山崎健一 准教授 / YAMAZAKI, Ken-ichi

化学物質が人工合成可能であるように、生物も人工合成可能である

山崎健一 准教授 /  YAMAZAKI, Ken-ichi

研究分野・テーマ・内容

研究分野 合成生物学
研究テーマ (1)生物デバイスを用いた遺伝子群発現コントロ-ルシステムの構築 (2)ステロイドホルモン活性物質検出・定量化のための人工植物バイオセンサーの開発

研究内容

(1) 生物デバイスを用いた遺伝子群発現コントロ-ルシステムの構築
私達の研究室では「遺伝子のスイッチがどのようにできているかをふまえ、複数のDNA断片を組み合わせて、遺伝子群の発現をコントロ-ルする、遺伝子群発現コントロ-ルシステムを構築しようとしています。」具体的には「遺伝子の上流にある合成プロモ-タ-と、それに結合するキメラ転写因子によって構成される、遺伝子スイッチ(生物デバイス)を植物に組み込み、それをコントロ-ルする化学物質を作用させることによりスイッチを入れたり切ったりを自由にコントロ-ルできるようにし、そのような生物デバイスを複数組み合わせて有機的に結合させることにより、遺伝子群発現コントロ-ルシステムを構築しようとしています。」

(2) ステロイドホルモン活性物質検出・定量化のための植物バイオセンサーの開発
我々は、食品・医薬品や医薬品の原料となる天然物中のステロイドホルモン活性を簡便に検出できる一次スクリーニングの手法として、植物に生物デバイスを組み込んで人工植物バイオセンサーを作りました。このような遺伝子組換え生物を使って、人間生活の向上に役立てたいと考えています。

メッセージ

人工遺伝子を生物に導入しておくことにより、生物が元々持っている正常な振る舞いとは異なる、作成者によって意図された自然界に於いては決して有り得ない振る舞いを生物にさせることが可能です。そのような人工遺伝子を我々は、生物デバイスと呼びます。あなたの想像力を生かして、そのような生物デバイスを持った、素晴らしい人工生命体を私たちと一緒に創造してみませんか。北大でお待ちしています。

参考文献・論文・著書

  • ・ 遺伝子組換え植物を用いたエストロゲン様物質の検出, 環境修復の科学と技術, 北海道大学大学院環境科学院編, pp. 99-114 (2007).
  • ・翻訳, レーヴン/ジョンソン生化学(上下)原書第7版, 翻訳委員会監訳, 培風館, 東京, (2007).
  • ・わくわく・びっくりサイエンス教室(全5巻), (国土社), (2004)

nameYAMAZAKI Ken-ichi

Research subject

Specialized field

Synthetic Biology

Key words

・Gene engineering
・Artificial genome
・BioDevices
・Gene designing
・Biosensor
・Synthetic Biology

Research subject

(1) Development of useful and controllable BioDevices to make cells with novel function. To create organisms that can contribute to improvement of human life, designing of useful BioDevices is important step before introduction of them into target organisms. And also BioDevices should be stringently controllable for retaining safety when they were used of course. So we are paying great attention to erase all negative influences provided by introduction of novel BioDevices into organisms, besides the investigation to create artificial BioDevices.

(2) Development of plant biosensors for detection and determination of steroid hormone activities. We developed a set of artificial plant biosensors of which can find activities of steroid hormones. Using these systems, we are analyzing hormone and anti-hormone activities associated with pure chemicals, chemicals contained by various food materials, medicinal herbs to find future candidates of drugs useful for medical treatments.

message

Cell has a potential to play a novel role through acquiring new genes designed artificially. We call such a set of artificial genes and products expressed from artificial genes, BioDevice. Why don’t you join us to create novel organisms, nano-size protein injectors, steroid finders, drug producers, and other organisms that can contribute for improvement of human life through designing new BioDevices. We are waiting you at Hokkaido University.

references

  • Tsuda, K., Tsuji, T., Hirose, S. and Yamazaki, K.: Three Arabidopsis MBF1 Homologs with with Distinct Expression Profiles Play Roles as Transcriptional Co-activators. Plant Cell Physiol, 45(2): 225-231, (2004).
  • Sugikawa, Y., Ebihara, S., Tsuda, K., Niwa, Y. and Yamazaki, K.: Transcriptional coactivator MBF1s from Arabidopsis predominantly localize in nucleus. J Plant Research. 118: 431-437, (2005).
  • Tojo, T., Tsuda, K., Wada, T. and Yamazaki, K.: A simple and extremely sensitive system for detecting estrogenic activity using transgenic Arabidopsis thaliana. Ecotxicology and Environmental Safety, 64: 106-114, (2006).
  • Takahashi, Y., Tojo, T., Nagahora, S. and Yamazaki, K.: Direct Determination of Estrogenic and Antiestrogenic Activities Using an Enhanced Plant Two-Hybrid System. J Agric Food Chem, 55(8): 2923-2929, (2007).
  • Tojo, T., Tsuda, K., Yoshizumi, T., Ikeda, A., Yamaguchi, J., Matsui, M. and Yamazaki, K.: Arabidopsis MBF1s Control Leaf Cell Cycle and its Expansion. Plant Cell Physiol, 50(2): 254-264, (2009).