研究室の紹介
先端NMRメタボミクスチーム
菊地 淳
チームリーダー
菊地 淳 (D.Eng.)
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研究室プロフィール

計測科学の進展は、生命科学のブレークスルーを拓きます。核磁気共鳴(NMR)は観測核さえ選べば、気・液・固体を問わずほぼ全ての生体分子種を計測する事ができる方法です。当研究チームではこうしたNMR法の広対象適用能・分子構造解析能・動的計測能・高定量性・原子核環境情報選択性、といった潜在能力を惹き出した方法論開発を行い、NMR解析のイノベーションを狙います。特に、バイオマスや生体抽出物等の高分子・低分子複合系の計測データから、混沌とした生体分子群の組成バランス、構造的特徴、動態、局在等のデータマイニングを目指します。これら計測科学・情報科学の基盤技術開発を通して、地球上の物質循環に貢献し得る多様な生物による物質生産・分解に関わる物質資源と情報資源(関連遺伝子や物流システム)の探索とデータベース化を推進します。こうして得られた基盤技術を、産業界連携や国際共同研究等で提供し、環境問題緩和や食による健康向上へと貢献していくことを目指します。

研究テーマ

  1. 溶液・固体NMR法の潜在能力を活かした複雑な生体分子群計測・解析技術の高度化
  2. 複雑な生体分子混在系からのデータマイニング技術の開発
  3. 物質循環(生産・分解)に関わる生体物質・情報資源探索とデータベース構築
  4. 植物・微生物・動物間の栄養代謝と環境調和システム解析
  5. 震災復興等に関連した環境生物叢の自然代謝能評価技術の構築

関連リンク

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『理研ニュース』(研究最前線)

2011年03月号
生物代謝を俯瞰し物質循環を追求する
 

RIKEN RESEARCH

2009年06月05日
代謝経路を標識する
核磁気共鳴(NMR)法を応用して、代謝に関与する分子を同定する手法が開発された。個人の健康状態の差などを、まるで“指紋”のようにとらえることが可能になるかもしれない新しいウィンドウが開きます。
 

主要論文

  1. Kikuchi, J., Ogata, K. and Shinozaki, K.:
    " ECOMICS: ECosytem trans-OMICS tools and methods for complex environmental samples and datasets"
    J. Ecosys. Ecogr. S2 001 (2011)
  2. Ogata, Y., Chikayama, E., Morioka, Y., Everroad, R.C., Shino, A., Matsushima, A., Haruna, H., Moriya, S., Toyoda, T., and Kikuchi, J.:
    " ECOMICS: A web-based toolkit for investigating the biomolecular web in ecosystems using a trans-omics approach"
    PLoS ONE 7, e30263 (2012).
  3. Sekiyama, Y., Chikayama, E. and Kikuchi, J.:
    " Evaluation of a semipolar solvent system as a step toward heteronuclear multidimensional NMR-based metabolomics for 13C-labeled bacteria, plants, and animals."
    Anal. Chem. 83, 719-726 (2011).
  4. Fukuda, S., Toh, H., Hase, K., Nakanishi, Y., Oshima, K., Yoshimura, K., Tobe, T., Clarke, J. M., Topping, D. L., Suzuki, T., Taylor, T. D., Itoh, K., Kikuchi, J., Morita, H., Hattori, M. and Ohno, H.:
    " Bifidobacteria protect from enteropathogenic infection through production of acetate."
    Nature 469, 543-547 (2011)
  5. Nakanishi, Y., Fukuda, S., Chikayama, E. Kimura, Y., Ohno, H. and Kikuchi, J.:
    " Dynamic omics approach identifies nutrition-mediated microbial interactions."
    J. Proteome Res. 10, 824-831 (2011)
  6. Sekiyama, Y., Chikayama, E. and Kikuchi, J.:
    " Profiling polar and semi-polar plant metabolites throughout extraction processes using a combined solution-state and HR-MAS NMR approach."
    Anal. Chem. 82, 1643-1652 (2010)
  7. Chikayama, E., Sekiyama, E., Okamoto, M., Nakanishi, Y., Tsuboi, Y., Akiyama, K., Saito, K., Shinozaki, K. and Kikuchi, J.:
    " Statistical indices for simultaneous large-scale metabolite detections for a single NMR spectrum."
    Anal. Chem. 82, 1653-1658 (2010)
  8. Ohyama, K., Suzuki, M., Kikuchi, J., Saito, K. and Muranaka, T.:
    " Dual biosynthetic pathways to phytosterol via cycloartenol and lanosterol in Arabidopsis."
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 725-730 (2009)
  9. Fukuda, S., Nakanishi, Y., Chikayama, E., Ohno, H., Hino, T. and Kikuchi, J.:
    " Evaluation and characterization of bacterial metabolic dynamics by a novel profiling technique, real-time metabolotyping."
    PLoS ONE 4, e4893 (2009)
  10. Mochida, K., Furuta, T., Ebana, K., Shinozaki, K. and Kikuchi, J.:
    " Correlation exploration of metabolic and genomic diversities in rice."
    BMC Genomics. 10, 563 (2009)

メンバー

主宰者

菊地 淳
チームリーダー

メンバー

尾形 善之
研究員
伊達 康博
基礎科学特別研究員
Luis Fredd Leonardo VERGARA
国際特別研究員
Diogo Mitsuo OLIVEIRA OGAWA
国際プログラム・アソシエイト
篠 阿弥宇
テクニカルスタッフ