2025/02/05 更新

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アベ トオル
阿部 透
ABE Toru
所属
教育研究院 医歯学系 医学系列 助教
医学部 医学科 助教
医歯学総合研究科 地域疾病制御医学専攻 国際感染医学 助教
職名
助教
外部リンク

学位

  • 博士(農学) ( 2023年3月   新潟大学 )

研究キーワード

  • 生合成

  • 天然物

  • 結核菌

研究分野

  • ライフサイエンス / 生物有機化学

  • ライフサイエンス / 細菌学

経歴(researchmap)

  • 新潟大学   研究統括機構

    2024年4月 - 現在

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  • 新潟大学   大学院医歯学総合研究科   助教

    2024年4月 - 現在

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  • 新潟大学   大学院自然科学研究科   博士研究員

    2023年4月 - 2024年3月

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  • 新潟大学   大学院自然科学研究科   日本学術振興会特別研究員DC2

    2021年4月 - 2023年3月

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経歴

  • 新潟大学   教育研究院 医歯学系 医学系列   助教

    2024年4月 - 現在

  • 新潟大学   医歯学総合研究科 地域疾病制御医学専攻 国際感染医学   助教

    2024年4月 - 現在

  • 新潟大学   医学部 医学科   助教

    2024年4月 - 現在

  • 新潟大学   教育研究院 医歯学系   特任助手

    2023年5月 - 2023年9月

  • 新潟大学   医歯学総合研究科   特任助手

    2023年5月 - 2023年9月

学歴

  • 新潟大学   大学院自然科学研究科   生命・食料科学専攻

    2020年4月 - 2023年3月

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  • 新潟大学   大学院自然科学研究科   生命・食料科学専攻

    2018年4月 - 2020年3月

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所属学協会

  • 日本農芸化学会

    2016年3月 - 現在

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論文

  • Analysis of vitamin D receptor binding affinities of enzymatically synthesized triterpenes including ambrein and unnatural onoceroids 査読

    Daijiro Ueda, Natsu Matsuda, Yuka Takaba, Nami Hirai, Mao Inoue, Taichi Kameya, Tohru Abe, Nao Tagaya, Yasuhiro Isogai, Yoshito Kakihara, Florian Bartels, Mathias Christmann, Tetsuro Shinada, Kaori Yasuda, Tsutomu Sato

    Scientific Reports   14 ( 1 )   2024年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Onoceroids are a rare family of triterpenes. One representative onoceroid is ambrein, which is the main component of ambergris used as a traditional medicine. We have previously identified the onoceroid synthase, BmeTC, in Bacillus megaterium and succeeded in creating ambrein synthase by introducing mutations into BmeTC. Owing to the structural similarity of ambrein to vitamin D, a molecule with diverse biological activities, we hypothesized that some of the activities of ambergris may be induced by the binding of ambrein to the vitamin D receptor (VDR). We demonstrated the VDR binding ability of ambrein. By comparing the structure–activity relationships of triterpenes with both the VDR affinity and osteoclastic differentiation-promoting activity, we observed that the activity of ambrein was not induced via the VDR. Therefore, some of the activities of ambergris, but not all, can be attributed to its VDR interaction. Additionally, six unnatural onoceroids were synthesized using the BmeTC reactions, and these compounds exhibited higher VDR affinity than that of ambrein. Enzymatic syntheses of onoceroid libraries will be valuable in creating a variety of bioactive compounds beyond ambergris.

    DOI: 10.1038/s41598-024-52013-7

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41598-024-52013-7

  • Structural-model-based genome mining can efficiently discover novel non-canonical terpene synthases hidden in genomes of diverse species 査読

    Tohru Abe, Haruna Shiratori, Kosuke Kashiwazaki, Kazuma Hiasa, Daijiro Ueda, Tohru Taniguchi, Hajime Sato, Takashi Abe, Tsutomu Sato

    Chemical Science   2024年

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/D4SC01381F

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  • Identification and functional/structural analyses of large terpene synthases 査読

    Daijiro Ueda, Tohru Abe, Masahiro Fujihashi, Tsutomu Sato

    Methods in Enzymology   2024年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1016/bs.mie.2024.03.017

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  • Identification and functional analysis of a new type of <i>Z,E</i>‐mixed prenyl reductase from mycobacteria 査読

    Tohru Abe, Mariko Hakamata, Akihito Nishiyama, Yoshitaka Tateishi, Sohkichi Matsumoto, Hisashi Hemmi, Daijiro Ueda, Tsutomu Sato

    The FEBS Journal   289 ( 16 )   4981 - 4997   2022年3月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    Isoprenoids with reduced Z,E‐mixed prenyl groups are found in various organisms. To date, only polyprenol reductases (PR‐Dol) involved in dolichol biosynthesis have been identified as enzymes capable of reducing Z,E‐mixed prenyl groups. Although C<sub>35</sub>‐isoprenoids with reduced Z,E‐mixed prenyl groups are found in mycobacteria, Z,E‐mixed heptaprenyl reductase (HepR) remains unidentified. In the present study, the identification and functional analysis of HepR was performed. No PR‐Dol homolog gene was detected in the genome of Mycolicibacterium vanbaalenii. However, a homolog of geranylgeranyl reductase (GGR), which reacts with an all‐E prenyl group as a substrate, was encoded in the genome; thus, we analyzed it as a HepR candidate. In vitro enzymatic assay and in vivo gene suppression analysis identified the GGR homolog as HepR and revealed that HepR catalyzes the reduction of ω‐ and E‐ prenyl units in Z,E‐mixed heptaprenyl diphosphates, and C<sub>35</sub>‐isoprenoids are mainly biosynthesized using E,E,E‐geranylgeranyl diphosphate as a precursor. Thus, it was demonstrated that the Z,E‐mixed prenyl reductase family exists in the GGR homologs. To the best of our knowledge, this is the first identification of a new type of Z,E‐mixed prenyl reductase with no sequence homology to PR‐Dol. The substrate specificity of HepR significantly differed from that of GGR, suggesting that it is a new enzyme. HepR homologs are widely distributed in mycobacterial genomes, and lipid analysis suggests that many strains, including pathogenic species, produce HepR metabolites. The discovery of this new enzyme will promote further research on Z,E‐mixed isoprenoids.

    DOI: 10.1111/febs.16412

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    その他リンク: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1111/febs.16412

  • Insight into Isoprenoid Biosynthesis by Functional Analysis of Isoprenyl Diphosphate Synthases from <i>Mycobacterium vanbaalenii</i> and <i>Mycobacterium tuberculosis</i> 査読

    Tohru Abe, Sadamu Ozaki, Daijiro Ueda, Tsutomu Sato

    ChemBioChem   21 ( 20 )   2931 - 2938   2020年7月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    Abstract

    Comprehensive functional analyses of E‐isoprenyl diphosphate synthases (E‐IDSs) from nonpathogenic Mycobacterium vanbaalenii have been performed. Mv0992 and Mv1577 represent a nonaprenyl diphosphate (E‐C<sub>45</sub>) synthase and a geranylgeranyl diphosphate (E‐C<sub>20</sub>) synthase, respectively. Although Mv3536 was identified as an E‐C<sub>20</sub> synthase using a single enzyme, co‐incubation of Mv3536 and Z‐IDSs (Mv4662 and Mv3822) strongly suggested it releases an intermediate geranyl diphosphate (E‐C<sub>10</sub>) during a continuous condensation reaction. Mv0992 and Mv3536 functions differed from those of the previously reported pathogenic Mycobacterium tuberculosis homologues Rv0562 and Rv2173, respectively. Re‐analysis of Rv0562 and Rv2173 demonstrated that their functions were similar to those of Mv0992 and Mv3536 (Rv0562: E‐C<sub>45</sub> synthase; Rv2173: E‐C<sub>10–15</sub> synthase). The newly proposed functions of Rv0562 and Rv2173 would be in the biosynthesis of menaquinone and glycosyl carrier lipids essential for growth. Furthermore, a reduced allylic diphosphate could be used as the Z‐IDS of the Mv3822 substrate, thereby introducing a potentially novel pathway of cyclic sesquarterpene biosynthesis.

    DOI: 10.1002/cbic.202000235

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    その他リンク: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/cbic.202000235

  • Adduct Formation of Delamanid with NAD in Mycobacteria 査読

    Mikayo Hayashi, Akihito Nishiyama, Ryuki Kitamoto, Yoshitaka Tateishi, Mayuko Osada-Oka, Yukiko Nishiuchi, Shaban A. Kaboso, Xiuhao Chen, Mamoru Fujiwara, Yusuke Inoue, Yoshikazu Kawano, Masanori Kawasaki, Tohru Abe, Tsutomu Sato, Kentaro Kaneko, Kimiko Itoh, Sohkichi Matsumoto, Makoto Matsumoto

    Antimicrobial Agents and Chemotherapy   64 ( 5 )   2020年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society for Microbiology  

    Delamanid (DLM), a nitro-dihydroimidazooxazole derivative currently approved for pulmonary multidrug-resistant tuberculosis (TB) therapy, is a prodrug activated by mycobacterial 7,8-didemethyl-8-hydroxy 5-deazaflavin electron transfer coenzyme (F <sub>420</sub> )-dependent nitroreductase (Ddn). Despite inhibiting the biosynthesis of a subclass of mycolic acids, the active DLM metabolite remained unknown. Comparative liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis of DLM metabolites revealed covalent binding of reduced DLM with a nicotinamide ring of NAD derivatives (oxidized form) in DLM-treated Mycobacterium tuberculosis var.

    DOI: 10.1128/aac.01755-19

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MISC

  • E-及びZ-イソプレンユニットを還元する新しいタイプの酵素の同定

    阿部透, 若松のぞみ, 西山晃史, 立石善隆, 松本壮吉, 上田大次郎, 佐藤努

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2023   2023年

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  • 細菌の中鎖Z型イソプレニル二リン酸合成酵素の鎖長制御機構の解析

    山之内菜央, 阿部透, 山崎智也, 上田大次郎, 佐藤努

    イソプレノイド研究会例会講演要旨集(CD-ROM)   33rd   2023年

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  • E-及びZ-イソプレンユニットを還元する新しいタイプの酵素の同定

    阿部透, 若松のぞみ, 西山晃史, 立石善隆, 松本壮吉, 上田大次郎, 佐藤努

    イソプレノイド研究会例会講演要旨集   32nd   2022年

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  • マイコバクテリア由来新規Z,E混成型プレニル基還元酵素の機能解析

    阿部透, 袴田真理子, 西山晃史, 立石善隆, 松本壮吉, 邊見久, 上田大次郎, 佐藤努

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2022   2022年

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  • 抗酸菌由来E型イソプレニル二リン酸合成酵素群の機能解析

    阿部透, 上田大次郎, 佐藤努

    日本放線菌学会大会講演要旨集   35th (CD-ROM)   2021年

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  • 結核菌由来E型イソプレニル二リン酸合成酵素の機能解析

    阿部透, 上田大次郎, 佐藤努

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2021   2021年

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  • 抗酸菌由来イソプレニル二リン酸合成酵素の機能解析

    ABE Tohru, OZAKI Sadamu, UEDA Daijiro, SATO Tsutomu

    日本細菌学雑誌(Web)   76 ( 1 )   2021年

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  • マイコバクテリア由来新規Z,E混成型プレニル基還元酵素の機能解析

    阿部透, 袴田真理子, 西山晃史, 立石善隆, 松本壮吉, 邊見久, 上田大次郎, 佐藤努

    日本放線菌学会大会講演要旨集   35th (CD-ROM)   2021年

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  • マイコバクテリア由来新規Z,E混成型プレニル基還元酵素の機能解析によるセスクアテルペン生合成の洞察

    阿部透, 袴田真理子, 西山晃史, 立石善隆, 松本壮吉, 邊見久, 上田大次郎, 佐藤努

    イソプレノイド研究会例会講演要旨集   31st   2021年

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  • 抗酸菌由来E型イソプレニル二リン酸合成酵素の機能解析によるイソプレノイド生合成の洞察

    阿部透, 上田大次郎, 佐藤努

    イソプレノイド研究会例会講演要旨集   30th   2020年

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  • Mycobacterium属細菌由来イソプレニル二リン酸生合成経路の解析

    阿部透, 尾崎真夢, 上田大次郎, 邊見久, 佐藤努

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2020   2020年

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  • 抗酸菌由来イソプレニル二リン酸合成酵素の機能解析によるイソプレノイド生合成の洞察

    阿部透, 上田大次郎, 佐藤努

    香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会講演要旨集   64th   2020年

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  • 抗酸菌由来イソプレニル二リン酸合成酵素の機能解析によるイソプレノイド生合成の洞察

    阿部透, 尾崎真夢, 上田大次郎, 佐藤努

    天然有機化合物討論会講演要旨集(Web)   62nd   2020年

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  • Mycobacterium moriokaense由来新規セスクアテルペンの同定

    若松のぞみ, 阿部透, 上田大次郎, 佐藤努

    香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会講演要旨集   64th   2020年

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  • 抗酸菌由来E型イソプレニル二リン酸合成酵素の機能解析によるイソプレノイド生合成の洞察

    阿部透, 上田大次郎, 佐藤努

    日本農芸化学会関東支部講演要旨集(CD-ROM)   2020   2020年

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  • Mycobacterium属細菌由来新規Z,E-ヘプタプレニルプレニル還元酵素の同定とZ型セスクアテルペン環化酵素の探索

    阿部透, 尾崎真夢, 吉田優里, 三浦彩奈, 相良昌寛, 上田大次郎, 上田大次郎, 金古堅太郎, 三ツ井敏明, 三ツ井敏明, 佐藤努, 佐藤努

    イソプレノイド研究会例会講演要旨集   29th   2019年

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  • Mycobacterium属細菌由来新規ヘプタプレニル還元酵素の同定とZ型セスクアテルペン環化酵素の探索

    阿部透, 尾崎真夢, 吉田優里, 三浦彩奈, 相良昌寛, 上田大次郎, 上田大次郎, 金古堅太郎, 三ツ井敏明, 三ツ井敏明, 佐藤努, 佐藤努

    香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会講演要旨集   63rd   2019年

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  • Mycobacterium属細菌由来新型セスクアテルペン環化酵素の高感度活性測定法の構築とそれを利用した探索

    阿部透, 尾崎真夢, 吉田優里, 三浦彩奈, 相良昌寛, 上田大次郎, 上田大次郎, 金古堅太郎, 三ツ井敏明, 佐藤努, 三ツ井敏明, 佐藤努

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2019   2019年

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  • Mycobacterium属細菌由来新規ヘプタプレニル還元酵素の同定とZ型セスクアテルペン環化酵素の探索

    阿部透, 尾崎真夢, 吉田優里, 三浦彩奈, 相良昌寛, 上田大次郎, 上田大次郎, 金古堅太郎, 三ツ井敏明, 三ツ井敏明, 佐藤努, 佐藤努

    日本放線菌学会大会講演要旨集   34th   2019年

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 結核菌の休眠時に機能する二次代謝物が存在することの証明と薬剤開発に向けた展開

    研究課題/領域番号:24K23120

    2024年7月 - 2026年3月

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:研究活動スタート支援

    提供機関:日本学術振興会

    阿部 透

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    配分額:2860000円 ( 直接経費:2200000円 、 間接経費:660000円 )

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  • 新規Z型テルペン生合成酵素群の発掘による新規生理活性物質の発見

    研究課題/領域番号:21J14050

    2021年4月 - 2023年3月

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:特別研究員奨励費

    提供機関:日本学術振興会

    阿部 透

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    配分額:1500000円 ( 直接経費:1500000円 )

    本研究では、報告例がごく僅かであるZ型テルペン生合成酵素の発見から、新規生理活性物質の発掘への展開を目指す。申請者らは、既知酵素との類似性のない新型の「Z型環化酵素」と、Z型二重結合を還元する初めての酵素である「Z型還元酵素」を抗酸菌から見出しており、両酵素の同定を第一の目標とする。加えて、結晶構造や変異導入実験を行い、立体構造や活性部位モチーフを明らかにする。その後、Z型環化・還元酵素を基にゲノムマイニングを行い、新規性の高いテルペンを数多く見出す。見出された新規テルペンについては生理活性を解析し、有用なテルペンを新たに発見する。これによって、「生合成的に新規性の高い天然物の探索→新規性の高い酵素の発見→新規生理活性物質の発見」の流れの有効性を示す。
    昨年度同定した「Z型還元酵素」について、大腸菌組換え酵素や抗酸菌発現系を用いた基質特異性や諸性質の解析を進めたところ、本酵素がZ,E混成型イソプレノイドのZ型だけでなくE型の二重結合も還元する初めての酵素であることを明らかにできた。
    また、ホモログ酵素の解析から、Z型二重結合のみを特異的に還元する酵素の同定に成功したことも成果のひとつである。
    「Z型環化酵素」の探索に関しては、当初計画していたショットガンクローニングが難航したため、方針を転換し、硫安沈殿、陰イオン交換クロマトグラフィー、およびハイドロキシアパタイトクロマトグラフィーなどによってネイティブな酵素精製を進めた。部分精製画分が得られたため、これをLC-MS/MSによって解析し、4種の候補タンパク質を見出すことができた。これらの候補遺伝子を大腸菌や抗酸菌発現ベクターにクローニングし、現在、酵素活性の解析を進めている。

    researchmap

 

担当経験のある授業科目

  • 生体防御と感染(細菌学)

    2024年
    -
    現在
    機関名:新潟大学