環境資源科学研究センター バイオ高分子研究チーム
チームディレクター 沼田 圭司(Ph.D.)
研究概要

酵素、光合成細菌および植物を用いて、バイオマスからバイオポリマーを効率良く生産するシステムを開発します。酵素やオルガネラを合目的に高性能化することにより、高効率かつ合理的にバイオマスを資源化する反応システムの構築を目指します。また、高分子科学に基づき材料設計することで、構造材料もしくは機能材料として利用可能な新規バイオ高分子(構造タンパク質、ポリペプチドなど)を創出します。
研究主分野
- 工学
研究関連分野
- 化学
- 総合生物
- 農学
- 高分子科学
- 生体関連化学
- 植物バイオテクノロジー
キーワード
- ポリペプチド
- 構造タンパク質
- 化学酵素重合
- 海洋性光合成細菌
- オルガネラ工学
主要論文
- 1.
Keiji Numata, David L. Kaplan.:
"Silk Proteins: Designs from nature with multipurpose utility and infinite future possibilities."
Advanced Materials, Article number 2411256 (2024) - 2.
Ali D. Malay, Nur Alia Oktaviani, Jianming Chen, Keiji Numata.:
"Spider silk: Rapid, bottom-up self-assembly of MaSp1 into hierarchically structured fibers through biomimetic processing."
Advanced Functional Materials, Article number 2408175 (2024) - 3.
Chonprakun Thagun, Masaki Odahara, Yutaka Kodama, Keiji Numata.:
"Identification of a highly efficient chloroplast-targeting peptide for plastid engineering."
Plos Biology, 22(9): e3002785 (2024) - 4.
Kousuke Tsuchiya, Kayo Terada, Taichi Kurita, Takumi Watanabe, Alexandros Lamprou, Keiji Numata.:
"Regiocontrol of the Bulk Polymerization of Lysine Ethyl Ester by the Selection of Suitable Immobilized Enzyme Catalysts."
Biomacromolecules, 25, 8, 5110–5120 (2024) - 5.
Shamitha Rao Morey-Yagi, Yu Kinoshita#, Ko Motoki, Yu Iwahashi, Dao Duy Hanh, Shota Kato, Ryohei Nakano, Kumiko Ochiai, Masaru Kobayashi, Tetsuya Nakazaki, Keiji Numata.:
"Utilization of lysed and dried bacterial biomass from the marine purple photosynthetic bacterium Rhodovulum sulfidophilum as a sustainable nitrogen fertilizer for plant production."
npj Sustainable Agriculture, 2, Article number: 10 (2024) - 6.
Jianming Chen, Arata Tsuchida, Ali D. Malay, Kousuke Tsuchiya, Hiroyasu Masunaga, Yui Tsuji, Mako Kuzumoto, Kenji Urayama, Hirofumi Shintaku, Keiji Numata.:
"Replicating shear-mediated self-assembly of spider silk through microfluidics."
Nature Communications, 15, Article number: 527 (2024) - 7.
Naoto Yoshinaga, Takaaki Miyamoto, Masaki Odahara, Seia Nara, Kiminori Toyooka, Noriko Takeda, Haruna Nishimura, Feng Ling, Masayuki Su’etsugu, Minoru Yoshida, Keiji Numata.:
"Design of an artificial peptide inspired by transmembrane mitochondrial protein for escorting exogenous DNA into the mitochondria to restore their functions by simultaneous multiple gene expression."
Advanced Functional Materials, 2306070 (2023) - 8.
Kazuharu Arakawa, Nobuaki Kono, Ali D. Malay, Ayaka Tateishi, Nao Ifuku, Hiroyasu Masunaga, Ryota Sato, Kousuke Tsuchiya, Rintaro Ohtoshi, Daniel Pedrazzoli, Asaka Shinohara, Yusuke Ito, Hiroyuki Nakamura, Akio Tanikawa, Yuya Suzuki, Takeaki Ichikawa, Shohei Fujita, Masayuki Fujiwara, Masaru Tomita, Sean J. Blamires, Jo-Ann Chuah, Hamish Craig, Choon Pin Foong, Gabriele Greco, Juan Guan, Chris Holland, David L. Kaplan, Kumar Sudesh, Biman B. Mandal, Y. Norma-Rashid, Nur Alia Oktaviani, Rucsanda C. Preda, Nicola M. Pugno, Rangam Rajkhowa, Xiaoqin Wang, Kenjiro Yazawa, Zhaozhu Zheng, Keiji Numata.:
"1000 spider silkomes: Linking sequences to silk physical properties."
Science Advances. 8, eabo6043 (2022) - 9.
Simon Sau Yin Law, Geoffrey Liou, Yukiko Nagai, Joan Gimenez Dejoz, Ayaka Tateishi, Kousuke Tsuchiya, Yutaka Kodama, Tsuyohiko Fujigaya, Keiji Numata.:
"Polymer-coated carbon nanotube hybrids with functional peptides for gene delivery into plant mitochondria."
Nature Communications, 13, Article number: 2417 (2022) - 10.
Takaaki Miyamoto, Kousuke Tsuchiya,Kiminori Toyooka,Yumi Goto,Ayaka Tateishi,Keiji Numata.:
"Relaxation of the Plant Cell Wall Barrier via Zwitterionic Liquid Pretreatment for Micelle-Complex-Mediated DNA Delivery to Specific Plant Organelles."
Angewandte Chemie International Edition, 61, e202204234 (2022)
研究成果(プレスリリース)
2024年8月28日
クモ糸形成の秘密を解き明かす2024年8月5日
植物の水輸送能力はタンパク質修飾が決める2024年6月11日
光合成細菌を窒素肥料に2024年3月22日
褐藻への核酸送達技術の確立2024年1月31日
マイクロ流路を利用したクモ糸形成プロセスの再現2023年11月1日
新規ミトコンドリア膜貫通ペプチドによる遺伝子送達2023年6月8日
血液の分解産物ビリルビンが植物で作られることを発見2022年10月18日
一つの植物細胞を丸ごと3次元で再現2022年10月13日
クモ糸の構造と力学物性をデータベース化2022年9月30日
細胞小器官を接着する新技術「オルガネラグルー」を開発2022年5月16日
カーボンナノチューブで植物に遺伝子を送り込む2022年2月23日
スプレーで植物を改変2022年1月6日
植物で新奇な細胞内取り込み機構を誘起するペプチド2021年7月28日
人工クモ糸の物性を劇的に改善する新物質を発見2021年6月8日
ナノカプセルを利用した植物ゲノム編集2020年11月5日
クモ糸の階層構造を初めて再現2020年8月20日
細胞内への取り込み経路を観る2020年7月8日
光合成細菌がクモ糸を作る2020年3月10日
湿度と伸長速度によって変化するクモ糸の構造を解明2019年10月23日
ペプチドによる色素体の改変2019年7月31日
クモ糸の紡糸過程におけるイオンの効果を解明2019年4月25日
機能性ペプチドによる巨大DNAの細胞内導入2019年3月11日
シルクを接着剤にする2019年1月22日
ペプチドによる遺伝子送達には植物の構造的脆弱性が重要2018年7月20日
多様な植物に侵入するペプチドの探索2018年5月29日
クモ糸が形成される初期機構を解明2018年2月26日
ペプチドでシルク素材を高強度化2017年1月19日
化学的手法でクモの糸を創る2016年9月1日
生体親和性の高いバイオプラスチック2016年8月18日
高分子量バイオプラスチックを生産する海洋性の光合成細菌2016年6月9日
シルクの材料特性とアミノ酸配列の相関を解明2016年2月4日
シルク材料での水の影響を解明2015年1月15日
植物ミトコンドリアへ選択的に遺伝子導入する手法を開発2014年3月29日
リグニン構成成分を原料としたバイオプラスチックの微生物生産
刊行物
関連リンク
- バイオ高分子研究チーム|環境資源科学研究センター
- Numata Laboratory バイオ高分子研究チーム
- 2021年4月12日クローズアップ科学道 「クモ糸の構造を再現、人工合成の糸口に」
メンバーリスト
主宰者
- 沼田 圭司
- チームディレクター
メンバー
- MALAY Ali Andres Defrance
- 上級研究員
- LAW Simon Sau Yin
- 特別研究員
- 吉永 直人
- 基礎科学特別研究員
- JURCZAK Przemyslaw Michal
- 特別研究員
- 堀井 陽子
- テクニカルスタッフⅠ
- 立石 綾香
- テクニカルスタッフⅠ
採用情報
募集職種 | 応募締切 |
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