1. Home
  2. 研究室・教員
  3. 島田 友裕

教員個人(研究室)ページ

ゲノム微生物学研究室
Laboratory of Genome Microbiology

担当教員: 島田 友裕 教授／博士（工学）

＜研究略歴＞

2008年法政大学大学院工学研究科物質化学専攻博士課程修了。
法政大学マイクロ・ナノテクノロジー研究所 博士研究員、
東京工業大学 資源化学研究所 助教を経て、2017年より現職

＜主な担当科目＞

生化学II、応用生化学、生化学・物理化学実験

＜研究室所在＞

第一校舎３号館３階３０８号室

研究室ホームページはこちら

研究テーマ

「遺伝子発現の仕組みの解明から、微生物の理解・応用を目指しています」

現在までに数万種類を越える微生物のゲノム配列が決定され、１つの生物を構築する遺伝子の全体像が明らかとなりました。しかし、ゲノム上にはなお、生理機能未知の遺伝子が多く、加えて、発現され利用される遺伝子の選択システムについては不明な点が多いです。全遺伝子の機能情報とゲノムの選択的発現の包括制御機構の解明は、21世紀生命科学の重要課題です。

私たちは、１つの生物としては個々の遺伝子機能の知見が最も蓄積している大腸菌をモデル生物として、ゲノムから発現させる遺伝子の選択や強度を決定するための分子機構について研究しています。大腸菌ゲノムにおける全転写制御因子（シグマ因子が全７種類、転写因子が約３００種類）の機能および役割を解析しており、終局的には１つの生物丸ごとのゲノム転写包括制御機構の理解を目指しています。

特に、転写制御因子のゲノム上結合領域を網羅的に同定するために、Genomic SELEX法 (gSELEX法)という解析手法を開発し、本手法を持ちいた独自の研究戦略を強みとしています。試験管の中で転写制御因子と断片化されたゲノムDNAを混合し、形成した転写制御因子-DNAの複合体を精製し、そのDNAの塩基配列を分析することで、転写制御因子の直接的なゲノム上の結合領域を同定する手法です。

転写制御因子の制御ネットワークやその役割を理解することで、ゲノムから遺伝子が利用される仕組みを分子レベルで明らかにすると共に、共同研究等を通じてそれらの知見の応用展開を試みています。

 

・研究室メンバー：大学院前期２年２名：大学院前期１年３名：学部４年７名；学部３年８名；助教１名

 

キーワード：ゲノム、大腸菌、転写制御、転写因子、シグマ因子、RNAポリメラーゼ、Genomic SELEX (gSELEX)、転写制御ネットワーク、遺伝子発現、生分解性プラスチック、自然環境適応機構

研究内容紹介動画

MEIJI NOWでの研究室の紹介ページ

MEIJI NETでの研究紹介ページ

研究業績

　５年間の研究業績

  1. Nakamoto, S., Kobayashi, I., Watanabe, K., Kikuta, T., Imamura, S. and Shimada, T. Identification of a comprehensive set of transcriptional regulators involved in the long-term survivability of Escherichia coli in soil. Scientific Reports. 15, 4279 (2025)
  2. Shimada, T. Transcriptional Regulation in Bacteria. Microorganisms. 12, 2514 (2024)
  3. Shimada, T., Ogasawara, H., Kobayashi, I. and Ishihama, A. Genomic SELEX screening of regulatory targets of transcription factors. Methods Mol Biol. 2819, 77-102 (2024)
  4. Saito, S., Kobayashi, I., Hoshiha, M., Uenaka, E., Sakurai, A., Imamura, S. and Shimada, T. Regulatory role of GgaR (YegW) for glycogen accumulation in Escherichia coli K-12. Microorganisms. 12, 115 (2024)
  5. Nagao, Y., Koh, S., Taguchi, S. and Shimada, T. Cell-growth phase-dependent promoter replacement approach for improved poly(lactate-co-3-hydroxybutyrate) production in Escherichia coli. Microbial Cell Factories. 22, 131. (2023)
  6. Anzai, T., Kijima, K., Fujimori, M., Nakamoto, S., Ishihama, A. and Shimada, T. Expanded roles of lactate-sensing LldR in transcription regulation of the Escherichia coli K-12 genome: lactate utilisation and acid resistance. Microbial Genomics. 9, mgen.0.001015 (2023)
  7. Shimada, T. and Yoshida, H. Overview of the Molecular Mechanism of Bacterial Environmental Adaptation by Comprehensive Analysis. International Journal of Molecular Sciences. 24, 7602 (2023)
  8. Yoshida, H., Shimada, T., Ishihama, A. Metal-responsive transcription factors co-regulate anti-sigma factor (Rsd) and ribosome dimerization factor expression. International Journal of Molecular Sciences. 24, 4717 (2023)
  9. Takada, H., Kijima, K., Ishiguro, A., Ishihama, A. and Shimada, T. Genomic SELEX reveals pervasive role of the flagella master regulator FlhDC in carbon metabolism. International Journal of Molecular Sciences. 24, 3696 (2023)
  10. Kobayashi, I., Mochizuki, K., Teramoto, J., Imamura, S., Takaya, K., Ishihama, A. and Shimada, T. Transcription factor SrsR (YgfI) is a novel regulator for the stress-response genes in stationary phase in Escherichia coli K-12. International Journal of Molecular Sciences. 23, 6055 (2022)
  11. Shimada, T., Murayama, R., Mashima, T., Kawano, N. and Ishihama, A. Regulatory role of CsuR (YiaU) in determination of cell surface properties of Escherichia coli K-12. 168, doi: 10.1099/mic.0.001166. (2022)
  12. Shimada, T., Furuhata, S. and Ishihama, A. The whole set of constitutive promoters for RpoN sigma factor and the regulatory role of its enhancer protein NtrC in Escherichia coli K-12. Microbial Genomics. 7, mgen000653 (2021)
  13. Ishihama, A. and Shimada, T. Hierarchy of transcription factor network in Escherichia coli K-12: H-NS mediated genome silencing and anti-silencing by global regulators. FEMS Microbiology Reviews. 45, fuab032 (2021)
  14. Shimada, T., Ogasawara, H., Kobayashi, I., Kobayashi, N. and Ishihama, A. Single-target regulators constitute the minority group of transcription factors in Escherichia coli K-12. Frontiers in Microbiology. 12, 697803 (2021)
  15. Shimada, T., Nakazawa, K., Tachikawa, T., Saito, N., Niwa, T., Taguchi, H. and Tanaka, K. Acetate overflow metabolism regulates a major metabolic shift after glucose depletion in Escherichia coli. FEBS Lett. 595, 2047-2056 (2021)
  16. Sharma, M., Abayakoon, P., Epa, R., Jin, Y., Lingford, JP., Shimada, T., Nakano, M., Mui, JWY., Ishihama, A., Boddard-Borger, ED., Davies GJ. and Williams, SJ. Molecular basis of sulfosugar selectivity in sulfoglycolysis. ACS Cent Sci. 7, 476-487 (2021)
  17. Anzai, T., Imamura, S., Ishihama, A. and Shimada, T. Expanded roles of pyruvate- sensing PdhR in transcription regulation of the Escherichia coli K-12 genome: fatty acid catabolism and cell motility. Microbial Genomics. 6, mgen000442 (2020)
  18. Ogasawara, H., Ishizuka, T., Hotta, S., Aoki, M., Shimada, T. and Ishihama, A. Novel regulators of the csgD gene encoding the master regulator of biofilm formation in Escherichia coli K-12. 166, 880-890 (2020)
  19. Shimizu, T., Yasuda, R., Mukai, Y., Tanoue, R., Shimada, T., Imamura, S., Tanaka, K., Watanabe, S. and Masuda, T. Proteomic analysis of heme-binding protein from Arabidopsis thaliana and Cyanidioschyzon merolae. Philosophical transactions of the royal society B. 375, 20190488 (2020)