研究者詳細

顔写真

トベ　リユウタ
戸部　隆太
Ryuta Tobe
所属
大学院農学研究科　生物生産科学専攻　動物生命科学講座（動物微生物学分野）
職名
准教授
学位

  • 博士（農学）（京都大学）

  • 修士（農学）（東北大学）

経歴 6

  • 2022年4月 ～ 継続中
    東北大学　大学院農学研究科 動物微生物学研究室　准教授

  • 2020年4月 ～ 2022年3月
    ニプロ株式会社　企画開発技術事業部 酵素センター　係長

  • 2019年4月 ～ 2020年3月
    立命館大学　生命科学部 生物工学科 応用分子微生物学２研究室　講師

  • 2015年4月1日 ～ 2018年3月31日
    立命館大学 生命科学部 生物工学科 応用分子微生物学研究室、助教

  • 2009年7月 ～ 2015年3月
    米国国立衛生学研究所　米国国立がん研究所　ポスドク研究員

  • 2009年4月1日 ～ 2009年6月30日
    京都大学 化学研究所 環境物質化学研究系 分子微生物科学研究領、 非常勤研究員

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学歴 3

  • 京都大学大学院　農学研究科　応用生命科学専攻

    ～ 2009年3月

  • 東北大学大学院　農学研究科　生物産業創成科学専攻

    ～ 2006年3月

  • 東北大学　農学部　生物生産科学

    ～ 2004年3月

所属学協会 3

  • 日本畜産学会

    2022年4月 ～ 継続中

  • 日本微量元素学会

    2015年4月 ～ 継続中

  • 日本農芸化学会

    2009年4月 ～ 継続中

研究キーワード 1

  • セレン、セレンタンパク質、微生物、哺乳類、酵素、代謝、癌

研究分野 3

  • ライフサイエンス / 応用微生物学 /

  • ライフサイエンス / 細胞生物学 /

  • ライフサイエンス / 分子生物学 /

受賞 6

  1. 奨励賞

    2018年7月　日本微量元素学会

  2. 若手海外優秀発表賞

    2018年6月　日本ビタミン学会

  3. 若手奨励賞

    2017年4月　立命館大学生命科学部

  4. 優秀口頭発表賞

    2016年7月　日本微量元素学会

  5. 海外ポスドク招聘賞

    2013年12月　日本分子生物学会

  6. Travel award

    2010年5月　International Symposium on Selenium in Biology and Medicine

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論文 37

  1. Identification of Genes Associated with Resistance to Persulcatusin, a Tick Defensin from Ixodes persulcatus. 国際誌 査読有り

    So Shimoda, Junya Ito, Tasuke Ando, Ryuta Tobe, Kiyotaka Nakagawa, Hiroshi Yoneyama

    Microorganisms　12　(2)　2024年2月19日

    DOI： 10.3390/microorganisms12020412 　

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    Antimicrobial peptides (AMPs) are present in a wide range of plants, animals, and microorganisms. Since AMPs are characterized by their effectiveness against emergent antibiotic-resistant bacteria, they are attracting attention as next-generation antimicrobial compounds that could solve the problem of drug-resistant bacteria. Persulcatusin (IP), an antibacterial peptide derived from the hard tick Ixodes persulcatus, shows high antibacterial activity against various Gram- positive bacteria as well as multidrug-resistant bacteria. However, reports on the antibacterial action and resistance mechanisms of IP are scarce. In this study, we spontaneously generated mutants showing increased a minimum inhibitory concentration (MIC) of IP and analyzed their cross-resistance to other AMPs and antibiotics. We also used fluorescent probes to investigate the target of IP activity by evaluating IP-induced damage to the bacterial cytoplasmic membrane. Our findings suggest that the antimicrobial activity of IP on bacterial cytoplasmic membranes occurs via a mechanism of action different from that of known AMPs. Furthermore, we screened for mutants with high susceptibility to IP using a transposon mutant library and identified 16 genes involved in IP resistance. Our results indicate that IP, like other AMPs, depolarizes the bacterial cytoplasmic membrane, but it may also alter membrane structure and inhibit cell-wall synthesis.

  2. Identification of four genes responsible for antimicrobial resistance of MEL-B against S. aureus 査読有り

    Shinya Yamauchi, So Shimoda, Akio Kawahara, Tomohiro Sugahara, Shuhei Yamamoto, Masao Kitabayashi, Atsushi Sogabe, Christine A. Jansen, Ryuta Tobe, Ryota Hirakawa, Jahidul Islam, Mutsumi Furukawa, Hiroshi Yoneyama, Tomonori Nochi

    Biochemical and Biophysical Research Communications　149566-149566　2024年1月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2024.149566 　

    ISSN：0006-291X

  3. l-Alanine Exporter AlaE Functions as One of the d-Alanine Exporters in Escherichia coli 査読有り

    Satoshi Katsube, Keiichiro Sakai, Tasuke Ando, Ryuta Tobe, Hiroshi Yoneyama

    International Journal of Molecular Sciences　2023年6月16日

    DOI： 10.3390/ijms241210242 　

  4. Characterization of Staphylococcus aureus Isolates from Bovine Mastitis and Bulk Tank Milk: First Isolation of Methicillin-Susceptible Staphylococcus aureus in Japan. 国際誌 査読有り

    Ryota Miyazawa, So Shimoda, Keiichi Matsuda, Ryuta Tobe, Tasuke Ando, Hiroshi Yoneyama

    Microorganisms　10　(11)　2022年10月26日

    DOI： 10.3390/microorganisms10112117 　

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    Staphylococcus aureus is one of the most important pathogens in humans as well as in livestock. Particularly, bovine mastitis caused by S. aureus is a serious issue in dairy farms due to disease recurrence. Here, cases of S. aureus-mediated intramammary infection occurring in the Miyagi Prefecture in Japan were monitored from May 2015 to August 2019; a total of 59 strains (49 from bovine milk and 10 from bulk milk) were obtained from 15 dairy farms and analyzed via sequence-based typing methods and antibiotic susceptibility tests. Two pairs of isolates were determined as recurrence cases from the same cows in distinct farms. The sequence type (ST), spa type, and coa type of each pair were the same: one pair showed ST705, t529, and VIb and the other showed ST352, t267, and VIc. In addition, the possession of toxin genes analyzed of each pair was exactly the same. Furthermore, seven oxacillin-sensitive clonal complex 398 isolates were obtained from a single farm. This is the first confirmed case of a Methicillin-Sensitive SA (MSSA) ST398 strain isolated from mastitis-containing cows in Japan. Our findings suggest that nationwide surveillance of the distribution of ST398 strains in dairy farms is important for managing human and animal health.

  5. Group II truncated haemoglobin YjbI prevents reactive oxygen species-induced protein aggregation in Bacillus subtilis. 国際誌 査読有り

    Takeshi Imai, Ryuta Tobe, Koji Honda, Mai Tanaka, Jun Kawamoto, Hisaaki Mihara

    eLife　11　2022年9月20日

    DOI： 10.7554/eLife.70467 　

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    Oxidative stress-mediated formation of protein hydroperoxides can induce irreversible fragmentation of the peptide backbone and accumulation of cross-linked protein aggregates, leading to cellular toxicity, dysfunction, and death. However, how bacteria protect themselves from damages caused by protein hydroperoxidation is unknown. Here, we show that YjbI, a group II truncated haemoglobin from Bacillus subtilis, prevents oxidative aggregation of cell-surface proteins by its protein hydroperoxide peroxidase-like activity, which removes hydroperoxide groups from oxidised proteins. Disruption of the yjbI gene in B. subtilis lowered biofilm water repellence, which associated with the cross-linked aggregation of the biofilm matrix protein TasA. YjbI was localised to the cell surface or the biofilm matrix, and the sensitivity of planktonically grown cells to generators of reactive oxygen species was significantly increased upon yjbI disruption, suggesting that YjbI pleiotropically protects labile cell-surface proteins from oxidative damage. YjbI removed hydroperoxide residues from the model oxidised protein substrate bovine serum albumin and biofilm component TasA, preventing oxidative aggregation in vitro. Furthermore, the replacement of Tyr63 near the haem of YjbI with phenylalanine resulted in the loss of its protein peroxidase-like activity, and the mutant gene failed to rescue biofilm water repellency and resistance to oxidative stress induced by hypochlorous acid in the yjbI-deficient strain. These findings provide new insights into the role of truncated haemoglobin and the importance of hydroperoxide removal from proteins in the survival of aerobic bacteria.

  6. Initial step of selenite reduction via thioredoxin for bacterial selenoprotein biosynthesis 国際誌 査読有り

    Atsuki Shimizu, Ryuta Tobe, Riku Aono, Masao Inoue, Satoru Hagita, Kaito Kiriyama, Yosuke Toyotake, Takuya Ogawa, Tatsuo Kurihara, Kei Goto, N. Tejo Prakash, Hisaaki Mihara

    International Journal of Molecular Sciences　22　(20)　2021年10月2日

    DOI： 10.3390/ijms222010965 　

    ISSN：1661-6596

    eISSN：1422-0067

  7. Complete Genome Sequence of Pseudomonas stutzeri Strain F2a, Isolated from Seleniferous Soil. 国際誌 査読有り

    Masao Inoue, Yuu Hirose, Ryuta Tobe, Shigeki Saito, Riku Aono, N Tejo Prakash, Hisaaki Mihara

    Microbiology resource announcements　10　(33)　e0063121　2021年8月19日

    DOI： 10.1128/MRA.00631-21 　

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    Pseudomonas stutzeri is a potential candidate for bioremediation of selenium-contaminated grounds and waters. Here, we report the complete genome sequence of a novel strain, F2a, which was isolated from a seleniferous area of Punjab, India. The genome sequence provides insight into the potential selenium oxyanion-reducing activity of this strain.

  8. Genetic analysis of tellurate reduction reveals the selenate/tellurate reductase genes ynfEF and the transcriptional regulation of moeA by NsrR in Escherichia coli. 国際誌 査読有り

    Daiki Fujita, Ryuta Tobe, Hirotaka Tajima, Yukari Anma, Ryo Nishida, Hisaaki Mihara

    Journal of biochemistry　169　(4)　477-484　2021年4月29日

    DOI： 10.1093/jb/mvaa120 　

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    Several bacteria can reduce tellurate into the less toxic elemental tellurium, but the genes responsible for this process have not yet been identified. In this study, we screened the Keio collection of single-gene knockouts of Escherichia coli responsible for decreased tellurate reduction and found that deletions of 29 genes, including those for molybdenum cofactor (Moco) biosynthesis, iron-sulphur biosynthesis, and the twin-arginine translocation pathway resulted in decreased tellurate reduction. Among the gene knockouts, deletions of nsrR, moeA, yjbB, ynbA, ydaS and yidH affected tellurate reduction more severely than those of other genes. Based on our findings, we determined that the ynfEF genes, which code for the components of the selenate reductase YnfEFGH, are responsible for tellurate reduction. Assays of several molybdoenzymes in the knockouts suggested that nsrR, yjbB, ynbA, ydaS and yidH are essential for the activities of molybdoenzymes in E. coli. Furthermore, we found that the nitric oxide sensor NsrR positively regulated the transcription of the Moco biosynthesis gene moeA. These findings provided new insights into the complexity and regulation of Moco biosynthesis in E. coli.

  9. Characterization of a novel class of glyoxylate reductase belonging to the β-hydroxyacid dehydrogenase family in Acetobacter aceti 国際誌 査読有り

    Jakkaphan Kumsab, Ryuta Tobe, Tatsuo Kurihara, Yuu Hirose, Taketo Omori, Hisaaki Mihara

    Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry　84　(11)　2303-2310　2020年11月1日

    出版者・発行元： Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/09168451.2020.1797470 　

    ISSN：0916-8451

    eISSN：1347-6947

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    Enzymes related to β-hydroxyacid dehydrogenases/3-hydroxyisobutyrate dehydrogenases are ubiquitous, but most of them have not been characterized. An uncharacterized protein with moderate sequence similarities to Gluconobacter oxydans succinic semialdehyde reductase and plant glyoxylate reductases/succinic semialdehyde reductases was found in the genome of Acetobacter aceti JCM20276. The corresponding gene was cloned and expressed in Escherichia coli. The gene product was purified and identified as a glyoxylate reductase that exclusively catalyzed the NAD(P)H-dependent reduction of glyoxylate to glycolate. The strict substrate specificity of this enzyme to glyoxylate, the diverged sequence motifs for its binding sites with cofactors and substrates, and its phylogenetic relationship to homologous enzymes suggested that this enzyme represents a novel class of enzymes in the β-hydroxyacid dehydrogenase family. This study may provide an important clue to clarify the metabolism of glyoxylate in bacteria. Abbreviations: GR: glyoxylate reductase; GRHPR: glyoxylate reductase/hydroxypyruvate reductase; HIBADH: 3-hydroxyisobutyrate dehydrogenase; SSA: succinic semialdehyde; SSAR: succinic semialdehyde reductase.

  10. Complete Genome Sequence of an Acetic Acid Bacterium, Acetobacter aceti JCM20276. 国際誌 査読有り

    Yuu Hirose, Jakkaphan Kumsab, Ryuta Tobe, Hisaaki Mihara

    Microbiology resource announcements　9　(42)　2020年10月15日

    DOI： 10.1128/MRA.00962-20 　

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    Acetobacter aceti is used in industry to produce vinegar by converting ethanol into acetic acid. We determined the complete genome sequence of A aceti JCM20276, which is composed of one chromosome and four plasmids. This study may contribute to a better understanding of the genes necessary for acetic acid production.

  11. Selenite uptake by outer membrane porin ExtI and its involvement in the subcellular localization of rhodanese-like lipoprotein ExtH in Geobacter sulfurreducens 国際誌 査読有り

    Jahan MI, Juengwiwattanakitti P, Izu Y, Tobe R, Imai T, Mihara H

    Biochemical and Biophysical Research Communications　516　(2)　474-479-479　2019年8月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2019.06.037 　

    ISSN：0006-291X

  12. Partial purification and characterization of glyoxylate dehydrogenase from Acetobacter aceti JCM20276 査読有り

    Jakkaphan K, Tobe R, Mihara H

    Trace Nutrients Research　in press　2019年

  13. Comparative Biochemical Characterization of L-Asparaginases from Four Species of Lactic Acid Bacteria 査読有り

    Phetsri K, Furukawa M, Yamashiro R, Kawamura Y, Hayashi J, Tobe R, Toyotake Y, Wakayama M

    Journal of Biotechnology and Biomedicine　in press　(03)　2019年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.26502/jbb.2642-91280015 　

    eISSN：2642-9128

  14. Characterization of a novel porin-like protein, ExtI, from geobacter sulfurreducens and its implication in the reduction of selenite and tellurite 国際誌 査読有り

    Mst. Ishrat Jahan, Ryuta Tobe, Hisaaki Mihara

    International Journal of Molecular Sciences　19　(3)　E809　2018年3月11日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/ijms19030809 　

    ISSN：1422-0067 1661-6596

  15. Radioactive 75Se labeling and detection of selenoproteins 国際誌 査読有り

    Sun Hee Yim, Ryuta Tobe, Anton A. Turanov, Bradley A. Carlson

    Methods in Molecular Biology　1661　177-192　2018年

    出版者・発行元： Humana Press Inc.

    DOI： 10.1007/978-1-4939-7258-6_13 　

    ISSN：1064-3745

  16. Delivery of selenium to selenophosphate synthetase for selenoprotein biosynthesis 国際誌 査読有り

    Ryuta Tobe, Hisaaki Mihara

    Biochimica et Biophysica Acta - General Subjects　1862　(11)　2433-2440-2440　2018年

    出版者・発行元： Elsevier B.V.

    DOI： 10.1016/j.bbagen.2018.05.023 　

    ISSN：1872-8006 0304-4165

  17. Identification of selenomethionine, selenocysteine, and Se-methylselenocysteine in the selenium-enriched common ice plant 査読有り

    Tobe R, Koga H, Tani Y, Tajima H, Tsuji A, Mihara H

    Biomed Res Trace Elements　28　135-142　2017年12月

    DOI： 10.11299/brte.28.135 　

    ISSN：1880-1404

  18. Relationship between the glycosphingolipids and phospholipids synthesis and the mycelial growth in Neurospora crassa 査読有り

    Tobe R, Tani Y, Kataoka M, Yamashita Y, Mihara H

    Trace Nutrients Research　33　13-20　2016年12月

    ISSN：1346-2334

  19. Glutathione peroxidase 4 and vitamin E cooperatively prevent hepatocellular degeneration 国際誌 査読有り

    Bradley A. Carlson, Ryuta Tobe, Elena Yefremova, Petra A. Tsuji, Victoria J. Hoffmann, Ulrich Schweizer, Vadim N. Gladyshev, Dolph L. Hatfield, Marcus Conrad

    REDOX BIOLOGY　9　(9)　22-31　2016年10月

    DOI： 10.1016/j.redox.2016.05.003 　

    ISSN：2213-2317

  20. Selenophosphate synthetase 1 is an essential protein with roles in regulation of redox homoeostasis in mammals 国際誌 査読有り

    Ryuta Tobe, Bradley A. Carlson, Jang Hoe Huh, Nadia P. Castro, Xue-Ming Xu, Petra A. Tsuji, Sang-Goo Lee, Jeyoung Bang, Ji-Woon Na, Young-Yun Kong, Daniel Beaglehole, Eileen Southon, Harold Seifried, Lino Tessarollo, David S. Salomon, Ulrich Schweizer, Vadim N. Gladyshev, Dolph L. Hatfield, Byeong Jae Lee

    BIOCHEMICAL JOURNAL　473　(14)　2141-2154　2016年7月

    DOI： 10.1042/BCJ20160393 　

    ISSN：0264-6021

    eISSN：1470-8728

  21. Mutation in human selenocysteine transfer RNA selectively disrupts selenoprotein synthesis 国際誌 査読有り

    Erik Schoenmakers, Bradley Carlson, Maura Agostini, Carla Moran, Odelia Rajanayagam, Elena Bochukova, Ryuta Tobe, Rachel Peat, Evelien Gevers, Francesco Muntoni, Pascale Guicheney, Nadia Schoenmakers, Sadaf Farooqi, Greta Lyons, Dolph Hatfield, Krishna Chatterjee

    JOURNAL OF CLINICAL INVESTIGATION　126　(3)　992-996　2016年3月

    DOI： 10.1172/JCI84747 　

    ISSN：0021-9738

    eISSN：1558-8238

  22. Mechanism, structure, and biological role of selenocysteine lyase 査読有り

    Hisaaki Mihara, Ryuta Tobe, Nobuyoshi Esaki

    Selenium: Its Molecular Biology and Role in Human Health, Fourth Edition　113-123　2016年1月1日

    出版者・発行元： Springer International Publishing

    DOI： 10.1007/978-3-319-41283-2_10 　

  23. Selenocysteine tRNA [Ser]Sec: From nonsense suppressor tRNA to the quintessential constituent in selenoprotein biosynthesis 査読有り

    Bradley A. Carlson, Byeong Jae Lee, Petra A. Tsuji, Ryuta Tobe, Jin Mo Park, Ulrich Schweizer, Vadim N. Gladyshev, Dolph L. Hatfield

    Selenium: Its Molecular Biology and Role in Human Health, Fourth Edition　3-12　2016年1月1日

    出版者・発行元： Springer International Publishing

    DOI： 10.1007/978-3-319-41283-2_1 　

  24. A non-radioactive assay for selenophosphate synthetase activity using recombinant pyruvate pyrophosphate dikinase from Thermus thermophilus HB8 国際誌 査読有り

    Saho Kamada, Takahiro Okugochi, Kaori Asano, Ryuta Tobe, Hisaaki Mihara, Michiko Nemoto, Kenji Inagaki, Takashi Tamura

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY　80　(10)　1970-1972　2016年

    DOI： 10.1080/09168451.2016.1200458 　

    ISSN：0916-8451

    eISSN：1347-6947

  25. Differences in Redox Regulatory Systems in Human Lung and Liver Tumors Suggest Different Avenues for Therapy 国際誌 査読有り

    Ryuta Tobe, Bradley A. Carlson, Petra A. Tsuji, Byeong Jae Lee, Vadim N. Gladyshev, Dolph L. Hatfield

    CANCERS　7　(4)　2262-2276　2015年12月

    DOI： 10.3390/cancers7040889 　

    ISSN：2072-6694

  26. Cell Proliferation and Motility are Inhibited by G1 Phase Arrest in 15-kDa Selenoprotein-Deficient Chang Liver Cells. 国際誌 査読有り

    Bang J, Huh JH, Na JW, Lu Q, Carlson BA, Tobe R, Tsuji PA, Gladyshev VN, Hatfield DL, Lee BJ

    Mol Cells　38　(5)　457-65-65　2015年5月

    DOI： 10.14348/molcells.2015.0007 　

    ISSN：1097-2765

  27. Deficiency of the 15-kDa selenoprotein led to cytoskeleton remodeling and non-apoptotic membrane blebbing through a RhoA/ROCK pathway 国際誌 査読有り

    Jeyoung Bang, Mihyun Jang, Jang Hoe Huh, Ji-Woon Na, Myoungsup Shim, Bradley A. Carlson, Ryuta Tobe, Petra A. Tsuji, Vadim N. Gladyshev, Dolph L. Hatfield, Byeong Jae Lee

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　456　(4)　884-890　2015年1月

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2014.12.059 　

    ISSN：0006-291X

    eISSN：1090-2104

  28. Regulation of HIF-1α activity by overexpression of thioredoxin is independent of thioredoxin reductase status. 国際誌 査読有り

    Naranjo-Suarez S, Carlson BA, Tobe R, Yoo MH, Tsuji PA, Gladyshev VN, Hatfield DL

    Mol Cells.　36　(2)　151-7-7　2013年8月

    DOI： 10.1007/s10059-013-0121-y 　

    ISSN：1097-2765

  29. High error rates in selenocysteine insertion in mammalian cells treated with the antibiotic doxycycline, chloramphenicol, or geneticin. 国際誌 査読有り

    Tobe R, Naranjo-Suarez S, Anton, Carlson BA, Robert, Tsuji PA, Yoo MH, Gladyshev VN, Hatfield DL

    J Biol Chem.　288　(21)　14709-15-15　2013年5月

    DOI： 10.1074/jbc.M112.446666 　

    ISSN：0021-9258

  30. Mammalian Trit1 is a tRNA([Ser]Sec)-isopentenyl transferase required for full selenoprotein expression 国際誌 査読有り

    Noelia Fradejas, Bradley A. Carlson, Eddy Rijntjes, Niels-Peter Becker, Ryuta Tobe, Ulrich Schweizer

    BIOCHEMICAL JOURNAL　450　(2)　427-432　2013年3月

    DOI： 10.1042/BJ20121713 　

    ISSN：0264-6021

  31. Thioredoxin reductase 1 protects against chemically induced hepatocarcinogenesis via control of cellular redox homeostasis 国際誌 査読有り

    Bradley A. Carlson, Min-Hyuk Yoo, Ryuta Tobe, Charles Mueller, Salvador Naranjo-Suarez, Victoria J. Hoffmann, Vadim N. Gladyshev, Dolph L. Hatfield

    CARCINOGENESIS　33　(9)　1806-1813　2012年9月

    DOI： 10.1093/carcin/bgs230 　

    ISSN：0143-3334

  32. Thioredoxin reductase 1 deficiency enhances selenite toxicity in cancer cells via a thioredoxin-independent mechanism 国際誌 査読有り

    Ryuta Tobe, Min-Hyuk Yoo, Noelia Fradejas, Bradley A. Carlson, Soledad Calvo, Vadim N. Gladyshev, Dolph L. Hatfield

    BIOCHEMICAL JOURNAL　445　(3)　423-430　2012年8月

    DOI： 10.1042/BJ20120618 　

    ISSN：0264-6021

  33. Deficiency in the 15 kDa Selenoprotein Inhibits Human Colon Cancer Cell Growth 国際誌 査読有り

    Petra A. Tsuji, Salvador Naranjo-Suarez, Bradley A. Carlson, Ryuta Tobe, Min-Hyuk Yoo, Cindy D. Davis

    NUTRIENTS　3　(9)　805-817　2011年9月

    DOI： 10.3390/nu3090805 　

    ISSN：2072-6643

  34. Inducible L-Alanine Exporter Encoded by the Novel Gene ygaW (alaE) in Escherichia coli 国際誌 査読有り

    Hatsuhiro Hori, Hiroshi Yoneyama, Ryuta Tobe, Tasuke Ando, Emiko Isogai, Ryoichi Katsumata

    APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY　77　(12)　4027-4034　2011年6月

    DOI： 10.1128/AEM.00003-11 　

    ISSN：0099-2240

  35. Specific transfer of selenium in selenoprotein biosynthesis 査読有り

    Tobe R, Mihara H, Kurihara T, Esaki N

    Biomed. Res. Trace Elements,　21　(4)　187-193　2010年9月

    ISSN：0916-717X

  36. Identification of Proteins Interacting with Selenocysteine Lyase 国際誌 査読有り

    Ryuta Tobe, Hisaaki Mihara, Tatsuo Kurihara, Nobuyoshi Esaki

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY　73　(5)　1230-1232　2009年5月

    DOI： 10.1271/bbb.90065 　

    ISSN：0916-8451

    eISSN：1347-6947

  37. Characterization of Human Selenocysteine Synthase Involved in Selenoprotein Biosynthesis 査読有り

    Abe K, Mihara H, Tobe R, Esaki N

    Biomed. Res. Trace Elements.　19　(1)　80-83　2008年

    ISSN：0916-717X

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MISC 4

  1. 必須微量元素セレンの生理作用と代謝 セレンタンパク質の機能とセレン代謝

    戸部隆太, 三原久明

    化学と生物　57　(6)　2019年

    ISSN： 0453-073X

  2. 鉄硫黄クラスターおよびセレンタンパク質生合成とその分子機構

    戸部隆太, 三原久明

    硫酸と工業　70　(2)　2017年

    ISSN： 0370-8047

  3. セレンも世界を救う

    戸部隆太

    生物工学会誌　94　(7)　2016年

    ISSN： 0919-3758

  4. 抗生物質が引き起こす哺乳動物細胞セレンタンパク質生合成異常「セレンって何?」から,「セレンってなんだか面白そう!」への変化に期待を込めて

    戸部隆太

    化学と生物　52　(4)　2014年

    ISSN： 0453-073X

書籍等出版物 7

  1. Selenium in plants; Bacteria versus Selenium: A View from the Inside Out

    Staicu LC, Oremland RS, Tobe R, Mihara H

    Springer　2017年

    ISBN: 9783319562483

  2. Selenium; Selenocysteine tRNA[Ser]Sec: From Nonsense Suppressor tRNA to the Quintessential Constituent in Selenoprotein Biosynthesis

    Carlson BA, Lee BJ, Tsuji PA, Tobe R, Park JM, Schweizer U, Gladyshev VN, Hatfield DL

    Springer　2016年

    ISBN: 9781461410256

  3. Selenium; Mechanism, Structure, and Biological Role of Selenocysteine Lyase

    Mihara H, Tobe R, Esaki N

    Springer　2016年

    ISBN: 9781461410256

  4. Molecular, Genetic, and Nutritional Aspects of Major and Trace Minerals; Selenium and Cancer

    Hatfield DL, Carlson BA, Tsuji PA, Tobe R, Gladyshev VN

    Academic Press　2016年

    ISBN: 9780128021682

  5. Diversity of Selenium Functions in Health and Disease; Selenocysteine tRNA[Ser]Sec: The Central Component of Selenoprotein Biosynthesis

    Carlson BA, Tobe R, Tsuji PA, Yoo MH, Feigenbaum L, Tessarollo L, Lee BJ, Schweizer U, Gladyshev VN, Hatfield DL

    CRC Press　2015年

    ISBN: 9781482251265

  6. Selenium; Mouse models that target removal or over-expression of the selenocysteine tRNA[Ser]Sec gene to elucidate the role of selenoproteins in health and development

    Carlson BA, Yoo MH, Xu XM, Tsuji P, Tobe R, Naranjo-Suarez S, Cheng F, Feigenbaum L, Tesserrollo L, Gladyshev VN, Hatfield DL

    Springer　2011年

    ISBN: 9781461410256

  7. Selenium; Selenoproteins harboring a split personality in both preventing and promoting cancer

    Yoo MH, Carlson BA, Tsuji PA, Tobe R, Naranjo-Suarez S, Lee BJ, Davis CD, Gladyshev VN, Hatfield DL

    Springer　2011年

    ISBN: 9781461410256

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講演・口頭発表等 45

  1. Molecular biological analysis of antimicrobial peptides against pathogenic bacteria 招待有り

    International Symposium on Designing Foods for the Future　2024年9月19日

  2. 乳房炎罹患牛から単離した黄色ブドウ球菌の性状および分子解析

    東北畜産学会　2023年8月29日

  3. Function and structure of multiheme-containing selenoprotein 招待有り

    International Selenium Conference　2019年11月21日

  4. タンパク質の工学的創製と高活性セレンタンパク質 招待有り

    日本毒性学会 生体金属部会主催 メタルバイオサイエンス研究会2019　2019年10月29日

  5. Geobacter sulfurreducens のマルチヘムセレンタンパク質型亜セレン酸還元酵素の機能・構造解析

    第５回 日本セレン研究会　2019年7月21日

  6. 細菌および動植物におけるセレンの代謝とセレンタンパク質の解析

    日本微量元素学会　2019年7月7日

  7. Bacillus sp. NTP-1 株の新奇 dimethyl sulfoxide reductase family 酵素の機能解析

    日本微量栄養素学会　2019年6月22日

  8. Bacillus属細菌におけるテルル酸還元酵素の解析

    メタルバイオサイエンス研究会2018　2018年11月17日

  9. Functional analysis of thioredoxin in selenium delivery in bacteria

    The 7th International Selenium Conference (Se 2018)　2018年10月3日

  10. Geobacter sulfurreducens の新規ポリン様タンパク質の機能解析

    第91回日本生化学会　2018年9月24日

  11. Reduction of toxic chalcogen oxyanions, selenite and tellurate, by Bacillus sp. NTP-1 isolated from a seleniferous soil

    Extremophiles 2018　2018年9月19日

  12. カルコゲンオキシアニオン還元菌 Bacillus sp. NTP-1 株におけるテルル酸還元酵素の解析

    酵素補酵素研究会　2018年9月12日

  13. 細菌のセレンタンパク質生合成とそのセレン源供給メカニズムの解明

    第4回日本セレン研究会　2018年7月21日

  14. Geobacter sulfurreducens 由来の新規ポリン様タンパク質 ExtI の解析

    第29回日本微量元素学会　2018年7月7日

  15. Geobacter sulfurreducens 由来の新奇マルチヘム含有セレンタンパク質の解析

    日本農芸化学会2018年度大会　2018年3月16日

  16. 細菌におけるテルル酸還元機構の解析

    特殊環境微生物セミナー2017　2017年10月6日

  17. Cellulomonas sp. D3a 株におけるカルコゲンオキシアニオン還元機構の解析

    環境微生物系学会合同大会　2017年8月30日

  18. Delivery of selenide to selenophosphate synthetase for selenoprotein biosynthesis in bacteria

    The 11th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine (Se 2017)　2017年8月14日

  19. 細菌におけるセレン化合物の代謝とセレンタンパク質生合成 招待有り

    日本微量元素学会　2017年7月29日

  20. Geobacter sulfurreducens 由来の新規マルチヘム含有セレンタンパク質MHSEPの解析

    酵素補酵素研究会　2017年6月23日

  21. Pseudomonas putida の D-リジン異化代謝における制御機構の解析

    日本ビタミン学会　2017年6月9日

  22. 微生物におけるセレンおよびテルルの代謝

    第３回日本セレン研究会　2017年5月27日

  23. Geobacter sulfurreducens が有するマルチヘム含有セレンタンパク質の精製と機能解析

    日本農芸化学会　2017年3月18日

  24. Selenium Delivery System for Selenophosphate Synthetase in Bacteria

    The 6th International Selenium Conference (Se 2016)　2016年10月22日

  25. グラム陽性菌Clostridium sticklandii 由来D-セレノシスチンα,β-リアーゼに関する研究

    日本農芸化学会関西支部例会　2016年9月17日

  26. Purification and characterization of D-cysteine desulfhydrase from Gram-positive bacterium Clostridium sticklandii

    The Fifth International Conference on Cofactors & Active Enzyme Molecule 2016　2016年9月5日

  27. セレンタンパク質生合成系におけるセレン供給体の解明

    日本微量元素学会　2016年7月31日

  28. セレン強化植物およびセレン耐性微生物に含まれるセレン種のスペシエーション分析

    日本微量栄養素学会　2016年6月25日

  29. 細菌におけるセレノリン酸合成酵素への基質供給系の解析

    日本ビタミン学会　2016年6月18日

  30. Characterization and Genome Analysis of Cellulomonas sp. D3a, a Selenium and Tellurium Oxyanions-Reducing Bacterium

    The International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium (ICCST-13)　2016年5月24日

  31. Removal of Glutathione Peroxidase 4 in Mouse Liver Leads to Early Lethality and Vitamin E Can Compensate for Its Loss.

    Experimental Biology 2016　2016年4月3日

  32. セレノリン酸合成酵素の基質供給系の解析

    酵素補酵素研究会　2015年7月

  33. Defferences in redox regulatory systems in human liver and lung cancers suggest different avenues for therapy

    Trace Elements in Man and Animals (TEMA15)　2014年6月26日

  34. 哺乳類細胞において抗生物質が引き起こすセレノシステイン挿入異常

    日本分子生物学会　2013年12月

  35. The antibiotics, doxycycline (Dox), chloramphenicol (Cp) and geneticin (G418), cause high error rates in selenocysteine (Sec) insertion in mammalian cells

    The 10th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine (Selenium 2013)　2013年9月

  36. Antibiotics induce mistranslation of selenocysteine residue in selenoproteins

    ASBMB Annual Meeting　2012年4月

  37. Increased Selenite Cytotoxicity in a Cancer Cell Line: Thioredoxin Reductase 1 Assumes New Roles in Cancer

    ASBMB Annual Meeting　2011年4月

  38. Increased Sodium Selenite Cytotoxicity in Thioredoxin Reductase 1 Knockdown Cancer Cells

    The 9th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine (Selenium 2010)　2010年5月

  39. 亜セレン酸代謝におけるセレン結合型チオレドキシンの解析

    日本ビタミン学会　2009年5月

  40. セレノシステインリアーゼに相互作用するタンパク質の解析

    日本微量元素学会　2008年7月

  41. Streptococcus bovis におけるNADPH 生合成系の解析

    日本農芸化学会　2008年3月

  42. セレン代謝におけるセレノシステインリアーゼ結合タンパク質の機能解析

    日本分子生物学会 日本生化学会　2007年12月

  43. ヒトSLA/LP の精製と解析

    日本微量元素学会　2007年7月

  44. Streptococcus bovis における外来遺伝子発現のコドン使用頻度の影響

    日本農芸化学会　2006年3月

  45. 嫌気性細菌由来のα-ケトグルタル酸遺伝子クラスターの形質導入によるグルタミン酸生産菌の開発

    日本農芸化学会　2005年3月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 6

  1. 牛乳房炎発症予防法と抗病性育種の開発事業

    芳賀聡, 上本吉伸, 麻生久, 庄涛, 北澤春樹, 白川仁, 佐藤幹, 戸部隆太, 阪谷美樹, 三輪雅史, 櫛引史郎, 福田純子, 浅野貴史, 諏訪久仁子, 渡邊康平, 石井亮一, 吉田周平, 馬場俊見, 後藤裕作, 横井允雄

    2023年8月 ～ 2026年3月

  2. 生理活性ペプチドおよび抗菌タンパク質を用いた家畜感染症に対する新規防除戦略の構築

    米山 裕, 戸部 隆太, 伊藤 幸博, 榎本 賢

    2022年4月1日 ～ 2025年3月31日

  3. セレン耐性菌を用いたセレン代謝機構の解明

    戸部 隆太

    2019年4月1日 ～ 2020年3月31日

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    セレン (Se) は、ヒトをはじめ多くの生物にとって必須微量元素の１つであり、ヒトでは不足しても過剰にあっても重大な障害ももたらす。その代謝経路を解明するため欧米を中心に活発な研究が進んでいるが、全容解明には遠い段階にある。本研究では、Se 代謝の特性が異なる 3 種の Se 耐性細菌（Pseudomonas sp. F2a 株、Bacillus sp. NTP-1 株、Cellulomonas sp. D3a 株）を実験モデルとして、生物における Se 代謝メカニズムの解明を目指した。これらの菌株は、大腸菌や近縁菌よりもはるかに優れた Se オキシアニオン耐性能・還元能を有し、余剰 Se オキシアニオンを Se ナノ粒子として細胞外に排出する。これら菌株の全ゲノム配列を解読し、解析した結果、F2a株のみがセレンタンパク質合成系（同化能）を有することが推測された。一方、NTP-1株およびD3a株は、ゲノム上にセレンタンパク質合成系の遺伝子を持たず、Se オキシアニオンの異化的還元能のみを有すると考えられた。 Cellulomonas sp. D3a 株の亜セレン酸還元特性を解析した結果、好気下では、富栄養培地および最少培地のいずれにおいても、本菌の生育は亜セレン酸の添加により著しく阻害された。しかし、嫌気下では、富栄養培地においては高い亜セレン酸耐性能および還元能を示し、最少培地では亜セレン酸の添加濃度依存的な生育が認められた。一方で、亜セレン酸と化学的に類似するオキシアニオンを最少培地にそれぞれ添加した場合では、本菌の生育は認められなかった。このことより、本菌はグルコースを基質、亜セレン酸を最終電子受容体とする亜セレン酸呼吸システムを有することが示唆された。本菌の亜セレン酸還元酵素を同定するために、ランダム変異を導入し、亜セレン酸還元能欠損株を複数獲得した。

  4. 高活性セレンタンパク質発現系の構築と応用

    三原 久明, 戸部 隆太

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究機関：Ritsumeikan University

    2018年6月29日 ～ 2020年3月31日

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    セレンタンパク質には産業上有用なものが多いが、それらは活性中心に珍しいアミノ酸であるセレノシステイン残基を有している。セレンタンパク質の発現は生物種によって異なることから、微生物によるセレンタンパク質の異種高発現系には多くの課題が残っている。本研究では、この問題を解決すべく、大腸菌において機能するSECISを探索するためのルシフェラーゼレポーターアッセイ系を構築した。絶対嫌気性菌由来の9種のセレンタンパク質遺伝子のSECISについて、本レポーターアッセイ系を用いて大腸菌内での機能を調べた。その結果、5種類のSECISについては大腸菌内で機能することが示された。

  5. セレンタンパク質生合成における活性型セレン特異的反応の解明

    三原 久明, 戸部 隆太

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Ritsumeikan University

    2016年4月1日 ～ 2019年3月31日

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    セレンタンパク質の生合成において、チオレドキシン上で形成される活性型セレンの化学形態を突き止め、セレノリン酸シンテターゼにセレンが供給される前段階の過程を解明した。異化的金属還元菌Geobacter sulfurreducensに、セレノシステイン残基と5つのヘムを有する新奇亜セレン酸還元酵素を見出し、その諸性質を明らかにした。また、本酵素遺伝子が、菌体表面に形成される元素状セレン粒子の生成に関わることを示した。

  6. 高濃度セレン耐性菌を利用したセレン代謝機構の解明

    戸部 隆太, 三原 久明, 広瀬 侑

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究機関：Ritsumeikan University

    2016年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    セレン蓄積地帯の土壌より単離した高濃度セレン耐性菌 Pseudomonas sp. F2a 株の全ゲノム配列を解読し、セレン耐性能またはセレン還元能に関与する可能性のある遺伝子群を特定した。また、特定した遺伝子（群）を各々クローニングし、精製タンパク質として解析した。さらに、MSを用いた分析により、亜セレン酸の還元に伴う反応中間体を検出した。

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担当経験のある科目(授業) 7

  1. 動物微生物学　東北大学

  2. 微生物生理学　立命館大学

  3. タンパク質工学　立命館大学

  4. 生物工学基礎演習2　立命館大学

  5. 顕微鏡観察基礎実験　立命館大学

  6. 生化学実験２　立命館大学

  7. 生化学実験１　立命館大学

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