hashimoto Yuka, Osanai Takashi
ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS 37 169 - 177 2019年1月
Single Amino Acid Change in 6-Phosphogluconate Dehydrogenase from Synechocystis Conveys Higher Affinity for NADP+ and Altered Mode of Inhibition by NADPH. 査読
Ito S, Osanai T
Plant & cell physiology 59 ( 12 ) 2452 - 2461 2018年12月
Genetic manipulation to overexpress rpaA altered photosynthetic electron transport in Synechocystis sp. PCC 6803. 査読
Arisaka S, Sukigara H, Osanai T
Journal of bioscience and bioengineering 126 ( 2 ) 139 - 144 2018年8月
Cluster-Level Relationships of Genes Involved in Carbon Metabolism in Synechocystis sp. PCC 6803: Development of a Novel Succinate-Producing Strain. 査読
Takeya M, Iijima H, Sukigara H, Osanai T
Plant & cell physiology 59 ( 1 ) 72 - 81 2018年1月
Production of Bioplastic Compounds by Genetically Manipulated and Metabolic Engineered Cyanobacteria. 査読
Katayama N, Iijima H, Osanai T
Advances in experimental medicine and biology 1080 155 - 169 2018年
Comparative Targeted Proteomics of the Central Metabolism and Photosystems in SigE mutant strains of synechocystis sp. PCC 6803 査読
Yuma Tokumaru, Kiyoka Uebayashi, Masakazu Toyoshima, Takashi Osanai, Fumio Matsuda, Hiroshi Shimizu
Molecules 23 ( 5 ) 2018年
Purification and Characterisation of Malate Dehydrogenase From <i>Synechocystis</i> sp. PCC 6803: Biochemical Barrier of the Oxidative Tricarboxylic Acid Cycle. 査読 国際誌
Takeya M, Ito S, Sukigara H, Osanai T
Frontiers in plant science 9 947 - 947 2018年
Substrate Specificity and Allosteric Regulation of a D-Lactate Dehydrogenase from a Unicellular Cyanobacterium are Altered by an Amino Acid Substitution 査読
Shoki Ito, Masahiro Takeya, Takashi Osanai
SCIENTIFIC REPORTS 7 ( 1 ) 15052 2017年11月
ACR11 is an Activator of Plastid-Type Glutamine Synthetase GS2 in Arabidopsis thaliana 査読
Takashi Osanai, Ayuko Kuwahara, Hitomi Otsuki, Kazuki Saito, Masami Yokota Hirai
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 58 ( 4 ) 650 - 657 2017年4月
Incubation of Cyanobacteria Under Dark, Anaerobic Conditions and Quantification of the Excreted Organic Acids by HPLC. 査読
Chika Yasuda, Hiroko Iijima, Haruna Sukigara, Takashi Osanai
Bio-protocol 2017年3月
Editorial: Biotechnology of Microalgae, Based on Molecular Biology and Biochemistry of Eukaryotic Algae and Cyanobacteria 査読
Takashi Osanai, Youn-Il Park, Yuki Nakamura
Frontiers in Microbiology 8 118 2017年2月
Allosteric Inhibition of Phosphoenolpyruvate Carboxylases is Determined by a Single Amino Acid Residue in Cyanobacteria 査読
Masahiro Takeya, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
SCIENTIFIC REPORTS 7 41080 2017年1月
多彩な戦略で挑むシアノバクテリア由来の燃料生産 〜持続可能な第三世代バイオ 燃料生産の最前線〜 招待 査読
日原由香子, 朝山宗彦, 蘆田弘樹, 天尾豊, 新井宗仁, 粟井光一郎, 得平茂樹, 小山 内崇, 鞆達也, 成川礼, 蓮沼誠久, 増川一
化学と生物 55 ( 2 ) 88 - 97 2017年
Succinate and Lactate Production from Euglena gracilis during Dark, Anaerobic Conditions 査読
Yuko Tomita, Kazumasa Yoshioka, Hiroko Iijima, Ayaka Nakashima, Osamu Iwata, Kengo Suzuki, Tomohisa Hasunuma, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
FRONTIERS IN MICROBIOLOGY 7 2050 2016年12月
Metabolomics-based analysis revealing the alteration of primary carbon metabolism by the genetic manipulation of a hydrogenase HoxH in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Hiroko Iijima, Tomokazu Shirai, Mami Okamoto, Filipe Pinto, Paula Tamagnini, Tomohisa Hasunuma, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS 18 305 - 313 2016年9月
Anionic metabolite biosynthesis enhanced by potassium under dark, anaerobic conditions in cyanobacteria 査読
Sakiko Ueda, Yuhki Kawamura, Hiroko Iijima, Mitsuharu Nakajima, Tomokazu Shirai, Mami Okamoto, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
SCIENTIFIC REPORTS 6 32354 2016年8月
Understanding sugar catabolism in unicellular cyanobacteria toward the application in biofuel and biomaterial production 査読
Takashi Osanai, Hiroko Iijima, Masami Yokota Hirai
Sub-Cellular Biochemistry 86 511 - 523 2016年3月
Designing intracellular metabolism for production of target compounds by introducing a heterologous metabolic reaction based on a Synechosystis sp 6803 genome-scale model 査読
Tomokazu Shirai, Takashi Osanai, Akihiko Kondo
MICROBIAL CELL FACTORIES 15 13 2016年1月
Genetic engineering and metabolite profiling for overproduction of polyhydroxybutyrate in cyanobacteria 査読
Sayaka Hondo, Masatoshi Takahashi, Takashi Osanai, Mami Matsuda, Tomohisa Hasunuma, Akio Tazuke, Yoichi Nakahira, Shigeru Chohnan, Morifumi Hasegawa, Munehiko Asayama
JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING 120 ( 5 ) 510 - 517 2015年11月
Genetic manipulation of a metabolic enzyme and a transcriptional regulator increasing succinate excretion from unicellular cyanobacterium 査読
Takashi Osanai, Tomokazu Shirai, Hiroko Iijima, Yuka Nakaya, Mami Okamoto, Akihiko Kondo, Masami Y. Hirai
FRONTIERS IN MICROBIOLOGY 6 1064 2015年10月
Modification of photosynthetic electron transport and amino acid levels by overexpression of a circadian-related histidine kinase hik8 in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Ayuko Kuwahara, Satomi Arisaka, Masahiro Takeya, Hiroko Iijima, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
FRONTIERS IN MICROBIOLOGY 6 1150 2015年10月
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 査読
Hiroko Iijima, Tomokazu Shirai, Mami Okamoto, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
FRONTIERS IN MICROBIOLOGY 6 888 2015年8月
One day of nitrogen starvation reveals the effect of sigE and rre37 overexpression on the expression of genes related to carbon and nitrogen metabolism in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Yuka Nakaya, Hiroko Iijima, Junko Takanobu, Atsuko Watanabe, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING 120 ( 2 ) 128 - 134 2015年8月
Alteration of cyanobacterial sugar and amino acid metabolism by overexpression hik8, encoding a KaiC-associated histidine kinase 査読
Takashi Osanai, Tomokazu Shirai, Hiroko Iijima, Ayuko Kuwahara, Iwane Suzuki, Akihiko Kondo, Masami Yokota Hirai
ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY 17 ( 7 ) 2430 - 2440 2015年7月
Seawater cultivation of freshwater cyanobacterium Synechocystis sp PCC 6803 drastically alters amino acid composition and glycogen metabolism 査読
Hiroko Iijima, Yuka Nakaya, Ayuko Kuwahara, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
FRONTIERS IN MICROBIOLOGY 6 326 2015年4月
Co-expression of Two Polyhydroxyalkanoate Synthase Subunits from Synechocystis sp PCC 6803 by Cell-Free Synthesis and Their Specific Activity for Polymerization of 3-Hydroxybutyryl-Coenzyme A 査読
Keiji Numata, Yoko Motoda, Satoru Watanabe, Takashi Osanai, Takanori Kigawa
BIOCHEMISTRY 54 ( 6 ) 1401 - 1407 2015年2月
小山内 崇
表面科学 36 ( 2 ) 86 - 90 2015年
Rre37 overexpression alters gene expression related to the tricarboxylic acid cycle and pyruvate metabolism in synechocystis sp. PCC 6803 査読
Hiroko Iijima, Atsuko Watanabe, Junko Takanobu, Masami Yokota Hirai, Takashi Osanai
Scientific World Journal 2014 921976 2014年12月
Metabolomic analysis reveals rewiring of Synechocystis sp. PCC 6803 primary metabolism by ntcA overexpression. 査読
Osanai T, Oikawa A, Iijima H, Kuwahara A, Asayama M, Tanaka K, Ikeuchi M, Saito K, Hirai MY
Environmental microbiology 16 ( 10 ) 3304 - 3317 2014年10月
Pathway-Level Acceleration of Glycogen Catabolism by a Response Regulator in the Cyanobacterium Synechocystis Species PCC 6803 査読
Takashi Osanai, Akira Oikawa, Keiji Numata, Ayuko Kuwahara, Hiroko Iijima, Yoshiharu Doi, Kazuki Saito, Masami Yokota Hirai
PLANT PHYSIOLOGY 164 ( 4 ) 1831 - 1841 2014年4月
Capillary electrophoresis-mass spectrometry reveals the distribution of carbon metabolites during nitrogen starvation in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Takashi Osanai, Akira Oikawa, Tomokazu Shirai, Ayuko Kuwahara, Hiroko Iijima, Kan Tanaka, Masahiko Ikeuchi, Akihiko Kondo, Kazuki Saito, Masami Yokota Hirai
ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY 16 ( 2 ) 512 - 524 2014年2月
Rre37 stimulates accumulation of 2-oxoglutarate and glycogen under nitrogen starvation in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Joseph Ancy, Aikawa Shimpei, Sasaki Kengo, Teramura Hiroshi, Hasunuma Tomohisa, Matsuda Fumio, Osanai Takashi, Hirai Masami Yokota, Kondo Akihiko
FEBS LETTERS 588 ( 3 ) 466 - 471 2014年1月
Rre37 stimulates accumulation of 2-oxoglutarate and glycogen under nitrogen starvation in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Ancy Joseph, Shimpei Aikawa, Kengo Sasaki, Hiroshi Teramura, Tomohisa Hasunuma, Fumio Matsuda, Takashi Osanai, Masami Yokota Hirai, Akihiko Kondo
FEBS LETTERS 588 ( 3 ) 466 - 471 2014年1月
Increased bioplastic production with an RNA polymerase sigma factor SigE during nitrogen starvation in synechocystis sp. PCC 6803 査読
Takashi Osanai, Keiji Numata, Akira Oikawa, Ayuko Kuwahara, Hiroko Iijima, Yoshiharu Doi, Kan Tanaka, Kazuki Saito, Masami Yokota Hirai
DNA Research 20 ( 6 ) 525 - 535 2013年12月
Pleiotropic effect of sigE over-expression on cell morphology, photosynthesis and hydrogen production in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Takashi Osanai, Ayuko Kuwahara, Hiroko Iijima, Kiminori Toyooka, Mayuko Sato, Kan Tanaka, Masahiko Ikeuchi, Kazuki Saito, Masami Yokota Hirai
PLANT JOURNAL 76 ( 3 ) 456 - 465 2013年11月
Genetic Engineering of Group 2 sigma Factor SigE Widely Activates Expressions of Sugar Catabolic Genes in Synechocystis Species PCC 6803 査読
Takashi Osanai, Akira Oikawa, Miyuki Azuma, Kan Tanaka, Kazuki Saito, Masami Yokota Hirai, Masahiko Ikeuchi
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 286 ( 35 ) 30962 - 30971 2011年9月
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 査読
Miyuki Azuma, Takashi Osanai, Masami Yokota Hirai, Kan Tanaka
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 52 ( 2 ) 404 - 412 2011年2月
ChlH, the H subunit of the Mg-chelatase, is an anti-sigma factor for SigE in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Takashi Osanai, Masahiko Imashimizu, Asako Seki, Shusei Sato, Satoshi Tabata, Sousuke Imamura, Munehiko Asayama, Masahiko Ikeuchi, Kan Tanaka
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 106 ( 16 ) 6860 - 6865 2009年4月
Group 2 sigma factors in cyanobacteria 査読
Takashi Osanai, Masahiko Ikeuchi, Kan Tanaka
PHYSIOLOGIA PLANTARUM 133 ( 3 ) 490 - 506 2008年7月
Keeping in touch with PII: PII-interacting proteins in unicellular cyanobacteria 査読
Takashi Osanai, Kan Tanaka
PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 48 ( 7 ) 908 - 914 2007年7月
Sugar catabolism regulated by light- and nitrogen-status in the cyanobacterium Synechocystis sp PCC 6803 査読
Takashi Osanai, Miyuki Azuma, Kan Tanaka
PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES 6 ( 5 ) 508 - 514 2007年
Nitrogen induction of sugar catabolic gene expression in Synechocystis sp PCC 6803 査読
Takashi Osanai, Sousuke Imamura, Munehiko Asayama, Makoto Shirai, Iwane Suzuki, Norio Murata, Kan Tanaka
DNA RESEARCH 13 ( 5 ) 185 - 195 2006年10月
Identification of PamA as a PII-binding membrane protein important in nitrogen-related and sugar-catabolic gene expression in Synechocystis sp PCC 6803 査読
T Osanai, S Sato, S Tabata, K Tanaka
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 280 ( 41 ) 34684 - 34690 2005年10月
Positive regulation of sugar catabolic pathways in the cyanobacterium Synechocystis sp PCC 6803 by the group 2 sigma factor sigE 査読
T Osanai, Y Kanesaki, T Nakano, H Takahashi, M Asayama, M Shirai, M Kanehisa, Suzuki, I, N Murata, K Tanaka
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 280 ( 35 ) 30653 - 30659 2005年9月
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 査読
M Asayama, S Imamura, S Yoshihara, A Miyazaki, N Yoshida, T Sazuka, T Kaneko, O Ohara, S Tabata, T Osanai, K Tanaka, H Takahashi, M Shirai
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 68 ( 3 ) 477 - 487 2004年3月
Understanding Sugar Catabolism in Unicellular Cyanobacteria Toward the Application in Biofuel and Biomaterial Production.
Takashi Osanai, Hiroko Iijima, Masami Yokota Hirai( 担当: 共著)
2016年3月
2P-100 転写因子NtcAを用いたラン藻の増殖速度と一次代謝の改変(代謝工学,一般講演)
小山内 崇, 及川 彰, 飯嶋 寛子, 桑原 亜由子, 斉藤 和季, 平井 優美
日本生物工学会大会講演要旨集 66 131 - 131 2014年
2P-121 窒素関連レスポンスレギュレーターを用いたラン藻の糖代謝改変(代謝工学,一般講演)
小山内 崇, 及川 彰, 沼田 圭司, 桑原 亜由子, 飯嶋 寛子, 斉藤 和季, 平井 優美
日本生物工学会大会講演要旨集 65 134 - 134 2013年
2Ga08 シグマ因子SigE過剰発現によるシアノバクテリアバイオプラスチックの増産(代謝工学,一般講演)
小山内 崇, 及川 彰, 沼田 圭司, 豊岡 公徳, 佐藤 繭子, 桑原 亜由子, 飯嶋 寛子, 土肥 義治, 斉藤 和季, 平井 優美
日本生物工学会大会講演要旨集 64 58 - 58 2012年
糖異化グローバルレギュレーターSigEの過剰発現によるシアノバクテリア糖代謝の改変
小山内 崇, 及川 彰, 東 美由紀, 田中 寛, 斉藤 和季, 平井 優美, 池内 昌彦
日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 2010 ( 0 ) 4 - 4 2010年
微細藻類の凝集方法
秋元 政信, 小田 真知子, 小山内 崇
培地組成物、酵母増殖促進剤、酵母が産生する芳香成分の調整剤、酵母の培養方法、酵母が産生する芳香成分を変化させる方法、発酵食品の芳香成分を変化させる方法、発酵食品の製造方法
小山内 崇, 芳賀 麻由香, 中込 千秋, 鈴木 健吾
シアノバクテリアの酸加水分解物を含む乳酸菌培養用培地
小山内 崇, 飯嶋 寛子, 渡邊 敦子
有機酸の製造方法
小山内 崇, 飯嶋 寛子, 渡邊 敦子
微細藻類の密閉培養を用いた培養物の製造方法
小山内 崇, 飯嶋 寛子, 渡邊 敦子
標的細胞への物質の導入法
沼田 圭司, チュア ジョアン, 小山内 崇, 宮本 昂明, 小田原 真樹, 児玉 豊
冨田 結芙子, 吉岡 和政, 小山内 崇, 鈴木 健吾
グルタミン酸の製造方法
冨田 結芙子, 吉岡 和政, 小山内 崇, 鈴木 健吾
小山内 崇, 飯嶋 寛子, 渡邊 敦子, 鈴木 健吾
ユーグレナを用いた有機酸の生産方法
小山内 崇, 平井 優美, 飯嶋 寛子, 中谷 由佳, 鈴木 健吾, 岩田 修, 中島 綾香
藍藻変異株及びそれを用いたコハク酸及びD-乳酸産生方法
小山内 崇, 平井 優美, 飯嶋 寛子
小山内 崇, 平井 優美, 飯嶋 寛子
食品、食品の加熱処理方法、フィコシアニンの製造方法、有機酸の製造方法、及び水素の製造方法
小山内崇, 飯嶋寛子
有機酸の製造方法
小山内 崇, 飯嶋 寛子
小山内 崇, 平井 優美, 斉藤 和季, 飯嶋 寛子, 桑原 亜由子
小山内 崇, 平井 優美, 斉藤 和季, 沼田 圭司
バイオインダストリー奨励賞
2024年7月 バイオインダストリー協会 ラン藻の転写と代謝の改変によるバイオプラスチック生産
小山内崇
天野エンザイム科学技術振興財団第25回酵素応用シンポジウム研究奨励賞
2024年6月 天野エンザイム科学技術振興財団 微細藻類における代謝制御メカニズムの解明と食品・化成品原料の生産
小山内崇
新しい代謝地図―細胞内に非酵素的な炭素代謝は存在するか?
研究課題/領域番号:20K21294 2020年7月 - 2022年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)
小山内 崇
配分額:3380000円 ( 直接経費:2600000円 、 間接経費:780000円 )
本研究の中心となる代謝は、シアノバクテリアのピルビン酸代謝とクエン酸回路である。本研究は、1)in vitro代謝再構成による非酵素反応の検証や2)遺伝子改変による非酵素的代謝反応の検証の手法により、現在の代謝では予測しない代謝反応を明らかにするものである。
2021年度は、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ(MDH)、クエン酸シンターゼ(CS)の3つの酵素のin vitro代謝再構成を行った。この系では、オキサロ酢酸が、酸化的方向であるクエン酸になるのか、還元的方向であるリンゴ酸になるのかについて調べることができる。この結果、pHやマグネシウムイオンによって、オキサロ酢酸の分配が大きく変化されることが明らかになった(Ito et al. 2021 Plant J)。一見すると、1つ1つの酵素の結果を統合すればわかりそうなものであるが、実は3つの酵素を組み合わせると基質や生成物の量が不規則に変動する。このため、代謝を再構成しなければ、どの要因がオキサロ酢酸の分配に効くかは明らかにならない。この結果は、The Plant Journalに掲載され、同誌のResearch highlightにも選ばれた。
また、クエン酸回路の酵素であるアコニターゼの生化学解析を行った。この結果、アコニターゼは、一般的なイメージと異なり、イソクエン酸からクエン酸方向への反応が強いことがわかった(Nishii et al. 2021 Sci Rep)。この結果は、シアノバクテリアの細胞内で、クエン酸の蓄積量が多いのは、アコニターゼの性質によるものであることを示唆した。このように、これまで考えられてきた代謝のイメージは、酵素の生化学や再構成によって明らかになったものと全く異なるものであった。
低酸素シグナルによる糖異化制御メカニズムの解明
研究課題/領域番号:20H02905 2020年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
小山内 崇
配分額:17160000円 ( 直接経費:13200000円 、 間接経費:3960000円 )
プロトン駆動力による細胞内代謝制御
研究課題/領域番号:16H06559 2016年6月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)
清水 浩, 小山内 崇
配分額:104650000円 ( 直接経費:80500000円 、 間接経費:24150000円 )
食糧やエネルギー問題を解決するため、植物や藻類の「光合成の改良」は重要な課題である。現存の光合成生物は進化を遂げた局所環境に適応してプロトン駆動力によって「光エネルギーの効率的利用」と「過剰光からの防御」のバランスを調節している。本研究では、ゲノムスケール代謝モデル(GMM)の開発と光合成のシステム解析を行い、光合成をシステムとして統合理解することを目的とする。本計画班では、シアノバクテリアを実験材料に用い、光合成の素反応因子、環境に対する制御因子および光合成のメカニズム解明の成果を統合理解するシステムを開発し、光合成のシステム再最適化のための戦略立案を行うことを目的とする。また、各研究班の成果を盛り込んで光合成をシステムとして理解する道筋を明らかにする。
本年度は、昨年度までに基本設計をしたシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803野生株(GT)株の光合成および主要な代謝反応の情報を含み細胞全体を表現するゲノムスケールモデル(GMM)を各波長の光に対する光化学系における電子伝達が予測できるモデルとして発展させた。本モデルは、暗反応と明反応を細胞全体で統一的に解析が可能なモデルとして構築した。様々な光環境における光合成電子伝達と代謝の反応を関係について解析した。細胞のクロロフィルによる吸光を測定し各波長の光の吸光を測定することで、光化学系の機能をモデルに反映することを試みた。
また、タンパク質、代謝の様態を統合的に解析し、光合成と光合成以外の細胞機能の相関関係を明らかにすることで光の強さに応答して変化する光合成のシステム的理解を深めることを目的としており定量プロテオーム解析、定量メタボローム解析の実験データを得た。
転写と時計の改変によるラン藻炭素源供給の量的緩和とコハク酸生産
2013年 - 2022年
科学技術振興機構 戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 ALCA(先端的低炭素化技術開発) 技術領域
小山内 崇
担当区分:研究代表者
コハク酸は、プラスチックなどの化学製品の原料となることが知られています。コハク酸は石油から合成されていますが、環境・資源の問題から生物由来の生産が求められています。本研究では、光合成細菌であるラン藻を用いてコハク酸生産を行います。ラン藻を用いることにより、光エネルギーと大気中の二酸化炭素を直接利用できます。本計画では、最新の代謝解析技術を駆使して、効率的にコハク酸を生産する技術の開発を行います。
2011年 - 2013年
科学技術振興機構 戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 さきがけ
小山内 崇
担当区分:研究代表者
バイオプラスチックは、石油由来のプラスチックに代わる素材として期待されていますが、製造コストの面から利用が限られています。本研究では、光合成細菌であるラン藻を用いて、生分解性ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の増産を試みます。特に、シグマ因子や転写制御因子に着目し、代謝ダイナミクスを改変したラン藻を作製し、安価で環境に優しいバイオプラスチック生産系の確立を目指します。
シアノバクテリアを用いた炭素・窒素・硫黄代謝間相互作用機構の解明
研究課題/領域番号:07J08783 2007年 - 2009年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
小山内 崇
配分額:3300000円 ( 直接経費:3300000円 )
シアノバクテリアは、酸素発生型光合成を行う原核生物の一群である。淡水性シアノバクテリアSynechocystis sp.PCC 6803(以下Synechocystis)は、マイクロアレイ、網羅的タンパク質間相互作用の解析など、ポストゲノム解析およびデータベースの整備が進んでいるモでる生物である。
これまでに我々は、Synechocystisゲノムにコードされる9つのシグマ因子の内の1つSigEが、糖異化遺伝子群の発現を正に制御することを見出している(Osanai et al., 2005)。本研究の成果としては、SigE結合タンパク質ChlHを発見した。酵母ツーハイブリッド法を用いて、SigE結合タンパク質を探索したところ、マグネシウムキラターゼHサブユニットChlHが得られた。GST-pulldown法を用いて、ChlHとSigEがマグネシウムイオン依存的に結合すること、また免疫沈降法を用いて、明条件下で結合し、暗条件下で解離することが明らかになった。またIn vitro転写再構成実験より、ChlHはSigEの転写活性を抑制することが分かった。この結果は、ChlHがSigEのアンチシグマ因子であることを示すものである。本成果は、代謝酵素がアンチシグマ因子の役割をする初めての例であり、また、酸素発生型光合成生物における初めてのアンチシグマ因子の発見でもある(Osanai et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009)。
この他に、代謝工学への展開として、SigE過剰発現株を用いた炭素代謝改変を行った。psbAIIプロモータを利用して、SigE過剰発現株を作製した。マイクロアレイ、ノーザンブロット、ウエスタンブロット解析の結果より、SigE過剰発現株では、糖異化酵素遺伝子のmRNA量、タンパク質量が増加することがわかった。生理学的表現型としては、グルコース感受性になることおよび暗条件下で生存率が低下することが分かった。SigE過剰発現株では、炭素の貯蔵源であるグリコーゲン量が減少していた。さらにCE-MSを用いたメタボローム解析では、TCA回路の代謝産物量が大きく変動していることが分かった。このようにすべてのデータは、SigE過剰発現株では糖異化が促進されていた。このよりに一次代謝をコントロールすることにより、光合成生物の代謝工学という応用研究へ展開することが期待される。
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