研究者詳細 - 関根　靖彦

写真b

セキネ　ヤスヒコ

関根　靖彦

SEKINE Yasuhiko

*大学が定期的に情報更新している項目（その他は、researchmapの登録情報を転載）

所属*

理学部生命理学科
理学研究科生命理学専攻博士課程後期課程
理学研究科生命理学専攻博士課程前期課程

職名*

教授

学位

博士（農学）（東京大学） / 博士（農学）（東京大学）

連絡先

ホームページ

http://www.rikkyo.ne.jp/univ/ysekine/

研究テーマ*

バクテリア(大腸菌)および植物(ヒメツリガネゴケ、クラミドモナス)を材料にして、主に分子生物学的手法を用いて以下の研究を行っている。1染色体、オルガネラDNAの組換え・修復・維持の機構、動く遺伝子(トランスポゾン)の転移調節機構。2非翻訳型RNA(noncoding RNA)の機能。3バクテリアの細胞内共生によるオルガネラ誕生のプロセスを支えた諸機構の解明。

研究キーワード

分子生物学

トランスポゾン

オルガネラ

ｔRNA

翻訳

担当科目*

2024年度

学内職務経歴*

2011年4月 - 現在

理学部生命理学科教授
2011年4月 - 現在

理学研究科生命理学専攻博士課程前期課程教授
2011年4月 - 現在

理学研究科生命理学専攻博士課程後期課程教授
2007年4月 - 2011年3月

理学部生命理学科准教授
2007年4月 - 2011年3月

理学研究科生命理学専攻博士課程前期課程准教授
2007年4月 - 2011年3月

理学研究科生命理学専攻博士課程後期課程准教授
2002年4月 - 2007年3月

理学部生命理学科助教授
2005年4月 - 2007年3月

理学研究科生命理学専攻博士課程前期課程助教授
2005年4月 - 2007年3月

理学研究科生命理学専攻博士課程後期課程助教授
2001年4月 - 2002年3月

理学部化学科助教授

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外部リンク

研究分野

ライフサイエンス / 分子生物学

経歴

2011年4月 - 現在

立教大学理学研究科生命理学専攻博士課程後期課程教授

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2011年4月 - 現在

立教大学理学研究科生命理学専攻博士課程前期課程教授

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2011年4月 - 現在

立教大学理学部生命理学科教授

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2007年4月 - 2011年3月

立教大学理学部生命理学科准教授

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2002年4月 - 2007年3月

立教大学理学部生命理学科助教授

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2001年4月 - 2002年3月

立教大学理学部化学科助教授

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1991年4月 - 2001年3月

東京大学応用微生物研究所（現、分子細胞生物研究所）助手

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学歴

- 1991年3月

東京大学農学系研究科農芸化学専攻

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国名：日本国

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- 1988年3月

東京大学農学系研究科農芸化学専攻

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国名：日本国

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- 1986年3月

東京大学農学部農芸化学科

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国名：日本国

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委員歴

2010年4月 - 現在

日本遺伝学会幹事（広報担当・ホームページ編集）

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団体区分：学協会

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2009年4月 - 2010年3月

日本遺伝学会評議員

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団体区分：学協会

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2007年4月 - 2009年3月

日本遺伝学会会計監査

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団体区分：学協会

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受賞

2002年1月

日本遺伝学会日本遺伝学会奨励賞

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞

受賞国：日本国

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論文

RECX interacts with mitochondrial RECA to maintain mitochondrial genome stability. 査読有り

Masaki Odahara, Yasuhiko Sekine

Plant Physiology177 ( 1 ) 300 - 310 2018年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Society of Plant Biologists

DOI： 10.1104/pp.18.00218

PubMed

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MSH1 maintains organelle genome stability and genetically interacts with RECA and RECG in the moss Physcomitrella patens. 査読有り

Odahara M, Kishita Y, Sekine Y

Plant Journal91 ( 3 ) 455 - 456 2017年4月13日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Wiley

DOI： 10.1111/tpj.13573

PubMed

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PCR-based Assay for Genome Integrity after Methyl Methanesulfonate Damage in Physcomitrella patens. 査読有り

Masaki Odahara, Takayuki Inouye, Yoshiki Nishimura, Yasuhiko Sekine

bio-protocol6 ( 19 ) e1954 2016年5月10日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.21769/BioProtoc.1954

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RECA plays a dual role in the maintenance of chloroplast genome stability in Physcomitrella patens 査読有り

Masaki Odahara, Takayuki Inouye, Yoshiki Nishimura, Yasuhiko Sekine

Plant Journal84 ( 3 ) 516 - 526 2015年11月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Blackwell Publishing Ltd

Chloroplast DNA (cpDNA) encodes essential genes for chloroplast functions, including photosynthesis. Homologous recombination occurs frequently in cpDNA
however, its significance and underlying mechanism remain poorly understood. In this study, we analyzed the role of a nuclear-encoded chloroplast-localized homolog of RecA recombinase, which is a key factor in homologous recombination in bacteria, in the moss Physcomitrella patens. Complete knockout (KO) of the P. patens chloroplast RecA homolog RECA2 caused a modest growth defect and conferred sensitivity to methyl methanesulfonate and UV. The KO mutant exhibited low recovery of cpDNA from methyl methanesulfonate damage, suggesting that RECA2 knockout impairs repair of damaged cpDNA. The RECA2 KO mutant also exhibited reduced cpDNA copy number and an elevated level of cpDNA molecule resulting from aberrant recombination between short dispersed repeats (13-63 bp), indicating that the RECA2 KO chloroplast genome was destabilized. Taken together, these data suggest a dual role for RECA2 in the maintenance of chloroplast genome stability: RECA2 suppresses aberrant recombination between short dispersed repeats and promotes repair of damaged DNA. Significance Statement Chloroplast DNA encodes essential genes for photosynthesis and chloroplast gene expression. Here we show that the chloroplast RecA homolog maintains chloroplast genomic DNA integrity, both by repairing damaged DNA and by suppressing aberrant recombination between short dispersed repeats.

DOI： 10.1111/tpj.13017

Scopus

PubMed

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RECG Maintains Plastid and Mitochondrial Genome Stability by Suppressing Extensive Recombination between Short Dispersed Repeats 査読有り

Masaki Odahara, Yuichi Masuda, Mayuko Sato, Mayumi Wakazaki, Chizuru Harada, Kiminori Toyooka, Yasuhiko Sekine

PLoS Genetics11 ( 3 ) e1005080. 2015年3月13日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Public Library of Science

Maintenance of plastid and mitochondrial genome stability is crucial for photosynthesis and respiration, respectively. Recently, we have reported that RECA1 maintains mitochondrial genome stability by suppressing gross rearrangements induced by aberrant recombination between short dispersed repeats in the moss Physcomitrella patens. In this study, we studied a newly identified P. patens homolog of bacterial RecG helicase, RECG, some of which is localized in both plastid and mitochondrial nucleoids. RECG partially complements recG deficiency in Escherichia coli cells. A knockout (KO) mutation of RECG caused characteristic phenotypes including growth delay and developmental and mitochondrial defects, which are similar to those of the RECA1 KO mutant. The RECG KO cells showed heterogeneity in these phenotypes. Analyses of RECG KO plants showed that mitochondrial genome was destabilized due to a recombination between 8–79 bp repeats and the pattern of the recombination partly differed from that observed in the RECA1 KO mutants. The mitochondrial DNA (mtDNA) instability was greater in severe phenotypic RECG KO cells than that in mild phenotypic ones. This result suggests that mitochondrial genomic instability is responsible for the defective phenotypes of RECG KO plants. Some of the induced recombination caused efficient genomic rearrangements in RECG KO mitochondria. Such loci were sometimes associated with a decrease in the levels of normal mtDNA and significant decrease in the number of transcripts derived from the loci. In addition, the RECG KO mutation caused remarkable plastid abnormalities and induced recombination between short repeats (12–63 bp) in the plastid DNA. These results suggest that RECG plays a role in the maintenance of both plastid and mitochondrial genome stability by suppressing aberrant recombination between dispersed short repeats
this role is crucial for plastid and mitochondrial functions.

DOI： 10.1371/journal.pgen.1005080

Scopus

PubMed

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Identification of highly-disrupted tRNA genes in nuclear genome of the red alga, Cyanidioschyzon merolae 10D 査読有り

Akiko Soma, Junichi Sugahara, Akinori Onodera, Nozomu Yachie, Akio Kanai, Satoru Watanabe, Hirofumi Yoshikawa, Mio Ohnuma, Haruko Kuroiwa, Tsuneyoshi Kuroiwa, Yasuhiko Sekine

SCIENTIFIC REPORTS3 2321 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：NATURE PUBLISHING GROUP

The limited locations of tRNA introns are crucial for eukaryal tRNA-splicing endonuclease recognition. However, our analysis of the nuclear genome of an early-diverged red alga, Cyanidioschyzon merolae, demonstrated the first evidence of nuclear-encoded tRNA genes that contain ectopic and/or multiple introns. Some genes exhibited both intronic and permuted structures in which the 3'-half of the tRNA coding sequence lies upstream of the 5'-half, and an intron is inserted into either half. These highly disrupted tRNA genes, which account for 63% of all nuclear tRNA genes, are expressed via the orderly and sequential processing of bulge-helix-bulge (BHB) motifs at intron-exon junctions and termini of permuted tRNA precursors, probably by a C. merolae tRNA-splicing endonuclease with an unidentified subunit architecture. The results revealed a considerable diversity in eukaryal tRNA intron properties and endonuclease architectures, which will help to elucidate the acquisition mechanism of the BHB-mediated disrupted tRNA genes.

DOI： 10.1038/srep02321

PubMed

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Nitrate assimilatory genes and their transcriptional regulation in a unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae: Genetic evidence for nitrite reduction by a sulfite reductase-like enzyme. 査読有り

Imamura, S, Terashita, M, Ohnuma, M, Maruyama, S, Minoda, A, Weber, A. P. M, Inouye, T, Sekine, Y, Fujita, Y, Omata, T, Tanaka, K

Plant & Cell Physiology51 707 - 717 2010年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

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Measurements of transposition frequency of insertion sequence IS1 by GFP hop-on assay 査読有り

Takashi Saito, Taku Chibazakura, Kiwamu Takahashi, Hirofumi Yoshikawa, Yasuhiko Sekine

Journal of General and Applied Microbiology56 ( 3 ) 187 - 192 2010年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Transposons play a significant role in the evolution of bacterial genomes. Quantifying frequency of transpositional events caused by a transposon will facilitate understanding its role. Here, we report successful measurement of the frequency of IS1 transposition using "GFP hop-on assay" in which transposition-dependent GFP expression is monitored by FACS. This assay allows easy assessment of IS transposition into the chromosomal DNA on a single-cell scale
this is an advantage over other conventional methods to measure transposition frequency.

DOI： 10.2323/jgam.56.187

Scopus

PubMed

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R2R3-type MYB transcription factor, CmMYB1, is a central nitrogen assimilation regulator in Cyanidioschyzon merolae. 査読有り

Imamura, S, Kanesaki, Y, Ohnuma, M, Inouye, T, Sekine, Y, Fujiwara, T, Kuroiwa, T, Tanaka, K

Proc. Natl. Acad. Sci. U S A106 12548 - 12553 2009年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

CiNii Article

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R2R3-type MYB transcription factor, CmMYB1, is a central nitrogen assimilation regulator in Cyanidioschyzon merolae. 査読有り

Imamura, S, Kanesaki, Y, Ohnuma, M, Inouye, T, Sekine, Y, Fujiwara, T, Kuroiwa, T, Tanaka, K

Proc. Natl. Acad. Sci. U S A106 12548 - 12553 2009年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

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Suppression of repeat-mediated gross mitochondrialgenome rearrangements by RecA in the moss Physcomitrella patens. 査読有り

Odahara, M, Kuroiwa, H, Kuroiwa, T, Sekine, Y

Plant Cell21 1182 - 1194 2009年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

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Expression and complementation analyses of a chloroplast-localized homologue of bacterial RecA in the moss, Physcomitrella patens.

関根靖彦

Biosci. Biotechnol. Biochem. ( 72 ) 2008年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Polyethylene glycol (PEG)-mediated transient gene expression in a red alga, Cyanidioschyzon merolae 10D.

関根靖彦

Plant & Cell Physiology ( 49 ) 117 - 120 2008年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Permuted tRNA genes expressed via a circular RNA intermediate in Cyanidioschyzon merolae.

関根靖彦

Science318 ( 318 ) 450 - 453 2007年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

CiNii Article

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Development of an intermolecular transposition assay system in Bacillus subtilis 168 using IS4Bsu1 from Bacillus subtilis (natto)

関根靖彦

Microbiology153 ( 153 ) 2553 - 2559 2007年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

CiNii Article

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The Mitochondrial Genome of the Moss Physcomitrella patens Sheds New Light on Mitochondrial Evolution in Land Plants.

関根靖彦

Mol. Biol. Evol. ( 24 ) 699 - 709 2007年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Development of a new “GFP hop-on assay” system for insertion sequence transposition in Bacillus subtilis 168 using IS4Bsu1 from B. subtilis (natto).

関根靖彦

Biochem. Biophys. Res. Commun. ( 355 ) 426 - 30 2007年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Involvement of mitochondrial-targeted RecA in the repair of mitochondrial DNA in the moss, Physcomitrella patens.

関根靖彦

Genes & Genetic Systems ( 82 ) 43 - 51 2007年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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SPLITS: a new program for predicting split and intron-containing tRNA genes at the genome level

関根靖彦

In Silico Biology ( 6 ) 411 - 418 2006年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Structural basis for lysidine formation by ATP pyrophosphatase accompanied with a lysine-specific loop and a tRNA-recognition domain.

関根靖彦

Acad.Sci. USA Proc. Natl. ( 102 ) 7487 - 7492 2005年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Molecular mechanism of lysidine synthesis that determines tRNA identity and codon recognition.

関根靖彦

Mol. Cell ( 19 ) 235 - 246 2005年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Intermediate molecules generated by transposase in the pathway of transposition of bacterial insertion element IS3

関根靖彦

Adv. Biophys. ( 38 ) 125 - 139 2004年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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An RNA-modifying enzyme that governs both the codon and amino acid specificities of isoleucine tRNA.

関根靖彦

Mol. Cell ( 12 ) 689 - 698 2003年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Presence of a characteristic D-D-E motif in Isl transposase

関根靖彦

J. Bacteriol. ( 184 ) 6146 - 6154 2002年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Transposition of cyanobacterium insertion element ISY100 in Escherichia col:

関根靖彦

J. Bacteriol.184 ( 184 ) 5104 - 5112 2002年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

CiNii Article

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Involvement of H-NS in transpositional recombination mediated by IS1

関根靖彦

J. Bacteriol. ( 183 ) 2476 - 2484 2001年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Role of ribosome recucling factor (RRF) in translational coupling

関根靖彦

EMBO J.19 ( 19 ) 3788 - 3798 2000年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

CiNii Article

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Mutations influencing the frr gene coding for ribosome recycling factor (RRF)

関根靖彦

J. Mol. Biol. ( 295 ) 815 - 829 2000年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Transposition of IS1 circles

関根靖彦

Genes to Cells ( 4 ) 551 - 561 1999年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Linearization and transposition of circular molecules of insertion sequence IS3

関根靖彦

J. Mol. Biol. ( 294 ) 21 - 34 1999年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Evidence for in vivo ribosome recycling, the forth step in protein biosynthesis

関根靖彦

EMBO J.17 ( 17 ) 1141 - 1151 1998年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

CiNii Article

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Inhibition of transpositional recombination by OrfA and OrfB proteins encoded by insertion sequence IS3

関根靖彦

Genes to Cells ( 2 ) 547 - 557 1997年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Isolation and characterization of IS1 circles

関根靖彦

Gene 183 - 190 1997年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Bacterial insertion sequences

関根靖彦

Cur. Topics Microbiol. Immunol. ( 204 ) 1 - 26 1996年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Identification and characterization of the linear IS3 molecules generated by staggered breaks

関根靖彦

J. Biol. Chem. ( 271 ) 197 - 202 1996年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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IS1-ENCODED PROTEINS, INSA AND THE INSA-B'-INSB TRANSFRAME PROTEIN (TRANSPOSASE) - FUNCTIONS DEDUCED FROM THEIR DNA-BINDING ABILITY

N SEKINO, Y SEKINE, E OHTSUBO

ADVANCES IN BIOPHYSICS, VOL 31, 199531 ( 31 ) 209 - 222 1995年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）出版者・発行元：JAPAN SCIENTIFIC SOC PRESS

Insertion sequence ISI (768 bp) is the smallest active transposable element in bacteria that carries imperfect terminal inverted repeats, IRL and IRR, about 30 bp in length (1, 2) (Fig. 1). IS1 is involved in various kinds of genomic rearrangements, including cointegration between two replicons (3-5) and deletion of a DNA segment adjacent to IS1 (6, 7). IS1 encodes two out-of-phase open reading frames, insA and B'-insB, which are essential for its own transposition (8-10) (Fig. 1). A frameshifting event in the -1 direction from the 3'-end region of the insA frame to an open reading frame (B' frame), which is extended from the 5'-end of the insB frame, is involved in production of the InsA-B'-InsB transframe protein with the IS1 transposase activity to mediate cointegration (11, 12). The frameshifting occurs at codon AAA for Lys encoded by insA in a run of six adenines, which is located in the overlapping region between insA and B'-insB (13) (Fig. 1).
The InsA protein has the carboxyl-terminal region containing an alpha-helix-turn-alpha-helix motif (14) (Fig. 1), which is observed in many DNA binding proteins (25). Since ISI transposase, the InsA-B'-InsB transframe protein, includes the same motif responsible for DNA binding, it is reasonable to assume that transposase mediates transposition of ISI through binding to both IRs (IRL and IRR). It has also been demonstrated that both IRs of IS1 contain binding sites for the integration host factor IHF (16) and RNA polymerase (17, 18) in addition to those for InsA.
In this article we present, first, additional evidence that the InsA-B'-InsB transframe protein is transposase that can promote deletion mediated by IS1. Next, we describe purification and characterization of the two IS1-encoded proteins, InsA and transposase, as fusion proteins with collagen-beta-galactosidase (LacZ). We show that InsA fused with collagen-LacZ has the specific DNA-binding ability to both IRs, while transposase fused with collagen-LacZ has not only the IR-specific DNA-binding ability, but also the nonspecific DNA-binding ability. Roles of InsA and transposase in regulation and processes of transposition are discussed.

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Translational control in production of transposase and in transposition of insertion sequence IS3

関根靖彦

J. Mol. Biol.235 ( 235 ) 1406 - 1420 1994年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

DOI： 10.1006/jmbi.1994.1097

CiNii Article

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DNA sequences required for translational frameshifting in production of transposase encoded by IS1

関根靖彦

Mol. Gen. Genet.235, 325-332 1992年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

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Identification of the site of translational frameshifting required for production of the transposase encoded by insertion sequence IS 1

関根靖彦

Mol. Gen. Genet ( 235 ) 317 - 324 1992年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Translational frameshifting in IS elements and other genetic systems

関根靖彦

Kimura, M. and Takahara, N. Japan Scietific Societies Press, Tokyo/springer-Verlag, Berlin 243 - 261 1991年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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Frameshifting is required for production of the transposase encoded by insertion sequence 1

関根靖彦

Natl. Acad. Sci. USA ( 86 ) 4609 - 4613 1989年1月1日

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

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書籍等出版物

Translational frameshifting in IS elements and other genetic systems

（担当：その他）

New Aspects of The Genetics of Molecular Evolution, Edited by Kimura, M. and Takahata, N., Japan Scientific Societies Press, Tokyo/Springer-Verlag, Berlin 1991年4月

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記述言語：英語著書種別：その他

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共同研究・競争的資金等の研究

Study on mobile genetic elements

基礎科学研究

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1986年4月 - 現在

資金種別：競争的資金

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地球環境を支える光合成酸素発生系の解明－反応機構、獲得、継承

科学研究費助成事業

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2005年4月 - 2010年3月

資金種別：競争的資金

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tRNA 修飾塩基ライシジンの生合成機構の解析とそれを標的とする創薬へ向けた研究

科学研究費助成事業

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2004年4月 - 2006年3月

資金種別：競争的資金

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葉緑体の形成と維持、増殖のメカニズム－バクテリア学からのアプローチ

立教大学立教大学学術推進特別重点資金（立教SFR）

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2003年4月 - 2004年3月

資金種別：競争的資金

単独研究科プロジェクト研究

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バクテリアのtRNA修飾酵素遺伝子の網羅的同定とtRNA修飾塩基の機能解析

科学研究費助成事業

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2001年4月 - 2003年3月

資金種別：競争的資金

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バクテリアの転移性遺伝因子ISの転移とその制御の分子機構

日本学術振興会科学研究費助成事業

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2001年4月 - 2003年3月

資金種別：競争的資金

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広く生物界に存在するIS630-Tc1ファミリーのトランスポゾンの転移機構の解明とそれを用いた植物色素体ゲノム改変系の開発

民間財団等旭硝子財団

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2001年4月 - 2003年3月

資金種別：競争的資金

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バクテリア、オルガネラゲノムの動態の研究、トランスポゾンの研究、バクテリア、植物のnon-coding RNAの研究、葉緑体リボソームの研究

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資金種別：競争的資金

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