前田 憲成 (マエダ トシナリ)

MAEDA Toshinari

写真a

職名

准教授

研究室住所

福岡県北九州市若松区ひびきの2-4

研究分野・キーワード

微生物機能、バイオエネルギー、微生物間コミュニケーション、環境修復・適応

メールアドレス

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ホームページ

http://www.life.kyutech.ac.jp/~toshi.maeda

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 2001年03月   九州工業大学   工学部   物質工学科   卒業   日本国

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 2006年03月  九州工業大学  大学院生命体工学研究科  生体機能専攻  博士課程・博士後期課程  修了  日本国

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 九州工業大学 -  工学(博士)  2006年03月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2014年04月
    -
    継続中

    九州工業大学   大学院生命体工学研究科   生体機能応用工学専攻   准教授  

  • 2011年10月
    -
    2014年03月

    九州工業大学   大学院生命体工学研究科   生体機能専攻   准教授  

  • 2007年10月
    -
    2011年09月

    九州工業大学   大学院生命体工学研究科   助教  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2006年04月
    -
    2007年09月

    テキサスA&M大学工学部化学工学科   博士研究員   アメリカ合衆国

所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 2016年09月
    -
    継続中
     

    日本農芸化学会  日本国

  • 2008年04月
    -
    継続中
     

    日本水環境学会  日本国

  • 2008年04月
    -
    継続中
     

    環境バイオテクノロジー学会  日本国

  • 2008年04月
    -
    継続中
     

    日本生物工学会  日本国

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 生物機能・バイオプロセス

  • 環境技術・環境負荷低減

  • 応用生物化学

  • 応用微生物学

  • 応用生物化学

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • デロビブリオ細菌の細菌寄生の解明と工学応用

    デロビブリオ細菌、細菌寄生性、溶菌  

    研究期間: 2011年04月  -  継続中

  • 微生物間コミュニケーションの解明と工学利用

    クオラムセンシング、クオラムクエンチング、代謝  

    研究期間: 2011年04月  -  継続中

  • 微生物機能を活用した口腔内環境修復技術の開発

    歯周病原菌、抑制菌、溶菌活性、増殖阻害  

    研究期間: 2009年04月  -  継続中

  • 微生物機能を活用したバイオエネルギー生産

    水素ガス、メタンガス、代謝改変、タンパク質改変  

    研究期間: 2008年04月  -  継続中

  • 下水余剰汚泥の減容化と資源化

    汚泥減容化、資源化、微生物機能  

    研究期間: 2007年10月  -  継続中

論文 【 表示 / 非表示

  • Endolithic microbial habitats hosted in carbonate nodules currently forming within sediment at a high methane flux site in the sea of Japan

    Yanagawa K., Shiraishi F., Tanigawa Y., Maeda T., Mustapha N., Owari S., Tomaru H., Matsumoto R., Kano A.

    Geosciences (Switzerland)    9 ( 11 )   2019年11月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2019 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. Concretionary carbonates in deep-sea methane seep fields are formed as a result of microbial methane degradation, called anaerobic oxidation of methane (AOM). Recently, active microorganisms, including anaerobic methanotrophic archaea, were discovered from methane seep-associated carbonate outcroppings on the seafloor. However sedimentary buried carbonate nodules are a hitherto unknown microbial habitat. In this study, we investigated the microbial community structures in two carbonate nodules collected from a high methane flux site in a gas hydrate field off the Oki islands in the Sea of Japan. The nodules were formed around sulfate-methane interfaces (SMI) corresponding to 0.7 and 2.2 m below the seafloor. Based on a geochemical analysis, light carbon isotopic values ranging from -54.91% to -37.32% were found from the nodules collected at the shallow SMI depth, which were attributed to the high contributions of AOM-induced carbonate precipitation. Signatures of methanotrophic archaeal populations within the sedimentary buried nodule were detected based on microbial community composition analyses and quantitative real-time PCR targeted 16S rRNA, and functional genes for AOM. These results suggest that the buried carbonate nodule currently develops AOM-related microbial communities, and grows depending on the continued AOM under high methane flux conditions.

    機関リポジトリ DOI Scopus

  • Seeding Public Goods Is Essential for Maintaining Cooperation in Pseudomonas aeruginosa

    Loarca D., Díaz D., Quezada H., Guzmán-Ortiz A., Rebollar-Ruiz A., Presas A., Ramírez-Peris J., Franco-Cendejas R., Maeda T., Wood T., García-Contreras R.

    Frontiers in Microbiology    10   2019年10月  [査読有り]

     概要を見る

    © Copyright © 2019 Loarca, Díaz, Quezada, Guzmán-Ortiz, Rebollar-Ruiz, Presas, Ramírez-Peris, Franco-Cendejas, Maeda, Wood and García-Contreras. Quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa controls the production of costly public goods such as exoproteases. This cooperative behavior is susceptible to social cheating by mutants that do not invest in the exoprotease production but assimilate the amino acids and peptides derived by the hydrolysis of proteins in the extracellular media. In sequential cultures with protein as the sole carbon source, these social cheaters are readily selected and often reach equilibrium with the exoprotease producers. Nevertheless, an excess of cheaters causes the collapse of population growth. In this work, using the reference strain PA14 and a clinical isolate from a burn patient, we demonstrate that the initial amount of public goods (exoprotease) that comes with the inoculum in each sequential culture is essential for maintaining population growth and that eliminating the exoprotease in the inoculum leads to rapid population collapse. Therefore, our results suggest that sequential washes should be combined with public good inhibitors to more effectively combat P. aeruginosa infections.

    機関リポジトリ DOI Scopus

  • Cytocompatible and antibacterial properties of chitosan-siloxane hybrid spheres

    Shirosaki Y., Nakatsukasa M., Yasutomi S., Cruz-Neves S., Hayakawa S., Osaka A., Maeda T., Miyazaki T.

    Polymers    11 ( 10 )   2019年10月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2019 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. Microporous spheres in a hybrid system consisting of chitosan and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) have advantages in a range of applications, e.g., as vehicles for cell transplantation and soft tissue defect filling materials, because of their excellent cytocompatibility with various cells. In this study, microporous chitosan-GPTMS spheres were prepared by dropping chitosan-GPTMS precursor sols,with orwithout a ceriumchloride, into liquid nitrogen using a syringe pump. The droplets were then freeze dried to give the pores of size 10 to 50 μm. The cell culture tests showed that L929 fibroblast-like cells migrated into the micropores larger than 50 μm in diameter, whereasMG63 osteoblast-like cells proliferated well and covered the granule surfaces. The spheres with cerium chloride showed antibacterial properties against both gram-negative and gram-positive bacteria.

    DOI Scopus

  • Pseudogene YdfW in Escherichia coli decreases hydrogen production through nitrate respiration pathways

    Mokhtar M., Mohd Yusoff M., Mohamad Ali M., Mustapha N., Wood T., Maeda T.

    International Journal of Hydrogen Energy    44 ( 31 ) 16212 - 16223   2019年06月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2019 Hydrogen Energy Publications LLC Escherichia coli has approximately 4300 open reading frames and about 178 of them are annotated as pseudogenes. The existence of the pseudogenes in E. coli had raised the question of whether they contribute to any cell function. Recently, several pseudogenes have been studied; however, these genes are still considered rare and tend to be ignored as so-called junk. Our recent study has shown several pseudogenes in E. coli are essential in hydrogen metabolism. ydfW is one of the pseudogenes associated with hydrogen metabolism. Here, we found carbon dioxide and nitrate in the fermentation medium of mutant ydfW suggesting that this strain may induce nitrate pathways. The Fdh-N complex is comprised of FdnG, FdnH, and FdnI subunits which correspond to the nitrate-nitrite pathway. This finding is supported by transcription analysis that shows formate dehydrogenase (fdnG) and nitrate reductase (narG) are significantly induced (25- and 18-fold, respectively). FdnG and NarG play a significant role in the reduction of nitrate into nitrite; hence, their genes are induced by the build-up of nitrate. Based on in silico docking analysis, we predict that YdfW is covalently bound to the Fdh-N complex in the cytoplasm. Hence, deletion of ydfW is expected has influenced the nitrate-nitrite pathway. Subsequently, the situation will affect the hydrogen production in E. coli.

    DOI Scopus

  • Quorum sensing between Gram-negative bacteria responsible for methane production in a complex waste sewage sludge consortium

    Nguyen P., Mustapha N., Kadokami K., Garcia-Contreras R., Wood T., Maeda T.

    Applied Microbiology and Biotechnology    103 ( 3 ) 1485 - 1495   2019年02月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2018, Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature. Quorum sensing (QS) plays a key role in activating bacterial functions through small molecules called autoinducers. In this study, the QS of Gram-negative bacteria in waste sewage sludge (WSS) was downregulated by adding the quorum quenching enzyme, AiiM lactonase, which cleaved the acyl-homoserine lactone (AHL) autoinducer signals from Gram-negative bacteria, and subsequently methane production was inhibited by over 400%. The pH was lowered after 2 days in the anaerobic fermentation whereas protease activity at the hydrolysis step was almost the same with or without AiiM. The production of acetic acid significantly increased during the fermentation in the presence of AiiM. The bacterial community at day 2 indicated that the population of Gram-positive bacteria increased in the presence of AiiM, and the percentage of Gram-negative bacteria decreased in the WSS containing AiiM. The change in the bacterial community in the presence of AiiM may be due to the different antimicrobial agents produced in the WSS because some of the Gram-positive bacteria were killed by adding the solid-phase extraction (SPE) fraction from the WSS without AiiM. In contrast, the SPE fraction with AiiM had reduced bactericidal activity against Gram-negative bacteria. Thus, bacterial signaling between Gram-negative bacteria is critical for methane production by the microbial consortia.

    DOI Scopus

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著書 【 表示 / 非表示

  • 九工大世界トップ技術, 3

    前田憲成, 中野光一, 尾川博昭 ( 共著 , 担当範囲: 執筆と編集 )

    西日本新聞社  2012年03月 ISBN: 978-4-8167-0844-2

  • Microbial Degradation of Xenobiotics

    Toshinari Maeda, Hiroaki I. Ogawa ( 共著 , 担当範囲: 執筆と編集 )

    Springer  2011年11月 ISBN: 978-3-642-23788-1

口頭発表・ポスター発表等 【 表示 / 非表示

  • 下水汚泥のメタン発酵におけるハザードケミカルの影響

    星子 裕貴

    第70回日本生物工学会大会  (関西大学)  2018年09月  -  2018年09月    日本生物工学会

  • 飢餓状態における緑膿菌の生存戦略:アルカリプロテアーゼと細胞外DNAの相関性調査

    星子裕貴

    第55回化学関連支部合同九州大会・外国人研究者交流国際シンポジウム  (北九州国際会議場)  2018年06月  -  2018年06月   

  • 微生物群集構造解析による抗がん剤5-フルオロウラシルの汚泥中細菌叢に与える影響評価

    藤江秀斗

    第55回化学関連支部合同九州大会・外国人研究者交流国際シンポジウム  (北九州国際会議場)  2018年06月  -  2018年06月   

  • 緑膿菌のクォーラムセンシング阻害に関わるフルオロウラシルの微生物分解経路の解明

    林田彩花

    第55回化学関連支部合同九州大会・外国人研究者交流国際シンポジウム  (北九州国際会議場)  2018年06月  -  2018年06月   

  • フルオロウラシルのクォーラムセンシング阻害効果に必須な緑膿菌分解活性

    林田彩花

    環境バイオテクノロジー学会2018年度大会  (筑波大学)  2018年06月  -  2018年06月    環境バイオテクノロジー学会

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講演 【 表示 / 非表示

  • How can Pseudomonas aeruginosa adapt the environment of quorum quenching?

    The 2nd International Symposium: New alternatives to combat bacterial infections ( UNAM )  2017年11月10日  UNAM

  • Mature biofilm degradation by Probiotic Bacteria: Aggregatibacter actinomycetemcomitans versus Lactobacillus spp.

    2017 International Meeting of the Microbiological Society of Korea ( BEXCO )  2017年04月27日  Microbiological Society of Korea

  • 下水汚泥のメタン発酵向上化のための細菌間相互作用の解明

    日本農芸化学会2016年度札幌大会シンポジウム   2016年03月28日 

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 平成27年度日本水環境学会九州支部大会優秀発表賞

    2016年02月26日   日本水環境学会九州沖縄支部   日本国

    受賞者:  窪啓太、MUSTAPAH Nurul Asyifah、前田憲成

  • 平成26年度日本水環境学会九州支部大会優秀発表賞

    2015年02月28日   日本水環境学会九州沖縄支部   日本国

    受賞者:  吉村純一, 前田憲成

  • 平成26年度日本水環境学会九州支部大会優秀発表賞

    2015年02月28日   日本水環境学会九州沖縄支部   日本国

    受賞者:  池上梓, MOHD YASIN Nazlina Haiza, 前田憲成

  • 平成25年度日本水環境学会九州支部大会優秀発表賞

    2014年03月01日   日本水環境学会九州支部   日本国

    受賞者:  三宅啓太, 前田憲成

  • 環境バイオテクノロジー学会2013年度大会優秀ポスター賞

    2013年05月31日   環境バイオテクノロジー学会   日本国

    受賞者:  吉村純一, 前田憲成

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科研費獲得実績 【 表示 / 非表示

  • メタン細菌高集積汚泥で切り拓く生物学的二酸化炭素変換促進技術の開発

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2016年04月  -  2018年03月

    研究課題番号:  16K12650

  • クォーラムセンシング阻害に対する耐性株の出現可能性および環境適応メカニズムの追究

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2013年04月  -  2015年03月

    研究課題番号:  25660062

  • 遺伝子工学技術を駆使した高度水素生産に有用な遺伝子の網羅的探索および機能向上化

    若手研究(B)

    研究期間:  2010年04月  -  2013年03月

    研究課題番号:  22780070

  • 遺伝子工学技術が導く未来水素社会を創る水素高度生産菌株の作製

    若手研究(スタートアップ)

    研究期間:  2008年04月  -  2010年03月

    研究課題番号:  20880022

受託研究・共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • バイオセンシング技術を活用した次世代医療関連ツールの研究開発拠点の形成(分担)

    その他共同研究等

    研究期間:  2009年04月  -  2012年03月

  • 遺伝子工学技術による水素高度生産菌株の構築

    その他共同研究等

    研究期間:  2008年04月  -  継続中

     概要を見る

    共同研究、論文連名
    成果:論文執筆、国際会議での発表

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • メタン発酵向上化のための下水汚泥中の「Social cheater」様細菌群の細菌間相互作用の理解

    提供機関:  地方自治体 

    研究期間:  2018年07月  -  2019年03月

  • メタン発酵向上化に向けた下水汚泥中に存在している「Social cheater」の動態調査

    提供機関:  地方自治体 

    研究期間:  2017年04月  -  2018年03月

  • 下水汚泥中に存在する「Social cheater」の存在調査とメタン発酵向上化のための細菌群活性化手法の検討

    提供機関:  地方自治体 

    研究期間:  2016年07月  -  2017年03月

  • 歯周病プロバイオティクスに基づいた口腔内ケアサプリメント開発

    提供機関:  民間財団等 

    研究期間:  2015年08月  -  2016年07月

  • 殺菌香辛料に残存する損傷菌調査と生存メカニズムの解明

    提供機関:  民間財団等 

    研究期間:  2015年08月  -  2016年07月

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2018年度  化学Ⅱ

  • 2018年度  応用化学実験A

  • 2018年度  生物有機化学

  • 2018年度  環境適応機能

  • 2017年度  化学Ⅱ

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学会・委員会等活動 【 表示 / 非表示

  • 2014年04月
    -
    継続中

    環境バイオテクノロジー学会   学会理事

  • 2012年09月
    -
    継続中

    環境バイオテクノロジー学会   学会誌編集委員

  • 2012年04月
    -
    継続中

    日本水環境学会   日本水環境学会九州支部理事

  • 2010年04月
    -
    継続中

    環境バイオテクノロジー学会   学会企画運営委員

社会貢献活動(講演会・出前講義等) 【 表示 / 非表示

  • 夢ナビ講義「バクテリアがエネルギー問題を解決する?」

    2017年10月
     
     

     概要を見る

    福岡会場で、夢ナビ講義を実施。

  • The fifth Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology

    2012年10月
     
     

     概要を見る

    ポスター発表3件

  • バイオマイクロセンシング技術開発センター・イノベーションクラスター・九州工業大学研究戦略経費 合同成果発表会

    2012年01月
     
     

     概要を見る

    講師:計10名
    主催者:バイオマイクロセンシング
    役割:講演
    会場:戸畑キャンパスC-1A講義室

  • The fourth Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology

    2011年10月
     
     

     概要を見る

    講師:九工大1名, 徳島大1名, 九大1名, 韓国6名
    主催者:Research Center for Bio-microsensing Technology, KIT
    役割:講演と座長
    会場:Kyushu Institute of Technology, Kitakyushu, Japan

  • 九州工業大学大学院生命体工学研究科 創立10周年記念シンポジウム

    2011年10月
     
     

     概要を見る

    講師:計8名
    主催者:九州工業大学
    役割:講演
    会場:北九州学術研究都市会議場

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その他国際交流活動 【 表示 / 非表示

  • 平成24年度草の根技術協力事業(地域経済活性化特別枠)

    活動期間:  2014年02月  -  2015年08月

     概要を見る

    インドネシア・メダン市における廃棄物管理改善事業~都市ごみの資源化とパーム産業の余剰バイオマスの有効利用~に関するプロジェクトの専門家として、平成25年度に1回、平成26年度に2回メダン市を訪問し、活動を行った。