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研究者情報

データ更新日：2024年11月22日

山下　哲　（やました さとし）　准教授　YAMASHITA, Satoshi

研究室ウェブサイト

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

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

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）

全て表示

  • 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

○物質創成セミナー(2021)
○分子酵素化学(2021)
○専修生物化学(2021)
○物質創成化学Ⅳ(2021)
○タンパク質機能化学(2021)
○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)
○物質創成化学Ⅳ(2017)
○物質創成セミナー平成２９年１０月入学者用(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)
○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)
○物質創成セミナー平成２８年度入学生用(2016)
○物質創成化学Ⅳ(2016)
○分子酵素化学(2016)

他大学の客員教授

教育活動（FD）に関する研究

国際事業協力

留学生参加の社会活動

審議会等の参加

講演可能なテーマ

その他公的社会活動

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