2025/09/30 更新

写真a

フクイ　トシアキ
福居　俊昭
FUKUI Toshiaki
所属
生命理工学院 教授
職名
教授
ホームページ
http://www.fukui.bio.titech.ac.jp/index.html
外部リンク

学位

  • 工学修士 （ 京都大学 ）

  • 博士（工学） （ 京都大学 ）

研究キーワード

  • Genomic Engineering

  • Molecular Biology

  • ゲノム工学

  • Protein Engineering

  • タンパク質工学

  • 分子生物学

研究分野

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / バイオ機能応用、バイオプロセス工学

  • ライフサイエンス / 応用微生物学

  • ライフサイエンス / 分子生物学

学歴

  • 京都大学大学院   工学研究科   工業化学専攻

    - 1994年

    　 詳細を見る

    国名： 日本国

    researchmap

  • 京都大学   工学部   工業化学科

    - 1989年

    　 詳細を見る

    国名： 日本国

    researchmap

経歴

  • :京都大学 大学院工学研究科合成・生物化学専攻 助手

    1998年 - 2006年

    　 詳細を見る

  • :理化学研究所 高分子化学研究室 研究員

    1994年 - 1998年

    　 詳細を見る

  • :日本学術振興会 特別研究員

    1993年 - 1994年

    　 詳細を見る

所属学協会

▼全件表示

論文

  • Efficient Production of High-Concentration Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) from CO2 Employing the Recombinant of Cupriavidus necator. 査読 国際誌

    Kenji Tanaka, Izumi Orita, Toshiaki Fukui

    Bioengineering (Basel, Switzerland)   12 ( 6 )   2025年5月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    A copolymer of 3-hydroxybutyrate (3HB) and 3-hydoxyhexanoate (3HHx), PHBHHx, is a practical biodegradable plastic, and at present, the copolymer is produced at commercial scale via heterotrophic cultivation of an engineered strain of a facultative hydrogen-oxidizing bacterium, Cupriavidus necator, using vegetable oil as the carbon source. In our previous report, we investigated PHBHHx production from CO2 via pH-stat jar cultivation of the newly created recombinants of C. necator under autotropic conditions, feeding the inorganic substrate gas mixture (H2/O2/CO2 = 80:10:10 v/v%) into a recycled-gas closed-circuit (RGCC) culture system. The dry cell weight (DCW) and PHBHHx concentration with the best strain MF01/pBPP-ccrMeJAc-emd increased to 59.62 ± 3.18 g·L-1 and 49.31 ± 3.14 g·L-1, respectively, after 216 h. In this study, we investigated the high-concentration production of PHBHHx with a shorter cultivation time by using a jar fermenter equipped with a basket-shaped agitator to enhance oxygen transfer in the culture medium and by continuously supplying the gases with higher O2 concentrations to maintain the gas composition within the reservoir at a constant ratio. The concentrations of ammonium and phosphate in the culture medium were maintained at low levels. As a result, the DCW and PHBHHx concentrations increased to 109.5 ± 0.30 g·L-1 and 85.2 ± 0.62 g·L-1 after 148 h, respectively. The 3HHx composition was 10.1 ± 0.693 mol%, which is suitable for practical applications.

    DOI： 10.3390/bioengineering12060557

    PubMed

    researchmap

  • Improving Bioplastic Production: Enhanced P(3HB-co-3HHx) Synthesis from Glucose by Using Mutant Cupriavidus necator. 査読 国際誌

    Nazila Biglari, Peyman Abdeshahian, Izumi Orita, Toshiaki Fukui, Kumar Sudesh

    Iranian journal of biotechnology   22 ( 4 )   e3884   2024年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: Biodegradable polyhydroxyalkanoates (PHAs) hold promises for various applications in industries ranging from packaging to biomedical engineering, highlighting the importance of this pioneering research in sustainable materials synthesis. OBJECTIVES: The objective of this investigation was to present the successful production of polyhydroxyalkanoate (PHA) copolymer P(3HB-co-3HHx) from glucose utilizing a newly mutated strain of Cupriavidus necator. This mutant strain carries the pBPP-ccrMeJAc-emd plasmid which harbors a short-chain-length-specific PhaJ enzyme. The primary aim is to demonstrate the enhanced production efficiency and specificity of P(3HB-co-3HHx) through genetic manipulation and enzyme engineering, thereby advancing the feasibility and sustainability of PHA-based bioplastic production. MATERIALS AND METHODS: To design the inputs conditions,a central composite factorial design (CCFD) based on a one-variable-at-a-time (OVAT) experiment was conducted. This experiment aimed to identify key chemical factors and their operational ranges affecting PHBHHx production by the mutant strain. Later, batch and repeated fed-batch (RFB) culture were run in a stirred tank bioreactor (STBR) with a working volume of 2 L which was inoculated by 200 ml (10% v/v) of freshly grown seed culture (18 h). This methodology ensured controlled exploration of individual variables, facilitating the selection of optimal conditions for PHBHHx production. Total glucose concentrations during fermentation were assessed through the phenol-sulfuric acid assay. RESULTS: The study demonstrates the effectiveness of the designed model in predicting PHBHHx production during fermentation runs with predicted values closely aligning with experimental results. This underscores the model satisfactory fitness with the experimental design. Additionally, a surprising enhancement was observed in the fermentation process with repeated fed-batch (RFB) leading to a substantial increase in cell dry weight (CDW), PHBHHX concentration, and 3HHx fraction, approximately 7 times, 7 times and 4.5 times, respectively. Confirmation of copolymer production was further validated through analytical techniques including FTIR spectroscopy, NMR, and TEM analysis. These findings collectively highlight the promising potential of RFB as a method to significantly improve PHBHHx production covering the way for further advancements in biopolymer manufacturing processes. CONCLUSIONS: Our study reveals the potential of newly engineered C. necator NSDG-GGΔB1/pBPP-ccrMeJAc-emd mutant strain for efficient PHBHHx copolymer production. Process parameters such as glucose and urea concentration, and agitation rate significantly influenced PHBHHx yield. This research stands out by utilizing a novel strain for PHBHHx synthesis. Characterization confirmed high-quality polymer production. Our findings offer a sustainable approach for converting inexpensive carbon sources into valuable PHBHHx though further optimization for scale-up is warranted.

    DOI： 10.30498/ijb.2024.445254.3884

    PubMed

    researchmap

  • Author Correction: Direct fermentative conversion of poly(ethylene terephthalate) into poly(hydroxyalkanoate) by Ideonella sakaiensis. 国際誌

    Ryoga Fujiwara, Rikako Sanuki, Hiroharu Ajiro, Toshiaki Fukui, Shosuke Yoshida

    Scientific reports   14 ( 1 )   15807 - 15807   2024年7月

    　詳細を見る

  • Gas fermentation combined with water electrolysis for production of polyhydroxyalkanoate copolymer from carbon dioxide by engineered Ralstonia eutropha. 査読 国際誌

    Gabriele Di Stadio, Izumi Orita, Ryuhei Nakamura, Toshiaki Fukui

    Bioresource technology   394   130266 - 130266   2024年2月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    A recycled-gas closed-circuit culture system was developed for safe autotrophic cultivation of a hydrogen-oxidizing, polyhydroxyalkanoate (PHA)-producing Ralstonia eutropha, using a non-combustible gas mixture with low-concentration of H2 supplied by water electrolysis. Automated feedback regulation of gas flow enabled input of H2, CO2, and O2 well balanced with the cellular demands, leading to constant gas composition throughout the cultivation. The engineered strain of R. eutropha produced 1.71 g/L of poly(3-hydroxybutyrate-co-12.5 mol% 3-hydroxyhexanoate) on a gas mixture of H2/CO2/O2/N2 = 4:12:7:77 vol% with a 69.2 wt% cellular content. Overexpression of can encoding cytosolic carbonic anhydrase increased the 3HHx fraction up to 19.6 mol%. The yields of biomass and PHA on input H2 were determined to be 72.9 % and 63.1 %, corresponding to 51.0 % and 44.2 % yield on electricity, respectively. The equivalent solar-to-biomass/PHA efficiencies were estimated to be 2.1-3.8 %, highlighting the high energy conversion capability of R. eutropha.

    DOI： 10.1016/j.biortech.2023.130266

    PubMed

    researchmap

  • Microaerobic insights into production of polyhydroxyalkanoates containing 3-hydroxyhexanoate via native reverse β-oxidation from glucose in Ralstonia eutropha H16. 査読 国際誌

    Kai-Hee Huong, Izumi Orita, Toshiaki Fukui

    Microbial cell factories   23 ( 1 )   21 - 21   2024年1月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Background

    Ralstonia eutropha H16, a facultative chemolitoautotroph, is an important workhorse for bioindustrial production of useful compounds such as polyhydroxyalkanoates (PHAs). Despite the extensive studies to date, some of its physiological properties remain not fully understood.

    Results

    This study demonstrated that the knallgas bacterium exhibited altered PHA production behaviors under slow-shaking condition, as compared to its usual aerobic condition. One of them was a notable increase in PHA accumulation, ranging from 3.0 to 4.5-fold in the mutants lacking of at least two NADPH-acetoacetyl-CoA reductases (PhaB1, PhaB3 and/or phaB2) when compared to their respective aerobic counterpart, suggesting the probable existence of (R)-3HB-CoA-providing route(s) independent on PhaBs. Interestingly, PHA production was still considerably high even with an excess nitrogen source under this regime. The present study further uncovered the conditional activation of native reverse β-oxidation (rBOX) allowing formation of (R)-3HHx-CoA, a crucial precursor for poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) [P(3HB-co-3HHx)], solely from glucose. This native rBOX led to the natural incorporation of 3.9 mol% 3HHx in a triple phaB-deleted mutant (∆phaB1∆phaB1∆phaB2-C2). Gene deletion experiments elucidated that the native rBOX was mediated by previously characterized (S)-3HB-CoA dehydrogenases (PaaH1/Had), β-ketothiolase (BktB), (R)-2-enoyl-CoA hydratase (PhaJ4a), and unknown crotonase(s) and reductase(s) for crotonyl-CoA to butyryl-CoA conversion prior to elongation. The introduction of heterologous enzymes, crotonyl-CoA carboxylase/reductase (Ccr) and ethylmalonyl-CoA decarboxylase (Emd) along with (R)-2-enoyl-CoA hydratase (PhaJ) aided the native rBOX, resulting in remarkably high 3HHx composition (up to 37.9 mol%) in the polyester chains under the low-aerated condition.

    Conclusion

    These findings shed new light on the robust characteristics of Ralstonia eutropha H16 and have the potential for the development of new strategies for practical P(3HB-co-3HHx) copolyesters production from sugars under low-aerated conditions.

    Graphical Abstract

    DOI： 10.1186/s12934-024-02294-4

    PubMed

    researchmap

    その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1186/s12934-024-02294-4/fulltext.html

  • (R/S)-lactate/2-hydroxybutyrate dehydrogenases in and biosynthesis of block copolyesters by Ralstonia eutropha. 招待 国際誌

    Shizuru Ishihara, Izumi Orita, Ken'ichiro Matsumoto, Toshiaki Fukui

    Applied microbiology and biotechnology   107 ( 24 )   7557 - 7569   2023年12月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Bacterial polyhydroxyalkanoates (PHAs) are promising bio-based biodegradable polyesters. It was recently reported that novel PHA block copolymers composed of (R)-3-hydroxybutyrate (3HB) and (R)-2-hydroxybutyrate (2HB) were synthesized by Escherichia coli expressing PhaCAR, a chimeric enzyme of PHA synthases derived from Aeromonas caviae and Ralstonia eutropha. In this study, the sequence-regulating PhaCAR was applied in the natural PHA-producing bacterium, R. eutropha. During the investigation, (R/S)-2HB was found to exhibit strong growth inhibitory effects on the cells of R. eutropha. This was probably due to formation of excess 2-ketobutyrate (2KB) from (R/S)-2HB and the consequent l-valine depletion caused by dominant l-isoleucine synthesis attributed to the excess 2KB. Deletion analyses for genes of lactate dehydrogenase homologs identified cytochrome-dependent d-lactate dehydrogenase (Dld) and [Fe-S] protein-dependent l-lactate dehydrogenase as the enzymes responsible for sensitivity to (R)-2HB and (S)-2HB, respectively. The engineered R. eutropha strain (phaCAR+, ldhACd-hadACd+ encoding clostridial (R)-2-hydroxyisocaproate dehydrogenase and (R)-2-hydoroxyisocaproate CoA transferase, ∆dld) synthesized PHA containing 10 mol% of 2HB when cultivated on glucose with addition of sodium (RS)-2HB, and the 2HB composition in PHA increased up to 35 mol% by overexpression phaCAR. The solvent fractionation and NMR analyses showed that the resulting PHAs were most likely to be block polymers consisting of P(3HB-co-3HV) and P(2HB) segments, suggesting that PhaCAR functions as the sequence-regulating PHA synthase independently from genetic and metabolic backgrounds of the host cell.

    Key points

    (R/S)-2-hydroxubutyrates (2HB) caused l-valine deletion in Ralstonia eutropha(R)- and (S)-lactate/2HB dehydrogenases functional in R. eutropha were identifiedThe engineered R. eutropha synthesized block copolymers of 2HB-containing polyhydroxyalkanoates on glucose and 2HB Graphical Abstract

    DOI： 10.1007/s00253-023-12797-6

    PubMed

    researchmap

    その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-023-12797-6/fulltext.html

  • Production of Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) from CO2 via pH-Stat Jar Cultivation of an Engineered Hydrogen-Oxidizing Bacterium Cupriavidus necator. 査読 国際誌

    Kenji Tanaka, Izumi Orita, Toshiaki Fukui

    Bioengineering (Basel, Switzerland)   10 ( 11 )   1304 - 1304   2023年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：MDPI AG  

    The copolyester of 3-hydroxybutyrate (3HB) and 3-hydoxyhexanoate (3HHx), PHBHHx, is a biodegradable plastic characterized by high flexibility, softness, a wide process window, and marine biodegradability. PHBHHx is usually produced from structurally related carbon sources, such as vegetable oils or fatty acids, but not from inexpensive carbon sources such as sugars. In previous studies, we demonstrated that engineered strains of a hydrogen-oxidizing bacterium, Cupriavidus necator, synthesized PHBHHx with a high cellular content not only from sugars but also from CO2 as the sole carbon source in the flask culture. In this study, the highly efficient production of PHBHHx from CO2 was investigated via pH-stat jar cultivation of recombinant C. necator strains while feeding the substrate gas mixture (H2/O2/CO2 = 80:10:10 v/v%) to a complete mineral medium in a recycled-gas, closed-circuit culture system. As a result, the dry cell mass and PHBHHx concentration with the strain MF01/pBPP-ccrMeJAc-emd reached up to 59.62 ± 3.18 g·L−1 and 49.31 ± 3.14 g·L−1, respectively, after 216 h of jar cultivation with limited addition of ammonia and phosphate solutions. The 3HHx composition was close to 10 mol%, which is suitable for practical applications. It is expected that the autotrophic cultivation of the recombinant C. necator can be feasible for the mass production of PHBHHx from CO2.

    DOI： 10.3390/bioengineering10111304

    PubMed

    researchmap

  • Characterization of newly isolated thermotolerant bacterium Cupriavidus sp. CB15 from composting and its ability to produce polyhydroxyalkanoate from glycerol. 査読 国際誌

    Anuyut Yootoum, Kittisak Jantanasakulwong, Pornchai Rachtanapun, Churairat Moukamnerd, Thanongsak Chaiyaso, Chayakorn Pumas, Nuttapol Tanadchangsaeng, Masanori Watanabe, Toshiaki Fukui, Chayatip Insomphun

    Microbial cell factories   22 ( 1 )   68 - 68   2023年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: This study aimed to isolate a novel thermotolerant bacterium that is capable of synthesizing polyhydroxyalkanoate from glycerol under high temperature conditions. RESULTS: A newly thermotolerant polyhydroxyalkanoate (PHA) producing bacterium, Cupriavidus sp. strain CB15, was isolated from corncob compost. The potential ability to synthesize PHA was confirmed by detection of PHA synthase (phaC) gene in the genome. This strain could produce poly(3-hydroxybutyrate) [P(3HB)] with 0.95 g/L (PHA content 75.3 wt% of dry cell weight 1.24 g/L) using glycerol as a carbon source. The concentration of PHA was enhanced and optimized based on one-factor-at-a-time (OFAT) experiments and response surface methodology (RSM). The optimum conditions for growth and PHA biosynthesis were 10 g/L glycerol, 0.78 g/L NH4Cl, shaking speed at 175 rpm, temperature at 45 °C, and cultivation time at 72 h. Under the optimized conditions, PHA production was enhanced to 2.09 g/L (PHA content of 74.4 wt% and dry cell weight of 2.81 g/L), which is 2.12-fold compared with non-optimized conditions. Nuclear magnetic resonance (NMR) analysis confirmed that the extracted PHA was a homopolyester of 3-hydyoxybutyrate. CONCLUSION: Cupriavidus sp. strain CB15 exhibited potential for cost-effective production of PHA from glycerol.

    DOI： 10.1186/s12934-023-02059-5

    PubMed

    researchmap

  • Metabolic Engineering of Methylotroph for Biosynthesis of Biodegradable Copolyesters from Methanol

    Izumi ORITA, Toshiaki FUKUI

    Journal of the Japan Petroleum Institute   65 ( 6 )   213 - 220   2022年11月

    　詳細を見る

    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Petroleum Institute  

    DOI： 10.1627/jpi.65.213

    researchmap

  • Reversible RNA phosphorylation stabilizes tRNA for cellular thermotolerance. 査読 国際誌

    Takayuki Ohira, Keiichi Minowa, Kei Sugiyama, Seisuke Yamashita, Yuriko Sakaguchi, Kenjyo Miyauchi, Ryo Noguchi, Akira Kaneko, Izumi Orita, Toshiaki Fukui, Kozo Tomita, Tsutomu Suzuki

    Nature   605 ( 7909 )   372 - 379   2022年5月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Post-transcriptional modifications have critical roles in tRNA stability and function1-4. In thermophiles, tRNAs are heavily modified to maintain their thermal stability under extreme growth temperatures5,6. Here we identified 2'-phosphouridine (Up) at position 47 of tRNAs from thermophilic archaea. Up47 confers thermal stability and nuclease resistance to tRNAs. Atomic structures of native archaeal tRNA showed a unique metastable core structure stabilized by Up47. The 2'-phosphate of Up47 protrudes from the tRNA core and prevents backbone rotation during thermal denaturation. In addition, we identified the arkI gene, which encodes an archaeal RNA kinase responsible for Up47 formation. Structural studies showed that ArkI has a non-canonical kinase motif surrounded by a positively charged patch for tRNA binding. A knockout strain of arkI grew slowly at high temperatures and exhibited a synthetic growth defect when a second tRNA-modifying enzyme was depleted. We also identified an archaeal homologue of KptA as an eraser that efficiently dephosphorylates Up47 in vitro and in vivo. Taken together, our findings show that Up47 is a reversible RNA modification mediated by ArkI and KptA that fine-tunes the structural rigidity of tRNAs under extreme environmental conditions.

    DOI： 10.1038/s41586-022-04677-2

    PubMed

    researchmap

  • Correction: Orita et al. Biosynthesis of Polyhydroxyalkanoate Terpolymer from Methanol via the Reverse β-Oxidation Pathway in the Presence of Lanthanide. Microorganisms 2022, 10, 184. 国際誌

    Izumi Orita, Gento Unno, Risa Kato, Toshiaki Fukui

    Microorganisms   10 ( 3 )   2022年2月

    　詳細を見る

    記述言語：英語  

    The authors wish to make the following corrections to this paper [...].

    DOI： 10.3390/microorganisms10030529

    PubMed

    researchmap

  • Biosynthesis of Polyhydroxyalkanoate Terpolymer from Methanol via the Reverse β-Oxidation Pathway in the Presence of Lanthanide. 査読 国際誌

    Izumi Orita, Gento Unno, Risa Kato, Toshiaki Fukui

    Microorganisms   10 ( 1 )   2022年1月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Methylorubrum extorquens AM1 is the attractive platform for the production of value-added products from methanol. We previously demonstrated that M. extorquens equipped with PHA synthase with broad substrate specificity synthesized polyhydroxyalkanoates (PHAs) composed of (R)-3-hydroxybutyrate and small fraction of (R)-3-hydroxyvalerate (3HV) and (R)-3-hydroxyhexanoate (3HHx) units on methanol. This study further engineered M. extorquens for biosynthesis of PHAs with higher 3HV and 3HHx composition focusing on the EMC pathway involved in C1 assimilation. The introduction of ethylmalonyl-CoA decarboxylase, catalyzing a backward reaction in the EMC pathway, aiming to increase intracellular propionyl/butyryl-CoA precursors did not affect PHA composition. Reverse β-oxidation pathway and subsequent (R)-specific hydration of 2-enoyl-CoA were then enhanced by heterologous expression of four genes derived from Ralstonia eutropha for the conversion of propionyl/butyryl-CoAs to the corresponding (R)-3-hydroxyacyl-CoA monomers. The resulting strains produced PHAs with higher 3HV and 3HHx compositions, while the methylotrophic growth was severely impaired. This growth impairment was interestingly restored by the addition of La3+ without a negative impact on PHA biosynthesis, suggesting the activation of the EMC pathway by La3+. The engineered M. extorquens synthesized PHA terpolymer composed of 5.4 mol% 3HV and 0.9% of 3HHx with 41% content from methanol as a sole carbon source in the presence of La3+.

    DOI： 10.3390/microorganisms10010184

    PubMed

    researchmap

  • Biosynthesis of Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) From Glucose by Escherichia coli Through Butyryl-CoA Formation Driven by Ccr-Emd Combination. 査読 国際誌

    Shu Saito, Ryu Imai, Yuki Miyahara, Mari Nakagawa, Izumi Orita, Takeharu Tsuge, Toshiaki Fukui

    Frontiers in bioengineering and biotechnology   10   888973 - 888973   2022年

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Poly[(R)-3-hydroxybutyrate-co-(R)-3-hydroxyhexanoate] [P(3HB-co-3HHx)] is a practical kind of bacterial polyhydroxyalkanoates (PHAs). A previous study has established an artificial pathway for the biosynthesis of P(3HB-co-3HHx) from structurally unrelated sugars in Ralstonia eutropha, in which crotonyl-CoA carboxylase/reductase (Ccr) and ethylmalonyl-CoA decarboxylase (Emd) are a key combination for generation of butyryl-CoA and the following chain elongation. This study focused on the installation of the artificial pathway into Escherichia coli. The recombinant strain of E. coli JM109 harboring 11 heterologous genes including Ccr and Emd produced P(3HB-co-3HHx) composed of 14 mol% 3HHx with 41 wt% of dry cellular weight from glucose. Further investigations revealed that the C6 monomer (R)-3HHx-CoA was not supplied by (R)-specific reduction of 3-oxohexanoyl-CoA but by (R)-specific hydration of 2-hexenoyl-CoA formed through reverse β-oxidation after the elongation from C4 to C6. While contribution of the reverse β-oxidation to the conversion of the C4 intermediates was very limited, crotonyl-CoA, a precursor of butyryl-CoA, was generated by dehydration of (R)-3HB-CoA. Several modifications previously reported for enhancement of bioproduction in E. coli were examined for the copolyester synthesis. Elimination of the global regulator Cra or PdhR as well as the block of acetate formation resulted in poor PHA synthesis. The strain lacking RNase G accumulated more PHA but with almost no 3HHx unit. Introduction of the phosphite oxidation system for regeneration of NADPH led to copolyester synthesis with the higher cellular content and higher 3HHx composition by two-stage cultivation with phosphite than those in the absence of phosphite.

    DOI： 10.3389/fbioe.2022.888973

    PubMed

    researchmap

  • Biosynthesis of Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) from CO2 by a Recombinant Cupriavidusnecator. 査読 国際誌

    Kenji Tanaka, Kazumasa Yoshida, Izumi Orita, Toshiaki Fukui

    Bioengineering (Basel, Switzerland)   8 ( 11 )   2021年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The copolyester of 3-hydroxybutyrate (3HB) and 3-hydoxyhexanoate (3HHx), PHBHHx, is one of the most practical kind of bacterial polyhydroxyalkanoates due to its high flexibility and marine biodegradability. PHBHHx is usually produced from vegetable oils or fatty acids through β-oxidation, whereas biosynthesis from sugars has been achieved by recombinant strains of hydrogen-oxidizing bacterium Cupriavidus necator. This study investigated the biosynthesis of PHBHHx from CO2 as the sole carbon source by engineered C. necator strains. The recombinant strains capable of synthesizing PHBHHx from fructose were cultivated in a flask using complete mineral medium and a substrate gas mixture (H2/O2/CO2 = 8:1:1). The results of GC and 1H NMR analyses indicated that the recombinants of C. necator synthesized PHBHHx from CO2 with high cellular content. When 1.0 g/L (NH4)2SO4 was used as a nitrogen source, the 3HHx composition of PHBHHx in the strain MF01∆B1/pBBP-ccrMeJ4a-emd was 47.7 ± 6.2 mol%. Further investigation demonstrated that the PHA composition can be regulated by using (R)-enoyl-CoA hydratase (PhaJ) with different substrate specificity. The composition of 3HHx in PHBHHx was controlled to about 11 mol%, suitable for practical applications, and high cellular content was kept in the strains transformed with pBPP-ccrMeJAc-emd harboring short-chain-length-specific PhaJ.

    DOI： 10.3390/bioengineering8110179

    PubMed

    researchmap

  • Isopropanol production with reutilization of glucose-derived CO2 by engineered Ralstonia eutropha. 査読

    Dyah Candra Hapsari Subagyo, Rie Shimizu, Izumi Orita, Toshiaki Fukui

    Journal of bioscience and bioengineering   132 ( 5 )   479 - 486   2021年11月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Chemolithoautotrophic bacterium Ralstonia eutropha is a versatile host for production of various useful compounds including polyhydroxyalkanoates (PHAs) under both heterotrophic and autotrophic conditions. In this bacterium, Calvin-Benson-Bassham (CBB) cycle is functional even under heterotrophic conditions on sugars and reutilizes CO2 emitted through sugar metabolisms into PHA, leading to increase in yield of the storage polyester. This study focused on isopropanol production from glucose by engineered strains of R. eutropha. The isopropanol-producing strains were constructed by introduction of codon-optimized genes of acetoacetate decarboxylase (adc) and primary-secondary alcohol dehydrogenase (adh) from clostridia into glucose-utilizing and PHA-negative (ΔphaC1) strain of R. eutropha. Several genetic modifications showed that high expression of the isopropanol synthesis genes by using a strong synthetic promoter and deletion of NAD+-dependent (S)-3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase genes (paaH1 and had) in addition to NADPH-dependent acetoacetyl-CoA reductase genes (phaB1 and phaB3) were effective for improving isopropanol production with low by-production of acetone. Isopropanol titer of 4.13 g/L was achieved by two-stage cultivation of the strain IP-007/pBj5c2-adh-adc, corresponding to overall yield of 0.6 mol mol-glucose-1. The fixation of sugar-derived CO2 during isopropanol synthesis was evaluated by 13C-labelling of the isopropanol produced from [1-13C]-glucose. The 13C-abundance in isopropanol synthesized by the engineered strain was significantly increased up to 4.8%, demonstrating actual reassimilation of CO2 emitted from glucose moiety by decarboxylation and potential contribution towards increase in the carbon yield of isopropanol on glucose.

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2021.08.004

    PubMed

    researchmap

  • Direct fermentative conversion of poly(ethylene terephthalate) into poly(hydroxyalkanoate) by Ideonella sakaiensis. 査読 国際誌

    Ryoga Fujiwara, Rikako Sanuki, Hiroharu Ajiro, Toshiaki Fukui, Shosuke Yoshida

    Scientific reports   11 ( 1 )   19991 - 19991   2021年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Poly(ethylene terephthalate) (PET) is a widely used plastic in bottles and fibers; its waste products pollute the environment owing to its remarkable durability. Recently, Ideonella sakaiensis 201-F6 was isolated as a unique bacterium that can degrade and assimilate PET, thus paving the way for the bioremediation and bioconversion of PET waste. We found that this strain harbors a poly(hydroxyalkanoate) (PHA) synthesis gene cluster, which is highly homologous with that of Cupriavidus necator, an efficient PHA producer. Cells grown on PET accumulated intracellular PHA at high levels. Collectively, our findings in this study demonstrate that I. sakaiensis can mediate the direct conversion of non-biodegradable PET into environment-friendly plastic, providing a new approach for PET recycling.

    DOI： 10.1038/s41598-021-99528-x

    PubMed

    researchmap

  • Methylotrophic bacterium-based molecular sensor for the detection of low concentrations of methanol. 査読

    Viviane Carnier Casaroli, Izumi Orita, Shiori Katayama, Hiroya Yurimoto, Yasuyoshi Sakai, Toshiaki Fukui

    Journal of bioscience and bioengineering   132 ( 3 )   247 - 252   2021年9月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    Methylotrophic bacterium Methylorubrum extorquens is a promising microorganism for the production of value-added compounds from methanol. This study focused on the development of a single-cell level biosensor system that detects methanol by using the intrinsic regulatory machinery which responds to the presence of methanol in this bacterium. A green fluorescent protein (GFP) gene located downstream of the promoter region of the serine glyoxylate aminotransferase gene (Psga) or the methanol dehydrogenase subunit 1 precursor gene (PmxaF) was inserted into the chromosome of M. extorquens wild-type strain AM1. The expression of GFP upon methanol exposure was measured by spectrofluorometer and fluorescence-activated cell sorting (FACS). The strain harboring Psga-gfp emitted fluorescence only when methanol was supplied to the culture medium, while the other strain harboring PmxaF-gfp showed high basal fluorescence even in the absence of methanol. The fluorescence intensity of the Psga-gfp strain depended on a methanol concentration higher than 25 μM, and the sensitivity and dose-dependency of this strain were much higher than previous systems using Escherichia coli. The methanol-sensing properties of the engineered M. extorquens strain were comparable to those of a methylotrophic yeast-based biosensor, suggesting the usefulness of methylotrophic microorganisms as platforms for single-cell sensing of C1 compounds. The constructed methanol sensor strain, coupled with flow cytometry techniques, provides a high-throughput and highly sensitive screening method for the selection of functional methanol-producing enzymes.

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2021.05.002

    PubMed

    researchmap

  • Characterization of a GlgC homolog from extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica. 査読 国際誌

    Rin Sueda, Kento Yoshida, Masahiko Onodera, Toshiaki Fukui, Rie Yatsunami, Satoshi Nakamura

    Bioscience, biotechnology, and biochemistry   85 ( 6 )   1441 - 1447   2021年5月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Glycogen synthesis in bacteria is mainly organized by the products of glgB, glgC, and glgA genes comprising the widely known glg operon. On the genome of extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica, there was a gene cluster analogous to the bacterial glg operon. In this study, we focused on a GlgC homolog of Ha. japonica, and its recombinant enzyme was prepared and characterized. The enzyme showed highest activity toward GTP and glucose-1-phosphate as substrates in the presence of 2.6 m KCl and predicted to be work as "GDP-glucose pyrophosphorylase" in Ha. japonica.

    DOI： 10.1093/bbb/zbab050

    PubMed

    researchmap

  • A study on the effects of increment and decrement repeated fed-batch feeding of glucose on the production of poly(3-hydroxybutyrate) [P(3HB)] by a newly engineered Cupriavidus necator NSDG-GG mutant in batch fill-and-draw fermentation. 査読 国際誌

    Nazila Biglari, Izumi Orita, Toshiaki Fukui, Kumar Sudesh

    Journal of biotechnology   307   77 - 86   2020年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    This study investigates the effect of strategies on poly(3-hydroxybutyrate) [P(3HB)] production in bioreactor. In the production of P(3HB), urea and glucose feeding streams were developed to characterize the fed-batch culture conditions for new Cupriavidus necator NSDG-GG mutant. Feeding urea in repeated fed-batch stage (RFB-I) at 6, and 12 h in cultivation led to insignificant kinetic effect on the cell dry mass (CDM) and P(3HB) accumulation. Feeding glucose in repeated fed-batch stage (RFB-II) demonstrated that the incremental feeding approach of glucose after urea in fill-and-draw (F/D) mode at 24, 30, 36, 42, and 48 h in fermentation increased CDM and P(3HB) concentration. In the 1st cycle in RFB-II, the cumulative CDM reached the value of 26.22 g/L and then it increased with the successive repeated fed-batches to attain biomass of 145 g/L at the end of 5th cycle of RFB-II. The final cumulative P(3HB) concentration at the end of 5th cycle of RFB-II reached 111 g/L with the overall yield of 0.50 g P(3HB) g gluc- 1; the CDM productivity from the RFB-II cycles was in the range of 0.84-1.3 g/(L·h). The RFB-II of glucose in an increment mode produced nearly 2.2 times more increase in CDM and P(3HB) productivities compared to the decrement RFB-II mode. Repeated cultivation had also the advantage of avoiding extra time required for innoculum preparation, and sterilization of bioreactor during batch, thereby it increased the overall industrial importance of the process.

    DOI： 10.1016/j.jbiotec.2019.10.013

    PubMed

    researchmap

  • Modification of acetoacetyl-CoA reduction step in Ralstonia eutropha for biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) from structurally unrelated compounds. 査読 国際誌

    Mengxiao Zhang, Shunsuke Kurita, Izumi Orita, Satoshi Nakamura, Toshiaki Fukui

    Microbial cell factories   18 ( 1 )   147 - 147   2019年8月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: Poly((R)-3-hydroxybutyrate-co-(R)-3-hydroxyhexanoate) [P(3HB-co-3HHx)] is a bacterial polyester with high biodegradability, even in marine environments. Ralstonia eutropha has been engineered for the biosynthesis of P(3HB-co-3HHx) from vegetable oils, but its production from structurally unrelated carbon sources remains unsatisfactory. RESULTS: Ralstonia eutropha strains capable of synthesizing P(3HB-co-3HHx) from not only fructose but also glucose and glycerol were constructed by integrating previously established engineering strategies. Further modifications were made at the acetoacetyl-CoA reduction step determining flux distribution responsible for the copolymer composition. When the major acetoacetyl-CoA reductase (PhaB1) was replaced by a low-activity paralog (PhaB2) or enzymes for reverse β-oxidation, copolyesters with high 3HHx composition were efficiently synthesized from glucose, possibly due to enhanced formation of butyryl-CoA from acetoacetyl-CoA via (S)-3HB-CoA. P(3HB-co-3HHx) composed of 7.0 mol% and 12.1 mol% 3HHx fractions, adequate for practical applications, were produced at cellular contents of 71.4 wt% and 75.3 wt%, respectively. The replacement by low-affinity mutants of PhaB1 had little impact on the PHA biosynthesis on glucose, but slightly affected those on fructose, suggesting altered metabolic regulation depending on the sugar-transport machinery. PhaB1 mostly acted in the conversion of acetoacetyl-CoA when the cells were grown on glycerol, as copolyester biosynthesis was severely impaired by the lack of phaB1. CONCLUSIONS: The present results indicate the importance of flux distribution at the acetoacetyl-CoA node in R. eutropha for the biosynthesis of the PHA copolyesters with regulated composition from structurally unrelated compounds.

    DOI： 10.1186/s12934-019-1197-7

    PubMed

    researchmap

  • Two NADH-dependent (S)-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenases from polyhydroxyalkanoate-producing Ralstonia eutropha. 査読

    Mutsumi Segawa, Cheng Wen, Izumi Orita, Satoshi Nakamura, Toshiaki Fukui

    Journal of bioscience and bioengineering   127 ( 3 )   294 - 300   2019年3月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Ralstonia eutropha H16 contains both NADH- and NADPH-dependent reduction activities to acetoacetyl-CoA, and the NADPH-dependent activity is mediated by PhaB paralogs with (R)-stereospecificity providing (R)-3-hydroxybutyryl (3HB)-CoA monomer for poly((R)-3-hydroxybutyrate) synthesis. In contrast, the gene encoding the NADH-dependent enzyme has not been identified to date. This study focused on the NADH-dependent dehydrogenase with (S)-stereospecificity in R. eutropha, as the (S)-specific reduction of acetoacetyl-CoA potentially competed with the polyester biosynthesis via (R)-3HB-CoA. The NADH-dependent reduction activity decreased to one-half when the gene for H16_A0282 (PaaH1), one of two homologs of clostridial NADH-3HB-CoA dehydrogenase, was deleted. The enzyme responsible for the remaining activity was partially purified and identified as H16_A0602 (Had) belonging to a different family from PaaH1. Gene disruption analysis elucidated that most of the NADH-dependent activity was mediated by PaaH1 and Had. The kinetic analysis using the recombinant enzymes indicated that PaaH1 and Had were both NADH-dependent 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenases with rather broad substrate specificity to 3-oxoacyl-CoAs of C4 to C8. The deletion of had in the R. eutropha strain previously engineered for biosynthesis of poly((R)-3-hydroxybutyrate-co-(R)-3-hydroxyhexanoate) led to decrease in the C6 composition of the copolyester synthesized from soybean oil, suggesting the role of Had in (S)-specific reduction of 3-oxohexanoyl-CoA with reverse β-oxidation direction. Crotonase ((S)-specific enoyl-CoA hydratase) in R. eutropha H16 was also partially purified and identified as H16_A3307.

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2018.08.009

    PubMed

    researchmap

  • Random mutagenesis of a hyperthermophilic archaeon identified tRNA modifications associated with cellular hyperthermotolerance. 査読 国際誌

    Izumi Orita, Ryohei Futatsuishi, Kyoko Adachi, Takayuki Ohira, Akira Kaneko, Keiichi Minowa, Miho Suzuki, Takeshi Tamura, Satoshi Nakamura, Tadayuki Imanaka, Tsutomu Suzuki, Toshiaki Fukui

    Nucleic acids research   47 ( 4 )   1964 - 1976   2019年2月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Random mutagenesis for the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis was established by the insertion of an artificial transposon designed to allow easy identification of the transposon-inserted locus. The phenotypic screening was applied for the isolation of thermosensitive mutants of T. kodakarensis, which resulted in the isolation of 16 mutants showing defective growth at the supraoptimal temperature 93°C. The high occurrence of the mutants suggested that the high thermotolerance of hyperthermophiles was achieved by a combination of diverse gene functions. The transposon insertion sites in two-thirds of the mutants were identified in a group of genes responsible for tRNA modifications including 7-formamidino-7-deaza-guanosine (archaeosine), N1-methyladenosine/N1-methylinosine, N4-acetylcytidine, and N2-dimethylguanosine/N2,N2-dimethylguanosine. LC-MS/MS analyses of tRNA nucleosides and fragments exhibited disappearance of the corresponding modifications in the mutants. The melting temperature of total tRNA fraction isolated from the mutants lacking archaeosine or N1-methyladenosine/N1-methylinosine decreased significantly, suggesting that the thermosensitive phenotype of these mutants was attributed to low stability of the hypomodified tRNAs. Genes for metabolism, transporters, and hypothetical proteins were also identified in the thermosensitive mutants. The present results demonstrated the usefulness of random mutagenesis for the studies on the hyperthermophile, as well as crucial roles of tRNA modifications in cellular thermotolerance.

    DOI： 10.1093/nar/gky1313

    PubMed

    researchmap

  • Enhancement of bioplastic polyhydroxybutyrate P(3HB) production from glucose by newly engineered strain Cupriavidus necator NSDG-GG using response surface methodology. 査読 国際誌

    Nazila Biglari, Marjan Ganjali Dashti, Peyman Abdeshahian, Izumi Orita, Toshiaki Fukui, Kumar Sudesh

    3 Biotech   8 ( 8 )   330 - 330   2018年8月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    This study aimed to enhance production of polyhydroxybutyrate P(3HB) by a newly engineered strain of Cupriavidus necator NSDG-GG by applying response surface methodology (RSM). From initial experiment of one-factor-at-a-time (OFAT), glucose and urea were found to be the most significant substrates as carbon and nitrogen sources, respectively, for the production of P(3HB). OFAT experiment results showed that the maximum biomass, P(3HB) content, and P(3HB) concentration of 8.95 g/L, 76 wt%, and 6.80 g/L were achieved at 25 g/L glucose and 0.54 g/L urea with an agitation rate of 200 rpm at 30 °C after 48 h. In this study, RSM was applied to optimize the three key variables (glucose concentration, urea concentration, and agitation speed) at a time to obtain optimal conditions in a multivariable system. Fermentation experiments were conducted in shaking flask by cultivation of C. necator NSDG-GG using various glucose concentrations (10-50 g/L), urea concentrations (0.27-0.73 g/L), and agitation speeds (150-250 rpm). The interaction between the variables studied was analyzed by ANOVA analysis. The RSM results indicated that the optimum cultivation conditions were 37.70 g/L glucose, 0.73 g/L urea, and 200 rpm agitation speed. The validation experiments under optimum conditions produced the highest biomass of 12.84 g/L, P(3HB) content of 92.16 wt%, and P(3HB) concentration of 11.83 g/L. RSM was found to be an efficient method in enhancing the production of biomass, P(3HB) content, and P(3HB) concentration by 43, 21, and 74%, respectively.

    DOI： 10.1007/s13205-018-1351-7

    PubMed

    researchmap

  • Microbial Diversity in Sediments from the Bottom of the Challenger Deep, the Mariana Trench. 査読

    Takuro Nunoura, Manabu Nishizawa, Miho Hirai, Shigeru Shimamura, Phurt Harnvoravongchai, Osamu Koide, Yuki Morono, Toshiaki Fukui, Fumio Inagaki, Junichi Miyazaki, Yoshihiro Takaki, Ken Takai

    Microbes and environments   33 ( 2 )   186 - 194   2018年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The Challenger Deep is the deepest ocean on Earth. The present study investigated microbial community structures and geochemical cycles associated with the trench bottom sediments of the Challenger Deep, the Mariana Trench. The SSU rRNA gene communities found in trench bottom sediments were dominated by the bacteria Chloroflexi (SAR202 and other lineages), Bacteroidetes, Planctomycetes, "Ca. Marinimicrobia" (SAR406), and Gemmatimonadetes and by the archaeal α subgroup of MGI Thaumarchaeota and "Ca. Woesearchaeota" (Deep-sea Hydrothermal Vent Euryarchaeotic Group 6). The SSU rRNA gene sequencing analysis indicated that the dominant populations of the thaumarchaeal α group in hadal water and sediments were similar to each other at the species or genus level. In addition, the co-occurrence of nitrification and denitrification was revealed by the combination of pore water geochemical analyses and quantitative PCR for nitrifiers.

    DOI： 10.1264/jsme2.ME17194

    PubMed

    researchmap

  • Fractionation and thermal characteristics of biosynthesized polyhydoxyalkanoates bearing aromatic groups as side chains 査読

    Mizuno, S., Hiroe, A., Fukui, T., Abe, H., Tsuge, T.

    Polymer Journal   49 ( 7 )   2017年

    　詳細を見る

    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/pj.2017.20

    Scopus

    researchmap

  • Conversion of rice husks to polyhydroxyalkanoates (PHA) via a three-step process: optimized alkaline pretreatment, enzymatic hydrolysis, and biosynthesis by Burkholderia cepacia USM (JCM 15050) 査読

    Heng, K.-S., Hatti-Kaul, R., Adam, F., Fukui, T., Sudesh, K.

    Journal of Chemical Technology and Biotechnology   92 ( 1 )   2017年

    　詳細を見る

    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/jctb.4993

    Scopus

    researchmap

  • Erratum: New Insight into the Role of the Calvin Cycle: Reutilization of CO<inf>2</inf> Emitted through Sugar Degradation (Scientific Reports 5 (2016) (11617) DOI: 10.1038/srep11617) 国際誌

    Shimizu, R., Dempo, Y., Nakayama, Y., Nakamura, S., Bamba, T., Fukusaki, E., Fukui, T.

    Scientific Reports   6   27961 - 27961   2016年6月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/srep27961

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Compositional regulation of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) by replacement of granule-associated protein in Ralstonia eutropha 査読 国際誌

    Kawashima, Yui, Orita, Izumi, Nakamura, Satoshi, Fukui, Toshiaki

    Microbial Cell Factories   14   187 - 187   2015年11月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/s12934-015-0380-8

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • New Insight into the Role of the Calvin Cycle: Reutilization of CO2 Emitted through Sugar Degradation 査読 国際誌

    Shimizu, R., Dempo, Y., Nakayama, Y., Nakamura, S., Bamba, T., Fukusaki, E., Fukui, T.

    Scientific Reports   5   11617 - 11617   2015年7月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/srep11617

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Complete Biosynthetic Pathway of the C-50 Carotenoid Bacterioruberin from Lycopene in the Extremely Halophilic Archaeon Haloarcula japonica 査読 国際誌

    Yang, Y., Yatsunami, R., Ando, A., Miyoko, N., Fukui, T., Takaichi, S., Nakamura, S.

    Journal of Bacteriology   197 ( 9 )   1614 - 23   2015年5月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.02523-14

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Improved artificial pathway for biosynthesis of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) with high C-6-monomer composition from fructose in Ralstonia eutropha 査読 国際誌

    Insomphun, C., Xie, H., Mifune, J., Kawashima, Y., Orita, I., Nakamura, S., Fukui, T.

    Metabolic Engineering   27   38 - 45   2015年1月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ymben.2014.10.006

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Genetic Examination and Mass Balance Analysis of Pyruvate/Amino Acid Oxidation Pathways in the Hyperthermophilic Archaeon Thermococcus kodakarensis 査読 国際誌

    Nohara, K., Orita, I., Nakamura, S., Imanaka, T., Fukui, T.

    Journal of Bacteriology   196 ( 22 )   3831 - 9   2014年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.02021-14

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Enhancement of glycerol utilization ability of Ralstonia eutropha H16 for production of polyhydroxyalkanoates 査読 国際誌

    Fukui, Toshiaki, Mukoyama, Masaharu, Orita, Izumi, Nakamura, Satoshi

    Applied Microbiology and Biotechnology   98 ( 17 )   7559 - 68   2014年9月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00253-014-5831-3

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Characterization and gene deletion analysis of four homologues of group 3 pyridine nucleotide disulfide oxidoreductases from Thermococcus kodakarensis 査読 国際誌

    Harnvoravongchai, P., Kobori, H., Orita, I., Nakamura, S., Imanaka, T., Fukui, T.

    Extremophiles   18 ( 3 )   603 - 16   2014年5月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00792-014-0643-z

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Metabolite profiles of polyhydroxyalkanoate-producing Ralstonia eutropha H16 査読

    Fukui, Toshiaki, Chou, Kenta, Harada, Kazuo, Orita, Izumi, Nakayama, Yasumune, Bamba, Takeshi, Nakamura, Satoshi, Fukusaki, Eiichiro

    Metabolomics   10 ( 2 )   190 - 202   2014年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s11306-013-0567-0

    Web of Science

    researchmap

  • Biosynthesis of polyhydroxyalkanoate copolymers from methanol by Methylobacterium extorquens AM1 and the engineered strains under cobalt-deficient conditions 査読 国際誌

    Orita, Izumi, Nishikawa, Kouta, Nakamura, Satoshi, Fukui, Toshiaki

    Applied Microbiology and Biotechnology   98 ( 8 )   3715 - 25   2014年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00253-013-5490-9

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Identification of carotenoids from the extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica 査読 国際誌

    Yatsunami, Rie, Ando, Ai, Yang, Ying, Takaichi, Shinichi, Kohno, Masahiro, Matsumura, Yuriko, Ikeda, Hiroshi, Fukui, Toshiaki, Nakasone, Kaoru, Fujita, Nobuyuki, Sekine, Mitsuo, Takashina, Tomonori, Nakamura, Satoshi

    Frontiers in Microbiology   5 ( 5 )   100 - 100   2014年3月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.3389/fmicb.2014.00100

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Modification of β-oxidation pathway in Ralstonia eutropha for production of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) from soybean oil 査読

    Insomphun, C., Mifune, J., Orita, I., Numata, K., Nakamura, S., Fukui, T.

    Journal of Bioscience and Bioengineering   117 ( 2 )   184 - 190   2014年2月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2013.07.016

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Characterization of Two Members among the Five ADP-Forming Acyl Coenzyme A (Acyl-CoA) Synthetases Reveals the Presence of a 2-(Imidazol-4-yl)Acetyl-CoA Synthetase in Thermococcus kodakarensis 査読 国際誌

    Awano, Tomotsugu, Wilming, Anja, Tomita, Hiroya, Yokooji, Yuusuke, Fukui, Toshiaki, Imanaka, Tadayuki, Atomi, Haruyuki

    Journal of Bacteriology   196 ( 1 )   140 - 7   2014年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.00877-13

    Web of Science

    PubMed

    J-GLOBAL

    researchmap

  • Detection of phase-dependent transcriptomic changes and Rubisco-mediated CO2 fixation into poly (3-hydroxybutyrate) under heterotrophic condition in Ralstonia eutropha H16 based on RNA-seq and gene deletion analyses 査読 国際誌

    Shimizu, Rie, Chou, Kenta, Orita, Izumi, Suzuki, Yutaka, Nakamura, Satoshi, Fukui, Toshiaki

    Bmc Microbiology   13   169 - 169   2013年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/1471-2180-13-169

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Thermostable Alcohol Dehydrogenase from Thermococcus kodakarensis KOD1 for Enantioselective Bioconversion of Aromatic Secondary Alcohols 査読 国際誌

    Wu, Xi, Zhang, Chong, Orita, Izumi, Imanaka, Tadayuki, Fukui, Toshiaki, Xing, Xin-Hui

    Applied and Environmental Microbiology   79 ( 7 )   2209 - 17   2013年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/aem.03873-12

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Gene Analysis, Expression, and Characterization of an Intracellular alpha-Amylase from the Extremely Halophilic Archaeon Haloarcula japonica 査読 国際誌

    Onodera, Masahiko, Yatsunami, Rie, Tsukimura, Wataru, Fukui, Toshiaki, Nakasone, Kaoru, Takashina, Tomonori, Nakamura, Satoshi

    Bioscience Biotechnology and Biochemistry   77 ( 2 )   281 - 8   2013年2月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1271/bbb.120693

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Mutational Analysis of a CBM Family 5 Chitin-Binding Domain of an Alkaline Chitinase from Bacillus sp J813 査読 国際誌

    Uni, Fumiya, Lee, Sunmi, Yatsunami, Rie, Fukui, Toshiaki, Nakamura, Satoshi

    Bioscience Biotechnology and Biochemistry   76 ( 3 )   530 - 5   2012年3月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1271/bbb.110835

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Identification of mutation points in Cupriavidus necator NCIMB 11599 and genetic reconstitution of glucose-utilization ability in wild strain H16 for polyhydroxyalkanoate production 査読

    Orita, Izumi, Iwazawa, Reiko, Nakamura, Satoshi, Fukui, Toshiaki

    Journal of Bioscience and Bioengineering   113 ( 1 )   63 - 9   2012年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2011.09.014

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Characterization and Functional Analyses of R-Specific Enoyl Coenzyme A Hydratases in Polyhydroxyalkanoate-Producing Ralstonia eutropha 査読 国際誌

    Kawashima, Yui, Cheng, Wen, Mifune, Jun, Orita, Izumi, Nakamura, Satoshi, Fukui, Toshiaki

    Applied and Environmental Microbiology   78 ( 2 )   493 - 502   2012年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/aem.06937-11

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Application of a novel thermostable NAD(P)H oxidase from hyperthermophilic archaeon for the regeneration of both NAD plus and NADP 査読 国際誌

    Wu, Xi, Kobori, Hiroki, Orita, Izumi, Zhang, Chong, Imanaka, Tadayuki, Xing, Xin-Hui, Fukui, Toshiaki

    Biotechnology and Bioengineering   109 ( 1 )   53 - 62   2012年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/bit.23294

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Overview of the genetic tools in the Archaea 査読 国際誌

    Atomi, Haruyuki, Imanaka, Tadayuki, Fukui, Toshiaki

    Frontiers in Microbiology   3 ( OCT )   337 - 337   2012年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.3389/fmicb.2012.00337

    Web of Science

    PubMed

    J-GLOBAL

    researchmap

  • Evaluation of promoters for gene expression in polyhydroxyalkanoate-producing Cupriavidus necator H16 査読 国際誌

    Fukui, Toshiaki, Ohsawa, Kei, Mifune, Jun, Orita, Izumi, Nakamura, Satoshi

    Applied Microbiology and Biotechnology   89 ( 5 )   1527 - 36   2011年3月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00253-011-3100-2

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • A Calcium-Dependent Xylan-Binding Domain of Alkaline Xylanase from Alkaliphilic Bacillus sp Strain 41M-1 査読 国際誌

    Yazawa, Risa, Takakura, Jun, Sakata, Tomoko, Ihsanawati, Yatsunami, Rie, Fukui, Toshiaki, Kumasaka, Takashi, Tanaka, Nobuo, Nakamura, Satoshi

    Bioscience Biotechnology and Biochemistry   75 ( 2 )   379 - 81   2011年2月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1271/bbb.100730

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • 高度好塩性古細菌 Haloarcula japonica 由来菌体内デンプン関連酵素 MalA の糖転移活性

    小野寺 雅彦, 八波 利恵, 福居 俊昭, 仲宗根 薫, 藤田 信之, 関根 光雄, 高品 知典, 中村 聡

    Journal of Applied Glycoscience Supplement   2011   56 - 56   2011年

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本応用糖質科学会  

    DOI： 10.11541/jsag.2011.0.56.0

    CiNii Research

    researchmap

  • Characterization of NADH Oxidase/NADPH Polysulfide Oxidoreductase and Its Unexpected Participation in Oxygen Sensitivity in an Anaerobic Hyperthermophilic Archaeon 査読 国際誌

    Kobori, Hiroki, Ogino, Masayuki, Orita, Izumi, Nakamura, Satoshi, Imanaka, Tadayuki, Fukui, Toshiaki

    Journal of Bacteriology   192 ( 19 )   5192 - 202   2010年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.00235-10

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Engineering of pha operon on Cupriavidus necator chromosome for efficient biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) from vegetable oil 査読

    Mifune, Jun, Nakamura, Satoshi, Fukui, Toshiaki

    Polymer Degradation and Stability   95 ( 8 )   1305 - 1312   2010年8月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.polymdegradstab.2010.02.026

    Web of Science

    researchmap

  • Gene expression and characterization of a novel GH family 18 chitinase from extremely halophilic archaeon Halobacterium salinarum NRC-1 査読

    Yatsunami R, Sato M, Orishimo K, Hatori Y, Zhang Y, Takashina T, Fukui T, Nakamura S

    極限環境微生物学会誌   9 ( 1 )   19 - 24   2010年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   出版者・発行元：THE JAPANESE SOCIETY FOR EXTREMOPHILES  

    An open reading frame encoding a chitinase homolog (ChiN1) was found in the genome of extremely halophilic archaeon Halobacterium salinarum NRC-1. ChiN1 is a multidomain enzyme consisting of a chitin-binding domain, a polycystic kidney disease domain and a catalytic domain belonging to glycoside hydrolase family 18. chiN1 gene was successfully expressed in extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica TR-1 by employing the promoter sequence of its cell surface glycoprotein gene. A large amount of recombinant ChiN1 was secreted into the culture supernatant. The Ha. japonica-produced ChiN1 was purified and characterized. The optimal pH and temperature of ChiN1 are pH 4.5 and 55°C, respectively. ChiN1 was most active at 1.0 M NaCl and stable over a wide range of NaCl concentration from 1.0 to 4.5 M. This is the first report on a chitinase from extremely halophilic archaeon.

    DOI： 10.3118/jjse.9.19

    researchmap

    その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00357868582?from=CiNii

  • 高度好塩性古細菌 Haloarcula japonica 由来菌体内 α-アミラーゼの遺伝子解析および組換え酵素の性質検討

    小野寺 雅彦, 八波 利恵, 福居 俊昭, 仲宗根 薫, 藤田 信之, 関根 光雄, 高品 知典, 中村 聡

    Journal of Applied Glycoscience Supplement   2010   37 - 37   2010年

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本応用糖質科学会  

    DOI： 10.11541/jsag.2010.0.37.0

    researchmap

  • 高度好塩性古細菌Haloarcula japonica由来新規グルコアミラーゼの発現と組換え酵素の性質検討

    清原 三絵, 小野寺 雅彦, 八波 利恵, 福居 俊昭, 仲宗根 薫, 藤田 信之, 関根 光雄, 高品 知典, 中村 聡

    Journal of Applied Glycoscience Supplement   2010   38 - 38   2010年

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本応用糖質科学会  

    DOI： 10.11541/jsag.2010.0.38.0

    researchmap

  • Additional Carbohydrate-Binding Modules Enhance the Insoluble Substrate-Hydrolytic Activity of beta-1,3-Glucanase from Alkaliphilic Nocardiopsis sp F96 査読 国際誌

    Koizumi, Naoya, Masuda, Sumiko, Maeda, Kiyoe, Isoda, Yuya, Yatsunami, Rie, Fukui, Toshiaki, Nakamura, Satoshi

    Bioscience Biotechnology and Biochemistry   73 ( 5 )   1078 - 82   2009年5月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1271/bbb.80846

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Improvement of Alkaliphily of Bacillus Alkaline Xylanase by Introducing Amino Acid Substitutions Both on Catalytic Cleft and Protein Surface 査読 国際誌

    Umemoto, Hirohito, Ihsanawati, Inami, Mayuko, Yatsunami, Rie, Fukui, Toshiaki, Kumasaka, Takashi, Tanaka, Nobuo, Nakamura, Satoshi

    Bioscience Biotechnology and Biochemistry   73 ( 4 )   965 - 7   2009年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1271/bbb.80869

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Microbial Synthesis of Poly((R)-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxypropionate) from Unrelated Carbon Sources by Engineered Cupriavidus necator 国際誌

    Fukui, Toshiaki, Suzuki, Mamie, Tsuge, Takeharu, Nakamura, Satoshi

    Biomacromolecules   10 ( 4 )   700 - 6   2009年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/bm801391j

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • [A look into the Archaeal genomes].

    Haruyuki Atomi, Toshiaki Fukui, Tamotsu Kanai, Tadayuki Imanaka

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme   54 ( 2 )   120 - 6   2009年2月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    PubMed

    researchmap

  • 分子表面電荷の改変に基づくGHファミリー 11キシラナーゼの好アルカリ性向上

    梅本 博仁, 八波 利恵, 福居 俊昭, 中村 聡

    石油学会 年会・秋季大会講演要旨集   2009   147 - 147   2009年

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人 石油学会  

    好アルカリ性バシラス属細菌が分泌するキシラナーゼ J は糖質加水分解酵素(GH)ファミリー11に属し、反応至適pHをアルカリ性域に有する好アルカリ性の酵素である。キシラナーゼJの分子表面に塩基性アミノ酸を導入した変異型酵素を調製し、性質検討を行った。その結果、分子表面に5つの塩基性アミノ酸を導入した変異型酵素の反応至適pHが、野生型酵素に比してアルカリ性側にシフトすることを見出した。

    DOI： 10.11523/sekiyu.2009f.0.147.0

    researchmap

  • Role of exposed aromatic residues in substrate-binding of CBM family 5 chitin-binding domain of alkaline chitinase. 国際誌

    Fumiya Uni, Sunmi Lee, Rie Yatsunami, Toshiaki Fukui, Satoshi Nakamura

    Nucleic acids symposium series (2004)   ( 53 )   311 - 2   2009年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Chitinase J (ChiJ) from alkaliphilic Bacillus sp. strain J813 has a multidomain structure containing a catalytic domain (CatD), a fibronectin type III like domain (FnIIID) and a chitin-binding domain (ChBD). It has been shown that the ChBD binds to an insoluble chitin and enhances its degradation by the CatD. Further binding study of the ChBD was performed with a glutathione-S-transferase fusion protein. This fusion protein showed binding abilities to insoluble chitin and chitosan. Two surface-exposed aromatic residues (Trp541 and Trp542) were found in the tertiary-structure model of ChBD and targeted for mutational analysis. Single and double mutations of the two aromatic residues decreased the chitin- and chitosan-binding abilities. It was revealed that these residues would be important for substrate-binding of the ChBD.

    DOI： 10.1093/nass/nrp156

    PubMed

    researchmap

  • 立体構造に基づくアルカリキシラナーゼの機能ドメイン解析と好アルカリ性向上

    梅本 博仁, 谷澤 里沙, 高倉 淳, 八波 利恵, 福居 俊昭, 中村 聡

    Journal of Applied Glycoscience Supplement   2009   135 - 135   2009年

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本応用糖質科学会  

    DOI： 10.11541/jsag.2009.0.135.0

    researchmap

  • Targeted engineering of Cupriavidus necator chromosome for biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) from vegetable oil

    Jun Mifune, Satoshi Nakamura, Toshiaki Fukui

    Canadian Journal of Chemistry   86 ( 6 )   621 - 627   2008年6月

    　詳細を見る

    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1139/V08-047

    Scopus

    researchmap

  • Methionine sulfoxide reductase from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis, an enzyme designed to function at suboptimal growth temperatures 国際誌

    Fukushima, Eiji, Shinka, Yasuhiro, Fukui, Toshiaki, Atomi, Haruyuki, Imanaka, Tadayuki

    Journal of Bacteriology   189 ( 19 )   7134 - 44   2007年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.00751-06

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • A novel ADP-forming Succinyl-CoA synthetase in Thermococcus kodakaraensis structurally related to the archaeal nucleoside diphosphate-forming Acetyl-CoA synthetases 国際誌

    Shikata, Kenichi, Fukui, Toshiaki, Atomi, Haruyuki, Imanaka, Tadayuki

    Journal of Biological Chemistry   282 ( 37 )   26963 - 26970   2007年9月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M702694200

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Disruption of a sugar transporter gene cluster in a hyperthermophilic archaeon using a host-marker system based on antibiotic resistance 国際誌

    Matsumi, Rie, Manabe, Kenji, Fukui, Toshiaki, Atomi, Haruyuki, Imanaka, Tadayuki

    Journal of Bacteriology   189 ( 7 )   2683 - 91   2007年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.01692-06

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Contribution of salt bridges to alkaliphily of Bacillus alkaline xylanase. 国際誌

    Hirohito Umemoto, Ihsanawati, Mayuko Inami, Rie Yatsunami, Toshiaki Fukui, Takashi Kumasaka, Nobuo Tanaka, Satoshi Nakamura

    Nucleic acids symposium series (2004)   ( 51 )   461 - 2   2007年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Xylanase J (XynJ) from alkaliphilic Bacillussp. strain 41M-1 is an alkaline xylanase. Structure comparison indicated that there were several specific salt bridges in the catalytic cleft of XynJ compared with neutral xylanases. Mutant enzymes were prepared by substituting several amino acids comprising the salt bridges. Some mutants exhibited acidophilic shift in optimum pH, whereas another showed alkaliphilic shift. These results suggested that the characteristic salt bridges could contribute to the alkaliphily of XynJ.

    PubMed

    researchmap

  • Characterization of Nocardiopsis beta-1,3-glucanase with additional carbohydrate-binding domains. 国際誌

    Naoya Koizumi, Yuya Isoda, Kiyoe Maeda, Sumiko Masuda, Gunter Fibriansah, Takashi Kumasaka, Rie Yatsunami, Toshiaki Fukui, Satoshi Nakamura

    Nucleic acids symposium series (2004)   ( 51 )   459 - 60   2007年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    beta-1,3-Glucanase F (BglF) from alkaliphilic Nocardiopsis sp. F96 is a single domain enzyme composed of only a catalytic domain. Chimeric BglFs with some carbohydrate-binding domains were constructed and characterized. By connecting the C-terminal additional domain of beta-1,3-glucanase H from Bacillus circulans IAM1165 and the chitin-binding domain of chitinase J from alkaliphilic Bacillus sp. J813, binding ability and hydrolyzing activity toward insoluble beta-1,3-glucans were both improved.

    PubMed

    researchmap

  • 好アルカリ性放線菌β-1,3-グルカナーゼの多糖結合ドメイン付加ならびに部位特異的変異導入による機能改変

    小泉 直也, 前田 聖恵, 磯田 裕也, 増田 澄子, フィブリアンサー グンター, 熊坂 崇, 八波 利恵, 福居 俊昭, 中村 聡

    石油学会 年会・秋季大会講演要旨集   2007   115 - 115   2007年

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人 石油学会  

    好アルカリ性放線菌が生産するβ-1,3-グルカナーゼBglFは、触媒ドメインのみから構成される。Bglfに他の酵素由来の多糖結合ドメインを付加したキメラ酵素を構築した。当該キメラ酵素においては，ある種の基質に対する結合能と加水分解活性の向上が認められた。また、BglFの基質結合に関与するアミノ酸残基に部位特異的変異を導入した変異型酵素を構築した。現在、当該変異型酵素の基質特異性を調べている。

    DOI： 10.11523/sekiyu.2007f.0.115.0

    researchmap

  • Phosphoenolpyruvate synthase plays an essential role for glycolysis in the modified Embden-Meyerhof pathway in Thermococcus kodakarensis 国際誌

    Imanaka, Hiroyuki, Yamatsu, Atsushi, Fukui, Toshiaki, Atomi, Haruyuki, Imanaka, Tadayuki

    Molecular Microbiology   61 ( 4 )   898 - 909   2006年8月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-2958.2006.05287.x

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Molecular identification of a novel β-1,3-glucanase from alkaliphilic Nocardiopsis sp. strain F96 査読 国際誌

    Sumiko Masuda, Kimiko Endo, Naoya Koizumi, Tokusuke Hayami, Tetsuya Fukazawa, Rie Yatsunami, Toshiaki Fukui, Satoshi Nakamura

    Extremophiles   10 ( 3 )   251 - 5   2006年6月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00792-006-0514-3

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • 変異型キシラン結合ドメインを利用したキシラナーゼの機能向上

    阪田 朋子, 宮久保 博幸, 長田 悠子, 和田 理恵子, 高橋 秀典, 八波 利恵, 福居 俊昭, 中村 聡

    Journal of applied glycoscience   53 ( 2 )   131 - 136   2006年4月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語   出版者・発行元：The Japanese Society of Applied Glycoscience  

    好アルカリ性Bacillus sp. 41M-1株は，アルカリ性領域に反応の至適を有する新規なキシラナーゼ(キシラナーゼJと命名)を生産する．キシラナーゼJはマルチドメイン酵素であり，GHファミリー11に属する触媒ドメインと機能未知ドメインから構成される．キシラナーゼJのタンパク質工学検討により，この機能未知ドメインはCBMファミリー36に軸するキシラン結合ドメイン(XBD)であることがわかった．また，キシラナーゼJのXBDは不溶性キシランに結合し，それに連結した触媒ドメインによる不溶性キシランの加水分解を促進する機能を有していることが明らかとなった．キシラナーゼJのXBDのファージディスプレイを行い，不溶性キシランへの結合能を有する組換えファージの取得に成功した．次に，XBD遺伝子にランダム変異を導入し，野生型XBD提示ファージに比べて不溶性キシラン結合能が低下したファージを取得した．得られた変異体ファージの塩基配列解析の結果，Phe284，Asp286，Asp313，Trp317およびAsp318が不溶性キシランへの結合に関与していることが考えられた．また，T316Iアミノ酸置換(Thr316のIleへの置換を表す)を有するXBDを提示した変異体ファージは，野生型XBD提示ファージに比して不溶性キシラン結合能が向上していることがわかった．さらに，T316Iのアミノ酸置換の導入により，キシラナーゼJの不溶性キシラン加水分解活性が向上することが明らかとなった．

    DOI： 10.5458/jag.53.131

    CiNii Books

    researchmap

    その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00279786049?from=CiNii

  • Improvement of binding activity of xylan-binding domain by amino acid substitution. 国際誌

    Tomoko Sakata, Jun Takakura, Hiroyuki Miyakubo, Yuko Osada, Rieko Wada, Hidenori Takahashi, Rie Yatsunami, Toshiaki Fukui, Satoshi Nakamura

    Nucleic acids symposium series (2004)   ( 50 )   253 - 4   2006年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Xylanase J (XynJ) of alkaliphilic Bacillus sp. strain 41M-1 is a multi-domain enzyme and consists of a glycoside hydrolase (GH) family 11 catalytic domain and an additional xylan-binding domain (XBD) belonging to carbohydrate-binding module (CBM) family 36. Random mutations were introduced into the XBD gene and the repertoire was cloned for display on the surface of filamentous phage. The mutant XBD with amino acid substitution T316I (Thr317 was replaced by Ile) showed higher xylan-binding activity compared to the wild-type XBD. Furthermore, hydrolyzing activity of XynJ toward insoluble xylan was also improved by introducing the mutation T316I.

    PubMed

    researchmap

  • Characterization of a novel glucosamine-6-phosphate deaminase from a hyperthermophilic archaeon 国際誌

    Tanaka, T., Takahashi, F., Fukui, T., Fujiwara, S., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bacteriology   187 ( 20 )   7038 - 44   2005年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.187.20.7038-7044.2005

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Improved and versatile transformation system allowing multiple genetic manipulations of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis 国際誌

    Sato, T., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Applied and Environmental Microbiology   71 ( 7 )   3889 - 99   2005年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/aem.71.7.3889-3899.2005

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Continuous hydrogen production by the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus kodakaraensis KOD1 国際誌

    Kanai, T., Imanaka, H., Nakajima, A., Uwamori, K., Omori, Y., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Biotechnology   116 ( 3 )   271 - 82   2005年3月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jbiotec.2004.11.002

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Molecular cloning of transducer gene hjtB from extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica. 国際誌

    Takayuki Kosaka, Takatoshi Ozawa, Rie Yatsunami, Toshiaki Fukui, Satoshi Nakamura

    Nucleic acids symposium series (2004)   ( 49 )   315 - 6   2005年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    A transducer gene, hjtB, was cloned from genomic DNA of extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica. The structural gene consisted of an open reading frame of 984 nucleotides encoding 328 amino acids. RT-PCR analysis revealed that this gene was transcribed in Ha. japonica.

    PubMed

    researchmap

  • Role of an N-terminal domain found in the ferredoxin from extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica

    N. Hirota T, Matsuo A. Ikeda R, Yatsunami T. Fukui, S. Nakamura

    J. Jpn. Soc. Extremophiles   4 ( 1 )   14 - 24   2005年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   出版者・発行元：THE JAPANESE SOCIETY FOR EXTREMOPHILES  

    The ferredoxin (Fd) from Haloarcula japonica possesses a plant-type [2Fe-2S] cluster and is stable at high salt concentrations. Ha. japonica Fd (HjFd) includes an N-terminal additional domain rich in acidic amino acids, as well as a common core domain that contains the Fe-S cluster. The N-terminally HAT-tagged intact HjFd (HAT/HjFd) and spinach/Ha. japonica chimeric Fd (HAT/Sp/HjFd) were prepared and characterized. Escherichia coli-produced HAT/Sp/HjFd and Ha. japonica-produced HAT/HjFd were produced as holoproteins. On the other hand, E. coli-produced HAT/HjFd did not incorporate the Fe-S cluster. These results suggested that the N-terminal domain of HjFd contributed to the polypeptide folding and successive Fe-S cluster incorporation under high salt conditions. Both Ha. japonica-produced HAT/HjFd and E. coli-produced HAT/Sp/HjFd were stable at high salt concentrations (≥1.5 M NaCl), although a reduction in stability was observed at lower concentrations. Lack of the N-terminal domain did not affect the stability of HjFd, indicating that the core domain mainly contributed to the stability of HjFd at high salt concentrations. Solubility of E. coli-produced HAT/Sp/HjFd under high salt conditions was significantly lower than that of Ha. japonica-produced HAT/HjFd. It was revealed that substitution of the N-terminal domain of HjFd to that of spinach Fd injured the solubility of HjFd. Thus, it was concluded that the N-terminal domain of HjFd should perform the essential functions for halophilic adaptation from the folding process through the folded state.

    DOI： 10.3118/jjse.4.14

    researchmap

  • Complete genome sequence of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 and comparison with Pyrococcus Genomes

    Toshiaki Fukui, Haruyuki Atomi Tamotsu, Kanai Rie, Matsumi, Shinsuke Fujiwara, Tadayuki Imanaka

    Genome Res.   15 ( 3 )   352 - 363   2005年

    　詳細を見る

  • Characterization of an archaeal malic enzyme from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1

    Wakao Fukuda, Yulia Sari, Ismail Toshiaki Fukui Haruyuki Atomi, Tadayuki Imanaka

    Archaea   1 ( 5 )   293 - 301   2005年

    　詳細を見る

  • Genetic evidence identifying the true gluconeogenic fructose-1,6-bisphosphatase in Thermococcus kodakaraensis and other hyerthermophiles 国際誌

    Sato, T., Imanaka, H., Rashid, N., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bacteriology   186 ( 17 )   5799 - 807   2004年9月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.186.17.5799-5807.2004

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Concerted action of diacetylchitobiose deacetylase and exo-beta-D-glucosaminidase in a novel chitinolytic pathway in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 国際誌

    Tanaka, T., Fukui, T., Fujiwara, S., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Biological Chemistry   279 ( 29 )   30021 - 7   2004年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M314187200

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • First characterization of an archaeal GTP-dependent phosphoenolpyruvate carboxykinase from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 国際誌

    Fukuda, W., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bacteriology   186 ( 14 )   4620 - 7   2004年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.186.14.4620-4627.2004

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Presence of a novel phosphopentomutase and a 2-deoxyribose 5-phosphate aldolase reveals a metabolic link between pentoses and central carbon metabolism in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis 国際誌

    Rashid, N., Imanaka, H., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bacteriology   186 ( 13 )   4185 - 91   2004年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.186.13.4185-4191.2004

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Description of Thermococcus kodakaraensis sp. nov., a well studied hyperthermophilic archaeon previously reported as Pyrococcus sp. KOD1

    Haruyuki Atomi, Toshiaki Fukui Tamotsu, Kanai, Masaaki Morikawa, Tadayuki Imanaka

    Archaea   1   263 - 267   2004年

    　詳細を見る

  • Characterization of an exo-beta-D-glucosaminidase involved in a novel chitinolytic pathway from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakamensis KOD1 国際誌

    Tanaka, T., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bacteriology   185 ( 17 )   5175 - 81   2003年9月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.185.17.5175-5181.2003

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Crystal structure of the (R)-specific enoyl-CoA hydratase from Aeromonas caviae involved in polyhydroxyalkanoate biosynthesis 国際誌

    Hisano, T., Tsuge, T., Fukui, T., Iwata, T., Miki, K., Doi, Y.

    Journal of Biological Chemistry   278 ( 1 )   617 - 24   2003年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M205484200

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Targeted gene disruption by homologous recombination in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 国際誌

    Sato, T., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bacteriology   185 ( 1 )   210 - 20   2003年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.185.1.210-220.2003

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • A novel candidate for the true fructose-1,6-bisphosphatase in Archaea 国際誌

    Rashid, N., Imanaka, H., Kanai, T., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Biological Chemistry   277 ( 34 )   30649 - 55   2002年8月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M202868200

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Kinetic and biochemical analyses on the reaction mechanism of a bacterial ATP-citrate lyase 国際誌

    Kanao, T., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    European Journal of Biochemistry   269 ( 14 )   3409 - 16   2002年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1046/j.1432-1033.2002.03016.x

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • A membrane-bound archaeal lon protease displays ATP-independent proteolytic activity towards unfolded proteins and ATP-dependent activity for folded proteins 国際誌

    Fukui, T., Eguchi, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bacteriology   184 ( 13 )   3689 - 98   2002年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/jb.184.13.3689-3698.2002

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Engineering of Ralstonia eutropha for production of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) from fructose and solid-state properties of the copolymer 国際誌

    Fukui, T., Abe, H., Doi, Y.

    Biomacromolecules   3 ( 3 )   618 - 24   2002年5月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/bm0255084

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Characterization of isocitrate dehydrogenase from the green sulfur bacterium Chlorobium limicola - A carbon dioxide-fixing enzyme in the reductive tricarboxylic acid cycle 国際誌

    Kanao, T., Kawamura, M., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    European Journal of Biochemistry   269 ( 7 )   1926 - 31   2002年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1046/j.1432-1033.2002.02849.x

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Characterization of an archaeal cyclodextrin glucanotransferase with a novel C-terminal domain 国際誌

    Rashid, N., Cornista, J., Ezaki, S., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bacteriology   184 ( 3 )   777 - 84   2002年2月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1128/JB.184.3.777-784.2002

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Gene cloning and characterization of fructose-1,6-bisphosphate aldolase from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1

    Imanaka, H., Fukui, T., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Bioscience and Bioengineering   94 ( 3 )   237 - 43   2002年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1263/jbb.94.237

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Different cleavage specificities of the dual catalytic domains in chitinase from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1

    Tanaka, T., Fukui, T., Imanaka, T.

    Journal of Biological Chemistry   276 ( 38 )   35629 - 35635   2001年9月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M105919200

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Metal-binding properties of phytochelatin-related peptides

    Satofuka, H., Fukui, T., Takagi, M., Atomi, H., Imanaka, T.

    Journal of Inorganic Biochemistry   86 ( 2-3 )   595 - 602   2001年9月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/s0162-0134(01)00223-9

    Web of Science

    researchmap

  • Crystallization and preliminary X-ray analysis of (R)-specific enoyl-CoA hydratase from Aeromonas caviae involved in polyhydroxyalkanoate biosynthesis

    Hisano, T., Fukui, T., Iwata, T., Doi, Y.

    Acta Crystallographica Section D-Biological Crystallography   57   145 - 147   2001年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1107/s0907444900014062

    Web of Science

    researchmap

  • Characterization of 13 kDa granule-associated protein in Aeromonas caviae and biosynthesis of polyhydroxyalkanoates with altered molar composition by recombinant bacteria

    Fukui, T., Kichise, T., Iwata, T., Doi, Y.

    Biomacromolecules   2 ( 1 )   148 - 153   2001年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/bm0056052

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Chitinase from Thermococcus kodakaraensis KOD1

    Tadayuki Imanaka, Toshiaki Fukui, Shinsuke Fujiwara

    Methods in Enzymology   319 - 329   2001年

    　詳細を見る

    掲載種別：論文集(書籍)内論文   出版者・発行元：Elsevier  

    DOI： 10.1016/s0076-6879(01)30385-3

    researchmap

  • ATP-citrate lyase from the green sulfur bacterium Chlorobium limicola is a heteromeric enzyme composed of two distinct gene products

    Tadayoshi Kanao, Toshiaki Fukui, Haruyuki Atomi, Tadayuki Imanaka

    European Journal of Biochemistry   268 ( 6 )   1670 - 1678   2001年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1046/j.1432-1327.2001.02034.x

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Crystal structure of a novel-type archaeal Rubisco with pentagonal symmetry

    Ken Kitano, Norihiro Maeda, Toshiaki Fukui, Haruyuki Atomi, Tadayuki Imanaka, Kunio Miki

    Structure   9 ( 6 )   473 - 481   2001年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/S0969-2126(01)00608-6

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Anti-phytochelatin monoclonal antibody

    Satofuka, H., Amano, S., Fukui, T., Atomi, H., Takagi, M., Imanaka, T.

    Biotechnology Letters   22 ( 17 )   1423 - 1428   2000年9月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1023/a:1005673218300

    Web of Science

    researchmap

  • Factors affecting the freeze-fracture morphology of in vivo polyhydroxyalkanoate granules

    Sudesh, K., Fukui, T., Iwata, T., Yoshiharu, D.

    Canadian Journal of Microbiology   46 ( 4 )   304 - 311   2000年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1139/w99-150

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyalkanoates) by recombinant bacteria expressing the PHA synthase gene phaC1 from Pseudomonas sp 61-3

    Matsusaki, H., Abe, H., Taguchi, K., Fukui, T., Doi, Y.

    Applied Microbiology and Biotechnology   53 ( 4 )   401 - 409   2000年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s002530051633

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Molecular cloning of two (R)-specific enoyl-CoA hydratase genes from Pseudomonas aeruginosa and their use for polyhydroxyalkanoate synthesis

    Tsuge, T., Fukui, T., Matsusaki, H., Taguchi, S., Kobayashi, G., Ishizaki, A., Doi, Y.

    Fems Microbiology Letters   184 ( 2 )   193 - 198   2000年3月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1574-6968.2000.tb09013.x

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • A unique chitinase with dual active sites and triple substrate binding sites from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus kodakaraensis KOD1

    Tanaka, T., Fujiwara, S., Nishikori, S., Fukui, T., Takagi, M., Imanaka, T.

    Applied and Environmental Microbiology   65 ( 12 )   5338 - 5344   1999年12月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus kodakaraensis KOD1 is composed solely of large subunits and forms a pentagonal structure

    Maeda, N., Kitano, K., Fukui, T., Ezaki, S., Atomi, H., Miki, K., Imanaka, T.

    Journal of Molecular Biology   293 ( 1 )   57 - 66   1999年10月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1006/jmbi.1999.3145

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Over-expression of 3-ketoacyl-ACP synthase III or malonyl-CoA-ACP transacylase gene induces monomer supply for polyhydroxybutyrate production in Escherichia coli HB101

    Taguchi, K., Aoyagi, Y., Matsusaki, H., Fukui, T., Doi, Y.

    Biotechnology Letters   21 ( 7 )   579 - 584   1999年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1023/a:1005572526080

    Web of Science

    researchmap

  • Co-expression of 3-ketoacyl-ACP reductase and polyhydroxyalkanoate synthase genes induces PHA production in Escherichia coli HB101 strain

    Taguchi, K., Aoyagi, Y., Matsusaki, H., Fukui, T., Doi, Y.

    Fems Microbiology Letters   176 ( 1 )   183 - 190   1999年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1574-6968.1999.tb13660.x

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Biosynthesis of polyhydroxyalkanoates (PHA) by recombinant Ralstonia eutropha and effects of PHA synthase activity on in vivo PHA biosynthesis

    Kichise, T., Fukui, T., Yoshida, Y., Doi, Y.

    International Journal of Biological Macromolecules   25 ( 1-3 )   69 - 77   1999年6月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/s0141-8130(99)00017-3

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Improved production of poly(4-hydroxybutyrate) by Comamonas acidovorans and its freeze-fracture morphology

    Sudesh, K., Fukui, T., Taguchi, K., Iwata, T., Doi, Y.

    International Journal of Biological Macromolecules   25 ( 1-3 )   79 - 85   1999年6月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/s0141-8130(99)00018-5

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Production of biodegradable polyester by a transgenic tobacco

    Nakashita, H., Arai, Y., Yoshioka, K., Fukui, T., Doi, Y., Usami, R., Horikoshi, K., Yamaguchi, I.

    Bioscience Biotechnology and Biochemistry   63 ( 5 )   870 - 874   1999年5月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1271/bbb.63.870

    Web of Science

    researchmap

  • Co-expression of polyhydroxyalkanoate synthase and (R)-enoyl-CoA hydratase genes of Aeromonas caviae establishes copolyester biosynthesis pathway in Escherichia coli

    Fukui, T., Yokomizo, S., Kobayashi, G., Doi, Y.

    Fems Microbiology Letters   170 ( 1 )   69 - 75   1999年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1574-6968.1999.tb13356.x

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Cloning and molecular analysis of the poly(3-hydroxybutyrate) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyalkanoate) biosynthesis genes in Pseudomonas sp. strain 61-3

    Matsusaki, H., Manji, S., Taguchi, K., Kato, M., Fukui, T., Doi, Y.

    Journal of Bacteriology   180 ( 24 )   6459 - 6467   1998年12月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

    researchmap

  • Genetic analysis of Comamonas acidovorans polyhydroxyalkanoate synthase and factors affecting the incorporation of 4-hydroxybutyrate monomer

    Sudesh, K., Fukui, T., Doi, Y.

    Applied and Environmental Microbiology   64 ( 9 )   3437 - 3443   1998年9月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  • Morphological and C-13-nuclear magnetic resonance studies for polyhydroxyalkanoate biosynthesis in Pseudomonas sp. 61-3

    Fukui, T., Kato, M., Matsusaki, H., Iwata, T., Doi, Y.

    Fems Microbiology Letters   164 ( 1 )   219 - 225   1998年7月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1574-6968.1998.tb13089.x

    Web of Science

    researchmap

  • Doubly entrapped baker's yeast survives during the long-term stereoselective reduction of ethyl 3-oxobutanoate in an organic solvent

    T Kanda, N Miyata, T Fukui, T Kawamoto, A Tanaka

    APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY   49 ( 4 )   377 - 381   1998年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s002530051185

    Web of Science

    PubMed

    researchmap

  • Expression and characterization of (R)-specific enoyl-coenzyme A hydratase involved in polyhydroxyalkanoate biosynthesis by Aeromonas caviae

    Toshiaki Fukui, Naofumi Shiomi, Yoshiahru Doi

    J. Bacteriol.   180   667 - 673   1998年

    　詳細を見る

  • Biochemical and molecular characterization of the polyhydroxybutyrate depolymerase of Comamonas acidovorans YM1609, isolated from freshwater

    Kasuya, K.-I., Inoue, Y., Tanaka, T., Akehata, T., Iwata, T., Fukui, T., Doi, Y.

    Applied and Environmental Microbiology   63 ( 12 )   4844 - 4852   1997年12月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  • Biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate-co-3-hydroxy-heptanoate) terpolymers by recombinant Alcaligenes eutrophus

    Fukui, T., Kichise, T., Yoshida, Y., Doi, Y.

    Biotechnology Letters   19 ( 11 )   1093 - 1097   1997年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1023/a:1018436426032

    Web of Science

    researchmap

  • Enzymatic preparation of D-p-trimethylsilylphenylalanine

    Tsuji, Y., Yamanaka, H., Fukui, T., Kawamoto, T., Tanaka, A.

    Applied Microbiology and Biotechnology   47 ( 2 )   114 - 119   1997年2月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s002530050898

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  • Cloning and analysis of the poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) biosynthesis genes of Aeromonas caviae

    Toshiaki Fukui, Yoshiharu Doi

    J. Bacteriol.   179 ( 15 )   4821 - 4830   1997年

    　詳細を見る

  • Production of a novel copolyester of 3-hydroxybutyric acid and medium-chain-length 3-hydroxyalkanoic acids by Pseudomonas sp. 61-3 from sugars

    Kato, M., Bao, H.J., Kang, C.-K., Fukui, T., Doi, Y.

    Applied Microbiology and Biotechnology   45 ( 3 )   363 - 370   1996年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s002530050697

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  • Enzymatic preparation of optically active 3-trimethylsilylalanine

    H Yamanaka, T Fukui, T Kawamoto, A Tanaka

    APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY   45 ( 1-2 )   51 - 55   1996年3月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s002530050648

    Web of Science

    researchmap

  • Biosynthesis of polyester blends by Pseudomonas sp. 61-3 from alkanoic acids

    Mikiya Kato, Toshiaki Fukui, Yoshiharu Doi

    Bull. Chem. Soc. Jpn.   69 ( 3 )   515 - 520   1996年

    　詳細を見る

  • Enantioselective dehydrogenation of β-hydroxysilanes by horse liver alcohol dehydrogenase with a novel in-situ NAD+ regeneration system

    Tsuji, Y., Fukui, T., Kawamoto, T., Tanaka, A.

    Applied Microbiology and Biotechnology   41 ( 2 )   219 - 224   1994年4月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/BF00186963

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  • ENZYMATIC PREPARATION OF OPTICALLY-ACTIVE SILYLMETHANOL DERIVATIVES HAVING A STEREOGENIC SILICON ATOM BY HYDROLASE-CATALYZED ENANTIOSELECTIVE ESTERIFICATION

    Fukui, T., Kawamoto, T., Tanaka, A.

    Tetrahedron-Asymmetry   5 ( 1 )   73 - 82   1994年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/s0957-4166(00)80486-3

    Web of Science

    researchmap

  • Enantioselective bioconversion of non-natural compounds

    Atsuo Tanaka, Toshiaki Fukui, Takuo Kawamoto

    Biocatalysis and Biotransformation   9 ( 1-4 )   343 - 352   1994年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Informa Healthcare  

    DOI： 10.3109/10242429408992133

    Scopus

    researchmap

  • ENANTIOSELECTIVE BIOCONVERSION OF NONNATURAL COMPOUNDS

    Tanaka, A., Fukui, T., Kawamoto, T.

    Biocatalysis   9 ( 1-4 )   343 - 352   1994年

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.3109/10242429408992133

    Web of Science

    researchmap

  • Efficient kinetic resolution of organosilicon compounds by stereoselective esterification with hydrolases in organic solvent

    Uejima, A., Fukui, T., Fukusaki, E., Omata, T., Kawamoto, T., Sonomoto, K., Tanaka, A.

    Applied Microbiology and Biotechnology   38 ( 4 )   482 - 486   1993年1月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/BF00242942

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  • Bioconversion of Nonnatural Organic Compounds: Esterification and Dehydrogenation of Organosilicon Compounds

    TANAKA, A., FUKUI, T., UEJIMA, A., ZONG, M.?H., KAWAMOTO, T.

    Annals of the New York Academy of Sciences   672 ( 1 )   431 - 435   1992年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1749-6632.1992.tb35653.x

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  • KINETIC RESOLUTION OF ORGANOSILICON COMPOUNDS BY STEREOSELECTIVE DEHYDROGENATION WITH HORSE LIVER ALCOHOL-DEHYDROGENASE

    T FUKUI, MH ZONG, T KAWAMOTO, A TANAKA

    APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY   38 ( 2 )   209 - 213   1992年11月

    　詳細を見る

    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

    researchmap

▼全件表示

MISC

▼全件表示

講演・口頭発表等

▼全件表示

産業財産権

  • 生分解性ポリエステルの製造方法

    田中 賢二, 福居 俊昭, 折田 和泉

    　詳細を見る

    出願人：学校法人近畿大学, 国立大学法人東京科学大学

    出願番号：特願2023-133440  出願日：2023年8月

    公開番号：特開2025-028551  公開日：2025年3月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 非爆発性混合ガス基質による水素細菌の培養装置、培養方法及び物質生産

    福居 俊昭, 中村 龍平

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学

    出願番号：特願2022-200255  出願日：2022年12月

    公開番号：特開2024-085636  公開日：2024年6月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • ポリ(3-ヒドロキシブタン酸-co-4-ヒドロキシブタン酸)共重合の製造法

    福居 俊昭, ホング カイ ヒー

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学

    出願番号：特願2022-032185  出願日：2022年3月

    公開番号：特開2023-128089  公開日：2023年9月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法及び製造用組成物

    吉田 昭介, 福居 俊昭

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学, 国立大学法人東京科学大学

    出願番号：特願2020-186432  出願日：2020年11月

    公開番号：特開2022-076148  公開日：2022年5月

    特許番号/登録番号：特許第7637373号  登録日：2025年2月 

    J-GLOBAL

    researchmap

  • ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法及び製造用組成物

    吉田 昭介, 福居 俊昭

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学, 国立大学法人東京工業大学

    出願番号：特願2020-186432  出願日：2020年11月

    公開番号：特開2022-076148  公開日：2022年5月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 炭酸固定経路の導入による糖質からのポリヒドロキシアルカン酸製造の効率化

    福居 俊昭, 清水 理恵, 大嶽 遼子

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学, 株式会社カネカ

    出願番号：JP2016078093  出願日：2016年9月

    公表番号：WO2017-051896  公表日：2017年3月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 糖質原料からの共重合ポリヒドロキシアルカン酸の製造法

    福居 俊昭, 折田 和泉

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学, 株式会社カネカ

    出願番号：特願2016-540249  出願日：2015年8月

    特許番号/登録番号：特許第6755515号  登録日：2020年8月 

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 糖質原料からの共重合ポリヒドロキシアルカン酸の製造法

    福居 俊昭, 折田 和泉

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学, 株式会社カネカ

    出願番号：JP2015072107  出願日：2015年8月

    公表番号：WO2016-021604  公表日：2016年2月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • ポリエステル顆粒結合タンパク質遺伝子座を改変した組換え株による共重合ポリエステルの製造法

    福居 俊昭, 折田 和泉, 川島 由依

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学, 株式会社カネカ

    出願番号：特願2014-041787  出願日：2014年3月

    公開番号：特開2017-077184  公開日：2017年4月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 脂肪酸β-酸化経路改変株による共重合体ポリヒドロキシアルカン酸の製造法

    福居 俊昭, 折田 和泉

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学, 株式会社カネカ

    出願番号：JP2014054905  出願日：2014年2月

    公表番号：WO2014-133088  公表日：2014年9月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • エノイル-CoAヒドラターゼ遺伝子を導入した組換え微生物によるポリヒドロキシアルカン酸の製造法

    福居 俊昭, 折田 和泉, 御船 淳, 川島 由依

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学

    出願番号：JP2011053861  出願日：2011年2月

    公表番号：WO2011-105379  公表日：2011年9月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • エノイル-CoAヒドラターゼ遺伝子を導入した組換え微生物によるポリヒドロキシアルカン酸の製造法

    福居 俊昭, 折田 和泉, 御船 淳, 川島 由依

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学

    出願番号：特願2012-501794  出願日：2011年2月

    特許番号/登録番号：特許第5807878号  登録日：2015年9月 

    J-GLOBAL

    researchmap

  • C.necatorにグルコース資化性を付与する方法及びそれを用いたPHAの製造方法

    岩澤 玲子, 折田 和泉, 福居 俊昭

    　詳細を見る

    出願人：株式会社カネカ

    出願番号：特願2008-069331  出願日：2008年3月

    公開番号：特開2009-225662  公開日：2009年10月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • メタノールを原料としたポリヒドロキシアルカン酸共重合の製造法

    福居 俊昭, 折田 和泉

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学

    出願番号：特願2008-053793  出願日：2008年3月

    公開番号：特開2009-207420  公開日：2009年9月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 共重合ポリエステルの製造法

    福居 俊昭, 鈴木 麻美絵

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学

    出願番号：特願2007-057269  出願日：2007年3月

    公開番号：特開2008-212114  公開日：2008年9月

    特許番号/登録番号：特許第5103619号  登録日：2012年10月 

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 共重合ポリエステルの製造法

    福居 俊昭, 鈴木 麻美絵

    　詳細を見る

    出願人：国立大学法人東京工業大学

    出願番号：特願2007-057269  出願日：2007年3月

    公開番号：特開2008-212114  公開日：2008年9月

    J-GLOBAL

    researchmap

  • 水素の製造法および製造装置

    今中 忠行, 跡見 晴幸, 福居 俊昭, 金井 保, 今中 洋行, 大森 良幸, 上森 賢悦

    　詳細を見る

    出願人：今中 忠行, 大陽日酸株式会社

    出願番号：特願2001-309918  出願日：2001年10月

    公開番号：特開2003-116589  公開日：2003年4月

    特許番号/登録番号：特許第3771475号  登録日：2006年2月 

    J-GLOBAL

    researchmap

  • ポリ-3-ヒドロキシアルカン酸の製造法

    田口 一徳, 福居 俊昭, 土肥 義治

    　詳細を見る

    出願人：独立行政法人科学技術振興機構, 独立行政法人理化学研究所

    出願番号：特願平10-268791  出願日：1998年9月

    公開番号：特開2000-135083  公開日：2000年5月

    特許番号/登録番号：特許第4258577号  登録日：2009年2月 

    J-GLOBAL

    researchmap

  • ポリエステルの製造方法

    横溝 聡, 福居 俊昭, 土肥 義治

    　詳細を見る

    出願人：株式会社カネカ, 独立行政法人理化学研究所

    出願番号：特願平10-049867  出願日：1998年3月

    公開番号：特開平11-243956  公開日：1999年9月

    特許番号/登録番号：特許第4177912号  登録日：2008年8月 

    J-GLOBAL

    researchmap

  • ポリエステル重合酵素遺伝子及びポリエステルの製造方法

    福居 俊昭, 土肥 義治

    　詳細を見る

    出願人：理化学研究所

    出願番号：特願平9-199979  出願日：1997年7月

    公開番号：特開平10-108682  公開日：1998年4月

    特許番号/登録番号：特許第3062459号  登録日：2000年4月 

    J-GLOBAL

    researchmap

▼全件表示

受賞

  • 第28回とやま賞

    2011年5月   富山県ひとづくり財団   遺伝子組換え微生物によるバイオプラスチック合成技術の開発

    福居俊昭

    　詳細を見る

  • 酵素工学奨励賞

    2006年  

    　詳細を見る

    受賞国：日本国

    researchmap

  • 平成17年度発酵と代謝研究奨励賞

    2005年  

    　詳細を見る

    受賞国：日本国

    researchmap

  • 第6回酵素応用シンポジウム研究奨励賞

    2005年  

    　詳細を見る

    受賞国：日本国

    researchmap

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 超好熱性アーキアへのFd依存型嫌気的TCAサイクルの実装と水素生産への利用

    研究課題/領域番号：22H02235  2022年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    福居 俊昭, 折田 和泉

    　 詳細を見る

    配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）

    researchmap

  • 超好熱性アーキアへのFd依存型嫌気的TCAサイクルの実装と水素生産への利用

    研究課題/領域番号：23K23502  2022年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    福居 俊昭, 折田 和泉

    　 詳細を見る

    配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）

    嫌気性超好熱アーキアThermococcus kodakarensisは硫黄非依存増殖の際に酢酸生成経路により水素を発生する。以前の検討で、T. kodakarensisに近縁の超好熱菌に由来する外来C6トリカルボン酸変換酵素群を導入することで、フェレドキシン (Fd) 依存型嫌気的TCAサイクルが酸化方向に機能しうることが示された。本研究ではFd依存型嫌気的TCAサイクルが十分にターンオーバーする株を作出し、その生理的特性と水素発生能の検討を目的とした。
    今年度ではC6トリカルボン酸変換酵素の3遺伝子について、各遺伝子の上流に個別に強力プロモーターを挿入した高発現株を作製した。無細胞抽出液を用いた酵素活性を測定したところ、従来株では活性が低かったアコニターゼ、イソクエン酸デヒドロゲナーゼについて高発現株では１.5~2倍の高い比活性を示した。作製した高発現株は、ピルビン酸を添加した栄養豊富培地での嫌気培養では従来株と比較して生育特性やH2とCO2の発生量と生成比に大きな違いは見られなかった。従来株および高発現株は両方とも培養上清および細胞内に野生株では検出されないクエン酸が検出されたが、高発現株では従来株と比較して培地中のクエン酸蓄積量が顕著に減少し、C6トリカルボン酸変換酵素の発現強化によってクエン酸シンターゼで生成したクエン酸が速やかに変換されたと考えられた。13C標識ピルビン酸を添加した培養による代謝物標識実験では13C炭素が5個標識、および6個標識のクエン酸が検出されたことからFd依存型嫌気的TCAサイクルが機能し、酸化方向に1回転以上していることが示された。一方で、高発現株におけるクエン酸アイソトポマーは従来株と比較して同程度の存在比であり、コハク酸以降の代謝ステップで滞っていることが強く示唆された。

    researchmap

  • 水素酸化細菌を用いた微好気条件でのバイオプラスチック生合成

    研究課題/領域番号：21F20100  2021年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    福居 俊昭, HUONG KAI HEE

    　 詳細を見る

    配分額：2300000円 （ 直接経費：2300000円 ）

    researchmap

  • 水素酸化細菌を用いた微好気条件でのバイオプラスチック生合成

    研究課題/領域番号：20F40100  2020年11月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    福居 俊昭, HUONG KAI HEE

    　 詳細を見る

    配分額：2300000円 （ 直接経費：2300000円 ）

    researchmap

  • 水素酸化細菌を用いた微好気条件でのバイオプラスチック生合成

    研究課題/領域番号：20F02100  2020年7月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    福居 俊昭, HUONG KAI HEE

    　 詳細を見る

    配分額：2300000円 （ 直接経費：2300000円 ）

    researchmap

  • 水素酸化細菌を用いた微好気条件でのバイオプラスチック生合成

    研究課題/領域番号：20F20100  2020年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    福居 俊昭, HUONG KAI HEE

    　 詳細を見る

    配分額：2300000円 （ 直接経費：2300000円 ）

    researchmap

  • 絶対嫌気性超好熱菌へのTCAサイクル酵素導入による物質生産能の強化

    研究課題/領域番号：15K14691  2015年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    福居 俊昭, 野原 健太

    　 詳細を見る

    配分額：3900000円 （ 直接経費：3000000円 、 間接経費：900000円 ）

    絶対嫌気性超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisはデンプンやピルビン酸の酸化分解と共役したプロトン還元により水素を発生させるが、これら基質はアセチル-CoAを経て最終的に酢酸として排出される。T. kodakarensisはC6カルボン酸を変換する酵素群を有しておらず、アセチル-CoAを代謝するTCAサイクルは機能していないと考えられているが、これら酵素群を有している超好熱菌も存在する。本研究では、T. kodakarensisに超好熱菌由来の耐熱性C6カルボン酸変換酵素群を導入し、TCAサイクルを駆動させることによる生育および物質生産能への影響を解析した。

    researchmap

  • 優れた共重合ポリエステル生産菌の分子育種と次世代型ポリエステル生合成経路の構築

    研究課題/領域番号：25292058  2013年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    福居 俊昭, 折田 和泉, 川島 由依

    　 詳細を見る

    配分額：17030000円 （ 直接経費：13100000円 、 間接経費：3930000円 ）

    微生物産生ポリヒドロキシアルカン酸（PHA）を環境低負荷型高分子素材として実用化するには、物性の優れた共重合PHAを低コストで生産する必要がある。本研究ではRalstonia eutropha改変株によるポリ(3-ヒドロキシブタン酸-co-3-ヒドロキシヘキサン酸）[P(3HB-co-3HHx)]生合成について、脂肪酸β-酸化経路の改変による植物油原料からの生合成経路の改善、糖質原料からの生合成を可能とする人工代謝経路の構築、メタボロミクスによる代謝解析、利用可能炭素源の拡張を検討し、次世代型バイオプラスチック生合成技術の確立に向けた知見を得た。

    researchmap

  • 顆粒結合タンパク質を利用した微生物の共重合ポリエステル生合成能の向上と制御

    研究課題/領域番号：25630373  2013年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    福居 俊昭, 川島 由依

    　 詳細を見る

    配分額：4030000円 （ 直接経費：3100000円 、 間接経費：930000円 ）

    バイオプラスチックであるP(3HB-co-3HHx)の効率的微生物合成に向けた新規な改変戦略として、PHA顆粒結合タンパク質PhaPの機能に着目した。組換えRalstonia eutrophaにおける本来の主要PhaPを、広基質特異性の外来PHA合成酵素と同じ微生物に由来する外来PhaPに置換したところ、大豆油炭素源から生合成されたP(3HB-co-3HHx)の3HHx分率と分子量の増加が見られた。PHA顆粒表面に存在するPhaPの置換によって顆粒上のPHAシンターゼの触媒特性を変化させ、代謝経路やPHA蓄積機構を変えることなくPHA共重合体の組成や分子量を制御できることを示した。

    researchmap

  • 遺伝子発現制御によるブロック共重合ポリエステル微生物合成への挑戦

    研究課題/領域番号：23656521  2011年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：3900000円 （ 直接経費：3000000円 、 間接経費：900000円 ）

    本研究では微生物ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の生合成遺伝子の高度発現制御によって、ブロック性の高いPHA共重合体の微生物合成を目指した。まず発現制御を適用するPHA生合成システムの構築のために大腸菌を宿主としたモノマー供給経路について検討し、次に発現制御を導入した組換え株を作製した。今後、発現制御株によるPHA生合成および蓄積PHAの構造について検討する。

    researchmap

  • 超好熱菌の環境応答における遺伝子発現制御の機構解明

    研究課題/領域番号：21310124  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    福居 俊昭, 金井 保

    　 詳細を見る

    配分額：17030000円 （ 直接経費：13100000円 、 間接経費：3930000円 ）

    超好熱始原菌は少ない遺伝子数にもかかわらず外的環境の変化に自律的に適応できる生物であり、その極限的な環境の変化に応答する機構は興味深い。本研究では超好熱始原菌Thermococcus kodakarensisの環境適応における遺伝子発現制御機構の解析を行った。DNA結合因子依存型の発現制御としてNikRによるNi^<2+>輸送レギュロン、Phrによる熱ショック応答レギュロンを同定した。またDNA結合因子非依存型の発現制御として本菌のキチン代謝遺伝子群の発現を抑制するPINドメインタンパク質とその上流にコードされる機能未知タンパク質に着目し、これらによる制御が他の多数の遺伝子におよぶこと、および両タンパク質が相互作用して複合体を形成することを見出した。また推定プロテインキナーゼの遺伝子破壊により発現量が変動するタンパク質スポットが多数同定され、タンパク質リン酸化ネットワークによる発現制御系が超好熱始原菌にも存在することが示唆された。

    researchmap

  • ゲノム情報に基づいた高性能バイオポリエステル生産微生物の分子育種

    研究課題/領域番号：20018008  2008年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：7600000円 （ 直接経費：7600000円 ）

    微生物が合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は環境低負荷型の生分解性プラスチックとして注目されている。本研究では微生物ゲノム情報を基盤として、物性の優れた共重合PHAを効率生産する微生物を分子育種することを目指す。
    PHA生産菌Ralstonia eutropha H16株(野生株)の染色体に導入するAeromona caviae由来PHAシンターゼ遺伝子を中長鎖基質に対する取り込み能が高いと推定される二重変異酵素をコードする遺伝子とし、さらにβ-ケトチオラーゼ遺伝子の置換や欠失、(R)-エノイル-CoAヒドラターゼ遺伝子の導入によって、3HHx分率が7～10mol%の軟質バイオプラスチックを植物油から効率良く蓄積する組換え微生物を確立した。またR. eutrophaゲノムより、新規な(R)-エノイル-CoAヒドラターゼ遺伝子を多数見出し、その一部について組換え型酵素の解析、およびPHA組成制御への利用を行った。
    一方、キャピラリー電気泳動-質量分析(CE-MS)を用い、^<13>C安定同位体で標識した代謝物抽出液を内部標準とした細胞内代謝物の精密相対定量法を確立した。R. eutropha細胞について本法による解析を行ったところ、増殖やPHA蓄積の状態による代謝物の細胞内濃度変化や細胞内の代謝物プールを検出した。これら知見はPHA生合成を目的とした代謝改変戦略の策定に有用である。また代謝中間体への^<13>C取り込み速度の測定によるターンオーバー解析について測定手法の確立を試みた。

    researchmap

  • ゲノム情報に基づいた高性能バイオポリエステル生産微生物の分子育種

    研究課題/領域番号：18018014  2006年 - 2007年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：7300000円 （ 直接経費：7300000円 ）

    微生物が合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は環境低負荷型の生分解性プラスチックとして注目されている。本研究では微生物ゲノム情報を基盤として、物性の優れた共重合PHAを効率生産する微生物を分子育種することを目指す。
    昨年度に作製した、染色体上のPHAシンターゼ遺伝子を広基質特異性のA. caviae由来遺伝子に相同性組換えにより特異的に置換したRalstonia eutropha H16CAC株は1%植物油を炭素源として非常に良好に増殖し、従来の組換え株の1.9倍の菌体量と1.2倍の蓄積率で3-ヒドロキシヘキサン酸(3HHX)ユニットを含むP(3HB-co-3HHX)を生合成することを見いだした。しかし3HHx分率がlmol%以下と高くないため、その向上が今後の課題である。
    またR.eutrophaはグルコース資化能を示さないが、セルロース由来グルコースを原料としてPI4A生合成するため、エタノール発酵菌Zymomonas mobilis由来のグルコーストランスポーター遺伝子がglfを広宿主域プラスミドにより導入した鰍換え株を作製し、増殖能を検討した。その結果、本組換え株は低い増殖速度ながらもグルコース資化能を示し、2%グルコースから乾燥菌体重量あたり80 wt%のP(3HB)ホモポリマーを蓄積した。
    PHA生産能の評価のため、代謝物を網羅的に測定するメタボローム解析をPHA生産菌に適用した。前年度までに合成した各種構造・鎖長のアシルーCoAについてキャピラリー電気泳動一質量分析装置による分離同定か可能であることを確認し、さらに実際のR.eutropha菌体サンプルの分析で、各種アニオン性代謝物と共にこれらアシルーCoAチオエステルの分離同定および定量が可能であるごとを確認した。

    researchmap

  • ゲノム情報に基づいた生分解性共重合ポリエステル生産微生物の分子育種

    研究課題/領域番号：17019017  2005年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：4000000円 （ 直接経費：4000000円 ）

    微生物が貯蔵物質として合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は環境低負荷型の生分解性プラスチックとして注目されている。そこで本研究では、微生物ゲノム情報を基盤として物性の優れたポリ(3-ヒドロキシブタン酸-co-3-ヒドロキシヘキサン酸)共重合体[P(3HB-co-3HHx)]を効率生産する微生物を分子育種することを目指す。今年度は重要なバイオマスである糖質を原料として、P(3HB-co-3HHx)を合成可能な組換え大腸菌株の作製を試みた。まず、基質特異性の広いA.caviae由来PHA合成酵素、チオラーゼ、およびアセトアセチル-CoA還元酵素をコードする3遺伝手の人工オペロンを含む低コピープラスミドpMW-CABを作製し大腸菌に導入することで、グルコースを炭素源としたポリ(3-ヒドロキシブタン酸)[P(3HB)]合成能を付与した。次に、炭素鎖をさらに伸長して炭素数6の3HHx-CoAユニットを供給する代謝経路を構築するため、クロトニル-CoA還元酵素、広基質特異性チオラーゼ、広基質特異性3-オキソアシル-CoA還元酵素、(R)-エノイル-CoAヒドラターゼをコードする4遺伝子を、アラビノース添加により制御可能なBADプロモーター下流に配置したプラスミドpBAD-3HHxを作製した。pMW-CABおよびpBAD-3HHx両方を保持する大腸菌株を選抜してグルコースを炭素源としたP(3HB-co-3HHx)の生合成を試みたが、合成されたのはP(3HB)ホモポリマーで、3HHxユニットを含む共重合体を合成するにはいたらなかった。この際、アラビノースを添加して導入遺伝子を転写誘導すると生育阻害の兆候が観察された。これは導入した4遺伝子の発現が強すぎたために菌体全体の代謝を撹乱してしまった可能性が挙げられる。今後、誘導時期や誘導条件の検討により糖質を原料とした[P(3HB-co-3HHx)]共重合体の微生物合成を達成することを目指す。

    researchmap

  • 超好熱始原菌における"missing gene"の同定と機能検証

    研究課題/領域番号：16681016  2004年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(A)

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：29120000円 （ 直接経費：22400000円 、 間接経費：6720000円 ）

    90℃以上でも生育可能な超好熱菌においては生育に必須な機構や代謝を構成する遺伝子群がそのゲノム中に見いだされても、その一部は相同性解析から全く同定できない"missing gene"となっているケースが多い。本研究では、T.kodakaraensisのゲノム情報と遺伝子操作技術により本菌の2.09Mbpゲノム上に散在する"missing gene"の同定と機能検証を進めた。
    昨年度までに引き続き、超好熱菌ではこれまで例のないトランスポゾンによるランダム変異法の確立を試みた。好酸好熱菌S.solfataricusのトランスポゾン転移株から単離したトランスポザーゼ(TPase)遺伝子、および近縁のP.furiosusの推定TPase遺伝子を種々のプロモーター領域の下流に配置したトランスポゾンベクターを新たに作製した。これらを用いてT.kodakaraensisトリプトファン要求性株におけるtrpEマーカ0の転移を試みたが、明確なトランスポゾンによる転移の確認はできなかった。今後はTPase遺伝子の発現の確認や、in vitroでの転移活性の確認を行い、最終的に超好熱菌におけるトランスポゾン変異の確立を目指す。
    一方、T.kodakaraensis有機酸代謝経路において"missing gene"であるスクシニル-CoAシンテターゼ(SCS)が、アセチル-CoAシンテターゼI(ACSI)およびACS IIのパラログであることを見出した。特にSCSとACS IIは共通のスモールサブユニットに異なるラージサブユニットが会合することにより異なる基質特異性と機能を実現していることを明らかにした。また通常は糖新生酵素であるホスホエノールピルビン酸シンターゼが超好熱菌の解糖系において必須であることを遺伝子破壊により証明した。

    researchmap

  • 超好熱性を付与する遺伝子群の探策

    研究課題/領域番号：16658045  2004年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  萌芽研究

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：3600000円 （ 直接経費：3600000円 ）

    超好熱菌(hyperthermophile)は90℃以上でも生育可能な微生物であるが、生物がなぜこのような高温環境で生育し増殖できるのかという命題は極めて興味深い。これまでにタンパクの高い熱安定性、エーテル脂質・tRNAの特異修飾などが指摘されているが、実際には数多くの要因からなる相加的・相乗的な効果により超好熱性が達成されているものと推測される。本研究では我々が独自にゲノム解析した超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1株を研究対象とし、高温感受性株の解析などから超好熱性を付与する遺伝子を多数同定することを目指す。
    T. Kodakaraensisの利点は形質転換手法が確立されており、遺伝学的手法を駆使できることである。上述の高温感受性株の単離のために、まず超好熱菌ではこれまで例のないトランスポゾンによるランダム変異ライブラリーの作製を試みた。挿入配列による変異頻度が高いことが知られている好酸好熱菌Sulfolobus solfataricusおよび複合型トランスポゾンが挿入されている超好熱菌P. furiosusからtransposase遺伝子のクローニングおよびT. kodakaraensisにおけるトランスポゾン変異を試みているが、現在までにトランスポゾンの転移は確認できていない。今後、transposase遺伝子を強制発現させるプロモーター領域の導入やtransposaseが認識する反復配列、ベクターのデザインについて検討を加える。
    一方、T. kodakaraensisを含む超好熱菌にのみ存在し、常温生物や好熱菌には存在しない遺伝子として染色体DNAのポジティブコイル形成を促進するreverse gyrase (Rgy)が知られている。そこでT. kodakaraensisのrgy遺伝子の破壊を試みたところ、破壊株を取得することができた。さらにrgy破壊株は80℃以上の高温において顕著に比増殖速度が低下し、野生株が生育可能な93℃では増殖しなかった。これらの結果はrgyが超好熱性の発現に重要な遺伝子であるものの、90℃までの環境では必須ではないことを示している。これは生命がどのような環境で生まれたかを考察する上でも興味深い結果と言える。

    researchmap

  • 超好熱始原菌T.kodakaraensisKOD1の全遺伝子機能解析

    研究課題/領域番号：14103011  2002年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(S)

    今中 忠行, 金井 保, 跡見 晴幸, 福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：116350000円 （ 直接経費：89500000円 、 間接経費：26850000円 ）

    1.超好熱菌遺伝子破壊系の改良
    ΔpyrF株を宿主とし、pyrFマーカー遺伝子の上流および下流に相同領域を導入することにより、一段階目の相同組換えの後にpyrFマーカー遺伝子がゲノム上から脱落する系を開発した。この系では原理的には如何なる数の遺伝子でも破壊・導入が可能となる。
    2.中央代謝経路の解明
    炭素中央代謝に着目し、ゲノム情報からその存在が不明であった多数の遺伝子を特定した。
    (1)我々は超好熱菌ゲノム上でそれまで特定されていなかった糖新生経路の鍵酵素はfructose 1,6-bisphosphatase(FBPase)遺伝子を同定し、遺伝学的にその機能も証明した。
    (2)本菌の解糖系の最終反応が一般的なpyruvate kinaseではなく、phosphoenol-pyruvate synthaseにより触媒されていることを遺伝学的に証明した。
    (3)今まで知られていた経路と異なる構造的に新規な3種の酵素から構成される新しいキチン分解経路を発見した。
    (4)T.kodakaraensisではribulose monophosphaIe pathwayの逆反応がpentose合成を担っていることを発見し、従来のpentose phosphate pathwayに代わる始原菌特異的なpentose合成経路を明らかにした。
    以上の研究成果によりT.kodakaraensis K0D1の中央炭素代謝のほぼ全容が明らかとなった。
    3.Reverse gyrase paradoxの解決
    Reverse gyraseは唯一の超好熱菌固有の酵素である。Reverse gyraseの特徴的な構造と本酵素が超好熱菌の生育に必須であると考「えられてきたことから、生命が超好熱菌として誕生したという説は否定されていた。我々はreverse gyrase遺伝子の破壊株を取得することに成功し、破壊株が90℃で生育することを見いだした。したがって、reverse gyraseが存在しない条件であっても生命が高温環境(90℃)で誕生し得たことを実験的に証明した。
    4.Type III Rubiscoの機能解明
    Type III RubiscoはCalvin回路を持たないArchacaにのみ存在し、Rubiscoのcarboxylase活性を示すものの、その生理的役割は不明であった。我々は比較ゲノム的アプローチよりT.kodakaraensis内でAMPからType III Rubiscoの基質ribulose1,5-bisphosphateを供給できる2種の新規酵素AMP phosphorylaseおよびribose 1,5-bisphosphate isomeraseを同定した。この代謝経路は糖新生系の一部とpentose phosphate pathwayの一部と合わせて新しい第5の炭酸固定経路を形成し得ることも判明した。

    researchmap

  • 強相関バイオサーファクタントの油水分離機構の基本原理とその利用

    研究課題/領域番号：13031047  2001年 - 2003年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究

    跡見 晴幸, 福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：28200000円 （ 直接経費：28200000円 ）

    本年度は超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensisのreverse gyraseに関して研究を進めた。Reverse gyraseはATP依存的にDNAのpositive supercoilingを触媒するDNA topoisomeraseの一種である。Reverse gyraseが高温環境でのDNAの安定化に寄与すると考えられたため、多数の超好熱菌に関して、本酵素の存在が確かめられた。さらにデータベースに存在する全ゲノム情報を解析した結果、全ての超好熱菌ゲノムに存在し全ての常温菌ゲノムに存在しないORFはreverse gyrase遺伝子のみであることを見出した。これらの事実からreverse gyraseは超好熱菌の生育にとって必須であることが示唆された。そこで、reverse gyraseが超好熱菌の生育にとって必須であるかどうかを実験的に検証することにした。T. kodakaraensisのゲノム解析の結果、reverse gyrase遺伝子はゲノム上に唯一つ存在することが判明した。そこでT. kodakaraensisのtrpE欠損株を宿主とし、trpE遺伝子をマーカーとしてT. kodakaraensisのreverse gyrase遺伝子の破壊を試みた。この結果、tryptophan非要求性の形質転換体が複数得られ、またPCRやSouthern blot解析により、Tk-rgyが破壊されていることが確かめられた。様々な培養温度でΔrgy株と宿主の増殖特性を比較したところ、Δrgy株は全ての温度で宿主細胞よりも低い比増殖速度を示し、高温領域でその傾向が顕著となった。93℃ではΔrgy株の生育は観察されなかった。したがつて高温領域における生命維持にはDNA(ゲノム)のtopologyが重要であることが実験的に証明された。

    researchmap

  • 光合成細菌由来炭酸固定経路である還元的TCA回路の分子生物学的解析

    研究課題/領域番号：13750735  2001年 - 2002年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：2200000円 （ 直接経費：2200000円 ）

    還元的TCA回路は有機酸を代謝系の中心とした非Calvin回路型のCO_2固定系の一つであり、TCA回路の逆回転により4分子のCO_2から1分子のオキサロ酢酸を生成する。しかし、本回路におけるそれぞれの酵素的性質や反応機構の解析、遺伝子クローニングはこれまで詳しく行われていない。本研究は湖水より単離した緑色硫黄細菌Chlorobium limicola由来還元的TCAによるCO_2固定を分子レベルで明らかにすることを目的とした。
    ATP-citrate lyase(ACL)はATPを用いてクエン酸をオキサロ酢酸とアセチルCoAに開裂する逆クライゼン反応を触媒する興味深い酵素であり、原核生物では還元的TCA回路を有する生物にのみ存在している。我々はC. limicola由来ACL遺伝子のクローニングと異種宿主発現を行い、本酵素が真核生物由来酵素と異なるαβヘテロ構造を有していることを明らかにした。本酵素は逆反応を触媒せず、またADPによる競争阻害や、基質であるクエン酸濃度に応じた負の協同性を示し、回路の回転を制御していることを見出した。また[γ-^<32>P]ATPを用いた反応機構の検討により、本酵素のα-サブユニット中のHis273が自己リン酸化され、ついでリン酸基のクエン酸への転移とCoAとの結合によって生じたシトリル-CoAが開裂してオキサロ酢酸とアセチルCoAが生成することを示した。さらに、ADPは自己リン酸化された酵素と可逆的に反応してATPを再生することにより競争的に酵素反応を阻害することを示した。
    一方で、本菌ゲノムにはTCA回路の鍵酵素であるcitrate synthase(CS)の相同遺伝子が存在することを見いだした。CSは還元的TCA回路によるCO_2固定を阻害すると予想されることから、その発現および発現産物について検討した。本遺伝子産物は大腸菌由来CSと45%の相同性を示し、その組換え型酵素は確かにCS活性を示した。さらに本菌において本遺伝子が転写・翻訳されていることを見いだした。酵素的性質について検討したところ、本酵素はAMPおよびADPによって強く活性化されたことから、細胞内のエネルギー状態に応じた還元的TCA回路/TCA回路の方向や速度の調節に機能していることが推測された。
    また、CO_2固定酵素の一つであるisocitrate dehydrogenaseの遺伝子クローニングおよび生化学的解析を行った。本酵素は、多くの生物に存在するダイマー型とは異なるモノマー型酵素であり、中性付近では脱炭酸活性と同程度の炭酸固定活性を示すこと、オキサロ酢酸によって競争阻害を受けることを明らかとした。

    researchmap

  • 深度地下微生物による嫌気的炭酸固定反応

    研究課題/領域番号：11450314  1999年 - 2000年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    跡見 晴幸, 福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：12900000円 （ 直接経費：12900000円 ）

    HD-1株において、4種類のbiotin化タンパク(130kDa-BP、120kDa-BP、70kDa-BP、19kDa-BP、BP=Biotinylated Protein)の存在が示唆された。120kDa-BPの遺伝子を単離し、その塩基配列を決定した結果、推定分子量121.4kDa、1154aaをコードする3462bpから成る単一のORF上に、acetyl-CoA carboxylaseに特徴的な3つの機能であるbiotin carboxylase(BC)、biotin carboxyl carrier protein(BCCP)およびcarboxyltransferase(CT)遺伝子と相同的な領域が存在することが判明した。In vitroでは本酵素はacetyl-CoA carboxylase活性を有した。
    超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1のゲノム上に存在するRubisco様遺伝子が、実際に高い炭酸固定能を有する酵素をコードしていること、および本遺伝子が転写翻訳され、Rubiscoがタンパク質としてKOD1株内に存在していることを明らかにした。超好熱始原菌由来Rubiscoがlarge subunitのみから構成されること、および新規な10量体、五角形構造を有することを明らかにした。さらに、組換え型Tk-Rubiscoの結晶化に成功し、X線解析の結果、2.8Angstromの分解能で本酵素の立体構造を明らかにした。
    我々はまたChlorobium limicolaを題材として、原核生物のATP-citrate lyase遺伝子を単離し、本酵素の構造を明らかにした。既存のATP-citrate lyaseと異なり、原核生物のATP-citrate lyaseが2つのpolypeptideからなるhetero-enzymeであること、活性には両subunitが必須であることを明らかにした。また、原核生物のATP-citrate lyaseがcitrate synthase活性をもたないことを示した。また、oxaloacetate、ADPにより酵素活性が阻害されることから、本酵素が還元的TCA回路の回転方向や速度を調節していることを示した。

    researchmap

  • 遺伝子組換え微生物によるポリヒドロキシアルカン酸の合成

    研究課題/領域番号：10750640  1998年 - 1999年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：900000円 （ 直接経費：900000円 ）

    微生物が合成し蓄積するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は生分解性という特徴を有する熱可塑性高分子であることから、環境に負荷を与えない無公害プラスチックとしての応用が期待されている。本研究では遺伝子工学的手法により、油脂や廃棄バイオマス(廃糖蜜や酒造廃液など)といった安価な炭素源から良好に増殖し、優れた物性のPHAを効率よく生合成・蓄積する微生物の育種を目指す。
    土壌より単離したAeromonas caviae FA440株は中長鎖脂肪酸や油脂を炭素源として3-ヒドロキシブタン酸(3HB)と3-ヒドロキシヘキサン酸(3HHx)からなる共重合ポリエステル、P(3HB-co-3HHx) (3HHx分率10-25mol%)を合成・蓄積する。平成11年度は、これまでにクローニングしたA.caviae由来ポリエステル合成酵素(PHAシンターゼ)遺伝子を増幅した組換えA.caviae を作製し、そのポリエステル合成能について検討した。その結果、PHAシンターゼ遺伝子(phaC_<AC>)とその上流に位置するORF1を含むDNA断片を導入した組換え株は、野生株より高い3HHx分率(50-60mol%)からなるP(3HB-co-3HHx)を蓄積することを見いだした。ウエスタン解析や酵素活性測定の結果から、高3HHx分率からなる共重合ポリエステルを蓄積する株ではPHAシンターゼが高発現していることが示され、高い重合活性がポリエステル組成決定に関与している可能性が示唆された。
    また、A.caviaeからnative PHAグラニュールを密度勾配遠心により単離してグラニュール結合タンパクの解析を行ったところ、A.caviae由来グラニュールには63kDa、14kDaの2種のタンパクが主に結合していた。63kDa結合タンパクはウエスタン解析からPHAシンターゼと同定された。また14kDa結合タンパクのN-末端アミノ酸配列から、PHAシンターゼ遺伝子上流に位置するORF1によりコードされるタンパクであることが示された。このことから、A.caviae由来PHA合成系遺伝子は14kDaグラニュール結合タンパク-PHAシンターゼ-(R)-特異的エノイル-CoAヒドラターゼの順でクラスターを構成していることが明らかとなった。

    researchmap

  • Studies on genomes, metabolisms, and thermostable enzymes of hyperthermophiles

    1998年

    Grant-in-Aid for Scientific Research 

    　 詳細を見る

    資金種別：競争的資金

    researchmap

  • 超好熱菌のゲノム、代謝、耐熱性酵素に関する研究

    1998年

    科学研究費補助金 

    　 詳細を見る

    資金種別：競争的資金

    researchmap

  • ポリヒドロキシアルカノエ-ト生合成機構の解析と細胞変換による新規生合成系の構築

    研究課題/領域番号：07750983  1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  奨励研究(A)

    福居 俊昭

    　 詳細を見る

    配分額：1000000円 （ 直接経費：1000000円 ）

    土壌より単離したAeromonas c aviaeF A440株は中長鎖脂肪酸や油脂を炭素源として3-ヒドロキシブタン酸(3HB)と3-ヒドロキシヘキサン酸(3HH)からなる共重合ポリエステル、P(3HB-co-3HH)を合成・蓄積する。本菌の有するポリエステル合成酵素(PHAシンターゼ)は炭素数4〜6の3-ヒドロキシアシルCoAを基質することが予想されるが、このような基質特異性を示す合成酵素はこれまでに知られていない。本研究では、A. caviae PHAシンターゼ遺伝子(phaC_<AC>)のクローニングと解析を行った。
    一次構造既知のPHAシンターゼ間で強く保存されている領域からプライマーを設計し、A. caviae g DNAを鋳型としたPCRによってphaC_<AC>部分断片(920bp)を増幅した。この増幅断片をプローブとしてgDNAライブラリーをスクリーニングし、約20kbp gDNA断片を含むプラスミドpLAAclを単離した。さらにpLAAcl中でプローブと強くハイブリダイズする5.0kbpEcoRV-EcoRI断片について塩基配列を決定した。その結果、1つのプロモーター領域の支配下に5個のオープンリーディングフレーム(ORF)がオペロンを形成し、phaC_<AC>遺伝子はその中の1つであることを明らかにした。本遺伝子がコードするPHAシンターゼは594アミノ酸からなり、その配列はこれまでに知られているPHAシンターゼと25〜40%の相同性を示した。その上流および下流に存在するORFと相同性の高い遺伝子はデーターベース中に見い出されず、これらのORFの機能は不明である。また5.0kbp EcoRV-EcoRI断片はAlcaligenes eutrophus P HB-4株(PHAシンターゼ欠損株)を相補し、ポリエステル合成能を復帰させることを確認した。

    researchmap

  • Biosynthesis of biodegradable polyesters

    1994年

    Grant-in-Aid for Scientific Research 

    　 詳細を見る

    資金種別：競争的資金

    researchmap

  • 生分解性ポリエステルの微生物合成

    1994年

    科学研究費補助金 

    　 詳細を見る

    資金種別：競争的資金

    researchmap

▼全件表示