研究紹介

環境資源科学研究センター

酵素研究チーム

チームリーダー 沼田 圭司 (Ph.D.)
沼田 圭司 (Ph.D.)

高分子合成酵素（ポリエステル合成酵素、ポリアミド合成酵素）、高分子分解酵素（アミダーゼ、プロテアーゼ）、およびそれらを含む微生物および植物を用いて、バイオマスから高性能バイオポリマーを効率良く生産するシステムを開発します。分子設計を基盤として、酵素または微生物を合目的に高性能化することにより、高効率かつ合理的にバイオマスを資源化する反応システムの構築を目指します。特に、最終産物として、バイオプラスチック素材となるポリヒドロキシアルカン酸（PHA）および新規ポリアミドポリマーに焦点を絞って研究を遂行します。

研究分野

工学 / 化学 / 材料科学 / 生物学 & 生化学 / 分子生物 & 遺伝学 / 農学 / 植物 & 動物学 / 微生物学 / 環境 & エコロジー(生態)

研究テーマ

  • バイオポリマー重合酵素の構造解析・新規バイオポリマーの合成
  • 新規バイオポリマー生産菌、重合酵素、分解菌、分解酵素の探索・開発
  • 機能性タンパク質に倣った高性能ポリアミドの設計・生合成
  • 植物バイオテクノロジーによるバイオポリマー生産

主要論文

  1. Numata, K ., Motoda, Y ., Watanabe, S ., Tochio, N ., Kigawa, T ., and Doi, Y.:
    "Active Intermediates of Polyhydroxyalkanoate Synthase from Aeromonas caviae in Polymerization Reaction"
    Biomacromolecules 13, 3450-3455 (2012).
  2. Numata, K., Yamazaki, S ., and Naga, N.:
    "Biocompatible and Biodegradable Dual-Drug Release System Based on Silk Hydrogel Containing Silk Nanoparticles"
    Biomacromolecules 13 , 1383-1389 (2012).
  3. Baker, J ., and Numata, K.:
    "Chemoenzymatic Synthesis of Poly(L-alanine) in Aqueous Environment"
    Biomacromolecules 13 , 947-951 (2012).
  4. Numata, K., and Doi, Y.:
    "Biosynthesis of Polyhydroxyalkanaotes by a Novel Facultatively Anaerobic Vibrio sp under Marine Conditions"
    Marine Biotechnol. 14 , 323-331 (2012).
  5. Yamada, M., Takahashi, S., Okahata, Y., Doi, Y., and Numata, K. :
    "Monitoring and Kinetic Analysis of the Molecular Interactions by which a Repressor Protein, PhaR, Binds to Target DNAs and Poly[(R)-3-hydroxybutyrate]"
    AMB express, in press.
  6. Lakshmanan, M., Kodama, Y., Yoshizumi, T., Sudesh, K., and Numata, K. :
    "Rapid and Efficient Gene Delivery into Plant Cells Using Designed Peptide Carriers"
    Biomacromolecules 14, 1, 10-16 (2013).
  7. Chuah, J.-A., Yamada, M., Taguchi, S., Kumar, S., Doi, Y., and Numata, K. :
    "Biosynthesis and Characterization of Polyhydroxyalkanoate Containing 5-Hydroxyvalerate (5HV) Units: Effects of 5HV Units on Biodegradability, Cytotoxicity, Mechanical and Thermal Properties"
    Polymer Degradation and Stability, 98, 1, 331-338 (2013).
  8. Numata, K., Katashima, T., and Sakai., T. :
    "The State of Water, Molecular Structure and Cytotoxicity of Silk Hydrogels"
    Biomacromolecules 12, 6, 2137-44 (2011).
  9. Numata, K., and Doi., Y.:
    "Dual Biosyntheses of Poly[(R)-3-hydroxybutyric acid] and Silk Protein to Fabricate Bio-functional Bioplastic"
    Polymer J. 43, 642-647 (2011). (Selected as a Featured Article, Top3 Downloaded Article in July 2011).
  10. Numata, K.,* Morisaki, K., Tomizawa, S., Ohtani, M., Demura, T., Miyazaki, M., Nogi, Y., Deguchi, S., and Doi., Y.:
    “Synthesis of Poly- and Oligo(hydroxyalkanoate)s by Deep-Sea Bacteria, Colwellia spp., Moritella spp. and Shewanella spp”
    Polymer J., in press.