メンバー

メンバー

今井 友也 准教授 ~森林科学で膜タンパク質~

木質を含め植物細胞壁の半分は、セルロースでできています。現在の地球上で年間数千億トンものセルロースが、植物に限らず多様な生物により合成されているという事実は、進化の過程でセルロース合成能を獲得した生物がその後の生存競争を優位に進めたことを意味しています。しかも陸上植物が出現した頃にはすでに地球に現れており、それから現在まで存続し、繁茂しているということは、地球に素晴らしくフィットした高分子です。

私はもともとセルロースの高分子構造解析で学位をとっており、高分子量のセルロースを水系溶媒に放っても、凝集とならずに微小繊維を作ってしまうセルロース合成酵素のメカニズムが不思議でなりませんでした。そこで学位取得後、膜タンパク質の生化学と構造生物学の研究室でポスドクとして経験を積み、セルロースの結晶構造の分かる膜タンパク質研究者として、セルロース生合成研究を行っています。

「森林科学で膜タンパク質?」と思うかもしれませんが、膜タンパク質がなければ、セルロースはできないし、ヘミセルロースもできないし、モノリグノールだって細胞外へ輸送できず、木化できません。木質形成あるいはより広くバイオマス形成の具体的な反応を知りたいのならば、膜タンパク質は重要な研究対象です。また、視野を広げて、チャネルやトランスポーターなどの色々な膜タンパク質(の研究者)の働きぶりを見れば、膜タンパク質というのは面白い研究テーマだと分かってもらえると思います(膜タンパク質が絡んだノーベル賞受賞対象は少なくありません。数えてみて下さい)。
未開拓の森林科学系膜タンパク質研究を、大学院から始めてみませんか? 学内学外関わらず、見学等歓迎します。ご連絡お待ちしています。

今井友也

(2014.10.29) RISH広報パンフレットに、簡単な研究紹介記事を書きました(5ページ目)。ご覧下さい。http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/newsletters/seizonkendayori014.pdf

 




主要な論文
【セルロース生合成】

Shi-jing Sun, Tomoya Imai, Junji Sugiyama, Satoshi Kimura “CesA protein is included in the terminal complex of Acetobacter“ Cellulose, 24, 2017-2027, 2017. DOI 10.1007/s10570-017-1237-6

Shi-jing Sun, Yoshiki Horikawa, Masahisa Wada, Junji Sugiyama, Tomoya Imai “Site-directed mutagenesis of bacterial cellulose synthase highlights sulfur–arene interaction as key to catalysis” Carbohydrate Research, 434, 99-106, 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.carres.2016.08.009

Paavo A. Penttilä, Junji Sugiyama, Tomoya Imai, “Effects of reaction conditions on cellulose structures synthesizedin vitro by bacterial cellulose synthases”, Carbohydrate Polymers, 136, 656-666, 2016.

Imai, T. Sun, S.-J., Horikawa, Y., Wada, M., Sugiyama, J., “Functional Reconstitution of Cellulose Synthase in Escherichia coli”, Biomacromolecules, 15, 4206-4213, 2014.

Hashimoto, A., Shimono, K., Horikawa, Y., Ichikawa, T., Wada, M., Imai, T., Sugiyama, J. “Extraction of cellulose-synthesizing activity of Gluconacetobacter xylinus by alkylmaltoside”, Carbohydrate Research, 346, 2760-2768, 2011.

今井友也, “セルロース生合成研究におけるバクテリアモデルの可能性”, Cellulose Communications, 18, 156-162, 2011.

Pelosi L, Imai T, Chanzy H, Heux L, Buhler E and Bulone V: Structural and morphological diversity of (1→3)-β-D-glucans synthesized in vitro by enzymes from Saprolegnia monoica. Comparison with a corresponding in vitro product from blackberry (Rubus fruticosus). Biochemistry 42, 6264-6274. 2003

Imai,T.,Watanabe,T.,Yui,T.,Sugiyama,J. ”The directionality of chitin biosynthesis – A revisit”. Biochem. J. 374(3), 755-760, 2003

Lai-Kee-Him J, Chanzy H, Muller M, Putaux J-L, Imai T, Bulone V “In vitro versus in vivo cellulose microfibrils from plant primary wall synthases: structural differences.” J. Biol. Chem. 277, 36931-36939. (2002)

【糖質加水分解酵素】

Paavo A. Penttilä, Tomoya Imai, Junji Sugiyama “Fibrillar assembly of bacterial cellulose in the presence of wood-based hemicelluloses”, International Journal of Biological Macromolecules, 102, pp. 111-118, 2017.

Yoshiki Horikawa, Tomoya Imai, Junji Sugiyama “Visualization of cellulase interactions with cellulose microfibril by transmission electron microscopy” Cellulose, 24, 1-9, 2017.

Imai, T., Watanabe, T., Yui, T., and Sugiyama J. “Directional degradation of beta-chitin by chitinase A1 revealed by a novel reducing end labelling technique”, FEBS Letters, 510, 201-205, 2002.

Tomoya Imai, Claire Boisset, Masahiro Samejima, Kiyohiko Igarashi, Junji Sugiyama “Unidirectional processive action of cellobiohydrolase Cel7A on Valonia cellulose microcrystals” FEBS Letters, 432, 113-116, 1998

【イオンチャネル】

Shimomura, T., Irie, K., Nagura, H., Imai, T., Fujiyoshi, Y., “Arrangement and Mobility of the Voltage Sensor Domain in Prokaryotic Voltage-gated Sodium Channels”, Journal of Biological Chemistry, 286, 7409-7417, 2011.

Nagura, H., Irie, K., Imai, T., Shimomura, T., Hige, T., Fujiyoshi, Y. , “Evidence for lateral mobility of voltage sensors in prokaryotic voltage-gated sodium channels.”, Biochem.Biophys.Res.Commun., 399, 341-346, 2010.

【多糖結晶】

Kim N-H., Imai T., Wada M., Sugiyama J. Molecular directionality in cellulose polymorphs, Biomacromolecules, 7, 274-280 (2006)

Imai, T., Putaux, J.-L. and Sugiyama, J. Geometric phase analysis of lattice images of crystalline allomorphs of Cladophora microcrystals, Polymer 44, 1871-1879 (2003)

Hrmova M, Imai T, Rutten SJ, Fairweather JK, Pelosi L, Bulone V, Driguez H and Fincher GB “Mutants of a barley (1,3)-β-D-glucan endohydrolase synthesise crystalline (1,3)-β-D-glucans.” J. Biol. Chem. 277, 30102-30111. (2002)

Tomoya Imai, Junji Sugiyama, “Nanodomains of IR and Iâ Cellulose in Algal Microfibrils” Macromolecules, 31, 6275-6279, 1998

そのほか、電子顕微鏡や質量分析計を使った共同研究を展開しております。
PAGE TOP