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データ更新日：2025年04月02日
山下 哲 （やました さとし） 准教授 YAMASHITA, Satoshi
所属組織・役職等
理工研究域 物質化学系 生物化学研究室
准教授
教育分野
【学士課程】
理工学域 物質化学類 化学コース
【大学院前期課程】
自然科学研究科 物質化学専攻
【大学院後期課程】
自然科学研究科 物質化学専攻
所属研究室等
生物化学研究室
学歴
【出身大学院】
東北大学大学院 博士課程 工学研究科 生物工学専攻 2003/03 単位取得満期退学
【出身大学】
東北大学 工学部 生物化学工学科 卒業
【取得学位】
修士（工学）
博士（工学）
職歴
東北大学 多元物質科学研究所 助手(2003/04/01-2005/07/31)
National Institutes of Health NIDDK Visiting Fellow(2005/08/01-2010/08)
香川大学 総合生命科学研究センター 研究員(2010/10/01-2013/03/31)
東北大学 大学院工学研究科 助教(2013/04/01-2015/11/30)
金沢大学 理工研究域 准教授(2015/12/01-)
生年月
1975年02月
所属学会
日本生化学会
日本農芸化学会
学内委員会委員等
○学生委員 委員(2022-2023)
○産学国際連携委員 委員(2021-2022)
受賞学術賞
○日本生化学会北陸支部奨励賞(2018/06/02)
○日本農芸化学会2019年度大会トピックス賞(2019/03)
○2019年度基礎科学研究助成(2019/10/10)
○Japan-Taiwan Plant Biology 2019 Presentation Award(2019/03)
○2018年度大会トピックス賞(2018/03)
専門分野
応用生物化学
専門分野キーワード
農芸化学,生化学,酵素学,構造生物学,膜タンパク質
研究課題
パラゴムノキの天然ゴム合成酵素複合体の構造・機能解析
天然ゴムは様々なゴム製品の原料として重要ですが、その供給源である熱帯性植物のパラゴムノキにおける生合成機構は完全には解明されていません。私たちはパラゴムノキにおけるプレニルトランスフェラーゼという酵素の一種であるHRT1が天然ゴム合成酵素本体であることを世界で初めて明らかにし、無細胞タンパク質合成系を駆使して、試験管内ゴム合成を可能にしました。また、HRT1が天然ゴムの細胞内貯蔵器官であるゴム粒子の膜上で他のタンパク質と複合体（マシナリー）を形成することを明らかにしました。現在は、このマシナリーの構造と機能の解析を進めるとともに、試験管内ゴム合成を応用した非天然型のゴム合成に挑戦しています。
フラボノイドやリグナンなどの脂溶性化合物生合成関連酵素の構造・機能解析
植物はその生存戦略に重要な役割を果たす適応代謝において、多種多様な二次代謝産物を生産します。それらの中には、フラボノイドやリグナンといった人の健康に資する化合物が数多く存在します。私たちは、ダイズやゴマにおけるフラボノイドやリグナン の生合成に関連し、健康食品などへの応用が期待できる酵素の結晶構造解析や詳細な酵素機能解析を行っています。
著書
- これから学ぶ酵素科学 三共出版 2019/10/25 共著 中山亨, 山下哲, 野池基義 978-4-7827-0785-2
論文
- Structure-based engineering of a short-chain cis-prenyltransferase to biosynthesize nonnatural all-cis-polyisoprenoids: molecular mechanisms for primer substrate recognition and ultimate product chain-length determination. The FEBS journal 289巻 15号 4602頁 2022/02/08 研究論文（学術雑誌）
- Reconstitution of prenyltransferase activity on nanodiscs by components of the rubber synthesis machinery of the Para rubber tree and guayule. Scientific reports 12巻 1号 3734頁 2022/03/08 研究論文（学術雑誌）
- Identification and reconstitution of the rubber biosynthetic machinery on rubber particles from Hevea brasiliensis ELIFE 5巻 2016/10 査読有 研究論文（学術雑誌）
- Molecular mechanisms of natural rubber biosynthesis YAMASHITA Satoshi,TAKAHASHI Seiji Annual Review of Biochemistry 89巻 in press頁 2020/03 査読有 研究論文（学術雑誌）
- A conserved strategy of chalcone isomerase-like protein to rectify promiscuous chalcone synthase specificity. Nature communications 11巻 1号 870頁 2020/02/13 査読有 研究論文（学術雑誌）
- Product chain-length determination mechanism of short-chain cis-prenyltransferase from Mycobacterium tuberculosis JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS B-ENZYMATIC 48巻 3-4号 111頁 2007/09 査読無
- Manipulation of prenyl chain length determination mechanism of cis-prenyltransferases FEBS JOURNAL 273巻 3号 647頁 2006/02 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Cloning, expression, and characterization of cis-polyprenyl diphosphate synthase from the thermoacidophilic archaeon Sulfolobus acidocaldarius JOURNAL OF BACTERIOLOGY 183巻 1号 401頁 2001/01 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Quantitative analyses of the behavior of exogenously added bacteria during an acidulocomposting process JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING 114巻 1号 70頁 2012/07 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Catalytic mechanism of type 2 isopentenyl diphosphate : dimethylailyl diphosphate isomerase: verification of a redox role of the flavin cofactor in a reaction with no net redox change BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 322巻 3号 905頁 2004/09 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Novel fluorescent analogues for transmembrane movement study of polyprenyl phosphates BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS 17巻 4号 946頁 2007/02 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Novel sugar phosphotransferase system applicable to the efficient labeling of the compounds synthesized via the non-mevalonate pathway in Escherichia coli JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING 93巻 5号 515頁 2002/05 査読無 研究論文（学術雑誌）
- X-ray structure of a protease-resistant mutant form of human galectin-8 with two carbohydrate recognition domains FEBS JOURNAL 279巻 20号 3937頁 2012/10 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Structural Insights into Ail-Mediated Adhesion in Yersinia pestis STRUCTURE 19巻 11号 1672頁 2011/11 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Structure of L-rhamnose isomerase in complex with L-rhamnopyranose demonstrates the sugar-ring opening mechanism and the role of a substrate sub-binding site FEBS OPEN BIO 3巻 35頁 2013 査読無 研究論文（学術雑誌）
- New Role of Flavin as a General Acid-Base Catalyst with No Redox Function in Type 2 Isopentenyl-diphosphate Isomerase JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 284巻 14号 9160頁 2009/04 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Purification, characterization, and primary structure of a novel N-acyl-D-amino acid amidohydrolase from Microbacterium natoriense TNJL143-2 JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING 114巻 4号 391頁 2012/10 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Characterization of cis-prenyltransferases from the rubber producing plant Hevea brasiliensis heterologously expressed in yeast and plant cells PLANT BIOTECHNOLOGY 29巻 4号 411頁 2012 査読無 研究論文（学術雑誌）
- In vivo interaction between the human dehydrodolichyl diphosphate synthase and the Niemann-Pick C2 protein revealed by a yeast two-hybrid system BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 318巻 1号 198頁 2004/05 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Type 2 isopentenyl diphosphate isomerase from a thermoacidophilic archaeon Sulfolobus shibatae EUROPEAN JOURNAL OF BIOCHEMISTRY 271巻 6号 1087頁 2004/03 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Product chain-length determination mechanism of Z,E-farnesyl diphosphate synthase BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 377巻 1号 17頁 2008/12 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Novel medium-chain prenyl diphosphate synthase from the thermo acidophilic archaeon Sulfolobus solfataticus JOURNAL OF BACTERIOLOGY 184巻 3号 615頁 2002/02 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Structural Insights into the Low pH Adaptation of a Unique Carboxylesterase from Ferroplasma ALTERING THE pH OPTIMA OF TWO CARBOXYLESTERASES JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 289巻 35号 24499頁 2014/08 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Crystal structure of chalcone synthase, a key enzyme for isoflavonoid biosynthesis in soybean. Proteins 2020/07/29 研究論文（学術雑誌）
- Alpha/beta-hydrolases: A unique structural motif coordinates catalytic acid residue in 40 protein fold families PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS 85巻 10号 1845頁 2017/10 査読有 研究論文（学術雑誌）
- パラゴムノキの天然ゴム生合成酵素の試験管内再構成 山下哲,高橋征司 機能材料 37巻 4号 66‐72頁 2017/04/05 査読無
- Identification of protein-protein interactions of isoflavonoid biosynthetic enzymes with 2-hydroxyisoflavanone synthase in soybean (Glycine max (L.) Merr.) BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 469巻 3号 546頁 2016/01 査読有 研究論文（学術雑誌）
- Roles of the indole ring of Trp396 covalently bound with the imidazole ring of His398 coordinated to type I copper in bilirubin oxidase. Kataoka K,Ito T,Okuda Y,Sakai Y,Yamashita S,Sakurai T Biochemical and biophysical research communications 2019/10 査読有
- (+)-Sesamin, a sesame lignan, is a potent inhibitor of gut bacterial tryptophan indole-lyase that is a key enzyme in chronic kidney disease pathogenesis. Biochemical and biophysical research communications 590巻 158頁 2022/01/29 研究論文（学術雑誌）
- 天然ゴム生合成機構の謎に迫る (特集 植物と高分子 : バイオマス素材から植物科学まで) 高橋 征司,山下 哲,伏原 和久 高分子 = High polymers, Japan : polymers 66巻 6号 278頁 2017/06 査読無
- Physical interactions among flavonoid enzymes in snapdragon and torenia reveal the diversity in the flavonoid metabolon organization of different plant species Plant Journal 94巻 2号 372頁 2018/04/01 査読有 研究論文（学術雑誌）
- Purification and characterization of small and large rubber particles from Hevea brasiliensis. Yamashita S,Mizuno M,Hayashi H,Yamaguchi H,Miyagi-Inoue Y,Fushihara K,Koyama T,Nakayama T,Takahashi S Bioscience, biotechnology, and biochemistry 82巻 6号 1011頁 2018/06 査読有
- Identification of a Highly Specific Isoflavone 7-O-glucosyltransferase in the soybean (Glycine max (L.) Merr.) PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 56巻 8号 1512頁 2015/08 査読有 研究論文（学術雑誌）
- 触媒機能を指標にした自然界からの酵素探索研究：セサミノール配糖体分解酵素の探索を例として 山下哲,下山武文,高橋征司,山口雅篤,中山亨 日本生物工学会誌 92巻 8号 3頁 2014 査読無
- 明らかになりつつある天然ゴム生合成の分子機構 高橋征司,山下哲 バイオサイエンスとインダストリー 75巻 4号 292‐298頁 2017/07/10 査読無
- Catalytic promiscuity of rice 2-oxoglutarate/Fe(II)-dependent dioxygenases supports xenobiotic metabolism. Plant physiology 187巻 2号 816頁 2021/10/05 研究論文（学術雑誌）
- Identification and characterization of a novel bacterial β-glucosidase that is highly specific for the β-1,2-glucosidic linkage of sesaminol triglucoside. Sakurai A,Hongo S,Nair A,Waki T,Oikawa D,Nishio T,Shimoyama T,Takahashi S,Yamashita S,Nakayama T Bioscience, biotechnology, and biochemistry 82巻 9号 1518頁 2018/09 査読有
- cDNA cloning and characterization of chalcone isomerase-fold proteins from snapdragon (Antirrhinum majus L.) flowers PLANT BIOTECHNOLOGY 31巻 2号 105頁 2014 査読無 研究論文（学術雑誌）
- Acidulocomposting, an Accerated Composting Process of Garbage under Thermoacidophilic Conditions for Prolonged Periods Tokuzo Nishino,Toru Nakayama,Hisashi Hemmi,Takefumi Shimoyama,Satoshi Yamashita,Minoru Akai,Takahiro Kanagawa,Katsuji Hoshi 環境バイオテクノロジー学会誌 3巻 1号 33頁 2003 査読無
- Carbohydrate recognition mechanism of HA70 from Clostridium botulinum deduced from X-ray structures in complexes with sialylated oligosaccharides FEBS LETTERS 586巻 16号 2404頁 2012/07 査読無 研究論文（学術雑誌）
- X-ray structure of a stable protease-resistant glectin-9 with short linker FEBS JOURNAL 280巻 531頁 2013/07 査読無
講演・口頭発表等
- Identification and in vitro reconstitution of natural rubber biosynthetic complex from the Para rubber tree(会議名：The 13th International Meeting on Biosynthesis, Function and Synthetic Biology of Isoprenoids)(2017/07)
- Reconstitution of natural rubber biosynthetic enzyme from the Para rubber tree(会議名：Baltic conference on Plastics and Rubber)(2018/05)
- In vitro synthesis of natural rubber and its derivatives by enzymes introduced into rubber particles(会議名：12th Annual World Protein & Peptide Conference)(2019/06)
その他（報告書など）
芸術・フィールドワーク
特許
共同研究希望テーマ
科研費
○基盤研究(B)（一般）「植物の有用物質生産に関与する膜酵素複合体のコア構造と膜上ダイナミクスの解明」(2021-2023) 代表者
○基盤研究(C)（一般）「反応中間体の構造解析によるマルチ銅オキシダーゼの酸素還元機構の解明と応用」(2018-2020) 分担者
○基盤研究(C)「ゴマ搾り粕から高効率な有用物質生産を可能にする新規酵素の分子解析と応用」(2015-2017) 代表者
競争的資金・寄付金等
共同研究・受託研究実績
A-STEP採択課題
学域・学類担当授業科目
○化学実験(2021)
○物質化学実験Ｃ(2021)
○物質化学序論Ｂ(2021)
○物質化学実験Ａ(2020)
○物質化学実験Ｃ(2017)
○生物化学Ⅱ(2017)
○物質化学実験Ｃ(2016)
○生物化学Ⅱ(2016)
大学院担当授業科目
○タンパク質機能化学(2021)
○物質創成化学Ⅳ(2021)
○専修生物化学(2021)
○分子酵素化学(2021)
○物質創成セミナー(2021)
○物質創成化学Ⅳ(2017)
○分子酵素化学(2017)
○物質創成セミナー平成２９年度入学生用(2017)
○タンパク質機能化学(2017)
○タンパク質機能化学(2017)
○タンパク質機能化学(2017)
○タンパク質機能化学(2017)
○物質創成セミナー平成２９年１０月入学者用(2017)
○物質創成セミナー平成２８年１０月入学者用(2016)
○タンパク質機能化学(2016)
○物質創成化学Ⅳ(2016)
○物質創成セミナー平成２８年度入学生用(2016)
○分子酵素化学(2016)