専任教員の教育研究活動
更新日：2009年5月19日
教授：丹生谷 博 准教授：松下 保彦 助教：佐々木 信光
施設専任教員の丹生谷教授・松下准教授・佐々木助教は農学部および大学院農学研究科（修士），連合農学研究科（博士）を兼担し，講義・実験指導を分担している。現在は，農学部応用生物科学科の協力教員として，「遺伝子工学」の講義と「応用生物 科学実験」等の実習を担当している。施設内の専任教員研究室（遺伝子工学研究室） には主として応用生物科学科4年生，応用生命化学専攻の修士課程学生，および連合農学研究科の博士課程学生が所属し，幅広いテーマで課題研究を進めている。他大学 からの大学院進学の受入も多い（大学院生の受入れについてはこちら）。
＜植物ウイルスの移行タンパク質の研究＞
植物ウイルスは 特異的なレセプターとの結合を介した細胞内侵入はなく，植物組織の傷口から侵入する。しかしながら，植物細胞内においてはウイルス遺伝子産物と植物細胞由来の各種タンパク質との相互作用を通じて感染拡大や抵抗性反応が進行する。その1例として，トマトモザイクウイルス遺伝子産物である移行タンパク質（MP）は，隣接細胞へ の感染拡大に重要な役割を演じている。専任教員研究室では，組換え型MPタンパク質を利用して，MPが細胞内のカゼインキナーゼII（CK2）と相互作用してリン酸化される可能性を示した。次に，MPをプローブとしたウエストウエスタンクローニング法に より，MP-interactingotein（MIP）の ｃＤＮＡを多数単離したが，そのうちのMIP102 クローンについては，シロイヌナズ ナではKELPという名の転写因子としての報告があり，PR-2という感染応答遺伝子発現を制御している。従って，タバコにおいてもウイルスのMPがMIP102と結合し，その核内輸送を阻害することにより，感染応答遺伝子の発現を抑制しているのではないかと考えられる。一方，植物への遺伝子導入によりMIP102 を過剰発現させると，MPの働きを阻害してウイルス抵抗性の植物を開発できる可能性もあり，基礎研究と応用面の両方のアプローチを進めている。
＜植物細胞のウイルス抵抗性遺伝子産物の研究＞
タバコのウイルス抵抗性遺伝子として報告されているTm-2，N'，N 遺伝子産物はウイルス遺伝子産物であるMP，コートタンパク質, ヘリカーゼドメインとそれぞれ特異的な相互作用をし，ウイルス 侵入を認知することにより過敏感反応等を誘導すると考えられている。専任教員研究室では，N遺伝子産物の各ドメインと相互作用するｃＤＮＡ産物のクローニングを行い，抵抗性遺伝子産物の情報伝達経路の解明をめざしている。
＜レセプターキナーゼによるシグナル伝達機構の研究＞
動物細胞の膜貫通型レセプターキナーゼの多くがチロシンキナーゼ活性を持つのと対照的に，植物細胞で見つかっているレセプターキナーゼはセリン・スレオニンキナーゼである。ブラシカ属植物の柱頭に発現し，自家不和合性に関与するSRK 遺 伝子産物は花粉表層タンパク質との相互作用を通じて自己・非自己の認識情報を伝達 する。最近では，植物ホルモンの１種であるブラシノライド受容体BRI1 もキナーゼドメインを持つことが報告された。専任教員研究室では，これらレセプターキナーゼドメインを組換えタンパク質として活性のある酵素として精製した。このキナーゼを利用して，ニトロセルロース膜に転写したファージプラークのタンパク質をリン酸化させる固相リン酸化法により，キナーゼ基質のｃＤＮＡスクリーニングを進めている 。レセプターキナーゼの標的タンパク質を同定することにより，シグナル伝達経路を明らかにすることが目標である。
＜受託研究など＞
農林水産省からの受託研究として，平成9〜10年においてバイオテクノロジ ー先端技術開発研究プロジェクトのうち，「組換え型抗ウイルスタンパク質の生産と抵抗性植物の作出」の課題を担当した。平成11〜13年度には，21世紀グリーンフロンティア研究事業のうち，「遺伝子組換え技術を応用した次世代型植物の開発に関する 総合研究」の課題を担当した。いずれも，ウイルス遺伝子産物の機能阻害タンパク質のスクリーニングを行い，遺伝子導入法により，ウイルス抵抗性作物を開発するものである。
丹生谷教授は平成8〜9年に，農業生物資源研究所の省際基礎研究プロジェクトの非常勤研究員として，アブラナ科植物の自家不和合性因子の研究を分担した。その他，平成9〜12年には，筑波大学先端学際領域研究センター（TARA）客員研究員を 兼任し，ヒトレトロウイルスによる細胞機能の修飾機構の研究に参加している。
＜その他＞
丹生谷教授は平成６年より日本技術士会に所属し，生物工学部門の技術士として，官公庁・民間企業等に勤務する技術士補の研究・技術指導を実施している。また，民間のボランティア団体が主宰するインターネットによるライフサイエンス・インフォメーション・ネット（LNET：http://homepage2.nifty.com/jyuseiran）のサポーターとして，生命科学技術に関する一般社会人からの質問にコメントを投稿している。
最近の業績
（原著論文）
1.M. A. Haque, N. Sasaki, H. Kanegae, S. Mimori, J.-S. Gao and H. Nyunoya. Identification of a Tobacco mosaic virus elicitor-responsive sequence in the resistance gene N. Physiol. Mol. Plant Pathol. (2009, in press)
2.N. Sasaki, T. Ogata, M. Deguchi, S. Nagai, A. Tamai, T. Meshi, S., Kawakami, Y. Watanabe, Y. Matsushita, and H. Nyunoya. Over-expression of putative transcriptional coactivator KELP interferes with Tomato mosaic virus cell-to-cell movement. Mol. Plant Pathol. 10, 1611-173 (2009).
3. J.-S. Gao, N. Sasaki, H. Kanegae, K. Konagaya, K. Takizawa, N. Hayashi, Y. Okano, M. Kasahara, Y. Matsushita, H. Nyunoya. The TIR-NBS but not LRR domains of two novel N-like proteins are functionally competent to induce the elicitor p50-dependent hypersensitive response. Physiological and Molecular Plant Pathology 71, 78-87 (2007).
4. S. Kataoka, T. Arakawa, S. Hori, Y. Katayama, Y. Hara, Y, Matsushita, H. Nakayama, M. Yohda, H. Nyunoya, N. Dohmae, M. Maeda, and M. Odaka. Functional expression of thiocyanate hydrolase is promoted by its activator protein, P15K. FEBS Letters 580, 4667-4672 (2006).
5. Y. Katayama, K. Hashimoto, H. Nakayama, H. Mino, M. Nojiri, T. Ono, H. Nyunoya, M. Yohda, K. Takio, and M. Odaka. Thiocyanate hydrolase is a cobalt-containing metalloenzyme with a cystein-sulfinic acid ligand. J. Am. Chem. Soc. 128, 728-729 (2006).
6. K. Konagaya, Y. Matsushita, M. Kasahara and H. Nyunoya. Members of 14-3-3 protein isoforms interacting with both Tobacco mosaic virus resistance gene product N and the viral elicitor. J. Gen. Plant Pathol. 70, 221-231 (2004).
7. K. Yoshioka, Y. Matsushita, M. Kasahara, K. Konagaya and H. Nyunoya. Interaction of Tomato mosaic virus movement protein with tobacco RIO kinase. Mol. Cells 17, 223-229 (2004).
8. S. Hirabayashi, Y. Matsushita, M. Sato, R. Oh-i, M. Kasahara, H. Abe and H. Nyunoya. Two proton pump interactors identified from a direct phosphorylation screening of a rice cDNA library by using a recombinant BRI1 receptor kinase. Plant Biotechnol. 21(1), 35-45 (2004).
9. T. Nomura , C. E.Jager, Y. Kitasaka , K. Takeuchi , M. Fukami, K. Yoneyama, Y. Matsushita , H. Nyunoya, S. Takatsuto, S. Fujioka, J.J. Smith, L. H. J. Kerckhoffs, J. B. Reid, and T. Yokota Brassinosteroid deficiency due to truncated steroid 5α-reductase causes dwarfism in the lk mutant of pea. Plant physiol. 135, 2220-2229 (2004).
10. M. Sugano, Y. Nakagawa, H. Nyunoya and T. Nakamura Expression of gibberellin 3β-hydroxylase gene in a gravi-response mutant, weeping Japanese flowering cherry. Biological Sciences in Space 18 (4), 561-266 (2004)
11. N. Nakada, H. Nyunoya, M. Nakamura, A. Hara, T. Iguchi and H. Takada Identification of estrogenic compounds in wastewater effluent. Environmental Toxicology and Chemistry 23 (12), 2807-2815 (2004)
12. Y. Matsushita, M. Ohshima, K. Yoshioka, M. Nishiguchi, and H. Nyunoya. The catalytic subunit of protein kinase CK2 phosphorylates the Tomato mosaic virus movement protein in vitro. J. Gen. Virol. 84,497-505 (2003).
13. Y. Matsushita, O. Miyakawa, M. Deguchi, M. Nishiguchi, and H. Nyunoya. Cloning of a tobacco cDNA coding for a putative transcriptional coactivatorMBF1 that interacts w ith the Tomato mosaic virus movement protein. J. Exp. Bot. 53, 1531-1532 (2002)
14. Y. Matsushita, K. Yoshioka, T. Shigyo, H. Takahashi, and H. Nyunoya. Phosphorylation of the movement protein of Cucumber mosaic virus in transgenic tobacco plants. Virus Genes 24, 231-234 (2002)
15. Y. Matsushita, T. Suzuki, R. Kubota, M. Mori, H. Shimosato, M. Watanabe, T. Kayano, T. Nishio, and H. Nyunoya. Isolation of a cDNA for a nucleoside diphosphate kinase capable of phosphorylating the kinase domain of the self-incompatibility factor SRK of Brassica campestris. J. Exp. Bot. 53, 765-767 (2002)
16. M. Yamasaki, Y. Matsushita, M. Namura, H. Nyunoya, and Y. Katayama. Genetic and immunological characterization of thiocyanate-degrading bacteria in lake water. Appl. Environ. Microbiol. 68, 942-946 (2002)
17. Y. Matsushita, M. Deguchi, M. Youda, M. Nishiguchi and H. Nyunoya. The tomato mosaic tobamovirus movement protein interacts with a putative transcriptional coactivator KELP. Mol. Cells 12, 57-66 (2001)
18. N. Sassa, Y. Matsushita, T. Nakamura and H. Nyunoya. The molecular characterization and in situ expression pattern of pea SCARECROW gene. Plant Cell Physiol. 42, 385-394 (2001)
19. Y. Matsushita, K. Hanazawa, K. Yoshioka, T. Oguchi, S. Kawakami, Y. Watanabe, M. Nishiguchi and H. Nyunoya. In vitro phosphorylation of the movement protein of tomato mosaic tobamovirus by a cellular kinase. J Gen. Virol. 81, 2095-2102 (2000)
20. Y. Katayama, Y. Matsushita, M. Kaneko, M. Kondo, T. Mizuno and H. Nyunoya. Cloning of genes coding for the three subunits of thiocyanate hydrolase of Thiobacillus thioparus THI 115 and their evolutionary relationships to nitrile hydratase. J. Bacteriol. 180, 2583-2589 (1998)
（著書・レビュー等）
１．丹生谷 博「カルバモイルリン酸シンテターゼ（アンモニア依存型）」p 296-300，「カルバ モイルリン酸シンテターゼ（グルタミン依存型）」p 308-313，廣川タンパク質化学 第４巻 酵素４ . ５イソメラーゼ・リガーゼ（福井哲也・伊藤正樹 編），廣川書店（2003）
２．丹生谷 博「遺伝子組換え技術」非破壊検査 51(9) 608-609 (2002)
３．丹生谷 博「 科学技術に関する規則を読む技術」バイオサイエンスとインダストリー 60 (7) 486 (2002)
４．丹生谷 博「次々とクローニングされていく植物ホルモンレセプター」化 学５６，５８ー５９（２００１）
５．丹生谷 博「遺伝子組換え植物の開発」月刊技術士７月号ｐ１０４−１０ ５（２００１）
６．松下保彦・丹生谷 博「植物ＲＮＡウイルスの移行蛋白質と相互作用する 宿主因子のｃＤＮＡクローニング」植物感染生理談話会論文集，第３６号（ISSN 1345-8086）日本植物病理学会（２０００）
７．丹生谷 博「ウイルスと人間のバイオ戦略」バイオの扉（斎藤日向・森明 彦 監修）裳華房 （２０００）
8．片山葉子・丹生谷 博「Thiobacillus thioparus が生産する新規 なチオシアネート分解酵素」バイオサイエンスとインダストリー ５７，２５ー２８ （１９９９）
9．丹生谷 博「ウイルス学の現状」月刊技術士（日本技術士会）１０・６ ，２−５（１９９８）
（国際学会等発表）
1) K. Yoshioka, Y. Matsushita, M. Kasahara, K. Konagaya, and H. Nyunoya. Tomato mosaic virus movement protein interacts with tobacco RIO kinase that is phosphorylated by protein kinase CK2. 8th International Congress of Plant Molecular Biology (POS-THU-394) p.175 (2006)
2) K. Yoshioka, Y. Matsushita, M. Kasahara, K. Konagaya, and H. Nyunoya. Tobacco RIO kinase (NtRIO) interacts with Tomato mosaic virus movement protein depending on the phosphorylation status of NtRIO. Protein Phosphorylation in Plant Signaling (Poster Abstract P-17) p.66 (2005)
3）H. nyunoya and Y. Matsushita. cDNA cloning for host factors interacting with the movement protein of tomato mosaic virus. Abstruct book of 15th conference of plant genomics and molecular breeding. pp. 7, Pohang, Korea, Aug. 2001.
4) N. Shinomiya, Y. Matsushita, H. Nyunoya, and K. Kobayashi. cDNA cloning of a cytokinin-binding protein (CBP2). Abstruct book of 17th international conference on plant growth substances, pp161, Brno, Czech Republic, July 2001.
5)Y. Matsushita, M. Deguchi, O. Miyakawa, K. Yoshioka, M. Nishiguchi and H. Nyunoya. cDNA cloning for the host factors interacting with the movement protein of tomato mosaic virus. Abstract book of NIAR-COE/BRAIN/CREST Joint International Symposium "Self-defense Signaling Pathways in Plants" pp.P-27, Tsukuba, Japan, Nov. 2000.
6) Y. Matsushita, M. Deguchi, O. Miyakawa, K. Yoshioka, M. Nishiguchi and H. Nyunoya. cDNA cloning for host factors that interact with gene products of plant RNA viruses. Proceedings of the 2000 Japan-Korea Joint Symposium of plant science "Plant responses to environments: molecular mechanisms and applications to biotechnology" pp 159, Shizuoka, Japan, July 2000.
7） Y. Matsushita, M. Deguchi, K. Hanazawa, Y. Watanabe, M. Nishiguchi and H. Nyunoya. Characterization of plant proteins interacting with the movement protein of tomato mosaic virus. Abstract book of 11th international congress of virology pp.68, Sydney, Australia, Aug. 1999.
8) Y. Katayama, Y. Matsushita, and H. Nyunoya. Gene organization and molecular evolution of the thiocyanate hydrolase operon. The second RIKEN conference on metalloenzymes and their model systems, Kanagawa, Japan, Apr. 1999.
9) Y. Katayama, Y. Matsushita, and H. Nyunoya. Thiocyanate hydrolase, a unique enzyme containing the consensus sequence found in nitrile hydratases. The second RIKEN conference on metalloenzymes and their model systems, Kanagawa, Japan, Apr. 1999.
10) Y. Katayama, Y. Matsushita, M. Kaneko, M. Kondo, T. Mizuno, and H. Nyunoya. Cloning of thiocyanate hydrolase genes of Thiobacillus thioparus THI115 and their evolutionary relationships to nitrile hydratase. Abstract book of 8th international symposium on microbial ecology, pp.195, Halifax, Canada, Aug. 1998.
