環境代謝分析研究チーム

当チームでは、これまで培ってきたNMR法による低分子代謝物群、高分子バイオマス群計測に加え、無機元素群および微生物群集の分析技術を高度化し、バイオインフォマティクスおよびケモインフォマティクスを駆使した統合的解析により、各種生物種が担う物質代謝を俯瞰する新しい環境分析科学の展開を狙います。特に化学資源の有効利用化へと貢献するために、実験室系、産業（農林 水産および工業）プロセス、自然環境（水陸および宇宙空間）を問わず分析対象とし、これらの資源利用に関わる国際連携および産学連携を積極的に推進していきます。

研究分野

工学 / 化学 / 生物学 & 生化学 / 農学 / 植物 & 動物学 / 微生物学 / 環境 & エコロジー(生態) / 学際研究 / 地球科学

• 複雑な環境生物群・生体分子群の各種分光学的計測技術高度化
• 環境生物群・生体分子群計測情報のデータベース化および情報解析技術高度化
• 自然の環境浄化システムに学ぶ水陸バイオマスの循環的利用研究
• 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
• 食物栄養摂取と動物（哺乳類・魚類・昆虫）共生細菌群との共代謝系解析

主要論文

1. Date, Y., Iikura, T., Yamazawa, A., Moriya, S. and Kikuchi, J.*
   "Metabolic sequences of anaerobic fermentation on glucose-based feeding substrates based on correlation analyses of microbial and metabolite profiling"
   J. Proteome Res. 11, 5602-5610 (2012).
2. Okushita, K., Chikayama, E. and Kikuchi, J.*
   "Solubilization mechanism and characterization of the structural change of bacterial cellulose in regenerated states through ionic liquid treatment"
   Biomacromolecules. 13, 1323-1330 (2012).
3. 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).
4. Kikuchi, J.*, Ogata, Y. and Shinozaki, K.
   "ECOMICS: ECosytem trans-OMICS tools and methods for complex environmental samples and datasets"
   J. Ecosys. Ecogr. S2 001 (2011).
5. 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).
6. 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).
7. 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).
8. 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).
9. 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).
10. 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).