Papers - WATANABE Satoru
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Intensive DNA replication and metabolism during the lag phase in cyanobacteria Reviewed
Watanabe S, Ohbayashi R, Kanesaki Y, Saito N, Chibazakura T, Soga T, and Yoshikawa H
PLoS One 10 ( 9 ) e0136800 2015.09
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
大腸菌や枯草菌等、バクテリアの細胞増殖はDNA複製と細胞分裂が密接に関連していることが知られている。本研究では細胞辺り複数コピーのゲノムを保持する淡水性シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942について、DNA複製と細胞分裂の頻度を、各増殖相毎に比較した。その結果、Synechococcusのゲノムコピー数は誘導期に一過的に増加し、対数増殖期以後は減少することが明らかとなった。本研究成果により、Synechococcusの増殖制御は大腸菌、枯草菌とは大きく異なるということが示された。
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Biochemical and molecular characterization of orange- and tangerine-colored rice calli Reviewed
Ishihara A, Ohishi K, Yamada T, Shibata-Hatta M, Arai-Kichise Y, Watanabe S, Yoshikawa H, and Wakasa K
Plant Biotechnology 32 1 - 11 2015.07
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
イネのカルスを繰り返し植継いで培養を続けた結果、赤く色づいたイネカルスの突然変異体を取得した。この変異体カルスについて解析すると野生株に比べリコペンの生合成遺伝子の発現が誘導されていることが明らかとなった。全ゲノム配列の解析からいくつかのリコペン生合成経路遺伝子に変異が同定され、これらの変異によってリコペン合成が誘導されていることが示された。
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Defect in the formation of 70S ribosomes caused by lack of ribosomal protein L34 can be suppressed by magnesium. Reviewed
Akanuma G, Kobayashi A, Suzuki S, Kawamura F, Shiwa Y, Watanabe S, Yoshikawa H, Hanai R, Ishizuka M
Journal of Bacteriology 196 3820 - 3830 2014.11
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
枯草菌のリボソームサブユニットL34欠損株の表現型がマグネシウムの添加によって抑圧されることを示した。L34欠損株では細胞内マグネシウムの量が顕著に低下しており、リボソームはマグネシウムの貯蔵に対しても生理的機能を持つ事を初めて明らかにした。
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Stable expression of a GFP-reporter gene in the red alga Cyanidioschyzon merolae. Reviewed
Watanabe S, Sato J, Imamura S, Ohnuma M, Ohoba Y, Chibazakura T, Tanaka K, and Yoshikawa Y
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistory 78 175 - 177 2014.04
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
Cyanidioschyzon merolaeは単純な細胞構造、ゲノムを有する単細胞性紅藻であり、植物細胞を理解するためのモデルとして期待されている生物である。本論文ではC. merolaeにおいて緑色蛍光タンパク質GFPをモデルとして外来遺伝子を安定的に過剰発現できる方法について報告をした。
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Binding of the RNA chaperone Hfq to the type IV pilus base is crucial for its function in Synechocystis sp. PCC 6803. Reviewed
Schuergers N, Ruppert U, Watanabe S, Nürnberg DJ, Lochnit G, Dienst D, Mullineaux CW, Wilde A
Molecular Microbiology 92 840 - 852 2014.03
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
Hfqタンパク質はRNAシャペロンとして幅広いRNA代謝に関与することが知られている。本研究ではシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803におけるHfqタンパク質の機能を解析した。hfq遺伝子を欠損した株は運動性が低下することが示された。さらにHfqは繊毛構造のサブユニットと相互作用することにより、運動性を制御に関わることが示された。
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Complete Genome Sequence of Enterococcus mundtii QU 25, an Efficient L-(+)-Lactic Acid-Producing Bacterium. Reviewed
Shiwa Y, Yanase H, Hirose Y, Satomi S, Araya-Kojima T, Watanabe S, Zendo T, Chibazakura T, Shimizu-Kadota M, Yoshikawa H, Sonomoto K
DNA Research 21 369 - 377 2014.03
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
腸球菌Enterococcus mundtii QU 25株はグルコースの存在下であっても比較的高効率にキシロースを資化する特徴を持ち産業的な利用が期待された菌株である。本研究ではQU25株ゲノムについて解析した論文である。複数の次世代型シーケンサーを組み合わせた解析から全ゲノム配列が完全決定された。
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Physical interaction between bacterial heat shock protein (Hsp) 90 and Hsp70 chaperones mediates their cooperative action to refold denatured proteins. Reviewed
Nakamoto H, Fujita K, Ohtaki A, Watanabe S, Narumi S, Maruyama T, Suenaga E, Misono TS, Kumar PK, Goloubinoff P, Yoshikawa H
Journal of Biological Chemistry 281 6110 - 6119 2014.02
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942の分子シャペロンであるHtpGがHsp40/DnaJタンパク質と相互作用することを明らかにした。生化学的な解析からHtpGはHsp40/DnaJ、Hsp70/DnaKシステムと協調して変性タンパク質のリフォールディングに寄与することが示された。
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An essential enzyme for phospholipid synthesis associates with the Bacillus subtilis divisome. Reviewed
Takada H, Fukushima-Tanaka S, Morita M, Kasahara Y, Watanabe S, Chibazakura T, Hara H, Matsumoto K, Yoshikawa H
Molecular Microbiology 91 242 - 255 2014.01
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
バクテリアの増殖において、細胞分裂と脂質の合成は密接に連関した現象であることが考えられてきたが、個々の現象を繋ぐメカニズムに関しては未知であった。本研究では枯草菌Bacillus subtilis 168において脂質代謝の鍵酵素plsXが細胞分裂因子と相互作用することを見出し、脂質代謝と細胞分裂がplsXを介して協調的に行われるということを示した。
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Expression of budding yeast FKBP12 confers rapamycin susceptibility to the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae. Reviewed
Imamura S, Ishiwata A, Watanabe S, Yoshikawa H, Tanaka K
Biochemical and Biophyscal Research Communications 439 264 - 269 2013.09
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
単細胞性紅藻Cyanidioschyzon merolaeについて、酵母のFKBP12タンパク質を安定的に発現させ、ラパマイシンに感受性を示す株を構築した。ラパマイシンは代謝の制御に関わるTORタンパク質の阻害材であり、今後C. merolaeにおけるTORの機能解析に役立つと期待できる。
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Mitochondrial Localization of Ferrochelatase in a Red Alga Cyanidioschyzon merolae. Reviewed
Watanabe S, Hanaoka M, Ohba Y, Ono T, Ohnuma M, Yoshikawa H, Taketani S, Tanaka K
Plant Cell Physiology 54 1289 - 1295 2013.08
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
単純な細胞構造、ゲノムを有する単細胞性紅藻Cyanidioschyzon merolaeについて、ヘム代謝の細胞内局在を細胞生物学的な手法を用いて解析した。配列情報、酵素活性、抗体を用いた免疫蛍光顕微鏡観察からC. merolaeにおいてヘム合成酵素であるフェロキラターゼFECHはミトコンドリアに局在することが明らかとなった。
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Identification of highly-disrupted tRNA genes in nuclear genome of the red alga, Cyanidioschyzon merolae 10D. Reviewed
Soma A, Sugahara J, Onodera A, Yachie N, Kanai A, Watanabe S, Yoshikawa H, Ohnuma M, Kuroiwa H, Kuroiwa T, Sekine Y
Scientific Reports 3 2013.08
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
単純な細胞構造、ゲノムを有する単細胞性紅藻.Cyanidioschyzon merolaeはtRNAのプロセシングにおいてもユニークであることが知られている。本研究ではC. merolaeのtRNAについて、その構造とプロセシングに関わる相互作用因子について解析した。C. merolaeのtRNAは他の真核生物とは一部異なった方法によってスプライスされる可能性が示された。
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DNA replication depends on photosynthetic electron transport in cyanobacteria. Reviewed
Ohbayashi R, Watanabe S, Kanesaki Y, Narikawa R, Chibazakura T, Ikeuchi M, Yoshikawa H
FEMS Microbiology Letters 344 138 - 144 2013.07
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942は光に完全に依存して増殖する。しかしながら、光シグナルとDNA複製との関係は不明であった。本研究では遺伝子発現や光合成の阻害剤を用いてDNA複製に対する影響を解析した。その結果、DNA複製は新規の遺伝子発現、および光化学系電子伝達系の活性化に伴って開始、進行することが明らかとなった。
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Chemically defined media and auxotrophy of the prolific l-lactic acid producer Lactococcus lactis IO-1. Reviewed
Machii M., Watanabe S., Zendo T., Chibazakura T., Sonomoto K., Shimizu-Kadota M., Yoshikawa H
Journal of Bioscience and Bioengineering 115 481 - 484 2013.05
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
乳酸菌Lactococcus lactis IOⅠは高いキシロースの資化能を有する株であり、産業的な利用が期待されている。しかしながら、本株を効率的に利用するには、培養の条件を詳細に解析する必要があった。本研究ではIO-I株の培養条件と栄養要求性について解析した。IO-1は2種のビタミンと6種のアミノ酸要求性の生育を示すことが、明らかとなった。
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EliA facilitates the induction of lipase expression by stearyl alcohol in Ralstonia sp. NT80. Reviewed
Akanuma G, Ishibashi H, Miyagawa T, Yoshizawa R, Watanabe S, Shiwa Y, Yoshikawa H, Ushio K, Ishizuka M
FEMS Microbiology Letters 339 48 - 56 2013.02
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
リパーゼを高生産するRalstonia spは産業的な利用も期待される微生物である。本研究では。Ralstonia sp. NT80株の全ゲノム配列を決定し、このゲノム情報を利用して分泌タンパク質の同定および解析を行った。その結果リパーゼ生産の鍵タンパク質であるEliAについて、その機能が示された。
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Complete sequence of the first chimera genome constructed via cloning the whole genome of Synechocystis PCC 6803 into the Bacillus subtilis 168 genome. Reviewed
Watanabe S, Shiwa Y, Itaya M, Yoshikawa H
Journal of Bacteriology 194 7007 - 7007 2012.12
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
枯草菌Bacillus subtilis 168は自然形質転換能が高く、外来遺伝子のゲノムDNAへの組換え能に優れていることが知られている。この特徴を活かし、これまでにシアノバクテリア Synechocystis sp. PCC 6803のゲノム配列をほぼ全てクローニングした枯草菌が作出された。本研究では次世代シーケンサーを用いてシアノバクテリアゲノムが組み込まれた枯草菌のにゲノム解析した。配列情報から間違いなくシアノバクテリアゲノムが保持されていることが明らかになり、ゲノム情報を駆使した解析が可能となった。
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Exploration of a possible partnership among orphan two-component system proteins in cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC 7942. Reviewed
Kato H*, Watanabe S*, Nimura-Matsune K, Chibazakura T, Tozawa Y, Yoshikawa H. *Corresponding equally
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistory 76 1484 - 1491 2012.08
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
バクテリアの環境応答は二成分制御系シグナル伝達機構（TCS）によって制御される。TCSはセンサーキナーゼとレスポンスレギュレーターからなり、大腸菌などのバクテリアではこれらの因子はオペロンを形成し、パートナーとして働くことが知られている。しかしながらシアノバクテリアではセンサーとレギュレーターがゲノム上でオペロンを形成していない場合が多く、パートナーの推定が困難であった。本研究ではSynechococcus elongatus PCC 7942のゲノムに同定された全てのヒスチジンキナーゼおよびレスポンスレギュレーター間のパートナーシップについて解析した。既知の相互作用だけでなく、新規の相互作用についても多数同定した。
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Light-dependent and asynchronous replication of cyanobacterial multi-copy chromosomes. Reviewed
Watanabe S, Ohbayashi R, Shiwa Y, Noda A, Kanesaki Y, Chibazakura T, and Yoshikawa H
Molecular Microbiology 83 856 - 865 2012.02
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
淡水性シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942は細胞辺り複数コピーのゲノムを保持することが知られている。しかしながら、複数コピーゲノムの複製機構については未知であった。本研究からSynechococcus 7942のゲノム複製は、他の原核生物と同様に複製開始点から開始し、θ型の複製様式を取ること、また複製のタイミングは各ゲノム間、細胞間で非同調的に起こるということを明らかにした。
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Identification of substrain-specific mutations by massively parallel whole-genome resequencing of Synechocystis sp. PCC 6803. Reviewed
Kanesaki Y, Shiwa Y, Tajima N, Suzuki M, Watanabe S, Sato N, Ikeuchi M, and Yoshikawa H
DNA Research 19 67 - 79 2012.01
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
モデルシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803は世界中で広く用いられている一方で、各研究室の株（ラボストレイン）毎にゲノム情報とは異なる固有の変異を持つ事が知られていた。本研究では次世代シーケンサーを用いて日本国内の4種類のシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803のサブストレインのリシーケンス解析を実施し、個々のサブストレイン特有の一塩基多型や欠失領域を全ゲノムレベルで多数同定した。
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Interactions between histidine kinase NblS and the response regulators RpaB and SrrA are involved in the bleaching process of the cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC 7942. Reviewed
Kato H, Kubo T, Hayashi M, Kobayashi I, Yagasaki T, Chibazakura T, Watanabe S, and Yoshikawa H
Plant Cell Physiology 52 2115 - 2122 2011.12
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942においてNblSタンパク質は生存に必須のヒスチジンセンサーキナーゼであり、複数のストレスを感知することが知られている。しかしながら、このセンサーのシグナル伝達を担う下流因子は未知であった。本論文ではNblSが2つの環境応答制御因子RpaB、SrrAと相互作用することを示し、それらを介したシグナル伝達のバランスによって、強光ストレス下でのブリーチング過程が制御されることを示唆した。
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Utility of a GFP reporter system in the red alga Cyanidioschyzon merolae. Reviewed
Watanabe S, Ohnuma M, Sato J, Yoshikawa H, and Tanaka K
The Journal of General and Applied Microbiology 57 69 - 72 2011.01
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
Cyanidioschyzon merolaeは単純な細胞構造、ゲノムを有する単細胞性紅藻であり、植物細胞を理解するためのモデルとして期待されている生物である。本論文ではC. merolaeにおける緑色蛍光タンパク質GFPの発現系の開発と、その応用について報告した。