帯広畜産大学 教員情報一元管理システム

兵庫県出身です。これまで主に微生物学や酵素化学の視点から、生命現象の解明と応用に関する研究を行ってきました。私がこの道に進んだ原点は、酵素のもつ無限の能力に魅了されたことにあります。今後もその未知なる可能性を追求していきたいと考えています。
オフの日は登山漫画に影響され、北海道の雄大な山々での本格的な登山に挑戦するのが目標です。

生命活動を根底で支える極小の生体触媒、「酵素」の可能性を極限まで引き出し、生命の神秘の解明から農畜産業への応用まで幅広い研究を行います。アプローチは大きく分けて以下の3つです。

1. AIとタンパク質工学を用いた「酵素の創出」
　AIがデザインした人工酵素により、微生物を用いた物質生産の可能性は飛躍的に広がります。現在は複雑な有機合成で作られている高付加価値な物質も、AI酵素を導入した微生物培養で生産できる未来が訪れます。そのような未来のバイオものづくりにおいて、微生物細胞内の「酸化還元（レドックス）バランス」の制御が生産量向上の大きな鍵となります。酵素の酸化還元に関わる補酵素の要求性をAIを活用して合理的に設計することでこの課題を突破し、次世代の高効率な発酵生産システムを構築します。

2. 酵素の逆進化による「生命の神秘の解明と温故知新」
　エネルギー代謝の鍵を握る重要な根幹酵素を、計算科学を用いて人為的に祖先型の状態へと「逆進化」させます。数十億年前の環境下で、原始生命がいかにして現在の効率的なエネルギー利用の仕組みを獲得してきたのか、その進化の起源に迫ります。過去の進化の軌跡（温故）から生命の神秘を解き明かし、その知見を次世代の人工酵素設計（知新）へと繋げることも目指します。

3. 未知の酵素探索からアプローチする「家畜腸内環境の理解」
　家畜の腸内微生物叢は、強固な未利用バイオマスを分解・利用する優れた専門家集団であり、個々に、あるいは協力し合って驚異的な代謝ネットワークを築いています。近年、そのネットワークにおいて「難培養微生物」が質・量ともに非常に重要な役割を果たすことが分かってきました。この難培養微生物を未開拓の遺伝子資源と捉え、メタゲノム解析、AIによる機能予測といったドライ的な手法に加え、生化学的なスクリーニング法やアッセイといったウェット的な手法までを総動員して未利用バイオマスの代謝に関わる新規酵素を発掘する「宝探し」を行います。得られた酵素の機能を起点に、家畜腸内微生物叢が織りなす複雑な協力メカニズムの未知の姿を紐解き、食糧問題への貢献を目指します。

これら酵素の「創出・逆進化・探索」を有機的に連動させ、基礎から応用まで一貫したバイオサイエンスを展開します。

• 補酵素要求性の合理的設計に基づく次世代微生物発酵
• 酵素逆進化による生命起源とエネルギー獲得機構の解明
• 畜産動物の腸内難培養微生物が持つ未利用バイオマス関連酵素の探索と応用

• 次世代微生物発酵の研究 〜AIを活用した酵素の合理的設計〜
• 生命起源とエネルギー獲得機構の解明 〜酵素の「逆進化」から見る温故知新〜
• 畜産動物の腸内環境の理解 〜未利用バイオマスを分解する新規酵素の「宝探し」〜

目に見えない小さな生命体である微生物、そしてその生命活動を支えるさらに小さな酵素。それらの未知なる領域を徹底的に追求することで、大きな応用の可能性が立ち現れてくると信じて研究を行っています。
最先端の「ドライ」と伝統的な「ウェット」を駆使する、次世代のバイオサイエンスを学んでみませんか。
未知を解き明かす面白さに目覚めたなら、ぜひ大学院まで進み、その壮大なテーマに一緒に挑みましょう。

I am originally from Hyogo Prefecture. My research has primarily focused on elucidating biological phenomena and their applications from the perspectives of microbiology and enzyme chemistry. My journey into research began because I was completely captivated by the infinite capabilities of enzymes, and I am committed to continuing the pursuit of their unexplored potential. On my days off, inspired by mountaineering manga, I aim to take on the challenge of full-scale climbing in the magnificent mountains of Hokkaido.

We maximize the potential of "enzymes"—the microscopic biocatalysts that fundamentally support life—to conduct a wide range of research, from unraveling the mysteries of life to applications in the agriculture and livestock industries. Our approach is broadly divided into the following three pillars:

1. "Enzyme Creation" via AI and Protein Engineering
Artificial enzymes designed by AI will dramatically expand the possibilities of microbial biomanufacturing. In the future, high-value substances currently produced through complex organic synthesis could be manufactured via microbial cultivation using AI-enzymes. In such next-generation biomanufacturing, controlling the intracellular "redox balance" of microbes is a major key to improving yields. By rationally designing the coenzyme requirements involved in enzyme redox using AI, we will break through this challenge and construct highly efficient, next-generation fermentation production systems.

2. "Unraveling the Mysteries of Life and Learning from the Past" via Enzyme Reverse Evolution
Using computational science, we artificially "reverse-evolve" crucial core enzymes governing energy metabolism back to their ancestral states. We explore the evolutionary origins of how primitive life acquired its current efficient energy utilization mechanisms in the environment billions of years ago. By unlocking the mysteries of life from the trajectory of past evolution, we aim to connect these insights to the design of next-generation artificial enzymes.

3. "Understanding the Livestock Gut Environment" via Novel Enzyme Discovery
The livestock gut microbiome is an outstanding group of specialists that degrade and utilize robust, unused biomass, building astonishing metabolic networks individually or cooperatively. Recently, it has become clear that "uncultured microorganisms" play an extremely important role in these networks both qualitatively and quantitatively. Viewing these uncultured microbes as unexplored genetic resources, we conduct a "treasure hunt" for novel enzymes involved in unused biomass metabolism. We fully mobilize dry methods like metagenomic analysis and AI-based functional prediction, alongside wet methods like biochemical screening and assays. Starting from the functions of the discovered enzymes, we will unravel the unknown nature of the complex cooperative mechanisms woven by the livestock gut microbiome, aiming to contribute to global food security.

By organically linking these three approaches—creation, reverse evolution, and discovery of enzymes—we will deploy a cohesive bioscience bridging basic research and practical applications.

• Next-generation microbial fermentation based on the rational design of coenzyme specificity
• Elucidation of the origin of life and energy acquisition mechanisms through enzyme reverse-evolution
• Discovery and application of unused biomass-related enzymes from uncultured microorganisms in the livestock gut