仲宗根 薫(ナカソネ カオル)

工学部 化学生命工学科教授

Last Updated :2024/11/22

■教員コメント

コメント

極限環境に適応する微生物(深海微生物など)の生き残りのしくみを、ゲノム生物学の観点から研究を行っています。これは合成生物学や細胞ロボットなどの、融合的な科学技術に貢献します。

■研究者基本情報

学位

  • 理学士(琉球大学)

研究キーワード

  • ゲノム解析   植物病原菌   黒麹菌   高度好塩性アーキア   深海微生物   極限環境微生物   Genomics   Extremely halophilic archaeon   Deep-sea microorganism   

現在の研究分野(キーワード)

極限環境に適応する微生物(深海微生物など)の生き残りのしくみを、ゲノム生物学の観点から研究を行っています。これは合成生物学や細胞ロボットなどの、融合的な科学技術に貢献します。

研究分野

  • ライフサイエンス / 応用生物化学
  • ライフサイエンス / 機能生物化学
  • ライフサイエンス / 遺伝学

■経歴

経歴

  • 1994年04月 - 2001年03月  海洋科学技術センター深海環境フロンティア研究員
  • 1987年04月 - 1988年03月  東京大学 海洋研究所海洋生化学部門研究生

学歴

  • 1990年04月 - 1994年03月   琉球大学   大学院医学研究科博士課程   形態機能系
  • 1988年04月 - 1990年03月   琉球大学   大学院理学研究科修士課程   生物学専攻
  • 1983年04月 - 1987年03月   琉球大学   理学部   海洋学科

委員歴

  • 2016年04月 - 現在   日本デザイン生命工学研究会   幹事
  • 2005年 - 現在   日本農芸化学会   中四国支部評議委員   日本農芸化学会
  • 2003年 - 現在   極限環境微生物学会   学術担当幹事   極限環境微生物学会

■研究活動情報

受賞

  • 2003年12月 極限環境微生物学会 奨励賞
     
    受賞者: 仲宗根 薫

論文

  • Draft Genome Sequence of Saccharomyces cerevisiae DJJ01, Isolated from Dojoji Temple in Gobo, Wakayama, Japan
    Shinnosuke Okuhama; Kaoru Nakasone; Kazuki Yamanaka; Chiho Miyazaki; Tsumugi Nakamoto; Yuki Nakashima; Masataka Kusube
    Microbiology Resource Announcements 11 8 2022年08月 [査読有り]
  • Sterilization Effects of HO2/O2-Radicals Produced by H2O-O2 Plasma
    Kosei Satahira; Kaoru Nakasone; Tatsuhiko Ihara
    Journal of Photopolymer Science and Technology 29 3 433 - 438 2016年06月 [査読有り]
  • Rie Yatsunami; Ai Ando; Ying Yang; Shinichi Takaichi; Masahiro Kohno; Yuriko Matsumura; Hiroshi Ikeda; Toshiaki Fukui; Kaoru Nakasone; Nobuyuki Fujita; Mitsuo Sekine; Tomonori Takashina; Satoshi Nakamura
    FRONTIERS IN MICROBIOLOGY 5 5 100 - 104 2014年03月 [査読有り]
     
    The carotenoids produced by extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica were extracted and identified by their chemical, chromatographic, and spectroscopic characteristics (UV-Vis and mass spectrometry). The composition (mol%) was 68.1% bacterioruberin, 22.5% monoanhydrobacterioruberin, 9.3% bisanhydrobacterioruberin, <0.1% isopentenyldehydrorhodopin, and trace amounts of lycopene and phytoene. The in vitro scavenging capacity of a carotenoid, bacterioruberin, extracted from Haloarcula japonica cells against 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radicals was evaluated. The antioxidant capacity of bacterioruberin was much higher than that of beta-carotene.
  • 小野寺 雅彦; 八波 利恵; 福居 俊昭; 仲宗根 薫; 藤田 信之; 関根 光雄; 高品 知典; 中村 聡
    Journal of Applied Glycoscience Supplement 2011 56 - 56 一般社団法人 日本応用糖質科学会 2011年
  • Chiho Murakami; Eiji Ohmae; Shin-ichi Tate; Kunihiko Gekko; Kaoru Nakasone; Chiaki Kato
    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY 147 4 591 - 599 2010年04月 [査読有り]
     
    Enzymes from organisms living in deep-sea are thought to have characteristic pressure-adaptation mechanisms in structure and function. To better understand these mechanisms in dihydrofolate reductase (DHFR), an essential enzyme in living cells, we cloned, overexpressed and purified four new DHFRs from the deep-sea bacteria Shewanella violacea (svDHFR), Photobacterium profundum (ppDHFR), Moritella yayanosii (myDHFR) and Moritella japonica (mjDHFR), and compared their structure and function with those of Escherichia coli DHFR (ecDHFR). These deep-sea DHFRs showed 33-56% primary structure identity to ecDHFR while far-ultraviolet circular dichroism and fluorescence spectra suggested that their secondary and tertiary structures were not largely different. The optimal temperature and pH for deep-sea DHFRs activity were lower than those of ecDHFR and different from each other. Deep-sea DHFRs kinetic parameters K-m and k(cat) were larger than those of ecDHFR, resulting in 1.5-2.8-fold increase of k(cat)/K-m except for mjDHFR which had a 28-fold decrease. The enzyme activity of ppDHFR and mjDHFR (moderate piezophilic bacteria) as well as ecDHFR decreased as pressure increased, while svDHFR and myDHFR (piezophilic bacteria) showed a significant tolerance to pressure. These results suggest that DHFRs from deep-sea bacteria possess specific enzymatic properties adapted to their life under high pressure.
  • 清原 三絵; 小野寺 雅彦; 八波 利恵; 福居 俊昭; 仲宗根 薫; 藤田 信之; 関根 光雄; 高品 知典; 中村 聡
    Journal of Applied Glycoscience Supplement 2010 38 - 38 日本応用糖質科学会 2010年
  • 小野寺 雅彦; 八波 利恵; 福居 俊昭; 仲宗根 薫; 藤田 信之; 関根 光雄; 高品 知典; 中村 聡
    Journal of Applied Glycoscience Supplement 2010 37 - 37 日本応用糖質科学会 2010年
  • Fengnian Yu; Sho Okamto; Kaoru Nakasone; Kyoko Adachi; Satoru Matsuda; Hisashi Harada; Norihiko Misawa; Ryutaro Utsumi
    Planta 227 6 1291 - 1299 2008年05月 
    Shampoo ginger (Zingiber zerumbet Smith) has a high content and large variety of terpenoids in the essential oil of its rhizome. Here, we report on the isolation of a cDNA clone (ZSS1) encoding α-humulene synthase, a possible key enzyme of zerumbone biosynthesis. This clone contains an open reading frame of 1,644 bp and is predicted to encode a protein of 548 amino acids with a calculated molecular mass of 64.5 kDa. The deduced amino acid sequence shows 34-63% identity with known sesquiterpene synthases of other angiosperm species. Based on exon-intron organization, ZSS1 is classified as the terpene synthase-III (TPS-III) subfamily. When expressed in Escherichia coli, the recombinant enzyme catalyzed the formation of a major product, α-humulene (95%) and a minor by-product, β-caryophyllene (5%). Introduction of ZSS1 and the foreign mevalonate pathway involved in FPP synthesis into E. coli results in in vivo production of α-humulene. Transcript of ZSS1 was detected almost exclusively in rhizomes and was up-regulated in both leaves and rhizomes after treatment with methyl jasmonate (MeJA), suggesting its ecological function in shampoo ginger. © 2008 Springer-Verlag.
  • Fengnian Yu; Sho Okamto; Kaoru Nakasone; Kyoko Adachi; Satoru Matsuda; Hisashi Harada; Norihiko Misawa; Ryutaro Utsumi
    PLANTA 227 6 1291 - 1299 2008年05月 
    Shampoo ginger (Zingiber zerumbet Smith) has a high content and large variety of terpenoids in the essential oil of its rhizome. Here, we report on the isolation of a cDNA clone (ZSS1) encoding alpha-humulene synthase, a possible key enzyme of zerumbone biosynthesis. This clone contains an open reading frame of 1,644 bp and is predicted to encode a protein of 548 amino acids with a calculated molecular mass of 64.5 kDa. The deduced amino acid sequence shows 34-63% identity with known sesquiterpene synthases of other angiosperm species. Based on exon-intron organization, ZSS1 is classified as the terpene synthase-III (TPS-III) subfamily. When expressed in Escherichia coli, the recombinant enzyme catalyzed the formation of a major product, alpha-humulene (95%) and a minor by-product, beta-caryophyllene (5%). Introduction of ZSS1 and the foreign mevalonate pathway involved in FPP synthesis into E. coli results in in vivo production of alpha-humulene. Transcript of ZSS1 was detected almost exclusively in rhizomes and was up-regulated in both leaves and rhizomes after treatment with methyl jasmonate (MeJA), suggesting its ecological function in shampoo ginger.
  • Tamegai, H; Chikuma, S; Ishii, M; Nakasone, K; Kato, C
    DNA Sequence 19 308-312  2008年 [査読有り]
  • Ogawa Keiko; Sonoyama Takafumi; Takeda Taku; Ichiki Shin-ichi; Nakamura Shota; Kobayashi Yuji; Uchiyama Susumu; Nakasone Kaoru; Takayama Shin-ichi J; Mita Hajime; Yamamoto Yasuhiko; Sambongi Yoshihiro
    EXTREMOPHILES 11 6 797 - 807 2007年11月 [査読有り]
     
    Cys-59 and Cys-62, forming a disulfide bond in the four-residue loop of Shewanella violacea cytochrome c (SV cytc ), contribute to protein stability but not to redox function. These Cys residues were substituted with Ala in SV cytc , and the structural and functional properties of the resulting C59A/C62A variant were determined and compared with those of the wild-type. The variant had similar features to those of the wild-type in absorption, circular dichroic, and paramagnetic H NMR spectra. In addition, the redox potentials of the wild-type and variant were essentially the same, indicating that removal of the disulfide bond from SV cytc does not affect the redox function generated in the vicinity of heme. However, calorimetric analysis of the wild-type and variant showed that the mutations caused a drastic decrease in the protein stability through enthalpy, but not entropy. Four residues are encompassed by the SV cytc disulfide bond, which is the shortest one that has been proved to affect protein stability. The protein stability of SV cytc can be controlled without changing the redox function, providing a new strategy for regulating the stability and function of cytochrome c. © 2007 Springer. 5 5 5 5 5 5 1
  • Kato, C; Sato, T; Abe, F; Ohmae, E; Tamegai, H; Nakasone, K
    高圧バイオサイエンスとバイオテクノロジー 1 1 47-52 - 121 生物関連高圧研究会 2007年 
    The psychrophilic, moderately piezophilic bacterium Shewanella violacea strain DSS12 is a deep-sea isolate from a sediment sample collected at the Ryukyu Trench (depth: 5,110 m), which grows optimally at 30 MPa and 8°C but also grows at atmospheric pressure (0.1 MPa) and 8°C. We have examined this strain to elucidate the molecular basis for gene and protein regulations at different pressure conditions because this strain is useful as a model bacterium for comparing the various features of bacterial physiology under pressure conditions. Proteins, from such deep-sea adapted piezophiles, could be active under high-pressure conditions in general. Actually atmospheric pressure adapted proteins can be inactive under higher-pressure conditions. For bio-processing under pressure, people are looking for pressure-tolerant enzymes, thus, “piezophilic proteins” would be focus on such industrial applications. In the case of respiratory proteins, cell divisional protein FtsZ, RNA polymerase subunit structure, and dihydrofolate reductase (DHFR), piezophilic proteins were unique for adaptation to high-pressure environment and some of them were more stable and active under higher pressure conditions.
  • Kawano H; Nakasone K; Abe F; Kato C; Yoshida Y; Usami R; Horikoshi K
    Bioscience, biotechnology, and biochemistry 69 7 1415 - 1417 7 2005年07月 [査読有り]
     
    The method of electrophoretic mobility shift assay under high-pressure conditions was improved using a high-pressure electrophoresis apparatus with capillary narrow-tube gel. It was found that the protein–DNA complex in the gel was stained as a high-resolution spot with ethidium bromide. Using this method, it was found that the behavior under high-pressure conditions of the protein–DNA complex composed of NtrC protein and its target promoter DNA is important for the pressure-regulated transcription process, and it was confirmed that the complex was dissociated above a pressure of 70 MPa.
  • Tamegai H; Kawano H; Ishii A; Chikuma S; Nakasone K; Kato C
    Extremophiles : life under extreme conditions 9 3 247 - 253 3 2005年06月 [査読有り]
  • Kawano H; Nakasone K; Abe F; Kato C; Yoshida Y; Usami R; Horikoshi K
    Bioscience, biotechnology, and biochemistry 69 3 575 - 582 3 2005年03月 [査読有り]
     
    RNA polymerase from cells of the deep-sea bacterium Shewanella violacea DSS12 was purified using three chromatographic steps. An in vitro transcription assay indicated that the purified enzyme was σ70 containing RNA polymerase. The enzyme activity was inhibited in the presence of rifampicin when the sensitive domain was targeted. The rpoBC genes encoding for the β and β′ subunits of RNA polymerase were cloned and their nucleotide sequences determined. Expression plasmids, designated pQSVB and pQSVC, to overproduce these proteins were constructed, and the proteins were purified using a Ni2+ affinity column. In vitro reconstitution using all proteins for the holoenzyme (α, β, β′, σ70) was carried out and the activity of the recombinant RNA polymerase was detected.
  • Ishii A; Oshima T; Sato T; Nakasone K; Mori H; Kato C
    Extremophiles : life under extreme conditions 9 1 65 - 73 2005年02月 [査読有り]
  • Hiroaki KAWANO; Fumiyoshi ABE; Kaoru NAKASONE; Chiaki KATO; Yasuhiko YOSHIDA
    DNA Sequence 16 1 69 - 74 2005年01月 [査読有り]
  • Eiji Ohmae; Kazumasa Kubota; Kaoru Nakasone; Chiaki Kato; Kunihiko Gekko
    Chemistry Letters 33 7 798 - 799 2004年07月 [査読有り]
     
    A new dihydrofolate reductase (svDHFR) was purified from a deep-sea bacterium, Shewanella violacea strain DSS12, isolated from the Ryukyu Trench (5110m). In contrast with E. coli DHFR, the enzyme activity of svDHFR increased with increasing hydrostatic pressure up to 100 MPa, suggesting that the enzyme kinetics and structural fluctuation of svDHFR are adapted to a high-pressure environment.
  • Cloning and Overproduction of the rpoZ Gene Encoding an RNA Polymerase ω Subunit from a Deep-sea Piezophilic Shewanella violacea Strain DSS12
    Hiroaki Kawano; Yasuo Suzaki; Junko Fukuchi; Kaoru Nakasone; Fumiyoshi Abe; Chiaki Kato; Yasuhiko Yoshida; Ron Usami; Koki Horikoshi
    DNA Sequence 15 2 118 - 122 2004年07月 [査読有り]
  • 仲宗根 薫
    日本農芸化学会誌 78 4 402 - 406 Japan Society for Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry 2004年04月
  • Kawano H; Ikegami A; Nakasone K; Kato C; Usami R; Horikoshi K
    Bioscience, biotechnology, and biochemistry 67 9 1983 - 1985 9 2003年09月 [査読有り]
     
    NtrC protein of piezophilic Shewanella violacea was overexpressed and purified, to confirm the protein-DNA interaction. An electrophoretic mobility shift assay demonstrated that the NtrC recognizes the sequence for NtrC binding within the region upstream of the glnA operon. Western blot analysis also showed that the NtrC is expressed at a higher level under high-pressure conditions than under atmospheric pressure conditions.
  • C Kato; K Nakasone; A Ikegami; H Kawano; R Usami; K Horikoshi
    TRENDS IN HIGH PRESSURE BIOSCIENCE AND BIOTECHNOLOGY, PROCEEDINGS 19 211 - 218 2002年 [査読有り]
     
    Deep-sea bacteria have unique systems for gene and protein expression controlled by hydrostatic pressure. One of the sigma factors, sigma(54), was found to play an important role on the pressure-regulated transcription in a deep-sea piezophilic bacterium, Shewanella violacea. A glutamine synthetase gene (glnA) has been targeted as a model for the pressure-regulated promoter to investigate the transcriptional regulation by the sigma(54) factor. Recognition sites for sigma(54) and sigma(70) factors were observed at an upstream region of the glnA and also NtrC-binding sites were identified at this same region. Primer extension analyses revealed that the transcription initiation sites of both promoters were determined and that the transcription from the sigma(54) site was regulated by elevated pressure. The sigma(54) promoter is known to be activated by a two components signal transduction system, NtrB-NtrC phospholylated relay. Our results suggested that this system might be regulated by deep-sea conditions and that the gene expression controlled by the sigma(54) promoter was actually regulated by pressure. We proposed a possible model of the molecular mechanisms for pressure-regulated transcription.
  • K Nakasone; N Masui; Y Takaki; R Sasaki; G Maeno; T Sakiyama; C Hirama; F Fuji; H Takami
    EXTREMOPHILES 4 4 209 - 214 2000年08月 
    The ribosomal RNA operons (rrn) of alkaliphilic Bacillus halodurans C-125 were characterized and compared with those of B. subtilis. We isolated clones containing rrn operons from a lambda phage library of the C-125 chromosome, and the complete nucleotide sequence of each was determined. Eight rrn operons were identified by PFGE analysis of the C-125 chromosome digested with I-CeuI. The transcriptional orientation of the rrn operons mapped on the chromosome by Southern hybridization analysis was the same as the direction of replication of the chromosome. These operons were designated as rrnA-H, starting from the oriC locus in clockwise rotation. Sequence and structural analyses of these operons suggested that six of the rrn operons in the C-125 chromosome, rrnA, rrnB, rrnC-rrnD, rrnE, and rrnH, correspond to rrnO, rrnA, rrnJ-rrnW, rrnI, and rrnD in B. subtilis, whereas the other rrn operons (rrnF and rrnG) were specifically observed in C-125. The rrn loci were positioned from 0 degrees to 90 degrees on the physical map, with the oriC locus assigned the position zero degrees. Two ORFs annotated as tnpA and ykfC, whose gene products are likely to act as transposases, were found downstream of these six operons. Comparative analysis of the 16S-23S and 23S-5S ITS (internally transcribed sequence) regions of B. halodurans C-125 and those of B. subtilis revealed that the ITS regions in C-125 were much longer than those in B. subtilis. There was no substantial difference in the length of potential promoter sequences in B. halodurans and B. subtilis.
  • M Yamada; K Nakasone; H Tamegai; C Kato; R Usami; K Horikoshi
    JOURNAL OF BACTERIOLOGY 182 10 2945 - 2952 2000年05月 
    Two c-type cytochromes from the soluble fraction of a deep-sea moderately piezophilic bacterium, Shewanella violacea, were purified and characterized, and the genes coding for these cytochromes were cloned and sequenced. One of the cytochromes, designated cytochrome c(A), was found to have a molecular mass of approximately 8.3 kDa, and it contained one heme c per molecule. The other, designated cytochrome c(B), was found to have a molecular mass of approximately 23 kDa, and it contained two heme c molecules per protein molecule. The amount of cytochrome c(B) expressed in cells grown at high hydrostatic pressure (50 MPa) was less than that in cells grown at atmospheric pressure, whereas cytochrome c(A) was constitutively expressed under all pressure conditions examined. The results of Northern blotting analysis were consistent with the above-mentioned observations and suggested that the pressure regulation of cytochrome c(B) gene expression occurred at the transcriptional level. These results suggest that the components of the respiratory chain of moderately piezophilic S. violacea could be exchanged according to the growth pressure conditions.
  • A Ikegami; K Nakasone; C Kato; R Usami; K Horikoshi
    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 64 4 915 - 918 2000年04月 
    The ntrBC genes coding for the bacterial signal-transducing protein NtrB and the bacterial enhancer-binding protein NtrC of deep-sea piezophilic Shewanella violacea were cloned and their nucleotide sequences were analyzed. The conserved regions of NtrB and those of NtrC are well conserved in the case of the ntrBC products of S. violacea.
  • A Ikegami; K Nakasone; M Fujita; S Fujii; C Kato; R Usami; K Horikoshi
    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE STRUCTURE AND EXPRESSION 1491 1-3 315 - 320 2000年04月 
    We have recently reported that a sigma(54)-like factor recognizes a DNA element, designated as region A, upstream of a pressure-regulated operon in piezophilic Shewanella violacea strain DSS12 (Nakasone et al., FEMS Microbiology Lett. 176 (1999) 351-356). In this study, we isolated and characterized the rpoN gene of this piezophilic bacterium. The rpoN gene was found to encode a putative protein consisting of 492 amino acid residues with a predicted molecular mass of 55 359 Da. Significant homology was evident comparing the rpoN sequence of S. violacea with that of Escherichia coli (62.8% identity), Vibrio anguillarum (61.7% identity) and Pseudomonas putida (57.0% identity). The DNA-binding domain at the C-terminus of sigma(54) is well conserved in the case of the S. violacea rpoN gene product and the helix-turn-helix motif and the RpoN box are also present. In addition, the conserved glutamine-rich domain is present at the N-terminus. sigma(54) in S. violacea was expressed at a relatively constant level under various growth conditions as determined by both primer extension and Western blotting analyses. By means of a recombinant plasmid, a hexahistidine-tagged derivative of the sigma(54) from strain DSS12 was overexpressed in Escherichia coli and purified to near homogeneity. An electrophoretic mobility shift assay demonstrated that the purified sigma(54) protein specifically recognizes region A in the above-mentioned pressure-regulated operon. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.
  • In situ fluorescence PCR with cultured cells of chum salmon
    Takeshi Naganuma; Kenji Tsukamoto; Tadashi Mizukoshi; Chiaki Kato; Kaoru Nakasone; Ron Usami; Koki Horikoshi
    Journal of Marine Biotechnology 3 4 248 - 251 1996年 
    The polymerase chain reaction (PCR) was performed in situ directly with cultured CHH-1 cells of the chum salmon, Oncorhynchus keta. DNA encoding the 5.8S ribosomal RNA (rDNA) was amplified from nuclear genomic DNA by in vitro and in situ PCR. A fluorescein-tagged deoxyribonucleotide was added to the reaction mixture for in situ fluorescence PCR. Thus, the in situ PCR product was fluorescent and could be detected visually by epifluorescence microscopy. This simplified method facilitates the microscopic detection of specific sequences in cells, tissues, and chromosomes. © Springer-Verlag New York Inc. 1996.
  • K. Nakasone; N. Kenmochi; T. Seikichi; T. Tanaka
    琉球医学会誌 (Ryukyu Medical Journal) 14 1 43 - 48 琉球医学会 1994年01月 [査読有り]
     
    The primary structure of the chicken ribosomal protein L30 was deduced from the sequence of nucleotide in a recombinant cDNA. Chicken ribosomal protein L30 has 115 amino acids and a molecular weight of 12,814 including initiator methionine. Hybridization of the cCDNA to the restriction enzyme digests of chicken liver DNA suggests that L30 gene is a single copy. Chicken L30 is homologous to ribosomal proteins from other eukaryotes and archaebacteria but not to those from eubacteria.
  • The structure of the gene encoding chicken ribosomal protein L30
    K. Nakasone; N. Kenmochi; S. Toku; T. Tanaka
    Biochim. Biophys. Acta 18 1174(1) 75 - 78 1993年07月 [査読有り]

MISC

講演・口頭発表等

  • 白石 浩平; 鈴木 克之; 仲宗根 薫; 岡田 芳治
    平成17年度(第53回)日本工学教育協会 2005年09月 広島 平成17年度(第53回)日本工学教育協会
     
    平成15年度文部科学省サイエンス・パートナーシッププログラム採択事業についての研究成果を報告した。 動機付け教育として実験、実習が効果的であり、生徒・学生の学習活動が継続的に行なわれれば、自学自習によって高度な教育が可能であることが示唆された。同時に実験・実習内容の精査やプログラム以前での実験技術に拘わる事前実習やティーティングアシスタントの養成が重要であることを指摘した。
  • 窒素固定菌Paenibacillus azotofixansの窒素固定関連遺伝子の構造解析  [通常講演]
    鈴木 克之; 坂本秀樹; 西紋郁; 仲宗根 薫; 寺岡孝敏
    平成14年度日本生物工学会大会(大阪) 2002年10月 平成14年度日本生物工学会大会(大阪)
     
    窒素固定菌Paenibacillus azotofixansのニトロゲナーゼ鉄タンパク質をコードする遺伝子nifHを含む2つのオペロンのクローニングを行い、塩基配列の決定によりそれら遺伝子群の構造を明らかにした。
  • 深海由来好冷好圧性細菌 Shewanella violacea のリボソーム関連遺伝子のゲノム解析  [通常講演]
    仲宗根 薫; 吉岡孝文; 木村明日香
    2002 年度日本放線菌学会大会 (つくば) 2002年05月 2002 年度日本放線菌学会大会 (つくば)
     
    全ゲノム解析が進行している深海微生物 Shewanella violacea のリボソーム関連遺伝子群の構造解析を行い、 報告した。
  • 高度好塩古細菌 Haloarcula japonica の rrn オペロンの解析  [通常講演]
    仲宗根 薫; 吉岡孝文; 木村明日香
    2002 年度日本放線菌学会大会 (つくば) 2002年05月 2002 年度日本放線菌学会大会 (つくば)
     
    高度好塩古細菌 Haloarcula japonica の 16SrDNA のコピー数と多型性に関する系統解析を行い、 Haloarcula 属の進化について考察した。
  • 深海由来好冷好圧性細菌 Shewanella violacea DSS12 株のゲノム解析  [通常講演]
    仲宗根 薫; 青野英司; 馬場知哉
    第 4 回ワークショップ微生物ゲノム研究フロンティア (千葉) 2002年 第 4 回ワークショップ微生物ゲノム研究フロンティア (千葉)
     
    深海微生物 Shewanella violacea の全ゲノム解析による応用の可能性について、 特に環境修復技術開発の観点から論じた。
  • 窒素固定菌 Paenibacillus azotofixans の窒素固定関連遺伝子の構造解析  [通常講演]
    鈴木 克之; 小澤淳信; 仲宗根 薫; 寺岡孝敏
    第 24 回日本分子生物学会年会 (横浜) 2001年12月 第 24 回日本分子生物学会年会 (横浜)
     
    窒素固定菌 Paenibacillus azotofixans (IFO16645) のニトロゲナーゼ鉄タンパク質をコードする遺伝子 niflt を含む 2 つのオペロンのクローニングを行い、 それら遺伝子群の構造を明らかにした。
  • 深海由来好圧性細菌Shewanella violacea の組み換え体 RNA ポリメラーゼの再構成  [通常講演]
    仲宗根 薫; 加藤千明; 池上昭彦; 河野広朗; 宇佐美論; 掘越弘毅
    The 6th International Symposium on Bio Nanoelectronics (川越) 2001年11月 The 6th International Symposium on Bio Nanoelectronics (川越)
     
    高圧下における転写メカニズムを明らかにする目的で、深海由来好圧性細菌より転写酵素 RNA ポリメラーゼをコードする遺伝子をクローン化し、それらを試験管内にて蛋白合成を行い、本酵素の再構成を試み、それに成功した。
  • 深海由来好塩性細菌Bacillus sp. HTE831株のゲノム解析(共著)  [通常講演]
    第23回日本分子生物学会年会 2000年

担当経験のある科目_授業

  • 発酵化学大分大学
  • Webデザイン近畿大学
  • 生命工学演習近畿大学
  • 生物工学実験近畿大学
  • 応用微生物学近畿大学
  • 応用化学特別講義大分大学

所属学協会

  • 日本食品保蔵科学会   日本バイオセーフティ学会   デザイン生命工学研究会   American Society for Microbiology   極限環境生物学会   日本農芸化学会   日本分子生物学会   

Works_作品等

  • 「有用酵素を生産する深海微生物並びにその生産する酵素」

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 高圧力で"調べ隊":深海の高圧力に耐える生物を見つけよう!
    (独)日本学術振興会:2023年度 ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI
    研究期間 : 2023年04月 -2024年03月
  • イネ苗立枯れ病を防除するための、環境に優しい新規な物質の探索
    公益財団法人サタケ技術振興財団:
    研究期間 : 2022年04月 -2023年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • 深海微生物探検隊;-高圧力に耐える微生物の不思議ー
    (独)日本学術振興会:2022年度 ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI
    研究期間 : 2022年04月 -2023年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • 作って観よう!「自"作"顕微鏡で"観"る 香る発酵微生物の秘密」
    (独)日本学術振興会:2021年度 ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI
    研究期間 : 2021年04月 -2022年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • 作って観よう!「自"作"顕微鏡で"観"る 香る発酵微生物の秘密」
    (独)日本学術振興会:2020年度 ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI
    研究期間 : 2020年04月 -2021年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
     
    泡盛の香味成分であるバニリンは、原料米のフェルラ酸がフェノール酸脱炭酸酵素により4-ビニルグアヤコール (4-VG)へ変換された後、バニリンへ変化する。熟成3年後の泡盛古酒は、このバニリン濃度の高さを特徴とする。本研究では、香り高い(バニリン香)泡盛の製造法を提案した。泡盛は黒麹菌及び泡盛酵母の協働により発酵が進行する。本研究では、この芳香に関与する酵素(padC)を黒麹菌に見いだし、その機能を評価し、本酵素の潜在性を引き出すことで、バニリン香が強化された泡盛の製造が実現可能な研究を行い、通常よりも短期間に古酒の特性の付加を可能にし、熟成の効率化を導く提案を行った。
  • 深海微生物由来タンパク質を利用した高圧・低温耐性ナノデバイスの創製
    独立行政法人科学技術振興機構:重点地域研究開発推進プログラム 平成19年度「シーズ発掘試験」
    研究期間 : 2007年04月 -2008年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • エイコサペンタエン酸(EPA)を含む、商品的付加価値を高めた納豆の作製
    公益財団法人サタケ技術振興財団:
    研究期間 : 2006年04月 -2007年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • 高度好塩古細菌リボソームの多型性とその分子解剖〜好塩微生物に学ぶ蛋白合成装置の進化〜
    (財)ソルトサイエンス研究財団:(財)ソルトサイエンス研究財団研究助成
    研究期間 : 2005年04月 -2006年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2005年 -2006年 
    代表者 : 仲宗根 薫
     
    本研究においては、全ゲノム解析が終了した好圧好冷性細菌Shewaneila violacea DSSI2株ゲノム情報から情報学的解析により有用遺伝子候補の抽出を行い、応用化に向けた機能解析を行うことを本研究の目的とした。 全ゲノム配列情報から、プロモーター配列情報を効率的に検索・抽出し、整理が可能なソフトウェアの構築を試み、本プログラムをDSS12株ゲノムに適用しその解析を行った。本プログラムのプロモーター候補検索の基本的原理は以下の通りである。1)アノテーション済みのゲノム配列データを読み込む、2)解析者が検索したい目的配列を指定し検索する、3)検索された配列は分類、位置情報、ゲノム上のマッピングを行う。現在これら解析データは整理中であり、終了後に上記データベース情報と共に公開される予定である。ゲノム機能解析の一環として、本菌株の有する3種のアルカリフォスファターゼに着目し酵素の活性測定を行った。発現ベクターの構築の後、精製蛋白を用い、各々酵素活性を測定したところ、3種とも、低温から高温まで、温度に関して異なる活性を有していることが明らかとなった。現在、これら酵素のさらなる有用性を検討するため、温度、塩濃度、pH等に対する安定性に関して解析を行っている。さらにその他の酵素についても同様な解析を進めている。さらに独立行政法人海洋研究開発機構が主宰する、しんかい6500による深海調査に参加し、日本海深海底泥をサンプリングした。その底泥から、低温プロテアーゼ、アミラーゼ、窒素固定能を有する、新規有用深海微生物分離を試み、何種類かの微生物の分離が行われた。これら微生物の多くは、耐冷性、又は好冷性を有し、16SrDNAによる系統解析を行ったところ、数種は新種である可能性が示唆された。特に窒素固定細菌については、これまでまた深海環境からの分離例はなく、現在、これら微生物の有用性を探るべく、詳細な生理学及び分類を行っている。
  • 抗菌材料としての可視光応答性酸化チタン光触媒の利用に関する基礎的研究
    (財)古川技術振興財団:
    研究期間 : 2003年04月 -2004年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • 深海由来好冷好圧性細菌のエイコサペンタエン酸(EPA)生産に関する基礎的研究
    公益財団法人サタケ技術振興財団:
    研究期間 : 2003年04月 -2004年03月 
    代表者 : 仲宗根 薫
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(A)
    研究期間 : 2001年 -2003年 
    代表者 : 松田 博幸; 仲宗根 薫; 井原 辰彦; 大森 豊裕; 橋本 清勇; 東樋口 護; 高山 智行
     
    本調査研究は、タイ国チャオプラヤ水系に展開する水辺集落(筏住居・杭上住居)における伝統的な環境共生様式と近代化変容の実態を明らかにするとともに、その住居改善方策を検討することを目的としている。 平成13年度は、タイのピサヌローク(バンコク北498km)を対象地域として、そこに存在する筏住居について、集落と住宅の様態、および居住実態を把握した。集落構成では、5年間で約62%のフローティング・ハウスが減少していた。水上住宅の形態につては、生活水に川の水を利用し、その水を生活廃水として川にそのまま流している。壁は板張りで、川側は格子になっていることが多く、壁の上部も格子になっている。窓にはガラスが無く、木の扉で常に開放してある。居住実態につては、住宅内にはテレビなどの電気製品が充実しており、伝統的な生活から近代的な生活に移りつつある。日常使っている水の大半は、川の水を利用しており、川に頼っている世帯が多く見られた。陸上生活を望んでいる世帯は半数以上あり、行政の護岸工事による強制移動や筏に使っている竹の価格上昇による住宅維持の困難、モータリーゼーンションの変化などの要因があげられる。 平成14年度は、タイのバンコクを対象地域として、そこに存在する水上住宅について、集落と住宅の様態、および居住者の居住実態を把握することを主眼としている。生活用水は水道水と運河の水を利用し、生活排水はそのまま運河に垂れ流しにしている。水上住宅の特徴としては壁は板張りで、台所やトイレの壁はトタンを打ち付けている住宅が多い。窓は、ガラスの入った扉が取り付けられており、普段は開放されている。住宅内にはテレビやオーディオなどの電化製品が充実しており、伝統的な生活から近代的な生活に移りつつある。日常使っている水は水道水と運河の水を利用している。外出する際の交通手段は、バイクや自動車、自転車などの陸上交通を利用している世帯もあるが、ボートを利用している世帯もあり、未だに伝統的な水上交通が利用されている。周辺の環境が良く、多くの世帯が移住を望んでいない。 平成15年度は、タイのピサヌロークを対象地域として、筏住宅から陸上住宅に移住した居住者を追跡調査し、住宅形態・居住実態を把握すること、である。筏住宅から陸上住宅に移住したことによって、急激に近代的な生活にシフトし、適応して、生活や住環境は向上し、満足そうにしている。筏住宅から移住する時に、解体したものを持ってきて、仕事場や玄関前の休憩スペース、台所といったとこに再利用しており、愛着やこだわり等を見ることができ、近代的住宅に伝統的住宅の面影を見ることができる。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 特定領域研究
    研究期間 : 2002年 -2002年 
    代表者 : 井原 辰彦; 仲宗根 薫; 鈴木 克之; 白石 浩平
     
    光触媒の抗菌作用については多くの研究例が報告されているが,いずれも光触媒を機能させるためには紫外線しか利用できないので,抗菌作用について紫外線の効果と光触媒の効果とを区別して議論することは不可能であった。本研究では我々のグループが開発した可視光応答性酸化チタン光触媒を用いることにより,上記の問題点の解決を図った。検討項目は以下の3項目である。 (1)微生物の影響を調査するのに好ましい光触媒の薄膜化 (2)原核微生物として大腸菌を対象に可視光-光触媒の効果を確認 (3)真核微生物として酵母を対象に可視光-光触媒の効果を確認 (1)については,ゾルゲル法をベースとする方法で可視光応答性酸化チタン光触媒の薄膜化に成功した。具体的には,硫酸チタンを原料としてアンモニアで加水分解後,過酸化水素を加えて加水分解物を解コウして得た過酸化チタン前駆体ゾルを得た。薄膜は前駆体ゾルにアンモニアを加え,パイレックスガラス基材表面にスピンコーターでコーティングし,乾燥後,350℃の温度で1時間焼成することで成膜した。(特許出願) (2)可視光応答型酸化チタン光触媒をコーティングしたパイレックスガラス基材表面に大腸菌(E.coli from)を含む水滴を滴下し,4℃で水分が蒸発しない条件で青色および緑色LEDを照射し,光照射による影響を生菌数によって評価した。その結果,LEDを照射した場合のcell numberは,青色LEDでは0.12×10^2,緑色LEDでは0.23×10^2,と光を照射しないときの4.13×10^2と比較すると明らかに減少し,光触媒の効果が確認された。(3)酵母を対象に(2)と同様の実験を行ったところ,光触媒の効果はほとんど見られなかったことから,光触媒の作用は原核細胞には有効であるが,真核細胞には効果は薄いことが示唆された。

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