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西田 敬二先端バイオ工学研究センター教授
研究者基本情報
■ 学位■ 研究ニュース
- 2022年08月08日, 最高精度かつ最小サイズの塩基編集技術の実現
- 2020年12月01日, トマトの複数遺伝子の同時ゲノム編集に成功 〜ゲノム編集技術Target-AIDによる効率的品種改良〜
- 2020年06月02日, 狙ったDNA配列にC→TとA→Gの同時塩基置換を誘導する新ゲノム編集技術
- 2019年10月04日, 西田敬二教授が第43回井植文化賞を受賞しました
- 2017年11月30日, 西田敬二教授が「科学技術への顕著な貢献2017(ナイスステップな研究者)」に選定されました
- 2017年09月22日, 西田 敬二(NISHIDA Keiji)――「研究と起業の両面で世の中の役に立つ!」ゲノム編集の最前線を切り開く
- 2017年03月28日, DNAを切らずに書き換える新たなゲノム編集技術を作物に応用
- 2016年08月05日, DNAを切らずに書き換える新たなゲノム編集技術「Target-AID」の開発に成功
研究活動情報
■ 受賞- 2019年 神戸大学, 第11回学長表彰(財務貢献者)
- 2019年 井植記念会, 第43回井植文化賞(科学技術部門)
- 2018年 神戸大学, 第10回学長表彰(財務貢献者)
- 2017年 神戸大学, 第9回学長表彰(財務貢献者)
- 2017年 科学技術・学術政策研究所, 科学技術への顕著な貢献 2017, DNA 塩基書き換えによる切らないゲノム編集(Target-AID)
- 2016年 International Botanical Congress, Excellent Scholar Award
- 2007年 日本植物学会, 若手奨励賞
- 2005年 日本植物形態学会, 奨励賞
- Abstract Lactobacilli play essential roles in the food industry and have a significant potential as probiotics and therapeutic agents. Genomic and genetic information has increasingly accumulated and been linked to their various functions, to which transgenic approaches are being performed to verify crucial genes. In order to reasonably develop more useful strains, beneficial traits need to be introduced into any given strains and enhanced or combined based on such genotype characterization. However, for practical use as probiotics or foods, organisms with transgene are hardly acceptable. Here, we have introduced the base editing Target-AID system specifically for Lactobacilli, enabling precise installation of point mutations without donor DNA and at multiple genomic loci simultaneously. Lactiplantibacillus plantarum has been successfully engineered to reduce production of imidazole propionate, which has been reported to be associated with type 2 diabetes by impairing glucose tolerance and insulin signaling. Additionally, this system enabled transient knock-out of an essential gene, such as one involved in cell division, resulting in severe filamentous cell phenotype. This demonstrates Target-AID is a promising genetic tool for Lactobacilli and can accelerate both applied and fundamental research. Key points • Efficient and multiplexable cytosine base editing established in Lactobacilli. • Edited Lactobacillus reducing imidazole propionate associated with the risk of type 2 diabetes. • Transient knock-out and dissection of an essential gene function.Springer Science and Business Media LLC, 2025年04月, Applied Microbiology and Biotechnology, 109(1) (1)研究論文(学術雑誌)
- Springer US, 2025年03月, Springer Protocols Handbooks, 1 - 18論文集(書籍)内論文
- We identified LsMybW as the allele responsible for the shift in color from black to white seeds in wild ancestors of lettuce to modern cultivars. Successfully selected white seeds are a key agronomic trait for lettuce cultivation and breeding; however, the mechanism underlying the shift from black-in its wild ancestor-to white seeds remains uncertain. We aimed to identify the gene/s responsible for white seed trait in lettuce. White seeds accumulated less proanthocyanidins than black seeds, similar to the phenotype observed in Arabidopsis TT2 mutants. Genetic mapping of a candidate gene was performed with double-digest RAD sequencing using an F2 population derived from a cross between "ShinanoPower" (white) and "Escort" (black). The white seed trait was controlled by a single recessive locus (48.055-50.197 Mbp) in linkage group 7. Using five PCR-based markers and numerous cultivars, eight candidate genes were mapped in the locus. Only the LG7_v8_49.251Mbp_HinfI marker, employing a single-nucleotide mutation in the stop codon of Lsat_1_v5_gn_7_35020.1, was completely linked to seed color phenotype. In addition, the coding region sequences for other candidate genes were identical in the resequence analysis of "ShinanoPower" and "Escort." Therefore, we proposed Lsat_1_v5_gn_7_35020.1 as the candidate gene and designated it as LsMybW (Lactuca sativa Myb White seeds), an ortholog encoding the R2R3-MYB transcription factor in Arabidopsis. When we validated the role of LsMybW through genome editing, LsMybW knockout mutants harboring an early termination codon showed a change in seed color from black to white. Therefore, LsMybW was the allele responsible for the shift in seed color. The development of a robust marker for marker-assisted selection and identification of the gene responsible for white seeds have implications for future breeding technology and physiological analysis.2024年01月, Plant cell reports, 43(2) (2), 35 - 35, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Clonal heterogeneity underlies diverse biological processes, including cancer progression, cell differentiation, and microbial evolution. Cell tagging strategies with DNA barcodes have recently enabled analysis of clone size dynamics and clone-restricted transcriptomic landscapes of heterogeneous populations. However, isolating a target clone that displays a specific phenotype from a complex population remains challenging. Here, we present a new multi-kingdom genetic barcoding system, CloneSelect, in which a target cell clone can be triggered to express a reporter gene for isolation through barcode-specific CRISPR base editing. In CloneSelect, cells are first barcoded and propagated so their subpopulation can be subjected to a given experiment. A clone that shows a phenotype or genotype of interest at a given time can then be isolated from the initial or subsequent cell pools stored throughout the experimental timecourse. This novel CRISPR-barcode genetics platform provides many new ways of analyzing and manipulating mammalian, yeast, and bacterial systems. Teaser A multi-kingdom CRISPR-activatable barcoding system enables the precise isolation of target barcode-labeled clones from a complex cell population.Cold Spring Harbor Laboratory, 2023年01月
- Target activation-induced cytidine deaminase (Target-AID), a novel CRISPR/Cas9-based genome-editing tool, confers the base-editing capability on the Cas9 genome-editing system. It involves the fusion of cytidine deaminase (CDA), which catalyzes cytidine (C) to uridine (U) substitutions, to the mutated nickase-type nCas9 or deactivated-type dCas9. To confirm and extend the applicability of the Target-AID genome-editing system in tomatoes (Solanum lycopersicum L.), we transformed the model tomato cultivar "Micro-Tom" and commercial tomato cultivars using this system by targeting SlDELLA, which encodes a negative regulator of the plant phytohormone gibberellic acid (GA) signaling pathway. We confirmed that the nucleotide substitutions were induced by the Target-AID system, and we isolated mutants showing high GA sensitivity in both "Micro-Tom" and the commercial cultivars. Moreover, by successfully applying this system to ETHYLENE RECEPTOR 1 (SlETR1) with single sgRNA targeting, double sgRNA targeting, as well as dual-targeting of both SlETR1 and SlETR2 with a single sgRNA, we demonstrated that the Target-AID genome-editing system is a promising tool for molecular breeding in tomato crops. This study highlights an important aspect of the scientific and agricultural potential of the combinatorial use of the Target-AID and other base-editing systems.2022年01月, Horticulture research, 9, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Our previous study demonstrated that Target-AID which is the modified CRISPR/Cas9 system enabling base-editing is an efficient tool for targeting multiple genes. Three genes, SlDDB1, SlDET1, and SlCYC-B, responsible for carotenoid accumulation were targeted, and allelic variations were previously obtained by Target-AID. In this research, we characterized the effect of new alleles on plant growth and fruit development, as well as carotenoid accumulation, individually in segregating backcross populations or combined in null self-segregant lines. Only lines carrying homozygous substitutions in the three targeted genes and the segregating backcross population of individual mutations were characterized, resulting in the isolation of two allelic versions for SlDDB1, one associated with SlDET1 and the last one with SlCYC-B. All edited lines showed variations in carotenoid accumulation, with an additive effect for each single mutation. These results suggest that Target-AID base-editing technology is an effective tool for creating new allelic variations in target genes to improve carotenoid accumulation in tomato.2022年, Frontiers in plant science, 13, 848560 - 848560, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2021年12月, Scientific Reports, 11(1) (1), 21534 - 21534, 英語, 国際誌
Abstract Sugar content is one of the most important quality traits of tomato. Cell wall invertase promotes sucrose unloading in the fruit by maintaining a gradient of sucrose concentration between source leaves and fruits, while invertase inhibitor (INVINH) regulates this process. In this study, knock-out of cell wallINVINH in tomato (SlINVINH1 ) was performed by genome editing using, CRISPR/Cas9 and Target-AID technologies. Most of the genome-edited lines set higher soluble solid content (SSC) fruit than the original cultivar ‘Suzukoma’, while fruit weight was different among the genome-edited lines. From these genome-edited lines, three lines (193–3, 199–2, and 247–2), whose SSC was significantly higher than ‘Suzukoma’ and fruit weight were almost the same as the original cultivar, were selected. The fruit weight and overall plant growth of the two lines were comparable to those of the original cultivar. In contrast, the fructose and glucose contents in the mature fruits of the two lines were significantly higher than those of the original cultivar. The mature fruits of genome edited line 193–3 showed the highest sugar content, and the fructose and glucose contents were 29% and 36% higher than that of the original cultivar, respectively. Whole genome sequence data showed no off-target mutations in the genome-edited lines. Non-target metabolome analysis of mature fruits revealed that fructose was the highest loading factor in principal component analysis (PCA) between the genome-edited line and the original cultivar, and no unexpected metabolites appeared in the genome-edited line. In this study, we succeeded in producing tomato lines with high sugar content without a decrease in fruit weight and deterioration of plant growth by knock-out ofSlINVINH1 using genome editing technology. This study showed that functional disruption ofSlINVINH1 is an effective approach to produce tomato cultivars with high sugar content.研究論文(学術雑誌) - 2021年08月, The CRISPR journal, 4(4) (4), 462 - 463, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Abstract Structure-based rational engineering of the cytosine base editing system Target-AID was performed to minimize its off-target effect and molecular size. By intensive and careful truncation, DNA-binding domain of its deaminase PmCDA1 was eliminated and additional mutations were introduced to restore enzyme function. The resulting tCDA1EQ was effective in N-terminal fusion (AID-2S) or inlaid architecture (AID-3S) with Cas9, showing minimized gRNA-independent off-targets, as assessed in yeast and human cells. Combining with the smaller Cas9 ortholog system, the smallest cytosine base editing system was created that is within the size limit of AAV vector.Research Square Platform LLC, 2021年04月, Nature communications, 13(1) (1), 4531 - 4531, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- KEY MESSAGE: Base editing in tomatoes was achieved by transient expression. The Solanaceae plants, particularly the tomato (Solanum lycopersicum), is of huge economic value worldwide. The tomato is a unique model plant for studying the functions of genes related to fruit ripening. Deeper understanding of tomatoes is of great importance for both plant research and the economy. Genome editing technology, such as CRISPR/Cas9, has been used for functional genetic research. However, some challenges, such as low transformation efficiency, remain with this technology. Moreover, the foreign Cas9 and gRNA expression cassettes must be removed to obtain null-segregants In this study, we used a high-level transient expression system to improve the base editing technology. A high-level transient expression system has been established previously using geminiviral replication and a double terminator. The pBYR2HS vector was used for this transient expression system. nCas9-CDA and sgRNA-SlHWS were introduced into this vector, and the protein and RNA were then transiently expressed in tomato tissues by agroinfiltration. The homozygous mutant produced by base editing was obtained in the next generation with an efficiency of about 18%. nCas9-free next-generation plants were 71%. All the homozygous base-edited plants in next generation are nCas9-free. These findings show that the high-level transient expression system is useful for base editing in tomatoes.Springer Science and Business Media LLC, 2021年04月, Plant Cell Reports, 40(4) (4), 667 - 676, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- In metabolic engineering, genome editing tools make it much easier to discover and evaluate relevant genes and pathways and construct strains. Clustered regularly interspaced palindromic repeats (CRISPR)-associated (Cas) systems now have become the first choice for genome engineering in many organisms includingindustrially relevant ones. Targeted DNA cleavage by CRISPR-Cas provides variousgenome engineering modes such as indels, replacements, large deletions, knock-in and chromosomal rearrangements, while host-dependent differences in repair pathways need to be considered. The versatility of the CRISPR system has given rise to derivative technologies that complement nuclease-based editing, which causes cytotoxicity especially in microorganisms. Deaminase-mediated base editing installs targeted point mutations with much less toxicity. CRISPRi and CRISPRa can temporarily control gene expression without changing the genomic sequence. Multiplex, combinatorial and large scale editing are made possible by streamlined design and construction of gRNA libraries to further accelerates comprehensive discovery, evaluation and building of metabolic pathways. This review summarizes the technical basis and recent advances in CRISPR-related genome editing tools applied for metabolic engineering purposes, with representative examples of industrially relevant eukaryotic and prokaryotic organisms.Elsevier BV, 2021年01月, Metabolic Engineering, 63, 141 - 147, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2020年12月, Scientific Reports, 10(1) (1), 20471 - 20471, 英語, 国際誌
Abstract The use of Target activation-induced cytidine deaminase (Target-AID) base-editing technology with the CRISPR-Cas 9 system fused with activation-induced cytidine deaminase (AID) resulted in the substitution of a cytidine with a thymine. In previous experiments focusing on a single target gene, this system has been reported to work in several plant species, including tomato (Solanum lycopersicum L.). In this research, we used Target-AID technology to target multiple genes related to carotenoid accumulation in tomato. We selected 3 genes,SlDDB1 ,SlDET1 andSlCYC-B, for their roles in carotenoid accumulation. Among 12 edited T0 lines, we obtained 10 independent T0 lines carrying nucleotide substitutions in the three targeted genes, with several allelic versions for each targeted gene. The two edited lines showed significant differences in carotenoid accumulation. These results demonstrate that Target-AID technology is a highly efficient tool for targeting multiple genes with several allelic versions.研究論文(学術雑誌) - Fruit set is the process whereby ovaries develop into fruits after pollination and fertilization. The process is induced by the phytohormone gibberellin (GA) in tomatoes, as determined by the constitutive GA response mutant procera However, the role of GA on the metabolic behavior in fruit-setting ovaries remains largely unknown. This study explored the biochemical mechanisms of fruit set using a network analysis of integrated transcriptome, proteome, metabolome, and enzyme activity data. Our results revealed that fruit set involves the activation of central carbon metabolism, with increased hexoses, hexose phosphates, and downstream metabolites, including intermediates and derivatives of glycolysis, the tricarboxylic acid cycle, and associated organic and amino acids. The network analysis also identified the transcriptional hub gene SlHB15A, that coordinated metabolic activation. Furthermore, a kinetic model of sucrose metabolism predicted that the sucrose cycle had high activity levels in unpollinated ovaries, whereas it was shut down when sugars rapidly accumulated in vacuoles in fruit-setting ovaries, in a time-dependent manner via tonoplastic sugar carriers. Moreover, fruit set at least partly required the activity of fructokinase, which may pull fructose out of the vacuole, and this could feed the downstream pathways. Collectively, our results indicate that GA cascades enhance sink capacities, by up-regulating central metabolic enzyme capacities at both transcriptional and posttranscriptional levels. This leads to increased sucrose uptake and carbon fluxes for the production of the constituents of biomass and energy that are essential for rapid ovary growth during the initiation of fruit set.2020年09月, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117(38) (38), 23970 - 23981, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- When cultivated rice seed fall into fields, they may overwinter and spontaneously germinate the next spring. Such germinated plants are termed "volunteer rice." Volunteer grains originating from feed rice varieties may differ in certain traits, such as quality and taste, as compared with those of rice cultivated for human consumption, which may reduce the overall quality of the final harvested grain. Many rice varieties show resistance to benzobicyclon (BBC), a beta-triketone herbicide (bTH) that inhibits 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD). Recently, the rice gene HIS1 (HPPD INHIBITOR SENSITIVE 1) conferring resistance to BBC and other bTHs was identified. In this study, to suppress the occurrence of volunteer rice infestation, we attempted to generate a BBC-sensitive rice strain via the knockout of the HIS1 gene using genome editing techniques. The production of a his1 knockout line was carried out by the start-codon substitution or stop-codon creation using CRISPR-Cas9 cytidine deaminase fusion, which is useful as a novel amino acid sequence is not generated due to the shifting of the reading frame. The mutation frequencies of independent transgenic plants were 3.6, 13.5, 13.8, and 21.2% at four gRNAs for start-codon substitution and three stop-codon creations. The his1 knockout lines were conferred with sensitivity to BBC, re-confirming by genome editing that this is indeed the gene responsible for BBC resistance/sensitivity. The his1 knockout lines also exhibited a sensitive phenotype to other bTHs, including sulcotrione, mesotrione, tembotrione, and tefuryltrione, compared with the wild-type variety 'Nipponbare.' These results demonstrate the potential of herbicide-sensitive rice produced by genome editing technology as a material to control volunteer feed rice using pre-labeled herbicides for varieties consumed by humans.Frontiers Media SA, 2020年08月, Frontiers in Plant Science, 11, 925 - 925, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- We describe base editors that combine both cytosine and adenine base-editing functions. A codon-optimized fusion of the cytosine deaminase PmCDA1, the adenosine deaminase TadA and a Cas9 nickase (Target-ACEmax) showed a high median simultaneous C-to-T and A-to-G editing activity at 47 genomic targets. On-target as well as DNA and RNA off-target activities of Target-ACEmax were similar to those of existing single-function base editors.2020年07月, Nature biotechnology, 38(7) (7), 865 - 869, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- An amendment to this paper has been published and can be accessed via a link at the top of the paper.2020年07月, Nature biotechnology, 38(7) (7), 901 - 901, 英語, 国際誌[査読有り]
- Technologies harnessing CRISPR systems have been rapidly evolving and expanding the capacity of researchers for understanding of mammalian cell behavior and its underlying mechanisms through genome and epigenome manipulations. In this review, we summarized the recent developments of CRISPR-based technologies for genetic and epigenetic modifications that include engineering of Cas9 for PAM simplification, non-cleaving base editing tools and alteration of gene expression. Applications such as genome-wide screening methods or CRISPR-based DNA barcoding for cellular lineage tracking are highlighted. Anticipated and upcoming development for mammalian synthetic biology that includes organelle engineering is also discussed.2019年10月, Current Opinion in Chemical Biology, 52, 79 - 84, 英語, 国際誌[査読有り][招待有り]研究論文(学術雑誌)
- The Target-AID system, consisting of a complex of cytidine deaminase and deficient CRISPR/Cas9, enables highly specific genomic nucleotide substitutions without the need for template DNA. The Cas9-fused cytidine deaminase is guided by sgRNAs and catalyzes the conversion of cytosine to uracil. The resulting U-G DNA mismatches trigger nucleotide substitutions (C to T or G to A) through DNA replication and repair pathways. Target-AID also retains the benefits of conventional CRISPR/Cas9 including robustness in various organisms, high targeting efficiency, and multiplex simultaneous gene editing. Our research group recently developed plant-optimized Target-AID system and demonstrated targeted base editing in tomato and rice. In this chapter, we introduce methods for Target-AID application in tomato.2019年04月, Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 1917, 297 - 307, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Genome engineering in plants is highly dependent on the availability of effective molecular techniques. Despite vast quantities of research, genome engineering in plants is still limited in terms of gene delivery, which requires the use of infectious bacteria or harsh conditions owing to the difficulty delivering biomaterial into plant cells through the cell wall. Here, we describe a method that uses electroporation-mediated protein delivery into cultured Arabidopsis thaliana cells possessing an intact cell wall, and demonstrate Cre-mediated site-specific recombination. By optimizing conditions for the electric pulse, protein concentration, and electroporation buffer, we were able to achieve efficient and less-toxic protein delivery into Arabidopsis thaliana cells with 83% efficiency despite the cell wall. To the best of our knowledge, this is the first report demonstrating the electroporation-mediated protein delivery of Cre recombinase to achieve nucleic acid-free genome engineering in plant cells possessing an intact cell wall.2019年02月, Scientific Reports, 9(1) (1), 2163 - 2163, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Verlag, 2018年12月, AMB Express, 8(1) (1), 56 - 56, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Acetolactate synthase (ALS) catalyzes the initial step in the biosynthesis of branched-chain amino acids, and is highly conserved from bacteria to higher plants. ALS is encoded by a single copy gene in rice genome and is a target enzyme of several classes of herbicides. Although ALS mutations conferring herbicide-resistance property to plants are well documented, effect of Imazamox (IMZ) on rice and the mutations in ALS correlated with IMZ tolerance were unclear. In this article, the effect of IMZ on rice calli and seedlings in tissue culture conditions were evaluated. Also, the ALSA96V mutation was confirmed to improve IMZ tolerance of rice calli. Based on these results, ALS-assisted multiplex targeted base editing in rice was demonstrated in combination with Target-AID, a CRISPR/Cas9-cytidine deaminase fusion system [1], [2].2018年08月, Data in Brief, 20, 1325 - 1331, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- To date, several genome editing technologies have been developed and are widely utilized in many fields of biology. Most of these technologies, if not all, use nucleases to create DNA double-strand breaks (DSBs), raising the potential risk of cell death and/or oncogenic transformation. The risks hinder their therapeutic applications in humans. Here, we show that in vivo targeted single-nucleotide editing in zebrafish, a vertebrate model organism, can be successfully accomplished with the Target-AID system, which involves deamination of a targeted cytidine to create a nucleotide substitution from cytosine to thymine after replication. Application of the system to two zebrafish genes, chordin (chd) and one-eyed pinhead (oep), successfully introduced premature stop codons (TAG or TAA) in the targeted genomic loci. The modifications were heritable and faithfully produced phenocopies of well-known homozygous mutants of each gene. These results demonstrate for the first time that the Target-AID system can create heritable nucleotide substitutions in vivo in a programmable manner, in vertebrates, namely zebrafish.2018年07月, Scientific reports, 8(1) (1), 11423 - 11423, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Since the emergence of programmable RNA-guided nucleases based on clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated protein (Cas) systems, genome editing technologies have become a simplified and versatile tool for genome editing in various organisms and cell types. Although genome editing enables efficient genome manipulations, such as gene disruptions, gene knockins, and chromosomal translocations via DNA double-strand break (DSB) repair in eukaryotes, DSBs induced by the CRISPR/Cas system are lethal or severely toxic to many microorganisms. Therefore, in many prokaryotes, including industrially useful microbes, the CRISPR/Cas system is often used as a negative selection component in combination with recombineering or other related strategies. Novel and revolutionary technologies have been recently developed to re-write targeted nucleotides (C:G to T:A and A:T to G:C) without DSBs and donor DNA templates. These technologies rely on the recruitment of deaminases at specific target loci using the nuclease-deficient CRISPR/Cas system. Here, the authors review and compare CRISPR-based genome editing, current base editing platforms and their spectra. The authors discuss how these technologies can be applied in various aspects of microbial metabolic engineering to overcome barriers to cellular regulation in prokaryotes.2018年06月, Biotechnology journal, 13(9) (9), e1700596, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Nature Publishing Group, 2018年04月, Nature Microbiology, 3(4) (4), 423 - 429, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Verlag, 2018年02月, Applied Microbiology and Biotechnology, 102(3) (3), 1393 - 1405, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier Masson SAS, 2018年, Plant Physiology and Biochemistry, 131, 78 - 83, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年12月, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 114(50) (50), 13284 - 13289, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年10月, TRENDS IN BIOTECHNOLOGY, 35(10) (10), 983 - 996, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年08月, SCIENTIFIC REPORTS, 7(1) (1), 8993 - 8993, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年06月, Bio-protocol, 7, 11, 英語Targeted nucleotide substitution in mammalian cell by Target-AID[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年05月, NATURE BIOTECHNOLOGY, 35(5) (5), 441 - +, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2016年09月, SCIENCE, 353(6305) (6305), aaf8729, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年11月, APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, 99(22) (22), 9771 - 9778, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年04月, Microbial Cell Factories, 14, 56 - 56, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2013年08月, Protoplasma, 250(4) (4), 943 - 948, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2013年06月, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 110(23) (23), 9583 - 9588, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年10月, PROTOPLASMA, 249(4) (4), 1129 - 1135, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年02月, PLOS BIOLOGY, 10(2) (2), e1001269, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2011年12月, Cytologia, 76(4) (4), 431 - 437, 英語Involvement of Elongation Factor-1α in Cytokinesis without Actomyosin Contractile Ring in the Primitive Red Alga Cyanidioschyzon merolae[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2011年, Cytologia, 76, 431 - 437, 英語Involvement of elongation[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2010年06月, CYTOLOGIA, 75(2) (2), 189 - 194, 英語The Vacuole Binding to Mitochondria by VIG1 Contributes an Equal Inheritance of the Vacuoles in Cyanidioschyzon merolae[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2010年06月, Cytologia, 69(1) (1), 97 - 100, 英語The Vacuole Binding to Mitochondria by VIG1 Contributes an Equal Inheritance of the Vacuoles in Cyanidioschyzon merolae[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2010年03月, Plant Cell, 22(3) (3), 772 - 781, 英語The coiled-coil protein VIG1 is essential for tethering vacuoles to mitochondria during vacuole inheritance of Cyanidioschyzon merolae[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2009年12月, PLANT JOURNAL, 60(5) (5), 882 - 893, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2009年12月, PLANT CELL REPORTS, 28(12) (12), 1881 - 1893, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2009年02月, DNA Research, 16(1) (1), 59 - 72, 英語Periodic gene expression patterns during the highly synchronized cell nucleus and organelle division cycles in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Previous cell cycle studies have been based on cell-nuclear proliferation only. Eukaryotic cells, however, have double membranes-bound organelles, such as the cell nucleus, mitochondrion, plastids and single-membrane-bound organelles such as ER, the Golgi body, vacuoles (lysosomes) and microbodies. Organelle proliferations, which are very important for cell functions, are poorly understood. To clarify this, we performed a microarray analysis during the cell cycle of Cyanidioschyzon merolae. C. merolae cells contain a minimum set of organelles that divide synchronously. The nuclear, mitochondrial and plastid genomes were completely sequenced. The results showed that, of 158 genes induced during the S or G2-M phase, 93 were known and contained genes related to mitochondrial division, ftsZ1-1, ftsz1-2 and mda1, and plastid division, ftsZ2-1, ftsZ2-2 and cmdnm2. Moreover, three genes, involved in vesicle trafficking between the single-membrane organelles such as vps29 and the Rab family protein, were identified and might be related to partitioning of single-membrane-bound organelles. In other genes, 46 were hypothetical and 19 were hypothetical conserved. The possibility of finding novel organelle division genes from hypothetical and hypothetical conserved genes in the S and G2-M expression groups is discussed.2009年, DNA Res., 74(1) (1), 1 - 72, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年06月, CYTOLOGIA, 73(2) (2), 197 - 201, 英語Novel Dynamics of FtsZ Ring Before Plastid Abscission[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年03月, JOURNAL OF PLANT RESEARCH, 121(2) (2), 251 - 251, 英語[査読有り]
- Springer Japan, 2008年, Journal of Plant Research, 121(1) (1), 1 - 17, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年09月, PLANTA, 226(4) (4), 1017 - 1029, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年07月, BMC BIOLOGY, 5, 28 - 28, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年03月, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 104(11) (11), 4736 - 4741, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Isolated chloroplast division machinery can actively constrict after stretchingChloroplast division involves plastid-dividing, dynamin, and FtsZ (PDF) rings. We isolated intact supertwisted (or spiral) and circular PDF machineries from chloroplasts of the red alga Cyanidioschyzon merolae. After individual intact PDF machineries were stretched to four times their original lengths with optical tweezers, they spontaneously returned to their original sizes. Dynamin-released PDF machineries did not retain the spiral structure and could not be stretched. Thus, dynamin may generate the motive force for contraction by filament sliding in dividing chloroplasts, in addition to pinching-off the membranes.2006年09月, Science, 313(5792) (5792), 1435 - 1438, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Mitochondria are derived from free-living alpha-proteobacteria that were engulfed by eukaryotic host cells through the process of endosymbiosis, and therefore have their own DNA which is organized using basic proteins to form organelle nuclei (nucleoids). Mitochondria divide and are split amongst the daughter cells during cell proliferation. Their division can be separated into two main events: division of the mitochondrial nuclei and division of the matrix (the so-called mitochondrial division, or mitochondriokinesis). In this review, we first focus on the cytogenetical relationships between mitochondrial nuclear division and mitochondriokinesis. Mitochondriokinesis occurs after mitochondrial nuclear division, similar to bacterial cytokinesis. We then describe the fine structure and dynamics of the mitochondrial division ring (MD ring) as a basic morphological background for mitochondriokinesis. Electron microscopy studies first identified a small electron-dense MD ring in the cytoplasm at the constriction sites of dividing mitochondria in the slime mold Physarum polycephalum, and then two large MD rings (with outer cytoplasmic and inner matrix sides) in the red alga Cyanidioschyzon merolae. Now MD rings have been found in all eukaryotes. In the third section, we describe the relationships between the MD ring and the FtsZ ring descended from ancestral bacteria. Other than the GTPase, FtsZ, mitochondria have lost most of the proteins required for bacterial cytokinesis as a consequence of endosymbiosis. The FtsZ protein forms an electron transparent ring (FtsZ or Z ring) in the matrix inside the inner MD ring. For the fourth section, we describe the dynamic association between the outer MD ring with a ring composed of the eukaryote-specific GTPase dynamin. Recent studies have revealed that eukaryote-specific GTPase dynamins form an electron transparent ring between the outer membrane and the MD ring. Thus, mitochondriokinesis is thought to be controlled by a mitochondrial division (MD) apparatus including a dynamic trio, namely the FtsZ, MD and dynamin rings, which consist of a chimera of rings from bacteria and eukaryotes in primitive organisms. Since the genes for the MD ring and dynamin rings are not found in the prokaryotic genome, the host genomes may make these rings to actively control mitochondrial division. In the fifth part, we focus on the dynamic changes in the formation and disassembly of the FtsZ, MD and dynamin rings. FtsZ rings are digested during a later period of mitochondrial division and then finally the MD and dynamin ring apparatuses pinched off the daughter mitochondria, supporting the idea that the host genomes are responsible for the ultimate control of mitochondrial division. We discuss the evolution, from the original vesicle division (VD) apparatuses to VD apparatuses including classical dynamin rings and MD apparatuses. It is likely that the MD apparatuses involving the dynamic trio evolved into the plastid division (PD) apparatus in Bikonta, while in Opisthokonta, the MD apparatus was simplified during evolution and may have branched into the mitochondrial fusion apparatus. Finally, we describe the possibility of intact isolation of large MD/PD apparatuses, the identification of all their proteins and their related genes using C. merolae genome information and TOF-MS analyses. These results will assist in elucidating the universal mechanism and evolution of MD, PD and VD apparatuses.2006年05月, Biochimica et biophysica acta, 1763(5-6) (5-6), 510 - 521, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2005年09月, Cytologia, 70(3) (3), 351 - 354, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2005年05月, MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL, 16(5) (5), 2493 - 2502, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2005年02月, PLANT PHYSIOLOGY, 137(2) (2), 567 - 585, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2005年, 日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集, 46, S68 - S68, 英語[査読有り]
- Triple immunofluorescent labeling of FtsZ, dynamin, and EF-Tu reveals a loose association between the inner and outer membrane mitochondrial division machinery in the red alga Cyanidioschyzon merolaeIn the mitochondria of primitive eukaryotes, FtsZ and dynamin are part of the machinery involved in division of the inner and outer membranes, respectively. These genes also commonly function in the same manner during chloroplast division. In this study, a relationship between the localization of the inner and outer division machinery was directly shown for the first time. Triple immunofluorescent labeling was performed in the red alga Cyanidioschyzon merolae by a device using narrow bandpass filter sets and bright photostable dyes. FtsZ (CmFtsZ1) and dynamin (CmDnm1) localizations were examined simultaneously throughout the mitochondrial division cycle with an alternative mitochondrial marker protein, the mitochondrial translation elongation factor EF-Tu, whose localization was also shown to be identical to the mitochondrial matrix. FtsZ and dynamin did not necessarily co-localize when both were recruited to the mitochondrial constriction site, indicating that inner and outer dividing machineries are not in tight association during the late stage of division.2004年07月, Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 52(7) (7), 843 - 849, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年04月, NATURE, 428(6983) (6983), 653 - 657, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年03月, JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 58(3) (3), 291 - 303, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年03月, Cytologia, 69(1) (1), 97 - 100, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2003年09月, TRENDS IN PLANT SCIENCE, 8(9) (9), 432 - 438, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2003年03月, PLANT CELL, 15(3) (3), 655 - 665, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2003年02月, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 100(4) (4), 2146 - 2151, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 東京 : 医歯薬出版, 2025年02月01日, 医学のあゆみ, 292(5) (5), 350 - 356, 日本語
- 大阪 : メディカルドゥ, 2020年10月, 遺伝子医学 = Gene & medicine, 10(4) (4), 22 - 27, 日本語塩基編集ツールの開発と応用—特集 ゲノム編集医療 : 技術開発・治療応用戦略を中心に
- 東京 : 医歯薬出版, 2020年05月30日, 医学のあゆみ, 273(9) (9), 739 - 743, 日本語一塩基レベルでの精密なゲノム編集技術—Precise genome editing technology at the single nucleotide level—第5土曜特集 ゲノム編集の未来 ; ゲノム編集の原理とツール開発
- 2019年11月, Frontiers in Genome Engineering 2019A COMPUTATIONAL TOOL TO DESIGN UNIQUE GUIDE RNAS FOR TARGET-AID MEDIATED GENOME-WIDE BASE EDITING[査読有り]研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2019年09月, 日本植物学会第83回大会植物ミトコンドリアにおけるゲノム編集の成功
- 2019年06月, 第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会MitoTALENによる植物ミトコンドリアゲノム編集の成功研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)
- 東京 : 農林水産・食品産業技術振興協会, 2019年05月, JATAFFジャーナル = JATAFF journal : 農林水産技術, 7(5) (5), 17 - 21, 日本語DNA塩基書き換えによる切らないゲノム編集Target-AID—DNA base editing Target-AID as non-cleaving genome editing technology—特集 未来を切り拓く先端的な生命科学への挑戦
- 日本農薬学会, 2019年02月20日, 日本農薬学会誌, 44(1) (1), 59 - 64, 日本語
- 東京 : エヌ・ティー・エス, 2018年11月, 遺伝 : 生物の科学, 72(6) (6), 572 - 577, 日本語ゲノム編集による微生物の遺伝子改変 : 微生物モノづくりの革新—特集 ゲノム編集
- 東京 : 文部科学省科学技術学術政策研究所科学技術動向研究センター, 2018年, STI horizon = STIホライズン : イノベーションの新地平を拓く, 4(2) (2), 13 - 16, 日本語ナイスステップな研究者から見た変化の新潮流 神戸大学大学院 科学技術イノベーション研究科教授/株式会社バイオパレット取締役 西田敬二氏インタビュー : DNA塩基書き換えによる切らないゲノム編集(Target-AID)
- 東京 : 東京化学同人, 2018年01月, 現代化学, 1月号(562) (562), 26 - 29, 日本語進展するゲノム編集(<特集>生命をつくる:ゲノム編集の時代)記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 生命科学系学会合同年次大会運営事務局, 2017年12月, 生命科学系学会合同年次大会, 2017年度, [2P - 1314], 英語哺乳動物の全細胞系譜追跡にむけたDNAバーコード技術の開発
- 日本建築学会, 2017年07月20日, 構造III, (2017) (2017), 1305 - 1306, 日本語22653 大変形弾性部材を組み込んだ高力ボルト摩擦接合ダンパーの基礎的研究
- Current genome editing tools are based on the artificial programmable nucleases, which induce DNA double strand break which may cause formation of insertion and deletion at the target site. For more precise modification, homologous templates are needed to be co-introduced to induce homology-mediated transformation at the cleaved site, although success rate for this is not always high enough, especially in planta. In place of the nuclease-based, conventional genome editing technology, deaminase-mediated genome editing has been developed and applied to plants. Target-AID and Base Editor, which employ cytidine deaminase PmCDA1 and rApobec respectively tethered to nuclease-deficient CRISPR-Cas9 system, can specifically deaminate cytidines to form uracil on DNA, which mainly causes C to T mutagenesis. These systems were optimized for expression in plants and successfully demonstrated in rice, wheat, corn and tomato using agrobacterium-mediated transformation or particle bombardment. Advanced technology such as DNA-free transformation will be addressed in the future studies.植物化学調節学会, 2017年06月, 植物の生長調節, 52(1) (1), 15 - 18, 日本語記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2017年, 日本原生生物学会大会講演要旨集, 50th, 20, 日本語ミトコンドリア分裂リングを形成する新規ミトコンドリア分裂遺伝子MDR1の同定と機能解析
- 裳華房, 2016年, ゲノム編集入門, 第3章, 40 - 55, 日本語微生物でのゲノム編集の利用と拡大技術[査読有り]記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 日本生物工学会, 2015年, 日本生物工学会大会講演要旨集, 67, 108 - 108, 日本語1P-079 ゲノムを切らずに書き換える新たなゲノム編集技術の開発(タンパク質工学,一般講演)
- 2014年05月15日, 日本細胞生物学会大会要旨集, 66th, 103, 日本語単膜系オルガネラ分裂リングの同定‐ゲノム科学を基盤としたペルオキシソーム分裂装置(POD machinery)の微細構造と分子機構の解析
- 2014年04月, Plant Morphol, 26(1) (1), 72, 日本語原始紅藻シゾンにおけるペルオキシソーム分裂装置(Pod‐machinery)の構造と分子機構の解明
- 2013年08月20日, 日本植物学会大会研究発表記録, 77th, 201, 日本語ポストゲノミクスを基盤としたペルオキシソーム分裂装置(Pod‐machinery)の構造同定と分子機構の解明
- 2013年04月, Plant Morphol, 25(1) (1), 112, 日本語ミトコンドリア‐マイクロボディ複合体分裂後における非収縮環依存型細胞質分裂機構の解明
- 2012年09月14日, 日本植物学会大会研究発表記録, 76th, 139, 日本語ミトコンドリア‐マイクロボディ複合体の分裂分配後における非アクトミオシン依存型細胞質分裂機構の解明
- 2010年03月, PLANT CELL, 22(3) (3), 772 - 781, 英語, 国際誌
- 2009年04月, Plant Morphol, 21(1) (1), 98, 日本語原始紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおける液胞タンパク質の同定
- 分子遺伝マーカーに基づく集団遺伝解析は、外来生物の起源推定、分散様式の解明、さらには遺伝的多様性の評価において有効である。また、外部形態だけで判定不能な隠蔽種の探索、侵入回数の推定、ならびに在来種との交雑の有無や遺伝子浸透の程度の把握が可能となる。これらの知見は、外来生物のリスク評価のみならず管理(生態系管理)に活用することも可能と思われる。一般に、外来生物の管理は、意図的導入の抑制、新たな侵入や分布拡大の防止などの「予防策」と定着した外来生物を間引いたり根絶したりするための「駆除策」の2つに分けられる。外来生物の起源や拡散様式、遺伝的多様性などの情報は、予防策を立案する上で有用な情報を提供すると考えられる。しかし、当面の大きな課題は、これらの学術的知見を直に反映させることができる外来生物管理体制を産・官・学やNPOが一体となって早急に作り上げることができるかどうかである。一方、駆除策への適用可能性としては、これまでに希少種の保全遺伝学的研究で得られた知見に基づき、隔離性の高い小集団を駆除単位として策定するとともに、駆除の効果を遺伝的ボトルネックの有無から判定する方法が有効であると考えられる。一般社団法人 日本生態学会, 2009年, 日本生態学会誌, 59(2) (2), 161 - 166, 日本語
- 2009年, Plant J, 60, 882 - 892
- 2008年09月25日, 日本植物学会大会研究発表記録, 72nd, 165, 日本語原子紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおける液胞タンパク質の同定
- 2008年, INTERNATIONAL REVIEW OF CELL AND MOLECULAR BIOLOGY, VOL 271, 271, 97 - 152, 英語
- 2007年09月06日, 日本植物学会大会研究発表記録, 71st, 146, 日本語細胞周期によるミトコンドリア分裂の制御機構
- 2007年09月06日, 日本植物学会大会研究発表記録, 71st, 145, 日本語原始紅藻におけるリソソーム様構造の解析
- 2007年09月06日, 日本植物学会大会研究発表記録, 71st, 146, 日本語葉緑体分裂(PDF)マシンのプロテオーム解析による構成タンパク質プロファイリングと機能解析
- 2007年, BMC Biology, 5, No28The first 100% complete eukaryotic genome sequences from the red alga Cyanidioschyzon merolae 10D.
- 2006年05月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH, 1763(5-6) (5-6), 510 - 521, 英語書評論文,書評,文献紹介等
- 2005年03月, 日本植物生理学会年会要旨集, 46th, 145, 日本語単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおけるリソソーム様構造の動態と同定
- 2005年03月, 日本植物生理学会年会要旨集, 46th, 145, 日本語原始紅藻におけるミトコンドリア分裂機構の解析
- 2005年, 日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集, 46, S68 - S68, 英語研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 要旨:ミトコンドリアと葉緑体の数や形態は分裂によって調節されるが、細胞がどのようにその制御を行なっているかはほとんど不明であった。本研究ではミトコンドリアと葉緑体の分裂のなかの各段階が細胞周期による厳密な制御を受けていることをCyanidioschyzon merolae(シゾン)において明らかとした。ミトコンドリアと紡錘体極との直接的な結合はミトコンドリア分配を染色体分配と物理的に協調させるが、その分配はオルガネラ分裂を待たずには行なわれない。ミトコンドリア分裂の最終段階はS期には抑制されM期に誘導されていたがそこにはDynaminのM期特異的な集合という時空間的制御が存在していた。微小管はオルガネラ分裂には要求されなかったが、Dynaminと微小管との空間的相互作用は紡錘体伸長のチェックポイントとして働いている可能性が考えられた。葉緑体分裂はS期に誘導されてM期には抑制されていたがそれはFtsZおよびDynaminの合成と分解によると考えられる。これらのことから導かれる細胞周期とオルガネラ分裂との分子ネットワークモデルについて考察する。日本植物形態学会, 2005年, PLANT MORPHOLOGY, 17(1) (1), 51 - 55, 英語記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
- 2004年07月, JOURNAL OF HISTOCHEMISTRY & CYTOCHEMISTRY, 52(7) (7), 843 - 849, 英語
- 細胞内共生によって獲得されたオルガネラ、ミトコンドリアと色素体(葉緑体)は分裂によってその数を維持してきているのであるが、その分裂機構は、進化の過程の中でバクテリア分裂様式と真核制御機構の融合体となっている。これら2つのオルガネラはまったく異なる機能性と形態を保持しているが、進化の初期の段階において、非常によく似た3つのリングからなる分裂機構を獲得していたことが、近年の研究から明らかとなった。原始的な紅藻、Cyanidioschyzon merolaeは、そのオルガネラが極めて単純な形態で、かつ同調的に分裂させることが出来、またそれらの分裂面に色素体分裂(PD)リングあるいはミトコンドリア分裂(MD)リングという構造体が観察できるという利点から、オルガネラ分裂の基本的なモデルとして確立されてきているが、このPD/MDリングに加えて、これらのオルガネラにはバクテリア細胞分裂因子であるFtsZと、真核生物特有のDynaminという2つのGTPaseがさらなる分裂リングとして重要な働きをしていた。これらの詳細な局在解析をもとに、それぞれのリング構造の機能は、分裂面の位置決定、収縮そして分断であろうと考えられる。日本植物生理学会, 2004年03月20日, 日本植物生理学会年会要旨集, 45th, 92 - S079, 日本語
- 2004年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 45, S20 - S20, 英語Three dividing rings common to mitochondria and plastid研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2004年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 45, S217 - S217, 英語Analysis on mitochondrial division mechanism in a primitive alga研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2002年09月20日, 日本植物学会大会研究発表記録, 66th, 168, 日本語FtsZリングおよび色素体分裂リングからなる葉緑体分裂装置複合体の構造解析
- 2002年09月20日, 日本植物学会大会研究発表記録, 66th, 166, 日本語細胞核はどのように色素体とミトコンドリアの増殖を制御してきたか
- 2002年09月20日, 日本植物学会大会研究発表記録, 66th, 167, 日本語細胞内共生のメカニズム,DynaminとFtsZが関わる原始紅藻のミトコンドリア分裂機構の解析
- ムライトと硫酸塩の反応について—〔耐火物技術協会〕第39回原料専門委員会資料資料形態 : テキストデータ プレーンテキスト コレクション : 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 雑誌東京 : 耐火物技術協会, 1983年05月, 耐火物, 35(304) (304), p281 - 284, 日本語
- 第2編 第5章 DNA二重鎖切断を伴わない塩基編集技術, 2021年02月最新のゲノム編集技術と用途展開
- 第3編 第9章 バクテリアでのゲノム編集の有用性, 2021年02月最新のゲノム編集技術と用途展開
- 裳華房, 2016年12月, 日本語, ISBN: 9784785358662ゲノム編集入門 : ZFN・TALEN・CRISPR-Cas9
- 単著, 羊土社, 2016年12月, 日本語『All About ゲノム編集』, 第1章 3) 切断を伴わないゲノム編集ツール開発(デアミナーゼ他)学術書
- 単著, 裳華房, 2016年12月, 日本語ゲノム編集入門, 第3章 微生物でのゲノム編集の利用と拡大技術学術書
- 2019 年植物科学シンポジウム 「SDGs に向けた植物科学の展開」, 2019年12月, 日本語, 国内会議塩基編集技術による次世代育種シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 日本農芸化学会関西支部 支部例会(第511回講演会), 2019年12月, 日本語, 国内会議塩基編集技術の開発と育種応用[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Frontiers in Genome Engineering 2019, 2019年11月, 英語, 国際会議Base editing, gene conversion and local diversification without DNA double strand break口頭発表(一般)
- Bio Japan 2019, 2019年10月, 日本語, 国際会議塩基編集技術Base editing の開発と展望[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 2019 Asian Synthetic Biology Association (ASBA) Meeting, 2019年10月, 英語, 国際会議Genome engineering by base editing in various organisms口頭発表(一般)
- 日本遺伝学会第91回大会, 2019年09月, 英語, 国際会議Development of base editing tools for efficient and precise genome engineering口頭発表(招待・特別)
- 第71回日本生物工学会大会, 2019年09月, 日本語, 岡山大学, 国内会議セルロース系バイオマスを原料とするカフェ酸発酵のためのゲノム編集による大腸菌代謝改変の作 製と培養法の検討口頭発表(一般)
- 第25回日本遺伝子細胞治療学会学術集会, 2019年07月, 日本語, 国内会議塩基編集技術の遺伝子治療への応用可能性[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 生物工学若手研究者の集い 夏のセミナー2019, 2019年07月, 日本語, 琵琶湖国定公園 近江白浜 政府登録旅館 白浜荘, 国内会議抗体生産性に関わる遺伝子探索のためのPichia pastorisゲノム編集技術の構築ポスター発表
- 協和発酵バイオ株式会社セミナー, 2019年05月, 日本語, 国内会議Target-AID[招待有り]公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
- 2019年度東大医科研大学院セミナー, 2019年05月, 日本語, 国内会議塩基編集 Base editing の開発と応用公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
- the 10th International Symposium of Innovative BioProduction Kobe (iBioK), 2019年01月, 英語, 国際会議Geneme engineering by base editing for various applications口頭発表(招待・特別)
- The 24th Symposium of Young Asian Biological Engineers’ Community (YABEC 2018), 2018年11月, 英語, National Taiwan University, 国際会議Caffeic acid production from lignocellulosic biomass by metabolically engineered Eshrichaia coli口頭発表(一般)
- 生命科学系フロンティアミーティング 2018, 2018年10月, 日本語, 国内会議新たなゲノム編集技術の開発口頭発表(一般)
- CRISPRing 学会, 2018年09月, 英語, 国際会議point mutagenesis via base-specific RRISPR-editing
- 第70回日本生物工学会大会, 2018年09月, 日本語, 関西大学 千里山キャンパス, 国内会議塩基編集技術Target-AIDの工学的応用口頭発表(一般)
- 第70回日本生物工学会大会, 2018年09月, 日本語, 関西大学 千里山キャンパス, 国内会議Target-AID を利用したゲノム編集による高収率ブタ ノール発酵性クロストリジウム属微生物の育種ポスター発表
- フロンティアサロン, 2018年07月, 日本語, 国内会議ゲノムを切らずに書き換える新たなゲノム編集技術の開発[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- リンク公開フォーラム, 2018年07月, 日本語, 国内会議切らないゲノム編集技術の開発と産業応用の可能性[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 第5回 Kobe Plant Science研究会, 2018年06月, 日本語, 国内会議塩基編集技術の開発
- 日本ゲノム編集学会第3回大会, 2018年06月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議塩基編集技術の開発と応用展開口頭発表(一般)
- Biosystems Design 4.0, 2018年05月, 英語, 国際会議Genome engineering by DNA base editing
- 日本農薬学会第43回大会, 2018年05月, 日本語, 国内会議ピンポイント塩基編集による次世代育種の可能性
- Cold Spring Harbor Asia, 2018年04月, 英語, 国際会議Base editing from Bacteria to Plants
- 第二回植物病理を紡ぐ会, 2018年03月, 日本語, 国内会議植物ゲノムの塩基編集技術[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Keystone Symposia, 2018年01月, 英語, 国際会議Genome Editing with Non-Nuclease Editors from Bacteria to Plants[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第83回酵母研究会講演会, 2017年09月, 日本語, 京都大学, 国内会議点変異導入型のゲノム編集技術Target-AIDの開発口頭発表(一般)
- 第69回日本生物工学会大会, 2017年09月, 日本語, 早稲田大学 西早稲田キャンパス, 国内会議Target-AID を利用したゲノム編集による高収率ブタ ノール発酵性クロストリジウム属微生物の育種口頭発表(一般)
- 合成生物工学シンポジウム, 2017年08月, 日本語, 神戸大学百年記念館六甲ホール, 国内会議様々な生物に応用可能なピンポイントゲノム編集技術口頭発表(一般)
- BioKorea 2017, 2017年04月, 英語, COEX, Korea, 国際会議Development of a Targeted Nucleotide Editing Tool Target-AID and its Applications口頭発表(一般)
- 日本農芸化学2017年度大会シンポジウム, 2017年03月, 日本語, 京都女子大学, 国内会議塩基変換による切らないゲノム編集口頭発表(一般)
- 第2回デザイン生命工学研究会大会, 2017年03月, 日本語, 神戸大学統合研究拠点コンベンションホール, 国内会議より精密なゲノムデザイン改変を可能とする点変異ゲノム編集口頭発表(一般)
- 日本農芸化学2017年度大会, 2017年03月, 日本語, 日本農芸化学会, 京都女子大学, 国内会議ゲノム編集による Kluyveromyces marxianus の自在な 遺伝子改変口頭発表(一般)
- 日本農芸化学2017年度大会, 2017年03月, 日本語, 日本農芸化学会, 京都女子大学, 国内会議Target-AID を利用したゲノム編集による高収率ブタ ノール発酵性クロストリジウム属微生物の育種口頭発表(一般)
- the 8th International Symposium of Innovative BioProduction Kobe (iBioK), 2017年02月, 英語, 国際会議Targeted point mutagenesis in various organisms口頭発表(招待・特別)
- iBio-P, 2016年12月, 英語, Haeundae Grand Hotel, Pusan Korea, 国際会議Targeted nucleotide substitution as a new mode of genome editing口頭発表(一般)
- 第16回糸状菌分子生物学カンファレンス, 2016年11月, 日本語, 宇治おうばくプラザ, 国内会議麹菌におけるゲノムを切らずに書き換える新規ゲノム編集ツールの確立ポスター発表
- 第6回合成生物工学シンポジウム, 2016年07月, 日本語, 神戸大学百年記念館六甲ホール, 国内会議切らないゲノム編集の拡大応用口頭発表(一般)
- the 7th International Symposium of Innovative BioProduction Kobe (iBioK), 2016年01月, 英語, 国際会議Genome editing mediated by base-exchange without cleaving DNA口頭発表(招待・特別)
- 第67回日本生物工学会大会 国際シンポジウム, 2015年10月, 日本語, 国内会議ゲノムを切らずに書き換える新たなゲノム編集技術の開発口頭発表(一般)
- 第36回日本分子生物学会年会, 2013年12月, 日本語, 日本分子生物学会, 神戸市, 既存の生命は様々な化学的刺激や物理的刺激(熱、圧力、光など)を高度に感知し応答できるよう進化してきた。そのなかで磁場に関しては、極めて限られた利用しか行われていない。これは自然環境の中では主に地磁気でもって南北を知る以外に利用方法が無いからと思われる。逆に言えば現存の生命体に対しておおよそ無害、無反応であり、一方で人工的な環境において磁場は容易に作り出すことが出来、遮蔽物を透過できること、また周波数による特異性などエネルギーや情報の伝達手段として非常に使い勝手のよい物理特性がある。このような磁場を高度に感知するような生命体機能を構築することはできないか、新しい場を感知できる生命体を創り出すことは出来ないか、というところが本研究の発端である。実際にはすでに自然界にも磁場を感知できる生命が例外的に散在し、それらは磁性体を生体内に保持していることが知られて, 国内会議酵母で創って解析する第六感発現のメカニズム[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 酵母ルネサンス前夜祭, 2013年12月, 日本語, 岡山市, 国内会議遺伝子特異的超進化の実現に向けて[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 科学研究費補助金/若手研究(A), 2017年04月 - 2021年03月, 研究代表者競争的資金
- 学術研究助成基金助成金/挑戦的萌芽研究, 2016年04月 - 2018年03月, 研究代表者競争的資金
- 国立研究開発法人科学技術振興機構, 研究成果展開事業 産学共創プラットフォーム共同研究推進プログラム(OPERA), 2017年, 研究代表者【OPERA】ゲノム編集による革新的な有用細胞・生物作成技術の創出競争的資金
- 科学研究費補助金/新学術領域研究, 2014年04月 - 2016年03月, 研究代表者競争的資金
- 標的化したDNA配列の核酸塩基を特異的に変換するゲノム配列の改変方法及びそれに用いる分子複合体特願2017-164703, 2015年03月04日, 大学長, 特許6462069, 2019年01月11日特許権
- 標的化したDNA配列の核酸塩基を特異的に変換するゲノム配列の改変方法及びそれに用いる分子複合体 (シンガポール)11201609211V, 2015年03月04日, 大学長, 11201609211V, 2018年01月12日特許権
- 標的化したDNA配列の核酸塩基を特異的に変換するゲノム配列の改変方法及びそれに用いる分子複合体特願2016-506541, 2015年03月04日, 大学長, 特許6206893, 2017年09月15日特許権
- 脱塩基反応により標的化したDNA配列に特異的に変異を導入する、ゲノム配列の改変方法、並びにそれに用いる分子複合体特願2016-516997, 2015年11月02日, 大学長, 特許6153180, 2017年06月09日特許権
研究シーズ
■ 研究シーズ- 切らないゲノム編集シーズカテゴリ:ライフサイエンス研究キーワード:塩基編集, Target-AID, CRISPR, Base editing, ゲノム編集研究の背景と目的:CRISPRなどのゲノム編集技術は、これまで遺伝子操作が困難であった生物においても効率的な標的遺伝子改変を実現し、また外来DNA断片を残さず編集できるため遺伝子組み換え規制の回避も可能であることから幅広い応用可能性が見込まれます。一方、DNA切断による改変結果の不確実性や細胞毒性の課題が存在しました。本研究では、この切るゲノム編集の弱点を克服できる新たな技術の開発を目的としました。研究内容:私たちはDNAを切らずに塩基の脱アミノ化酵素によって文字変換する塩基編集(Base editing)法であるTarget-AIDの開発に成功し、DNA切断に関わる不確実性や毒性を回避しながら、一文字レベルの精密な配列改変を可能とすることができました。期待される効果や応用分野:ヒトの遺伝子治療を含む医療応用や、植物や微生物の改変による農業やバイオものづくりへの応用展開が期待されます。関係する業績:Nishida K et al. Science 353, aaf8729 (2016). Shimatani Z et al. Nature Biotechnology 35, 441-443 (2017). Banno S et al. Nature Microbiology 3, 423-429 (2018).