人物經歷
1994年4月-1996年3月:日本、長岡技術科學大學、碩士
1996年4月-1999年6月:日本、長岡技術科學大學、博士
1999年—2001年:日本生物系特定產業技術研究推進機構
2001年—2006年:日本海洋生物工程研究所、研究人員
2006年—2010年:地球環境產業技術研究機構
研究領域
1. 合成微生物
研究方向
《代謝途徑研究》——現代
DNA測序技術的發達使微生物
基因組測序變得更容易,被測序微生物在資料庫中日益積累,內容龐大,已經超出研究人員的研究承受能力。
DNA序列只是一次元的信息,只有將其轉錄、表達成蛋白質才能知道它們的真正功能。這些蛋白質一部分是構成細胞結構的成分,一部分是酶,用來催化各種生物化學反應。我們將充分利用資料庫中的已知基因組信息,通過基因敲出、
表達譜差異分析、酶的催化機理的闡明、蛋白質的理化性質等對這些一次元的信息經行驗證,正確理解目的基因的功能。通過這樣的研究一方面可以供給資料庫高次元的有意義信息,另一方面可以利用這些信息重組和構建新的代謝途徑用於從可再生資源生產對人類有用的物質。
《難培養微生物研究》——菌落不形成微生物的研究。微生物學是以巴斯德和
柯赫發明的平皿純培養法為基礎研究手段發展起來的科學。但是利用平皿分離法可培養的微生物只占微生物整體的1%以下,99%以上的微生物沒有得到研究。本研究目的是從自然界中分離菌落不形成細菌,解明其菌落不形成機制,開拓新的微生物學天地。
研究Keywords
主要成就
木質素降解研究:利用微生物降解木材成分木質素並將其轉化為有用物質的研究。木質素中擁有聯苯結構的化合物是最難被降解的成分,本人利用Sphingobium在國際上首次闡明了這種聯苯化合物的代謝途徑,並克隆了相關基因。為從再生資源木質素中提取芳香族化合物,改善人類對石化資源的高度依賴,奠定了基礎。海洋微生物資源開發研究:目標是海洋微生物資源的開發利用。本人從各地海洋中收集分離出400多種微生物,分類、鑑定、篩選產生生理活性物質及工業生產有用物質的特殊微生物。在國際上首例發現可以積累
對羥基苯甲酸的細菌。這是一種可用於生產
液晶顯示器的重要原料。利用微生物從再生資源生物合成對羥基苯甲酸,可避開利用石油資源生產帶來的環境污染和資源枯竭問題。
海藻成分的有效利用研究:目標是將海藻成分
甘露醇轉化成
乙醇。海藻在廣闊的海洋里可以大量人工培養,且不占用農地,是理想的
可再生資源。本人利用
棒狀桿菌對海藻成分甘露醇進行了降解研究,並成功轉化了有關乙醇合成的基因,從而實現了利用棒狀桿菌將甘露醇合成工業原料乙醇的創新,為海藻的利用開闢了新的途徑。
石油成分的生物轉化研究:目標是將石油中的芳香族化合物利用微生物轉化為聚合物的單體。通過對
假單胞菌(Pseudomonas),鞘胺醇單胞菌(Sphingomonas),
紅球菌(Rhodococcus)進行基因改造,成功在苯和萘上附屬檔案上羥基和羧基,這些化合物可作為聚合物的單體,在工業上有重要的經濟價值。
利用
厭氧性細菌降解環境污染物的研究:厭氧性細菌採用各種各樣的呼吸手段可在無氧條件下獲得能量生存。Desulfitobacterium可以在厭氧條件下把氯代
有機污染物(Perchloroethene,PCE)作為最終電子受體將其降解,在環境修復上有重要的利用價值。我利用Desulfitobacterium進行了脫氯呼吸,
硝酸鹽呼吸,
硫酸鹽呼吸,
二甲亞碸呼吸等研究。具體包括利用
DNA微陣列等技術調查了有關這些呼吸的基因及調節基因。為利用Desulfitobacterium降解氯代有機污染物提供了基因水平上的信息,對今後的強化菌株的構建及污染現場處理的檢測奠定了基礎。
對嗜熱性細菌的芳香族化合物降解研究:專性嗜熱菌,最適生長溫度在50 °C以上,主要分布在火山口,溫泉,堆肥等高溫環境下。我從這些高溫環境裡分離出各種嗜熱性
芽孢桿菌(Bacillus),進行了對芳香族化合物降解的研究。確定了各種芳香族的代謝途徑並鑑定了在高溫下穩定的酶活性,為生物轉化研究領域提供了熱穩定性酶工具。
利用
光合細菌制氫的研究:球紅假單胞菌(Rhodopseudomonas)擁有各種各樣的代謝途徑,可以利用光能自養生活也利用各種有機物異樣生活。我對利用光能從有機物質生產氫氣的代謝途徑進行了研究。具體包括利用DNA微陣列等技術調查了有關生產氫氣的基因,調節基因及構建了基因
缺陷突變株。這項研究可以把工農業及生活上的廢棄物質有效的轉化為氫能源。
獲獎記錄
中國駐日本大使館頒發“研究獎勵獎”、1999年
科研項目
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| Microbulbifer 屬的對羥基苯甲酸合成代謝及調控研究(縱向項目) | | | |
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| 芽孢桿菌B1菌株降解4-羥基苯甲酸途徑中NIH重排反應研究 | | | |
| Microbulbifer屬細菌的對羥基苯甲酸和酯類合成調控機制研究 | | | |
代表論文
1.Efficacy and possible mechanisms of perillaldehyde in control of Aspergillus nigercausing grape decay. International Journal of Food Microbiology. 2015. 202: 27-34。
2.木質素芳香族化合物降解菌Sphingobiumsp. SYK−6的研究進展,微生物學報54(8): 2014. 854−867。
3.Discovery of a marine bacterium producing 4-hydroxybenzoate and its alkyl esters, parabens. Appl. Environ. Microbiol. 2006. 72:5556-5561。
教育宗旨
生命科學學院的微生物研究領域有教授一名,副教授兩名和講師數名成員組成,從基礎到套用,從單個微生物到環境微生態,研究領域廣泛。我們培養學生要有獨立思考、親自動手的能力,並且要求正確表達自己的研究成果。我們充分發揮團隊力量,實現研究資源和空間的共享,對於學生實行共同教育和技術指導政策。希望學生熱愛微生物,對自己的研究有責任心,在這裡的研究生活成為人生中的轉折點。