2025/08/15 更新

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マツウラ　トモアキ
松浦　友亮
MATSUURA TOMOAKI
所属
未来社会創成研究院 地球生命研究所 教授
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教授
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News & Topics

研究キーワード

  • 実験進化学

  • タンパク質工学

  • 膜タンパク質

  • 無細胞タンパク質合成系

  • combinatorial approach

  • phage display

  • ribosome display

  • 進化分子工学

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

  • ナノテク・材料 / ケミカルバイオロジー  / 進化分子工学

  • ライフサイエンス / 生物物理学

所属学協会

論文

  • Structural insights into lab-coevolved RNA–RBP pairs and applications of synthetic riboswitches in cell-free system

    Keisuke Fukunaga, Takamasa Teramoto, Momoka Nakashima, Toshitaka Ohtani, Riku Katsuki, Tomoaki Matsuura, Yohei Yokobayashi, Yoshimitsu Kakuta

    Nucleic Acids Research   53 ( 6 )   2025年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Oxford University Press (OUP)  

    Abstract

    CS1–LS4 and CS2–LS12 are ultra-high affinity and orthogonal RNA–protein pairs that were identified by PD-SELEX (Phage Display coupled with Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment). To investigate the molecular basis of the lab-coevolved RNA–RBP pairs, we determined the structures of the CS1–LS4 and CS2–LS12 complexes and the LS12 homodimer in an RNA-free state by X-ray crystallography. The structural analyses revealed that the lab-coevolved RNA–RBPs have acquired unique molecular recognition mechanisms, whereas the overall structures of the RNP complexes were similar to the typical kink-turn RNA-L7Ae complex. The orthogonal RNA–RBP pairs were applied to construct high-performance cell-free riboswitches that regulate translation in response to LS4 or LS12. In addition, by using the orthogonal protein-responsive switches, we generated an AND logic gate that outputs staphylococcal γ-hemolysin in cell-free system and carried out hemolysis assay and calcein leakage assay using rabbit red blood cells and artificial cells, respectively.

    DOI： 10.1093/nar/gkaf212

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  • Switchable and orthogonal gene expression control inside artificial cells by synthetic riboswitches. 国際誌

    Yuta Ishii, Keisuke Fukunaga, Aileen Cooney, Yohei Yokobayashi, Tomoaki Matsuura

    Chemical communications (Cambridge, England)   60 ( 46 )   5972 - 5975   2024年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Here we report two novel synthetic riboswitches that respond to ASP2905 and theophylline and function in reconstituted cell-free protein synthesis (CFPS) system. We encapsulated the CFPS system as well as DNA-templated encoding reporter genes regulated by these orthogonal riboswitches inside liposomes, and achieved switchable and orthogonal control over gene expression by external stimulation with the cognate ligands.

    DOI： 10.1039/d4cc00965g

    PubMed

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  • Lipid vesicle-based molecular robots. 国際誌

    Zugui Peng, Shoji Iwabuchi, Kayano Izumi, Sotaro Takiguchi, Misa Yamaji, Shoko Fujita, Harune Suzuki, Fumika Kambara, Genki Fukasawa, Aileen Cooney, Lorenzo Di Michele, Yuval Elani, Tomoaki Matsuura, Ryuji Kawano

    Lab on a chip   2024年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    A molecular robot, which is a system comprised of one or more molecular machines and computers, can execute sophisticated tasks in many fields that span from nanomedicine to green nanotechnology. The core parts of molecular robots are fairly consistent from system to system and always include (i) a body to encapsulate molecular machines, (ii) sensors to capture signals, (iii) computers to make decisions, and (iv) actuators to perform tasks. This review aims to provide an overview of approaches and considerations to develop molecular robots. We first introduce the basic technologies required for constructing the core parts of molecular robots, describe the recent progress towards achieving higher functionality, and subsequently discuss the current challenges and outlook. We also highlight the applications of molecular robots in sensing biomarkers, signal communications with living cells, and conversion of energy. Although molecular robots are still in their infancy, they will unquestionably initiate massive change in biomedical and environmental technology in the not too distant future.

    DOI： 10.1039/d3lc00860f

    PubMed

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  • Identifying Conditions for Protein Synthesis Inside Giant Vesicles Using Microfluidics toward Standardized Artificial Cell Production

    Ryota Ushiyama, Satoshi Nanjo, Mamiko Tsugane, Reiko Sato, Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki

    ACS Synthetic Biology   13 ( 1 )   68 - 76   2023年11月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)  

    DOI： 10.1021/acssynbio.3c00629

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  • Simple Method for the Creation of a Bacteria-Sized Unilamellar Liposome with Different Proteins Localized to the Respective Sides of the Membrane

    Kosaku Noba, Shogo Yoshimoto, Yoshikazu Tanaka, Takeshi Yokoyama, Tomoaki Matsuura, Katsutoshi Hori

    ACS Synthetic Biology   2023年5月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)  

    DOI： 10.1021/acssynbio.2c00564

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  • ePURE_JSBML: A Tool for Constructing a Deterministic Model of a Reconstituted Escherichia coli Protein Translation System with a User‐Specified Nucleic Acid Sequence 査読

    Yoshihiro Shimizu, Naoki Tanimura, Tomoaki Matsuura

    Advanced Biology   2023年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/adbi.202200177

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  • A methodology for creating thermostabilized mutants of G‐protein coupled receptors by combining statistical thermodynamics and evolutionary molecular engineering

    Kanna Sugaya, Satoshi Yasuda, Shingo Sato, Chen Sisi, Taisei Yamamoto, Daisuke Umeno, Tomoaki Matsuura, Tomohiko Hayashi, Satoshi Ogasawara, Masahiro Kinoshita, Takeshi Murata

    Protein Science   31 ( 9 )   2022年9月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

    DOI： 10.1002/pro.4404

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    その他リンク： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/pro.4404

  • Cell-Free Synthesis of Human Endothelin Receptors and Its Application to Ribosome Display. 国際誌

    Hiroki Nakai, Kinuka Isshiki, Masato Hattori, Hiromasa Maehira, Tatsumi Yamaguchi, Keiko Masuda, Yoshihiro Shimizu, Takayoshi Watanabe, Takahiro Hohsaka, Wataru Shihoya, Osamu Nureki, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe, Tomoaki Matsuura

    Analytical chemistry   94 ( 9 )   3831 - 3839   2022年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Engineering G-protein-coupled receptors (GPCRs) for improved stability or altered function is of great interest, as GPCRs consist of the largest protein family, are involved in many important signaling pathways, and thus, are one of the major drug targets. Here, we report the development of a high-throughput screening method for GPCRs using a reconstituted in vitro transcription-translation (IVTT) system. Human endothelin receptor type-B (ETBR), a class A GPCR that binds endothelin-1 (ET-1), a 21-residue peptide hormone, was synthesized in the presence of nanodisc (ND) composed of a phospholipid, 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-(1'-rac-glycerol) (POPG). The ET-1 binding of ETBR was significantly reduced or was undetectable when other phospholipids were used for ND preparation. However, when functional ETBR purified from Sf9 cells was reconstituted into NDs, ET-1 binding was observed with two different phospholipids tested, including POPG. These results suggest that POPG likely supports the folding of ETBR into its functional form in the IVTT system. Using the same conditions as ETBR, whose three-dimensional structure has been solved, human endothelin receptor type-A (ETAR), whose three-dimensional structure remains unsolved, was also synthesized in its functional form. By adding POPG-ND to the IVTT system, both ETAR and ETBR were successfully subjected to ribosome display, a method of in vitro directed evolution that facilitates the screening of up to 1012 mutants. Finally, using a mock library, we showed that ribosome display can be applied for gene screening of ETBR, suggesting that high-throughput screening and directed evolution of GPCRs is possible in vitro.

    DOI： 10.1021/acs.analchem.1c04714

    PubMed

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  • Sense-overlapping lncRNA as a decoy of translational repressor protein for dimorphic gene expression. 国際誌

    Christelle Alexa Garcia Perez, Shungo Adachi, Quang Dang Nong, Nikko Adhitama, Tomoaki Matsuura, Toru Natsume, Tadashi Wada, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    PLoS genetics   17 ( 7 )   e1009683   2021年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Long noncoding RNAs (lncRNAs) are vastly transcribed and extensively studied but lncRNAs overlapping with the sense orientation of mRNA have been poorly studied. We analyzed the lncRNA DAPALR overlapping with the 5´ UTR of the Doublesex1 (Dsx1), the male determining gene in Daphnia magna. By affinity purification, we identified an RNA binding protein, Shep as a DAPALR binding protein. Shep also binds to Dsx1 5´ UTR by recognizing the overlapping sequence and suppresses translation of the mRNA. In vitro and in vivo analyses indicated that DAPALR increased Dsx1 translation efficiency by sequestration of Shep. This regulation was impaired when the Shep binding site in DAPALR was deleted. These results suggest that Shep suppresses the unintentional translation of Dsx1 by setting a threshold; and when the sense lncRNA DAPALR is expressed, DAPALR cancels the suppression caused by Shep. This mechanism may be important to show dimorphic gene expressions such as sex determination and it may account for the binary expression in various developmental processes.

    DOI： 10.1371/journal.pgen.1009683

    PubMed

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  • Mutation of the Cytochrome P450 CYP360A8 Gene Increases Sensitivity to Paraquat in Daphnia magna. 国際誌

    Pijar Religia, Nhan Duc Nguyen, Quang Dang Nong, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    Environmental toxicology and chemistry   40 ( 5 )   1279 - 1288   2021年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The freshwater crustacean Daphnia magna has traditionally been a model for ecotoxicological studies owing to its sensitivity to many xenobiotics. Because it is used in many toxicity assessments, its detoxification mechanism for xenobiotics is important and requires further study. However, studies related to detoxification genes are limited to transcriptomic profiling, and there are no D. magna mutants for use in the understanding of xenobiotic metabolism in vivo. We report the generation of a D. magna CYP360A8 mutant-the gene is a cytochrome P450 (CYP) clan 3 gene. Based on RNA sequencing of adult D. magna, we found that CYP360A8 has the highest expression level among all CYP genes. At ovarian maturation, its expression level is up-regulated 6-fold compared to the juvenile stages and is maintained thereafter. Using the CRISPR/CRISPR-associated 9 (Cas9) system, we disrupted CYP360A8 by coinjecting CYP360A8-targeting guide RNA and Cas9 proteins into D. magna eggs and established one monoallelic CYP360A8 mutant line. This CYP360A8 mutant had a higher sensitivity to the herbicide paraquat compared to the wild type. We confirmed the up-regulation of CYP360A8 by paraquat. The results demonstrate the role of CYP360A8 in paraquat detoxification. The present study establishes a CYP mutant of D. magna, and this strategy can be a basic platform to document a range of CYP gene-xenobiotic relationships in this species. Environ Toxicol Chem 2021;40:1279-1288. © 2020 SETAC.

    DOI： 10.1002/etc.4970

    PubMed

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  • DNMT3.1 controls trade-offs between growth, reproduction, and life span under starved conditions in Daphnia magna. 国際誌

    Nhan Duc Nguyen, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    Scientific reports   11 ( 1 )   7326 - 7326   2021年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The cladoceran crustacean Daphnia has long been a model of energy allocation studies due to its important position in the trophic cascade of freshwater ecosystems. However, the loci for controlling energy allocation between life history traits still remain unknown. Here, we report CRISPR/Cas-mediated target mutagenesis of DNA methyltransferase 3.1 (DNMT3.1) that is upregulated in response to caloric restriction in Daphnia magna. The resulting biallelic mutant is viable and did not show any change in growth rate, reproduction, and longevity under nutrient rich conditions. In contrast, under starved conditions, the growth rate of this DNMT3.1 mutant was increased but its reproduction was reciprocally reduced compared to the wild type when the growth and reproduction activities competed during a period from instar 4 to 8. The life span of this mutant was significantly shorter than that of the wild type. We also compared transcriptomes between DNMT3.1 mutant and wild type under nutrient-rich and starved conditions. Consistent with the DNMT3.1 mutant phenotypes, the starved condition led to changes in the transcriptomes of the mutant including differential expression of vitellogenin genes. In addition, we found upregulation of the I am not dead yet (INDY) ortholog, which has been known to shorten the life span in Drosophila, explaining the shorter life span of the DNMT3.1 mutant. These results establish DNMT3.1 as a key regulator for life span and energy allocation between growth and reproduction during caloric restriction. Our findings reveal how energy allocation is implemented by selective expression of a DNMT3 ortholog that is widely distributed among animals. We also infer a previously unidentified adaptation of Daphnia that invests more energy for reproduction than growth under starved conditions.

    DOI： 10.1038/s41598-021-86578-4

    PubMed

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  • Reduction of histamine and enhanced spinning behavior of Daphnia magna caused by scarlet mutant. 国際誌

    Nur Izzatur Binti Ismail, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Cristian Gómez-Canela, Carlos Barata, Hajime Watanabe

    Genesis (New York, N.Y. : 2000)   59 ( 3 )   e23403   2021年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The ABC transporter, Scarlet, and its binding partner, White are involved in pigment synthesis in the insect eye and mutations in these genes are used as genetic markers. Recent studies have suggested that these transporters also have additional functions in the neuronal system. In our previous study, we generated scarlet mutant in the small crustacean, Daphnia magna and showed that the mutant lacked the eye pigment in the mutant. Here, we show that the scarlet mutant exhibits spinning behavior. This phenotype is partly associated with the presence of light. Metabolomic analysis of a juvenile mutant revealed that the scarlet mutant has approximately one-tenth of the histamine content of the wild type. Application of histamine to the scarlet mutant rescued the spinning behavior in juveniles, suggesting that the spinning behavior of the mutant is caused by the reduction of histamine. However, the altered behavior was not rescued in the adult mutant by the addition of histamine, suggesting that Scarlet plays an irreversible role in the development of histaminergic neurons. These results suggest that Scarlet plays an important role in histaminergic signaling, which might be related to control the spinning behavior, in addition to its role in eye pigmentation.

    DOI： 10.1002/dvg.23403

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  • Identification of conditions for efficient cell-sized liposome preparation using commercially available reconstituted in vitro transcription-translation system

    Atsuko Uyeda, Sabrina Galiñanes Reyes, Takashi Kanamori, Tomoaki Matsuura

    Journal of Bioscience and Bioengineering   2021年

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    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 B.V.  

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2021.10.008

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  • Production of genome-edited Daphnia for heavy metal detection by fluorescence. 国際誌

    Takuto Arao, Yasuhiko Kato, Quang Dang Nong, Hiroshi Yamamoto, Haruna Watanabe, Tomoaki Matsuura, Norihisa Tatarazako, Kazune Tani, Akira Okamoto, Takeru Matsumoto, Hajime Watanabe

    Scientific reports   10 ( 1 )   21490 - 21490   2020年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Aquatic heavy metal pollution is a growing concern. To facilitate heavy metal monitoring in water, we developed transgenic Daphnia that are highly sensitive to heavy metals and respond to them rapidly. Metallothionein A, which was a metal response gene, and its promoter region was obtained from Daphnia magna. A chimeric gene fusing the promoter region with a green fluorescent protein (GFP) gene was integrated into D. magna using the TALEN technique and transgenic Daphnia named D. magna MetalloG were produced. When D. magna MetalloG was exposed to heavy metal solutions for 1 h, GFP expression was induced only in their midgut and hepatopancreas. The lowest concentrations of heavy metals that activated GFP expression were 1.2 µM Zn2+, 130 nM Cu2+, and 70 nM Cd2+. Heavy metal exposure for 24 h could lower the thresholds even further. D. magna MetalloG facilitates aqueous heavy metal detection and might enhance water quality monitoring.

    DOI： 10.1038/s41598-020-78572-z

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  • Caloric restriction upregulates the expression of DNMT3.1, lacking the conserved catalytic domain, in Daphnia magna. 国際誌

    Nhan Duc Nguyen, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    Genesis (New York, N.Y. : 2000)   58 ( 12 )   e23396   2020年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DNA methylation plays an important role in many aspects of biology, including development, disease, and phenotypic plasticity. In the branchiopod crustacean, Daphnia, de novo DNA methylation has been detected in specific environmental contexts. However, fundamental information on de novo DNA methyltransferase DNMT3 orthologs, including domain organization, developmental expression, and response to environmental stimuli, is lacking. In this study, we examined two DNMT3 orthologs in Daphnia magna, DapmaDNMT3.1 and DapmaDNMT3.2. Amino acid sequence alignment revealed that DapmaDNMT3.1 and DapmaDNMT3.2 lack the conserved methyltransferase motifs of the catalytic domain and the PWWP domain, respectively. We profiled the expression of the two orthologs during embryogenesis and under various feeding levels. During embryogenesis, in contrast to the low DapmaDNMT3.1 expression, DapmaDNTM3.2 was highly expressed at specific stages, that is, in the one cell-stage and at 48 hr post ovulation. In nutrient-rich condition, both genes were lowly expressed, whereas DapmaDNMT3.1 was upregulated at the lower food levels, suggesting a potential role of DapmaDNMT3.1 in gene regulation in response to caloric restriction. These findings provide a basis for understanding the developmental stage- and stress-dependent function of DNMT3 orthologs in D. magna.

    DOI： 10.1002/dvg.23396

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  • Computational design of transmembrane pores. 査読 国際誌

    Chunfu Xu, Peilong Lu, Tamer M Gamal El-Din, Xue Y Pei, Matthew C Johnson, Atsuko Uyeda, Matthew J Bick, Qi Xu, Daohua Jiang, Hua Bai, Gabriella Reggiano, Yang Hsia, T J Brunette, Jiayi Dou, Dan Ma, Eric M Lynch, Scott E Boyken, Po-Ssu Huang, Lance Stewart, Frank DiMaio, Justin M Kollman, Ben F Luisi, Tomoaki Matsuura, William A Catterall, David Baker

    Nature   585 ( 7823 )   129 - 134   2020年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Transmembrane channels and pores have key roles in fundamental biological processes1 and in biotechnological applications such as DNA nanopore sequencing2-4, resulting in considerable interest in the design of pore-containing proteins. Synthetic amphiphilic peptides have been found to form ion channels5,6, and there have been recent advances in de novo membrane protein design7,8 and in redesigning naturally occurring channel-containing proteins9,10. However, the de novo design of stable, well-defined transmembrane protein pores that are capable of conducting ions selectively or are large enough to enable the passage of small-molecule fluorophores remains an outstanding challenge11,12. Here we report the computational design of protein pores formed by two concentric rings of α-helices that are stable and monodisperse in both their water-soluble and their transmembrane forms. Crystal structures of the water-soluble forms of a 12-helical pore and a 16-helical pore closely match the computational design models. Patch-clamp electrophysiology experiments show that, when expressed in insect cells, the transmembrane form of the 12-helix pore enables the passage of ions across the membrane with high selectivity for potassium over sodium; ion passage is blocked by specific chemical modification at the pore entrance. When incorporated into liposomes using in vitro protein synthesis, the transmembrane form of the 16-helix pore-but not the 12-helix pore-enables the passage of biotinylated Alexa Fluor 488. A cryo-electron microscopy structure of the 16-helix transmembrane pore closely matches the design model. The ability to produce structurally and functionally well-defined transmembrane pores opens the door to the creation of designer channels and pores for a wide variety of applications.

    DOI： 10.1038/s41586-020-2646-5

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  • Two Doublesex1 mutants revealed a tunable gene network underlying intersexuality in Daphnia magna. 査読 国際誌

    Quang Dang Nong, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    PloS one   15 ( 8 )   e0238256   2020年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    In recent years, the binary definition of sex is being challenged by repetitive reports about individuals with ambiguous sexual identity from various animal groups. This has created an urge to decode the molecular mechanism underlying sexual development. However, sexual ambiguities are extremely uncommon in nature, limiting their experimental value. Here, we report the establishment of a genetically modified clone of Daphnia magna from which intersex daphniids can be readily generated. By mutating the conserved central sex determining factor Doublesex1, body-wide feminization of male daphniid could be achieved. Comparative transcriptomic analysis also revealed a genetic network correlated with Doublesex1 activity which may account for the establishment of sexual identity in D. magna. We found that Dsx1 repressed genes related to growth and promoted genes related to signaling. We infer that different intersex phenotypes are the results of fluctuation in activity of these Dsx1 downstream factors. Our results demonstrated that the D. magna genome is capable of expressing sex in a continuous array, supporting the idea that sex is actually a spectrum.

    DOI： 10.1371/journal.pone.0238256

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  • Roles of and cross-talk between ecdysteroid and sesquiterpenoid pathways in embryogenesis of branchiopod crustacean Daphnia magna. 査読 国際誌

    Nikko Adhitama, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    PloS one   15 ( 10 )   e0239893   2020年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The ecdysteroid and sesquiterpenoid pathways control growth, developmental transition, and embryogenesis in insects. However, the function of orthologous genes and the cross-talk between both pathways remain largely uncharacterized in non-insect arthropods. Spook (Spo) and Juvenile hormone acid o-methyltransferase (Jhamt) have been suggested to function as rate-limiting factors in ecdysteroid and sesquiterpenoid biosynthesis, respectively, in insects. In this study, we report on the functions of Spo and Jhamt and the cross-talk between them in embryos of the branchiopod crustacean Daphnia magna. Spo expression was activated at the onset of gastrulation, with the depletion of Spo transcript by RNAi resulting in developmental arrest at this stage. This phenotype could be partially rescued by supplementation with 20-hydroxyecdysone, indicating that Spo may play the same role in ecdysteroid biosynthesis in early embryos, as reported in insects. After hatching, Spo expression was repressed, while Jhamt expression was activated transiently, despite its silencing during other embryonic stages. Jhamt RNAi showed little effect on survival, but shortened the embryonic period. Exposure to the sesquiterpenoid analog Fenoxycarb extended the embryonic period and rescued the Jhamt RNAi phenotype, demonstrating a previously unidentified role of sesquiterpenoid in the repression of precocious embryogenesis. Interestingly, the knockdown of Jhamt resulted in the derepression of ecdysteroid biosynthesis genes, including Spo, similar to regulation during insect hormonal biosynthesis. Sesquiterpenoid signaling via the Methoprene-tolerant gene was found to be responsible for the repression of ecdysteroid biosynthesis genes. It upregulated an ortholog of CYP18a1 that degrades ecdysteroid in insects. These results illuminate the conserved and specific functions of the ecdysteroid and sesquiterpenoid pathways in Daphnia embryos. We also infer that the common ancestor of branchiopod crustaceans and insects exhibited antagonism between the two endocrine hormones before their divergence 400 million years ago.

    DOI： 10.1371/journal.pone.0239893

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  • Bottom-up Creation of an Artificial Cell Covered with the Adhesive Bacterionanofiber Protein AtaA. 査読 国際誌

    Kosaku Noba, Masahito Ishikawa, Atsuko Uyeda, Takayoshi Watanabe, Takahiro Hohsaka, Shogo Yoshimoto, Tomoaki Matsuura, Katsutoshi Hori

    Journal of the American Chemical Society   141 ( 48 )   19058 - 19066   2019年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The bacterial cell surface structure has important roles for various cellular functions. However, research on reconstituting bacterial cell surface structures is limited. This study aimed to bottom-up create a cell-sized liposome covered with AtaA, the adhesive bacterionanofiber protein localized on the cell surface of Acinetobacter sp. Tol 5, without the use of the protein secretion and assembly machineries. Liposomes containing a benzylguanine derivative-modified phospholipid were decorated with a truncated AtaA protein fused to a SNAP-tag expressed in a soluble fraction in Escherichia coli. The obtained liposome showed a similar surface structure and function to that of native Tol 5 cells and adhered to both hydrophobic and hydrophilic solid surfaces. Furthermore, this artificial cell was able to drive an enzymatic reaction in the adhesive state. The developed artificial cellular system will allow for analysis of not only AtaA, but also other cell surface proteins under a cell-mimicking environment. In addition, AtaA-decorated artificial cells may inspire the development of biotechnological applications that require immobilization of cells onto a variety of solid surfaces, in particular, in environments where the use of genetically modified organisms is prohibited.

    DOI： 10.1021/jacs.9b09340

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  • Class III Polyphosphate Kinase 2 Enzymes Catalyze the Pyrophosphorylation of Adenosine-5'-Monophosphate. 査読 国際誌

    Marin Ogawa, Atsuko Uyeda, Kazuo Harada, Yu Sato, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe, Kohsuke Honda, Tomoaki Matsuura

    Chembiochem : a European journal of chemical biology   20 ( 23 )   2961 - 2967   2019年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Polyphosphate kinase 2 (PPK2) transfer phosphate from inorganic polyphosphate to nucleotides. According to their activity, PPK2 enzymes are classified into three groups. Among them, class III enzymes catalyze both the phosphorylation of nucleotide mono- to diphosphates and di- to triphosphates by using polyphosphate, which is a very inexpensive substrate. Therefore, class III enzymes are very attractive for use in biotechnological applications. Despite several studies on class III enzymes, a detailed mechanism of how phosphate is transferred from the polyphosphate to the nucleotide remains to be elucidated. Herein, it is reported that PPK2 class III enzymes from two different bacterial species catalyze the phosphorylation of adenosine mono- (AMP) into triphosphate (ATP) not only through step-by-step phosphorylation, but also by pyrophosphorylation. These are the first PPK2 enzymes that have been shown to possess polyphosphate-dependent pyrophosphorylation activity.

    DOI： 10.1002/cbic.201900303

    PubMed

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  • Programmable Artificial Cells Using Histamine-Responsive Synthetic Riboswitch. 査読 国際誌

    Mohammed Dwidar, Yusuke Seike, Shungo Kobori, Charles Whitaker, Tomoaki Matsuura, Yohei Yokobayashi

    Journal of the American Chemical Society   141 ( 28 )   11103 - 11114   2019年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Artificial cells that encapsulate DNA-programmable protein expression machinery are emerging as an attractive platform for studying fundamental cellular properties and applications in synthetic biology. However, interfacing these artificial cells with the complex and dynamic chemical environment remains a major and urgent challenge. We demonstrate that the repertoire of molecules that artificial cells respond to can be expanded by synthetic RNA-based gene switches, or riboswitches. We isolated an RNA aptamer that binds histamine with high affinity and specificity and used it to design robust riboswitches that activate protein expression in the presence of histamine. Finally, the riboswitches were incorporated in artificial cells to achieve controlled release of an encapsulated small molecule and to implement a self-destructive kill-switch. Synthetic riboswitches should serve as modular and versatile interfaces to link artificial cell phenotypes with the complex chemical environment.

    DOI： 10.1021/jacs.9b03300

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  • In vitro synthesis of the human calcium transporter Letm1 within cell-sized liposomes and investigation of its lipid dependency. 査読

    Okamura K, Matsushita S, Kato Y, Watanabe H, Matsui A, Oka T, Matsuura T

    Journal of bioscience and bioengineering   127 ( 5 )   544 - 548   2019年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2018.11.003

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  • Atrazine exposed phytoplankton causes the production of non-viable offspring on Daphnia magna. 査読 国際誌

    Pijar Religia, Yasuhiko Kato, Ery Odette Fukushima, Tomoaki Matsuura, Toshiya Muranaka, Hajime Watanabe

    Marine environmental research   145   177 - 183   2019年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    This study focuses on the possibility that herbicide-exposed phytoplankton will cause sub-lethal effect on zooplankton. Atrazine, phytoplankton Raphidocelis subcapitata and zooplankton Daphnia magna were chosen as a model chemical and organisms. R. subcapitata was exposed to atrazine at 150 μg/L, harvested and fed to D. magna. While the mothers fed with atrazine-exposed phytoplankton did not show any abnormalities, they produced non-viable offspring. Number of non-viable offspring at the first clutch was high but the number was reduced at later stages and viable offspring was produced. This result indicates that phytoplankton exposed to sub-lethal dose of atrazine affects population dynamics of its predator, D. magna.

    DOI： 10.1016/j.marenvres.2019.02.007

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  • Quantitative analysis of cell-free synthesized membrane proteins at the stabilized droplet interface bilayer. 査読 国際誌

    Maie A Elfaramawy, Satoshi Fujii, Atsuko Uyeda, Toshihisa Osaki, Shoji Takeuchi, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe, Tomoaki Matsuura

    Chemical communications (Cambridge, England)   54 ( 86 )   12226 - 12229   2018年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1039/c8cc06804f

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  • Monitoring ecdysteroid activities using genetically encoded reporter gene in Daphnia magna. 査読 国際誌

    Nikko Adhitama, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    Marine environmental research   140   375 - 381   2018年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.marenvres.2018.07.003

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  • Robustness of a Reconstituted Escherichia coli Protein Translation System Analyzed by Computational Modeling. 査読 国際誌

    Tomoaki Matsuura, Kazufumi Hosoda, Yoshihiro Shimizu

    ACS synthetic biology   7 ( 8 )   1964 - 1972   2018年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/acssynbio.8b00228

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  • A 5' UTR-Overlapping LncRNA Activates the Male-Determining Gene doublesex1 in the Crustacean Daphnia magna. 査読 国際誌

    Yasuhiko Kato, Christelle Alexa G Perez, Nur Syafiqah Mohamad Ishak, Quang D Nong, Yuumi Sudo, Tomoaki Matsuura, Tadashi Wada, Hajime Watanabe

    Current biology : CB   28 ( 11 )   1811 - 1817   2018年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.cub.2018.04.029

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  • Concurrent In Vitro Synthesis and Functional Detection of Nascent Activity of the KcsA Channel under a Membrane Potential. 査読 国際誌

    Masayuki Iwamoto, Maie A Elfaramawy, Mariko Yamatake, Tomoaki Matsuura, Shigetoshi Oiki

    ACS synthetic biology   7 ( 4 )   1004 - 1011   2018年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/acssynbio.7b00454

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  • Different protein localizations on the inner and outer leaflet of cell-sized liposomes using cell-free protein synthesis. 査読 国際誌

    Atsuko Uyeda, Takayoshi Watanabe, Takahiro Hohsaka, Tomoaki Matsuura

    Synthetic biology (Oxford, England)   3 ( 1 )   ysy007   2018年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Membranes of living cells possess asymmetry. The inner and outer leaflets of the membrane consist of different phospholipid compositions, which are known to affect the function of membrane proteins, and the loss of the asymmetry has been reported to lead to cell apoptosis. In addition, different proteins are found on the inner and outer leaflets of the membrane, and they are essential for various biochemical reactions, including those related to signal transduction and cell morphology. While in vitro lipid bilayer reconstitution with asymmetric phospholipid compositions has been reported, the reconstitution of lipid bilayer where different proteins are localized in the inner and outer leaflet, thereby enables asymmetric protein localizations, has remained difficult. Herein, we developed a simple method to achieve this asymmetry using an in vitro transcription-translation system (IVTT). The method used a benzylguanine (BG) derivative-modified phospholipid, which forms a covalent bond with a snap-tag sequence. We show that purified snap-tagged protein can be localized to the cell-sized liposome surface via an interaction between BG and the snap-tag. We then show that IVTT-synthesized proteins can be located at the lipid membrane and that different proteins can be asymmetrically localized on the outer and inner leaflets of liposomes.

    DOI： 10.1093/synbio/ysy007

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  • Generation of white-eyed Daphnia magna mutants lacking scarlet function. 査読 国際誌

    Nur Izzatur Binti Ismail, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    PloS one   13 ( 11 )   e0205609   2018年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0205609

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  • Genomic integration and ligand-dependent activation of the human estrogen receptor α in the crustacean Daphnia magna. 査読 国際誌

    Törner K, Nakanishi T, Matsuura T, Kato Y, Watanabe H

    PloS one   13 ( 6 )   e0198023   2018年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0198023

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  • Development of a bicistronic expression system in the branchiopod crustacean Daphnia magna. 査読 国際誌

    Hitoshi Kumagai, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    Genesis (New York, N.Y. : 2000)   55 ( 12 )   2017年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/dvg.23083

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  • Mapping the expression of the sex determining factor Doublesex1 in Daphnia magna using a knock-in reporter. 査読 国際誌

    Quang Dang Nong, Nur Syafiqah Mohamad Ishak, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    Scientific reports   7 ( 1 )   13521 - 13521   2017年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/s41598-017-13730-4

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  • Co-option of the bZIP transcription factor Vrille as the activator of Doublesex1 in environmental sex determination of the crustacean Daphnia magna. 査読 国際誌

    Nur Syafiqah Mohamad Ishak, Quang Dang Nong, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    PLoS genetics   13 ( 11 )   e1006953   2017年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pgen.1006953

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  • Co-option of the bZIP transcription factor Vrille as the activator of Doublesex1 in environmental sex determination of the crustacean Daphnia magna 査読

    Nur Syafiqah Mohamad Ishak, Quang Dang Nong, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    PLOS GENETICS   13 ( 11 )   2017年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pgen.1006953

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  • Effects of symbiotic bacteria on chemical sensitivity of Daphnia magna 査読

    Patcharaporn Manakul, Saranya Peerakietkhajor, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    MARINE ENVIRONMENTAL RESEARCH   128   70 - 75   2017年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.marenvres.2017.03.001

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  • Reaction dynamics analysis of a reconstituted Escherichia coli protein translation system by computational modeling 査読

    Tomoaki Matsuura, Naoki Tanimura, Kazufumi Hosoda, Tetsuya Yomo, Yoshihiro Shimizu

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   114 ( 8 )   E1336 - E1344   2017年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.1615351114

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  • CRISPR/Cas-mediated knock-in via non-homologous end-joining in the crustacean Daphnia magna. 査読 国際誌

    Hitoshi Kumagai, Takashi Nakanishi, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    PloS one   12 ( 10 )   e0186112   2017年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0186112

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  • Construction of an in Vitro Gene Screening System of the E. coli EmrE Transporter Using Liposome Display 査読

    Atsuko Uyeda, Shintaro Nakayama, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe, Tomoaki Matsuura

    ANALYTICAL CHEMISTRY   88 ( 24 )   12028 - 12035   2016年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/acs.analchem.6b02308

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  • In vitro membrane protein synthesis inside Sec translocon-reconstituted cell-sized liposomes 査読

    Naoki Ohta, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe, Hirotada Mori, Tomoaki Matsuura

    SCIENTIFIC REPORTS   6   36466   2016年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/srep36466

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  • TALEN-mediated knock-in via non-homologous end joining in the crustacean Daphnia magna 査読

    Takashi Nakanishi, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    SCIENTIFIC REPORTS   6   36252   2016年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/srep36252

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  • Betaproteobacteria Limnohabitans strains increase fecundity in the crustacean Daphnia magna: symbiotic relationship between major bacterioplankton and zooplankton in freshwater ecosystem 査読

    Saranya Peerakietkhajorn, Yasuhiko Kato, Vojtech Kasalicky, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY   18 ( 8 )   2366 - 2374   2016年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/1462-2920.12919

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  • Sequence Conservation and Sexually Dimorphic Expression of the Ftz-F1 Gene in the Crustacean Daphnia magna 査読

    Nur Syafiqah Mohamad Ishak, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    PLOS ONE   11 ( 5 )   e0154636   2016年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0154636

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  • TALEN-mediated homologous recombination in Daphnia magna 査読

    Takashi Nakanishi, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    SCIENTIFIC REPORTS   5   18312   2015年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/srep18312

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  • Liposome-Based in Vitro Evolution of Aminoacyl-tRNA Synthetase for Enhanced Pyrrolysine Derivative Incorporation 査読

    Atsuko Uyeda, Takayoshi Watanabe, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe, Tetsuya Yomo, Takahiro Hohsaka, Tomoaki Matsuura

    CHEMBIOCHEM   16 ( 12 )   1797 - 1802   2015年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/cbic.201500174

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  • Membrane Curvature Affects the Formation of α-Hemolysin Nanopores. 査読

    Fujii S, Matsuura T, Yomo T

    ACS chemical biology   10 ( 7 )   1694 - 1701   2015年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/acschembio.5b00107

    Web of Science

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  • Symbiotic bacteria contribute to increasing the population size of a freshwater crustacean, Daphnia magna 査読

    Saranya Peerakietkhajorn, Koji Tsukada, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY REPORTS   7 ( 2 )   364 - 372   2015年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/1758-2229.12260

    Web of Science

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  • Heterodimeric TALENs induce targeted heritable mutations in the crustacean Daphnia magna 査読

    Akiko Naitou, Yasuhiko Kato, Takashi Nakanishi, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    BIOLOGY OPEN   4 ( 3 )   364 - 369   2015年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1242/bio.20149738

    Web of Science

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  • Growth evaluation method by live imaging of Daphnia magna and its application to the estimation of an insect growth regulator 査読

    Akiko Suzuki, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    JOURNAL OF APPLIED TOXICOLOGY   35 ( 1 )   68 - 74   2015年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/jat.2988

    Web of Science

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  • In vitro directed evolution of alpha-hemolysin by liposome display 査読

    Satoshi Fujii, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    Biophysics (Japan)   11   67 - 72   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Biophysical Society of Japan  

    DOI： 10.2142/biophysics.11.67

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  • オオミジンコを用いた毒性試験における共生菌の影響

    Patcaraporn MANAKUL, Peerakietkhajorn SARANYA, 松浦 友亮, 加藤 泰彦, 渡邉 肇

    日本毒性学会学術年会   42   O - 37   2015年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本毒性学会  

    The crustacean zooplankton Daphnia magna is highly sensitive to chemicals and it has been used for chemical toxicity tests according to the OECD guidelines. Recently we identified symbiotic bacteria in Daphnia magna, which plays critical roles on the growth and the reproduction. To evaluate the effects of symbiotic bacteria on the chemical sensitivity of Daphnia, bacteria-free Daphnia were prepared and chemical sensitivities were compared between bacteria-free Daphnia and normal Daphnia (with symbiotic bacteria) under the acute immobilization test. <br>Firstly we developed a method for preparation of bacteria-free Daphnia. The elimination of symbiotic bacteria was confirmed by PCR targeted to bacterial 16S ribosomal DNA. Then acute immobilization test was performed using the bacteria-free Daphnia. Normal Daphnia showed greater chemical resistance to higher concentration of Nonylphenol, Fenoxycarb and Pentachlorophenol than bacteria-free Daphnia. Interestingly, toxicity of antimicirobial reagent Triclosan did not show significant difference between normal and bacteria-free Daphnia. <br>These results suggested potential roles of symbiotic bacteria in relation to the chemical resistance of its host Daphnia. Thus it is possible that multiple contaminant including antibiotics may rise the sensitivity of Daphnia to chemicals and that the differences of toxicity data on Daphnia among laboratories may partly depend on the composition of symbiotic bacteria.

    DOI： 10.14869/toxpt.42.1.0_O-37

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  • Synthesis of milligram quantities of proteins using a reconstituted in vitro protein synthesis system 査読

    Yasuaki Kazuta, Tomoaki Matsuura, Norikazu Ichihashi, Tetsuya Yomo

    JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING   118 ( 5 )   554 - 557   2014年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2014.04.019

    Web of Science

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  • The Evolutionary Enhancement of Genotype-Phenotype Linkages in the Presence of Multiple Copies of Genetic Material 査読

    Keisuke Uno, Takeshi Sunami, Norikazu Ichihashi, Yasuaki Kazuta, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    CHEMBIOCHEM   15 ( 15 )   2281 - 2288   2014年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/cbic.201402299

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  • Optimization of mRNA design for protein expression in the crustacean Daphnia magna 査読

    Kerstin Toerner, Takashi Nakanishi, Tomoaki Matsuura, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe

    MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS   289 ( 4 )   707 - 715   2014年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00438-014-0830-8

    Web of Science

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  • In Vitro Selection And Evolution Of Membrane Proteins Using Liposome Display 査読

    Tomoaki Matsuura, Satoshi Fujii, Yasuaki Kazuta, Takeshi Sunami, Tetsuya Yomo

    PROTEIN SCIENCE   23   154 - 155   2014年7月

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    記述言語：英語  

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  • Liposome display for in vitro selection and evolution of membrane proteins 査読

    Satoshi Fujii, Tomoaki Matsuura, Takeshi Sunami, Takehiro Nishikawa, Yasuaki Kazuta, Tetsuya Yomo

    NATURE PROTOCOLS   9 ( 7 )   1578 - 1591   2014年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/nprot.2014.107

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  • Cell-free Protein Synthesis in a Microchamber Revealed the Presence of an Optimum Compartment Volume for High-order Reactions 査読

    Taiji Okano, Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    ACS SYNTHETIC BIOLOGY   3 ( 6 )   347 - 352   2014年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/sb400087e

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  • In Vitro Membrane Protein Synthesis Inside Cell-Sized Vesicles Reveals the Dependence of Membrane Protein Integration on Vesicle Volume 査読

    Haruka Soga, Satoshi Fujii, Tetsuya Yomo, Yasuhiko Kato, Hajime Watanabe, Tomoaki Matsuura

    ACS SYNTHETIC BIOLOGY   3 ( 6 )   372 - 379   2014年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/sb400094c

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  • CRISPR/Cas-Mediated Targeted Mutagenesis in Daphnia magna 査読

    Takashi Nakanishi, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    PLOS ONE   9 ( 5 )   e98363   2014年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0098363

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  • In vitro evolution of membrane protein, alpha-hemolysin using a liposome display 査読

    Satoshi Fujii, Tomoaki Matsuura, Takeshi Sunami, Yasuaki Kazuta, Tetsuya Yomo

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   247   2014年3月

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    記述言語：英語  

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  • Visualization of ecdysteroid activity using a reporter gene in the crustacean, Daphnia 査読

    Miki Asada, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    MARINE ENVIRONMENTAL RESEARCH   93   118 - 122   2014年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.marenvres.2013.11.005

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  • Effects of ribosomes on the kinetics of Qβ replication. 査読

    Usui K, Ichihashi N, Kazuta Y, Matsuura T, Yomo T

    FEBS letters   588 ( 1 )   117 - 123   2014年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.febslet.2013.11.018

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  • Early Embryonic Expression of a Putative Ecdysteroid-Phosphate Phosphatase in the Water Flea, Daphnia magna (Cladocera: Daphniidae) 査読

    Miki Asada, Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    JOURNAL OF INSECT SCIENCE   14   181   2014年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1093/jisesa/ieu043

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  • 2P089 膜たんぱく質の進化工学手法、リポソームディスプレイ法によるα-ヘモリシンのin vitro分子進化(01F. 蛋白質:蛋白質工学/進化工学,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))

    Fujii Satoshi, Matsuura Tomoaki, Sunami Takeshi, Kazuta Yasuaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   54 ( 1 )   S209   2014年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.54.S209_5

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  • Identification of giant unilamellar vesicles with permeability to small charged molecules 査読

    Koji Nishimura, Tomoaki Matsuura, Takeshi Sunami, Satoshi Fujii, Kazuya Nishimura, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    RSC ADVANCES   4 ( 66 )   35224 - 35232   2014年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1039/c4ra05332j

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  • 人工細胞を使って膜タンパク質を「進化」させる技術の開発 査読

    藤井 聡志, 松浦 友亮, 四方 哲也

    生物物理   54 ( 3 )   146 - 149   2014年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association  

    Although several methods of &lt;i&gt;in vitro&lt;/i&gt; directed evolution have been developed, they were applied to globular proteins, but not to membrane proteins. Liposome display is a novel method, which enables the directed evolution of membrane protein &lt;i&gt;in vitro&lt;/i&gt;. Membrane protein was synthesized by the cell-free translation system in a cell-sized liposome, and its function was probed by a fluorescence indicator. Liposome with high fluorescence intensity was selected by a cell sorter, enabling the isolation of DNA encoding the evolved protein. Here, we show the application of this method to α-hemolysin, one of the membrane proteins from &lt;i&gt;Staphylococcus aureus&lt;/i&gt;.

    DOI： 10.2142/biophys.54.146

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  • 1P212 リポソーム内膜タンパク質合成が誘起する脂質膜の形態変化(13B. 生体膜・人工膜:ダイナミクス,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))

    Okamura Kosuke, Watanabe Hajime, Matsuura Tomoaki

    生物物理   54 ( 1 )   S176   2014年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.54.S176_2

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  • In vitro evolution of α-hemolysin using a liposome display. 査読

    Fujii S, Matsuura T, Sunami T, Kazuta Y, Yomo T

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   110 ( 42 )   16796 - 16801   2013年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.1314585110

    Web of Science

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  • Darwinian evolution in a translation-coupled RNA replication system within a cell-like compartment 査読

    Norikazu Ichihashi, Kimihito Usui, Yasuaki Kazuta, Takeshi Sunami, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    NATURE COMMUNICATIONS   4   2494   2013年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/ncomms3494

    Web of Science

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  • Kinetic model of double-stranded RNA formation during long RNA replication by Qβ replicase. 査読

    Usui K, Ichihashi N, Kazuta Y, Matsuura T, Yomo T

    FEBS letters   587 ( 16 )   2565 - 2571   2013年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.febslet.2013.06.033

    Web of Science

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  • 1P090 リポソーム内遺伝子発現を利用した進化工学によるβ-グルクロニダーゼの機能改変(01F. 蛋白質:蛋白質工学/進化工学,ポスター,日本生物物理学会年会第51回(2013年度))

    Nishikawa Takehiro, Sunami Takeshi, Matsuura Tomoaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   53 ( 1 )   S120   2013年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.53.S120_6

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  • 2P263 Directed evolution of a self-encoding system(20. Origin of life & Evolution,Poster)

    Sunami Takeshi, Ichihashi Norikazu, Nishikawa Takehiro, Kazuta Yasuaki, Matsuura Tomoaki, Suzuki Hiroaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   53 ( 1 )   S202   2013年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.53.S202_4

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  • 1P091 膜たんぱく質の進化工学手法「リポソームディスプレイ法」の構築と実践 : リポソームと無細胞翻訳系によるα-ヘモリシンのin vitro分子進化(01F. 蛋白質:蛋白質工学/進化工学,ポスター,日本生物物理学会年会第51回(2013年度))

    Fujii Satoshi, Matsuura Tomoaki, Sunami Takeshi, Kazuta Yasuaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   53 ( 1 )   S121   2013年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.53.S121_1

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  • α-Complementation in an artificial genome replication system in liposomes. 査読

    Nishiyama K, Ichihashi N, Matsuura T, Kazuta Y, Yomo T

    Chembiochem : a European journal of chemical biology   13 ( 18 )   2701 - 2706   2012年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/cbic.201200586

    Web of Science

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  • Fractal-shaped microchannel design for a kinetic analysis of biochemical reaction in a delay line 査読

    Katsuki Hirata, Tetsuo Ichii, Hiroaki Suzuki, Tomoaki Matsuura, Kazufumi Hosoda, Tetsuya Yomo

    MICROFLUIDICS AND NANOFLUIDICS   13 ( 2 )   273 - 278   2012年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s10404-012-0958-y

    Web of Science

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  • Effects of Compartment Size on the Kinetics of Intracompartmental Multimeric Protein Synthesis 査読

    Tomoaki Matsuura, Kazufumi Hosoda, Yasuaki Kazuta, Norikazu Ichihashi, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    ACS SYNTHETIC BIOLOGY   1 ( 9 )   431 - 437   2012年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/sb300041z

    Web of Science

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  • Genomic Integration and Germline Transmission of Plasmid Injected into Crustacean Daphnia magna Eggs 査読

    Yasuhiko Kato, Tomoaki Matsuura, Hajime Watanabe

    PLOS ONE   7 ( 9 )   e45318   2012年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0045318

    Web of Science

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  • Coupling of the fusion and budding of giant phospholipid vesicles containing macromolecules 査読

    Hiroaki Suzuki, Hidetoshi Terasawa, Kazuya Nishimura, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   244   2012年8月

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    記述言語：英語  

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  • Kinetic analysis of aptazyme-regulated gene expression in a cell-free translation system: Modeling of ligand-dependent and -independent expression 査読

    Shungo Kobori, Norikazu Ichihashi, Yasuaki Kazuta, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    RNA-A PUBLICATION OF THE RNA SOCIETY   18 ( 8 )   1458 - 1465   2012年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1261/rna.032748.112

    Web of Science

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  • Creating an artificial cell with different size revealed the effect of compartment volume on the intracompartmental multimeric protein synthesis 査読

    T. Matsuura, K. Hosoda, H. Suzuki, T. Yomo

    13th Int. Conf. Simulation & Synthesis of Living Systems (Afile 13)   619 - 620   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Cell-Free Protein Synthesis inside Giant Unilamellar Vesicles Analyzed by Flow Cytometry 査読

    Koji Nishimura, Tomoaki Matsuura, Kazuya Nishimura, Takeshi Sunami, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    LANGMUIR   28 ( 22 )   8426 - 8432   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/la3001703

    Web of Science

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  • Construction of a Gene Screening System Using Giant Unilamellar Liposomes and a Fluorescence-Activated Cell Sorter 査読

    Takehiro Nishikawa, Takeshi Sunami, Tomoaki Matsuura, Norikazu Ichihashi, Tetsuya Yomo

    ANALYTICAL CHEMISTRY   84 ( 11 )   5017 - 5024   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/ac300678w

    Web of Science

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  • Importance of Parasite RNA Species Repression for Prolonged Translation-Coupled RNA Self-Replication 査読

    Yohsuke Bansho, Norikazu Ichihashi, Yasuaki Kazuta, Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    CHEMISTRY & BIOLOGY   19 ( 4 )   478 - 487   2012年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.chembiol.2012.01.019

    Web of Science

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  • Coupling of the fusion and budding of giant phospholipid vesicles containing macromolecules 査読

    Hidetoshi Terasawa, Kazuya Nishimura, Hiroaki Suzuki, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   109 ( 16 )   5942 - 5947   2012年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.1120327109

    Web of Science

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  • 2PT205 Directed evolution of a self-encoding system using giant liposome(The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)

    Sunami Takeshi, Ichihashi Norikazu, Nishikawa Takehiro, Kazuta Yasuaki, Matsuura Tomoaki, Suzuki Hiroaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   52   S139   2012年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.52.S139_5

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  • 1C1534 Construction of an in vitro gene screening system for membrane proteins(Proteins: Measurement, Analysis, Engineering,Oral Presentation,The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)

    Soga Haruka, Fujii Satoshi, Yomo Tetsuya, Watanabe Hajime, Matsuura Tomoaki

    生物物理   52   S24   2012年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.52.S24_2

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  • Directed evolution of proteins through in vitro protein synthesis in liposomes 査読

    Takehiro Nishikawa, Takeshi Sunami, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    Journal of Nucleic Acids   2012   923214   2012年

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  • Cell-free protein synthesis from a single copy of DNA in a glass microchamber 査読

    Taiji Okano, Tomoaki Matsuura, Yasuaki Kazuta, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    LAB ON A CHIP   12 ( 15 )   2704 - 2711   2012年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1039/c2lc40098g

    Web of Science

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  • Programmed Vesicle Fusion Triggers Gene Expression 査読

    Filippo Caschera, Takeshi Sunami, Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki, Martin M. Hanczyc, Tetsuya Yomo

    LANGMUIR   27 ( 21 )   13082 - 13090   2011年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/la202648h

    Web of Science

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  • Kinetic analysis of β-galactosidase and β-glucuronidase tetramerization coupled with protein translation. 査読

    Matsuura T, Hosoda K, Ichihashi N, Kazuta Y, Yomo T

    The Journal of biological chemistry   286 ( 25 )   22028 - 22034   2011年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M111.240168

    Web of Science

    PubMed

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  • In Vitro Selection of Proteins that Undergo Covalent Labeling with Small Molecules by Thiol-Disulfide Exchange by Using Ribosome Display 査読

    Hayato Yanagida, Tomoaki Matsuura, Yasuaki Kazuta, Tetsuya Yomo

    CHEMBIOCHEM   12 ( 6 )   962 - 969   2011年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/cbic.201000620

    Web of Science

    PubMed

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  • Origin of lognormal-like distributions with a common width in a growth and division process 査読

    Kazufumi Hosoda, Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    PHYSICAL REVIEW E   83 ( 3 )   031118   2011年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1103/PhysRevE.83.031118

    Web of Science

    PubMed

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  • Quantitative screening system of beta-glucuronidase genes using unilamellar liposomes and cell sorter 査読

    Takehiro Nishikawa, Takeshi Sunami, Tomoaki Matsuura, Norikazu Ichihashi, Tetsuya Yomo

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   241   2011年3月

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    記述言語：英語  

    Web of Science

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  • Evolvability and self-replication of genetic information in Liposomes 査読

    Tomoaki Matsuura, Norikazu Ichihashi, Takeshi Sunami, Hiroshi Kita, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    The Minimal Cell: The Biophysics of Cell Compartment and the Origin of Cell Functionality   275 - 287   2011年

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    記述言語：英語   掲載種別：論文集(書籍)内論文   出版者・発行元：Springer Netherlands  

    DOI： 10.1007/978-90-481-9944-0_15

    Scopus

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  • 2F1624 成長分裂の存在だけで細胞程度のサイズ恒常性が生まれる(数理生物学2,第49回日本生物物理学会年会)

    Hosoda Kazufumi, Matsuura Tomoaki, Suzuki Hiroaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   51   S84   2011年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.51.S84_4

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  • 3I1334 P29 反応場サイズが遺伝子からの会合型蛋白質の生成に与える影響(3I 蛋白質_計測・解析の方法論2,日本生物物理学会第49回年会)

    Matsuura Tomoaki, Hosoda Kazufumi, Ichihashi Norikazu, Suzuki Hiroaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   51   S138   2011年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.51.S138_2

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  • Giant unilamellar vesicles as a platform of liquid handing in femtoliter volumes

    Hidetoshi Terasawa, Hiroaki Suzuki, Kazuya Nishimura, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    15th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences 2011, MicroTAS 2011   3   1618 - 1620   2011年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    Scopus

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  • 分子を進化させて何がわかったか : 伏見譲先生に応えて

    松浦 友亮

    生物物理   50 ( 6 )   270 - 271   2010年11月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association  

    DOI： 10.2142/biophys.50.270

    CiNii Books

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  • Identification of Two Forms of Q beta Replicase with Different Thermal Stabilities but Identical RNA Replication Activity 査読

    Norikazu Ichihashi, Tomoaki Matsuura, Kazufumi Hosoda, Tetsuya Yomo

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   285 ( 48 )   37210 - 37217   2010年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M110.117846

    Web of Science

    PubMed

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  • Cellular Compartment Model for Exploring the Effect of the Lipidic Membrane on the Kinetics of Encapsulated Biochemical Reactions 査読

    Takeshi Sunami, Kazufumi Hosoda, Hiroaki Suzuki, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    LANGMUIR   26 ( 11 )   8544 - 8551   2010年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/la904569m

    Web of Science

    PubMed

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  • Constructing Partial Models of Cells 査読

    Norikazu Ichihashi, Tomoaki Matsuura, Hiroshi Kita, Takeshi Sunami, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    COLD SPRING HARBOR PERSPECTIVES IN BIOLOGY   2 ( 6 )   a004945   2010年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1101/cshperspect.a004945

    Web of Science

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  • Compartmentalization in a Water-in-Oil Emulsion Repressed the Spontaneous Amplification of RNA by Q beta Replicase 査読

    Hiroya Urabe, Norikazu Ichihashi, Tomoaki Matsuura, Kazufumi Hosoda, Yasuaki Kazuta, Hiroshi Kita, Tetsuya Yomo

    BIOCHEMISTRY   49 ( 9 )   1809 - 1813   2010年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/bi901805u

    Web of Science

    PubMed

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  • 1P291 1H1325 遺伝子の自己複製反応に与える反応場サイズ依存性(生命の起源・進化,口頭発表,第48回日本生物物理学会年会)

    Bansho Yohsuke, Ichihashi Norikazu, Matsuura Tomoaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   50 ( 2 )   S71   2010年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.50.S71_2

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  • 2P241 電気融合後の単層膜ジャイアントベシクルのパディング形状変化(生体膜・人工膜-構造・物性,第48回日本生物物理学会年会)

    Terasawa Hidetoshi, Nishimura Kazuya, Suzuki Hiroaki, Matsuura Tomoaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   50 ( 2 )   S125   2010年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.50.S125_2

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  • 2P250 セルソーターを用いた巨大ベシクルの融合検出(生体膜・人工膜-ダイナミクス,第48回日本生物物理学会年会)

    Sunami Takeshi, Caschera Filippo, Morita Yuuki, Toyota Taro, Nishimura Kazuya, Matsuura Tomoaki, Suzuki Hiroaki, Hanczyc Martin M., Yomo Tetsuya

    生物物理   50 ( 2 )   S126 - S127   2010年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.50.S126_6

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  • 1P070 Co-translational folding of beta-galactosidase and beta-glucuronidase in an in vitro translation system(Protein:Property,The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)

    Matsuura Tomoaki, Hosoda Kazufumi, Ichihashi Norikazu, Kazuta Yasuaki, Suzuki Hiroaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   50 ( 2 )   S31   2010年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.50.S31_4

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  • 2P346 細胞サイズ恒常性の基礎的理解(その他,第48回日本生物物理学会年会)

    Hosoda Kazufumi, Matsuura Tomoaki, Suzuki Hiroaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   50 ( 2 )   S143 - S144   2010年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.50.S143_5

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  • 2P102 In vitro selection for covalent binding via disulfide interchange with ribosome display(The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)

    yanagida hayato, matsuura tomoaki, kazuta yasuaki, yomo tetsuya

    生物物理   50 ( 2 )   S100   2010年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.50.S100_2

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  • Ribosome display for rapid protein evolution by consecutive rounds of mutation and selection. 査読

    Yanagida H, Matsuura T, Yomo T

    Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)   634   257 - 267   2010年

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  • Synthesis of functional proteins within liposomes. 査読

    Sunami T, Matsuura T, Suzuki H, Yomo T

    Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)   607   243 - 256   2010年

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  • Population Analysis of Structural Properties of Giant Liposomes by Flow Cytometry 査読

    Kazuya Nishimura, Tomohiro Hosoi, Takeshi Sunami, Taro Toyota, Masanori Fujinami, Koichi Oguma, Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    LANGMUIR   25 ( 18 )   10439 - 10443   2009年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/la902237y

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  • Requirements for Efficient Replication of Genetic Information in a Translation-Coupled Replication System 査読

    Norikazu Ichihashi, Hiroshi Kita, Kazufumi Hosoda, Takeshi Sunami, Koji Tsukada, Tomoaki Matsuura, Tetsuya Yomo

    ORIGINS OF LIFE AND EVOLUTION OF BIOSPHERES   39 ( 3-4 )   317 - 318   2009年8月

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    記述言語：英語  

    Web of Science

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  • Quantifying epistatic interactions among the components constituting the protein translation system 査読

    Tomoaki Matsuura, Yasuaki Kazuta, Takuyo Aita, Jiro Adachi, Tetsuya Yomo

    MOLECULAR SYSTEMS BIOLOGY   5   297   2009年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/msb.2009.50

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  • 2TA3-05 蛋白質合成システムの適応度地形解析(生命の起源・進化,第47回日本生物物理学会年会)

    Matsuura Tomoaki, Kazuta Yasuaki, Aita Takuyo, Adachi Jiro, Yomo Tetsuya

    生物物理   49   S42   2009年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.49.S42_2

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  • 1YP1-01 再帰的な遺伝情報の自己複製システムがin vitroで実現する条件を知る(1YP1 日本生物物理学会若手奨励賞選考会,第47回日本生物物理学会年会)

    市橋 伯一, 松浦 友亮, 四方 哲也

    生物物理   49   S1   2009年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.49.S1_1

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  • 1P-254 フラクタル様マイクロ流路を用いた生化学反応計測システム(計測,第47回日本生物物理学会年会)

    Hirata Katsuki, Ichii Tetsuo, Suzuki Hiroaki, MaTsuura Tomoaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   49   S102   2009年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.49.S102_2

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  • 2P-228 再帰的な遺伝情報の自己複製システムがin vitroで実現する条件を知る(生命の起源・進化,第47回日本生物物理学会年会)

    Ichihashi Norikazu, Matsuura Tomoaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   49   S143   2009年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.49.S143_2

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  • 1P-189 エタノールインジェクション法を利用したリポソーム融合(生体膜・人工膜-ダイナミクス,第47回日本生物物理学会年会)

    Sunami Takeshi, Caschera Filippo, Morita Yuki, Nishimura Kazuya, Toyota Taro, Hanczyc Martin, Matsuura Tomoaki, Suzuki Hiroaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   49   S92   2009年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.49.S92_2

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  • 1P-184 一枚膜巨大リポソーム内生化学反応の定量的評価(生体膜・人工膜-構造・物性,第47回日本生物物理学会年会)

    Nishimura Koji, Sunami Takeshi, Suzuki Hiroaki, Matsuura Tomoaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   49   S91   2009年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.49.S91_2

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  • DETECTION AND ANALYSIS OF PROTEIN SYNTHESIS AND RNA REPLICATION IN GIANT LIPOSOMES 査読

    Takeshi Sunami, Hiroshi Kita, Kazufumi Hosoda, Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    METHODS IN ENZYMOLOGY; LIPOSOMES, PT F   464   19 - 30   2009年

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    記述言語：英語   掲載種別：論文集(書籍)内論文  

    DOI： 10.1016/S0076-6879(09)64002-7

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  • Quantitative Study of the Structure of Multilamellar Giant Liposomes As a Container of Protein Synthesis Reaction 査読

    Kazufumi Hosoda, Takeshi Sunami, Yasuaki Kazuta, Tomoaki Matsuura, Hiroaki Suzuki, Tetsuya Yomo

    LANGMUIR   24 ( 23 )   13540 - 13548   2008年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/la802432f

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  • 3P-278 遺伝情報の自己複製システムを作って理解する(生命の起源・進化,第46回日本生物物理学会年会)

    Ichihashi Norikazu, Matsuura Tomoaki, Kazuta Yasuaki, Kita Hiroshi, Yomo Tetsuya

    生物物理   48   S170   2008年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.48.S170_5

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  • 3P-280 タンパク質合成活性に因子間相互作用が与える影響の定量的解析(生命の起源・進化,第46回日本生物物理学会年会)

    Kawamura Atsushi, Matsuura Tomoaki, Kazuta Yasuaki, Aita Takuyo, Adachi Jiro, Yomo Tetsuya

    生物物理   48   S170 - S171   2008年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.48.S170_7

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  • 3P-281 再構成無細胞翻訳系のタンパク質合成活性の予測(生命の起源・進化,第46回日本生物物理学会年会)

    Kazuta Yasuaki, Matsuura Tomoaki, Aita Takuyo, Adachi Jiro, Yomo Tetsuya

    生物物理   48   S171   2008年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.48.S171_1

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  • 3P-275 細胞サイズリポソーム内における内封反応システムと脂質膜の相互作用の定量的解析(生命の起源・進化,第46回日本生物物理学会年会)

    Sunami Takeshi, Hosoda Kazufumi, Kita Hiroshi, Ichihashi Norikazu, Matsuura Tomoaki, Suzuki Hiroaki, Yomo Tetsuya

    生物物理   48   S170   2008年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.48.S170_2

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  • Kinetic analysis of the entire RNA amplification process by Q beta replicase 査読

    Kazufumi Hosoda, Tomoaki Matsuura, Hiroshi Kita, Norikazu Ichihashi, Koji Tsukada, Tetsuya Yomo

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   282 ( 21 )   15516 - 15527   2007年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1074/jbc.M700307200

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  • 3P271 リポソーム内自己複製系の構築(生命の起源・進化,ポスター発表,第45回日本生物物理学会年会)

    北 寛士, 角南 武志, 松浦 友亮, 細田 一史, 市橋 伯一, 塚田 幸治, 卜部 格, 四方 哲也

    生物物理   47   S270   2007年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.47.S270_4

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  • 3P274 原始的なDNA結合タンパク質の実験進化(蛋白質(蛋白質工学/進化工学),ポスター発表,第45回日本生物物理学会年会)

    石川 慶太郎, 松浦 友亮, 豊田 一志, 卜部 格, 四方 哲也

    生物物理   47   S271   2007年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.47.S271_3

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  • 1P236 タンパク質翻訳系のネットワークトポロジーとその進化(生命情報科学(機能ゲノミクス),ポスター発表,第45回日本生物物理学会年会)

    安達 仁朗, 小野 直亮, 数田 恭章, 松浦 友亮, 卜部 格, 森 浩禎, 四方 哲也

    生物物理   47   S82   2007年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.47.S82_3

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  • 1P235 タンパク質翻訳反応に影響する大腸菌ORF産物の網羅探索(生命情報科学(機能ゲノミクス),ポスター発表,第45回日本生物物理学会年会)

    数田 恭章, 安達 仁朗, 松浦 友亮, 卜部 格, 森 浩禎, 四方 哲也

    生物物理   47   S82   2007年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.47.S82_2

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  • 2P270 細胞サイズリポソームにおける内部区画を考慮した体積分布(生体膜・人工膜(構造・物性),ポスター発表,第45回日本生物物理学会年会)

    細田 一史, 角南 武志, 松浦 友亮, 北 寛士, 市橋 伯一, 塚田 幸治, 四方 哲也

    生物物理   47   S180   2007年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.47.S180_3

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  • Functional Q beta replicase genetically fusing essential subunits EF-Ts and EF-Tu with beta-subunit 査読

    Hiroshi Kita, Junghwa Cho, Tomoaki Matsuura, Tomoyuki Nakaishi, Ichiro Taniguchi, Takehiko Ichikawa, Yasuhumi Shima, Itaru Urabe, Tetsuya Yomo

    JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING   101 ( 5 )   421 - 426   2006年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1263/jbb.101.421

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  • 2P134 Nascent chain, RNA, and ribosome complexes generated by reconstituted in vitro translation system(32. Evolutionary molecular engineering,Poster Session,Abstract,Meeting Program of EABS & BSJ 2006)

    Yanagida Hayato, Matsuura Tomoaki, Ushioda Junya, Urabe Itaru, Yomo Tetsuya

    生物物理   46 ( 2 )   S329   2006年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.46.S329_2

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  • 2P438 Strategy to evaluate the effect of individual E. coli protein on the protein translation machinery(48. Bioinformatics, genomics and proteomics (II),Poster Session,Abstract,Meeting Program of EABS & BSJ 2006)

    Adachi Jiro, Kazuta Yasuaki, Matsuura Tomoaki, Urabe Itaru, Yomo Tetsuya

    生物物理   46 ( 2 )   S405   2006年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.46.S405_2

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  • 1P119 試験管内,翻訳-複製反応の速度論的研究(蛋白質 D) 機能(反応機構、生物活性など)))

    北 寛士, 細田 一史, 松浦 友亮, 塚田 幸治, ト部 格, 四方 哲也

    生物物理   45   S61   2005年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.45.S61_3

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  • 3PO77 リポソームを用いた遺伝子の区画化とFACSによる遺伝子選択(蛋白質 F) 蛋白質工学/進化工学))

    角南 武志, 佐藤 周知, 塚田 幸治, 松浦 友亮, ト部 格, 四方 哲也

    生物物理   45   S223   2005年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.45.S223_1

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  • 2P141 +1リボソームフレームシフトの速度論的解析(核酸 B) 相互作用・複合体))

    松浦 友亮, ト部 格, 四方 哲也

    生物物理   45   S155   2005年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.45.S155_1

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  • 1P126 Qβレプリカーゼの酵素学 : 鋳型RNAがQβレプリカーゼを罠に捕らえる(核酸結合蛋白質))

    細田 一史, 北 寛士, 松浦 友亮, 塚田 幸治, ト部 格, 四方 哲也

    生物物理   45   S63   2005年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.45.S63_2

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  • 3P080 GFPを指標にしたRNA複製酵素の進化分子工学(蛋白質 F) 蛋白質工学/進化工学))

    滝田 昌輝, 伊藤 洋一郎, 塚田 幸治, 松浦 友亮, ト部 格, 四方 哲也

    生物物理   45   S223   2005年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.45.S223_4

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  • 3P079 特定の高次構造を持たない蛋白質の機能進化(蛋白質 F) 蛋白質工学/進化工学))

    柳田 勇人, 松浦 友亮, 田村 厚夫, ト部 格, 四方 哲也

    生物物理   45   S223   2005年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.45.S223_3

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  • 3P078 DNA結合蛋白質Zif268の機能はドメイン置換に寛容である(蛋白質 F) 蛋白質工学/進化工学))

    延原 健二, 松浦 友亮, ト部 格, 四方 哲也

    生物物理   45   S223   2005年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.45.S223_2

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  • Evolutionary molecular engineering by random elongation mutagenesis. 査読

    Matsuura T, Yomo T, Urabe I

    Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)   182   221 - 230   2002年

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  • Evolutionary molecular engineering by random elongation mutagenesis 査読

    T Matsuura, K Miyai, S Trakulnaleamsai, T Yomo, Y Shima, S Miki, K Yamamoto, Urabe, I

    NATURE BIOTECHNOLOGY   17 ( 1 )   58 - 61   1999年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • 3PA134 DNAの分子当たりの熱分解率はDNA濃度に依存する

    忠垣 憲次郎, 平野 史子, 松浦 友亮, 四方 哲也, ト部 格

    生物物理   39   S182   1999年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.39.S182_2

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  • 3PD017 無細胞自己複製系の自己維持能に及ぼすDNA分子数の影響

    渋谷 典広, 山口 宗義, 松浦 友亮, 四方 哲也, ト部 格

    生物物理   39   S201   1999年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.39.S201_1

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  • Nonadditivity of mutational effects on the properties of catalase I and its application to efficient directed evolution 査読

    T Matsuura, T Yomo, S Trakulnaleamsai, Y Ohashi, K Yamamoto, Urabe, I

    PROTEIN ENGINEERING   11 ( 9 )   789 - 795   1998年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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MISC

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受賞

  • 第52回 日本生物工学会研究奨励賞（斎藤賞）

    2016年9月   日本生物工学会   「セルフリータンパク質合成系を用いた進化分子工学技術の開発」

    松浦 友亮

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  • 第4回 大阪大学総長奨励賞（研究部門）

    2015年7月  

    松浦 友亮

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  • 第3回 大阪大学総長奨励賞（研究部門）

    2014年7月  

    松浦 友亮

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  • 酵素工学研究会奨励賞

    2009年4月   日本酵素工学研究会   「無細胞翻訳系を利用したタンパク質の機能改変に関する研究」

    松浦 友亮

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 太陽系に広がる惑星環境における前生命化学進化と分子システム誕生の多様性の解明

    研究課題/領域番号：22K21344  2022年12月 - 2029年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  国際共同研究加速基金(国際先導研究)

    廣瀬 敬, 古澤 力, 市橋 伯一, 倉本 圭, 橘 省吾, 松浦 友亮, 井田 茂, 関根 康人, 臼井 寛裕, 杉田 精司, 玄田 英典

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    配分額：689000000円 （ 直接経費：530000000円 、 間接経費：159000000円 ）

    本研究の目的は、地球・火星・氷衛星の多様な表層環境の形成・進化に立脚し、その環境で生じうる有機化学進化と分子システムの形成を理解することである。本研究では、実験やモデルによる理論と、太陽系探査による実証の両輪で、この目的を達成する。
    「a-1 初期太陽系における物質移動」では、原始太陽系のダストや微惑星の移動に関するシミュレーションを用い、はやぶさ２などの小惑星探査の結果を踏まえた太陽系形成論の再構築を行う。特に、はやぶさ２試料の化学分析から、前太陽系の揮発物質が地球を含めた太陽系内側領域まで、小天体として運ばれたことを明らかにした。
    「a-2 初期大気・海洋の量と化学組成」では、高温高圧の原始地球内部を再現した室内実験とジャイアント・インパクトのシミュレーションを組み合わせ、地球や火星の形成終期におけるコア・マントル間の元素の分配と、その結果生じる初期大気・海洋の量と組成を明らかにする。特に、生命必須元素のリンがコアとマントルとの間の分配を明らかにし、現在の地球マントルのリン量を説明した。
    「b-1 惑星環境と有機化学進化の相関関係」では、形成した惑星環境が進化する中で生じる有機化学進化について調べる。特に、二酸化炭素が凝結する低温の外側太陽系の氷天体では、二酸化炭素によって岩石中のリン酸塩鉱物が溶解し、リンに富んだ海洋が普遍的に出現することを明らかにした。
    「b-2 進化可能な分子システムの普遍的特性と誕生の理解」では、合成生物学に基づく室内実験および複雑系理論モデルを用いて、機能をもった分子群が一つのコンパートメントを形成するための環境の特定と、そのようなコンパートメントが周辺環境に対応して進化するダイナミクスの解明を行う。特に、生命進化におけるヒエラルキーの成長と細胞分化を数理的に表現するモデルを構築し、多細胞化を促す駆動力を数理的に明らかにした。

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  • 天然で起こりえない進化を実現する無細胞分子システムのボトムアップ構築

    研究課題/領域番号：21H05228  2021年9月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    松浦 友亮, 木賀 大介, 三浦 夏子

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    配分額：226200000円 （ 直接経費：174000000円 、 間接経費：52200000円 ）

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  • 生物を陵駕する無細胞分子システムのボトムアップ構築学

    研究課題/領域番号：21A205  2021年9月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    松浦 友亮

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  • 超越分子システム領域の総括班

    研究課題/領域番号：21H05225  2021年9月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    松浦 友亮

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    配分額：25220000円 （ 直接経費：19400000円 、 間接経費：5820000円 ）

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  • 計算科学と実験の融合によるベータバレル型膜中会合タンパク質の分子デザイン

    研究課題/領域番号：19KK0178  2019年10月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))  国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

    田中 良和, 山下 恵太郎, 松浦 友亮

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    配分額：18460000円 （ 直接経費：14200000円 、 間接経費：4260000円 ）

    膜孔形成毒素は標的細胞の細胞膜に膜孔を形成する．膜孔は原子レベルで正確なナノメートルオーダーの孔（ナノポア）であり、これを利用した分子センサーが開発されている。更なる分子センサーの開発のために、目的に応じたサイズ・形状のナノポアを自在に作成できる技術が必要となる。本研究では、実験と計算科学を併用して膜孔のデザインを実現し、任意の分子特性のナノポアを作り出すことを目指す。本研究では黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素に着目して分子デザインを実施する。黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素は、2種類に分類される。1つはホモ7量体の膜孔を形成するアルファヘモリジン、もう一方は、2種類の異なるポリペプチド（LukF、Hlg2）が4分子ずつ会合してヘテロ8量体の膜孔を形成するガンマヘモリジンである。本研究では、アルファヘモリジンとガンマヘモリジンのドメインを融合させたキメラタンパク質を作製し、その分子特性を評価した。これまでに、10種類以上のキメラタンパク質をデザインし、その発現系を構築した。その結果、多くの変異体が不溶性タンパク質として発現されたため、2019年度は、これらのタンパク質の巻き戻し系を構築した。まず、野生型のLukF、Hlg2を用いて、尿素による変性条件下でのNiアフィニティークロマトグラフィーにより、発現タンパク質を精製し、それを希釈法と段階的透析法にて巻き戻した。いずれの方法でも活性を有する分子を得ることができたが、希釈法の方が活性はたかかった。さらに、構築された巻き戻しの方法を用いて各種変異体を調製し、その活性を評価した。その結果、いくつかの変異体にて活性が確認され、キメラ化した膜孔形成毒素も活性を発現できることがあきらかになった。

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  • 計算機デザインと進化分子工学による新規人工膜タンパク質の創生

    研究課題/領域番号：17H00888  2017年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(A)  基盤研究(A)

    松浦 友亮, 大崎 寿久, 藤井 聡志

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    配分額：43160000円 （ 直接経費：33200000円 、 間接経費：9960000円 ）

    本研究では、機能性人工膜タンパク質を計算機による合理的デザインと進化分子工学を組み合わせて創り出すことを目指す。機能を持つ人工膜タンパク質の創生が可能となれば、膜タンパク質の設計原理が明らかになるだけでなく、医療や産業界で様々な分野で利用可能な人工分子を創り出せる可能性がある。
    米国の研究協力者らは近年、安定なヘリックスバンドル構造を自在にデザインできる理論を開発した（Huang et al., Science, 2014）。彼らは、この論理を拡張し脂質二重膜に組み込まれるようにヘリックスバンドル構造をデザインしなおした（Lu et al., Science, 2018）。次に、サイズの異なるポアを持つ人工膜タンパク質をデザインした。
    我々は、現在までに、人工膜タンパク質の一つである7h2L及びそれの変異体の機能を我々の独自技術であるリポソームディスプレイ法を用いて計測し、ポアの存在を確認した。本タンパク質は7量体を形成するようにデザインされている。リポソームディスプレイ法とは、細胞サイズの人工脂質二重膜小胞内にセルフリータンパク質合成系を封入し、内部で膜タンパク質を合成する方法である。
    本年度は、7h2Lとその変異体であるC7_s2の機能向上を進化分子工学的手法と合わせて合理的設計で行うことを目指し、脂質・水相界面に存在する残基に変異を導入することで高機能変異体を取得することに成功した。これに加えてC6、C8と名付けられたそれぞれ6量体、8量体を形成する人工膜タンパク質の機能解析を行った。セルフリータンパク質合成系で合成した人工タンパク質の機能アッセイ系及び、構造特性を調べる手法を確立し、その結果、構造から予測される機能が計測できた。

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  • リポソーム内膜タンパク質発現系の発現ダイナミクス制御技術の確立と応用

    研究課題/領域番号：16H00767  2016年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    松浦 友亮

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    配分額：6370000円 （ 直接経費：4900000円 、 間接経費：1470000円 ）

    我々は、細胞サイズのリポソーム内で再構成型無細胞翻訳系PURE systemを用いて膜タンパク質を合成する技術を確立してきた。リポソームディスプレイ法と名付けたこの技術は、膜タンパク質の進化分子工学だけでなく、細胞環境に近い反応場での膜タンパク質の機能解析を可能とする。
    生体膜上での高次の生命現象の多くは、発現のダイナミクスが制御された複数種の膜タンパク質が協同的に働くことで進行する。現行のリポソームディスプレイ法は、複数種の膜タンパク質を発現させることは可能だが、各タンパク質の発現のタイミングを制御できない。そこで本研究では、光によって異性化するアゾベンゼン2,6-dimethylazobenzene-4’-carboxylic acid (DM-Azo)と2,6-dimethyl-4-(methylthio)azobenzene-4′-carobxylic acid (S-DM-Azo)を導入したオリゴDNAを用いる事でリポソーム内膜タンパク質合成反応のダイナミクスを制御する技術の確立とその応用を目指した。
    まず、緑色蛍光タンパク質（GFP）をモデルタンパク質として用い、その発現の光制御技術の確立を行った。オリゴDNA配列をGFP遺伝子の開始コドン付近に会合し、リボソームによる翻訳反応を阻害するようデザインした。その結果、DM-Azoを用いたオリゴDNAのほうがS-DM-Azoよりも合成反応を効率的に停止させる事、オリゴへの適切なDM-Azo挿入位置を明らかにした。次に、上記の情報を用いて膜タンパク質の膜透過装置Secトランスロコンとモデル膜タンパク質である大腸菌由来多剤排出トランスポーターEmrEの発現の制御を試みた。SecトランスロコンとEmrEを両方同時に合成し、光照射によりSecトランスロコンの翻訳のみを停止させる事に成功した。リポソーム内で、この反応を実施する事により、Secトランスロコンの存在下に於いてEmrEを合成すること、すなわち細胞模擬環境が実現可能となる。

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  • In vitro膜タンパク質阻害ペプチド創生技術の開発と応用

    研究課題/領域番号：15K12756  2015年4月 - 2017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  挑戦的萌芽研究

    松浦 友亮

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    配分額：3640000円 （ 直接経費：2800000円 、 間接経費：840000円 ）

    本研究では、in vitroで膜タンパク質の機能を阻害するペプチドをスクリーニング可能な技術を確立し、これを大腸菌由来の多剤排出トランスポーターEmrEの輸送活性阻害ペプチドのスクリーニングに適用する事を目指した。まず、高品質な10アミノ酸からなるランダムペプチドライブラリーを構築した。次に、EmrEを阻害するペプチド配列をin vitroでスクリーニングできる技術を確立した。これらを組み合わせて、10^7種類以上のペプチドライブラリーから阻害ペプチドをスクリーニングする技術の確立に成功した。

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  • リポソームから毛を生やす

    研究課題/領域番号：26630426  2014年4月 - 2017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  挑戦的萌芽研究

    堀 克敏, 松浦 友亮

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

    本研究の目的は、Acinetobacter sp. Tol 5細胞上の接着性ナノファイバータンパク質AtaAをリポソーム内部で合成し、表面に生やすことである。我々は、AtaAの基本構造を損なわずに正しくフォールディングされる縮小版ataAの遺伝子を作成し、無細胞タンパク質合成系でのポリペプチド鎖の合成を確認した。次に、縮小ataA遺伝子を細胞サイズのジャイアント・シングルラメラ・リポソーム内部で発現させ、縮小版AtaAタンパク質の合成とリポソーム表層提示を試みた。フローサイトメトリ－により、抗体蛍光標識した縮小版AtaAが極微量提示されている可能性が示されたが、確実と言えるレベルではなかった。

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  • リポソーム内膜タンパク質合成系を用いた細胞膜動態の再構成

    研究課題/領域番号：26102528  2014年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    松浦 友亮

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    配分額：5980000円 （ 直接経費：4600000円 、 間接経費：1380000円 ）

    本研究では、無細胞翻訳系を用いて細胞サイズ（1-5 マイクロメートル）のリポソーム内外でヒトのミトコンドリア由来膜タンパク質Letm1を合成し、Letm1の機能発現のダイナミクスを調べることを目的とした。
    これまでにリポソーム内部でLetm1を合成した際、C末端に蛍光タンパク質mCherryを融合させた遺伝子を用いることで、Letm1の膜への局在を確認した。加えて、リポソームサイズの変化がリポソームの脂質組成に依存することもわかった。
    Letm1はプロトンと共役してCa2+イオンを輸送するカルシウムチャネルである。そこで、Ca2+イオンの輸送活性を検出する実験系を構築し、リポソームの脂質組成とCa2+輸送活性の関係性を明らかにした。Ca2+イオンを検出するためには、複数の蛍光インジケータを検討し、Fluo4を用いた場合に最も強いシグナルが観測されたためこれを選択した。次に、ミトコンドリア内膜を構成する主要な4種類の脂質、ホスファチジルコリン(PC)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、カルジオリピン(CL)、ホスファチジルイノトール(PI)を混ぜて作製したリポソーム内でLetm1を合成した。その結果、Letm1のリポソーム膜へ局在及びCa2+の輸送活性が確認された。このように活性型のLetm1を合成可能な実験条件を明らかにした。次に、Letm1が機能を発現するメカニズムの詳細を明らかにするために、Ca2+の輸送活性の脂質依存性を調べた。その結果、PC, PE, CL, PIの全てが存在するときにのみ活性が見られた。この結果は、Letm1の機能発現するためには脂質分子が重要な役割を果たしており、またこれらの脂質が協同的に働いていることを示している。

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  • 無細胞翻訳系を用いた膜タンパク質進化分子工学的手法の開発と応用

    研究課題/領域番号：25282239  2013年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    松浦 友亮

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    配分額：18850000円 （ 直接経費：14500000円 、 間接経費：4350000円 ）

    本研究では、in vitroで膜タンパク質をスクリーニング可能な技術であるリポソームディスプレイ法を確立し、これを利用した膜タンパク質の機能進化を行うことを目的とした。大腸菌由来の多剤排出トランスポーターEmrEをモデル膜タンパク質として用い、これの２つの機能である輸送活性と膜挿入活性を指標に機能進化が行える技術を確立した。次にランダム変異を導入した遺伝子ライブラリーから野生型EmrEよりも基質輸送活性の高い遺伝子プールを取得した。また、リポソームディスプレイ法に膜タンパク質輸送装置であるトランスロコンを導入することで、ディスプレイ可能な膜タンパク質のレパートリーの拡張に成功した。

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  • 人工細胞を用いた反応場サイズと内部反応の関係性の解明

    研究課題/領域番号：23700361  2011年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    松浦 友亮

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    配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）

    細胞のサイズは内部の反応にどのような影響を与えているのだろうか?本研究では、既知分子のみを用いて、大きさの異なる微小反応場にタンパク質合成反応を内包した、「人工細胞」を再構成した。次に、これを用いて内部のタンパク質合成反応に反応場サイズが与える影響を調べた。その結果、反応場が小さいほど早く進行する反応の存在を見出し、そのメカニズムを明らかにした。反応場が小さいことが有利に働く一例を実験的に示すことに成功した。

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  • リポソーム内における生化学反応の検出及びその解析

    研究課題/領域番号：19021029  2007年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特定領域研究  特定領域研究

    松浦 友亮

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    配分額：900000円 （ 直接経費：900000円 ）

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  • （１）分子進化工学的手法の開発・改良 （２）蛋白質の人工進化 （３）蛋白質翻訳機構の解明

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    資金種別：競争的資金

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