2025/06/11 更新

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スズキ ケンシ
鈴木 研志
SUZUKI KENSHI
所属
農学研究院 生命機能科学部門 助教
生物資源環境科学府 生命機能科学専攻(併任)
農学部 生物資源環境学科(併任)
職名
助教

研究分野

  • ライフサイエンス / 応用微生物学

  • 環境・農学 / 生物資源保全学

学位

  • 博士(工学) ( 2019年9月 静岡大学 )

経歴

  • 九州大学 農学研究院 生命機能科学部門  助教 

    2025年1月 - 現在

  • 東京大学 農学生命科学研究科 特任助教 

    2021年4月 - 2024年12月

  • 東京大学 生物生産工学研究センター 学術研究員 

    2020年4月 - 2021年3月

  • 静岡大学 グリーン科学技術研究所 学術研究員 

    2019年10月 - 2020年3月

学歴

  • 静岡大学   創造科学技術大学院  

    2015年4月 - 2019年9月

  • 静岡大学   大学院工学研究科  

    2013年4月 - 2015年3月

  • 静岡大学   工学部  

    2009年4月 - 2013年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 個体群内不均質性の制御

    研究キーワード: 形質不均質性、代謝ネットワーク

    研究期間: 2019年4月 - 現在

  • 研究テーマ: 複合微生物群の動態解析および機能制御

    研究キーワード: 複合微生物群、微生物間相互作用、代謝ネットワーク

    研究期間: 2015年4月 - 現在

  • 研究テーマ: 微生物を用いた環境浄化、物質生産

    研究キーワード: 難分解性化合物、微生物生理物質、微生物間相互作用

    研究期間: 2013年4月 - 現在

受賞

  • 日本微生物生態学会第33回大会 Best prezenter Award

    2019年  

  • ASMmicrobe2018 Outstanding Abstract Award

    2018年  

  • 創造科学技術大学院長賞

    2018年   静岡大学  

  • 環境微生物系合同大会2017 優秀ポスター賞

    2017年  

論文

  • Stable States of a Microbial Community Are Formed by Dynamic Metabolic Networks with Members Functioning to Achieve Both Robustness and Plasticity 招待 査読

    Masahiro Honjo, Kenshi Suzuki, Junya Katai, Yosuke Tashiro, Tomo Aoyagi, Tomoyuki Hori, Takashi Okada, Yasuhisa Saito, Hiroyuki Futamata

    Microbes and Environments   39 ( 1 )   n/a - n/a   2024年   ISSN:1342-6311 eISSN:1347-4405

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society of Microbial Ecology  

    DOI: 10.1264/jsme2.me23091

  • Metabolic Pathway of Phenol Degradation of a Cold-Adapted Antarctic Bacteria, Arthrobacter sp. 招待 査読

    Gillian Li Yin Lee, Nur Nadhirah Zakaria, Hiroyuki Futamata, Kenshi Suzuki, Azham Zulkharnain, Noor Azmi Shaharuddin, Peter Convey, Khadijah Nabilah Mohd Zahri, Siti Aqlima Ahmad

    Catalysts   12 ( 11 )   2022年11月   eISSN:2073-4344

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/catal12111422

    Scopus

  • Coexisting mechanisms of bacterial community are changeable even under similar stable conditions in a chemostat culture. 招待 査読

    Fatma Azwani Abdul Aziz, Kenshi Suzuki, Masahiro Honjo, Koki Amano, Abd Rahman Jabir Bin Mohd Din, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata

    Journal of bioscience and bioengineering   131 ( 1 )   77 - 83   2021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)  

    The coexisting mechanism of a synthetic bacterial community (SBC) was investigated to better understand how to manage microbial communities. The SBC was constructed with three kinds of phenol-utilizing bacteria, Pseudomonas sp. LAB-08, Comamonas testosteroni R2, and Cupriavidus sp. P-10, under chemostat conditions supplied with phenol as a sole carbon and energy source. Population densities of all strains were monitored by real-time quantitative PCR (qPCR) targeting the gene encoding the large subunit of phenol hydroxylase. Although the supply of phenol was stopped to allow perturbation in the SBC, all of the strains coexisted and the degradation of phenol was maintained for more than 800 days. The qPCR analyses showed that strains LAB-08 and R2 became dominant simultaneously, whereas strain P-10 was a minor population. This phenomenon was observed before and after the phenol-supply stoppage. The kinetic parameters for phenol of the SBC changed before and after the phenol-supply stoppage, which suggests a change in functional roles of strains in the SBC. Transcriptional levels of phenol hydroxylase and catechol dioxygenases of three strains were monitored by reverse-transcription qPCR (RT-qPCR). The RT-qPCR analyses revealed that all strains shared phenol and survived independently before the phenol-supply stoppage. After the stoppage, strain P-10 would incur the cost for degradation of phenol and catechol, whereas strains LAB-08 and R2 seemed to be cheaters using metabolites, indicating the development of the metabolic network. These results indicated that it is important for the management and redesign of microbial communities to understand the metabolism of bacterial communities.

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2020.09.009

    PubMed

  • Imbalance in Carbon and Nitrogen Metabolism in <i>Comamonas testosteroni</i> R2 Is Caused by Negative Feedback and Rescued by L-arginine 招待 査読

    Abd Rahman Jabir Mohd Din, Kenshi Suzuki, Masahiro Honjo, Koki Amano, Tomoka Nishimura, Ryota Moriuchi, Hideo Dohra, Hidehiro Ishizawa, Motohiko Kimura, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata

    Microbes and Environments   36 ( 4 )   n/a - n/a   2021年   ISSN:1342-6311 eISSN:1347-4405

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society of Microbial Ecology  

    DOI: 10.1264/jsme2.me21050

  • Statistical Optimisation of Phenol Degradation and Pathway Identification through Whole Genome Sequencing of the Cold-Adapted Antarctic Bacterium, Rhodococcus sp. Strain AQ5-07. 招待 査読 国際誌

    Gillian Li Yin Lee, Nur Nadhirah Zakaria, Peter Convey, Hiroyuki Futamata, Azham Zulkharnain, Kenshi Suzuki, Khalilah Abdul Khalil, Noor Azmi Shaharuddin, Siti Aisyah Alias, Gerardo González-Rocha, Siti Aqlima Ahmad

    International journal of molecular sciences   21 ( 24 )   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Study of the potential of Antarctic microorganisms for use in bioremediation is of increasing interest due to their adaptations to harsh environmental conditions and their metabolic potential in removing a wide variety of organic pollutants at low temperature. In this study, the psychrotolerant bacterium Rhodococcus sp. strain AQ5-07, originally isolated from soil from King George Island (South Shetland Islands, maritime Antarctic), was found to be capable of utilizing phenol as sole carbon and energy source. The bacterium achieved 92.91% degradation of 0.5 g/L phenol under conditions predicted by response surface methodology (RSM) within 84 h at 14.8 °C, pH 7.05, and 0.41 g/L ammonium sulphate. The assembled draft genome sequence (6.75 Mbp) of strain AQ5-07 was obtained through whole genome sequencing (WGS) using the Illumina Hiseq platform. The genome analysis identified a complete gene cluster containing catA, catB, catC, catR, pheR, pheA2, and pheA1. The genome harbours the complete enzyme systems required for phenol and catechol degradation while suggesting phenol degradation occurs via the β-ketoadipate pathway. Enzymatic assay using cell-free crude extract revealed catechol 1,2-dioxygenase activity while no catechol 2,3-dioxygenase activity was detected, supporting this suggestion. The genomic sequence data provide information on gene candidates responsible for phenol and catechol degradation by indigenous Antarctic bacteria and contribute to knowledge of microbial aromatic metabolism and genetic biodiversity in Antarctica.

    DOI: 10.3390/ijms21249363

    PubMed

  • Draft Genome Sequence of Phenol-Degrading Variovorax boronicumulans Strain c24. 招待 査読 国際誌

    Fatma Azwani Abdul Aziz, Kenshi Suzuki, Koki Amano, Ryota Moriuchi, Hideo Dohra, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata

    Microbiology resource announcements   9 ( 37 )   2020年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We report the draft genome sequence of Variovorax boronicumulans strain c24, which was isolated from a soil-inoculated chemostat culture amended with phenol as a sole carbon and energy source. The genome data will provide insights into phenol and other xenobiotic compound degradation mechanisms for bioremediation applications.

    DOI: 10.1128/MRA.00597-20

    PubMed

  • Draft Genome Sequence of Phenol-Degrading Variovorax boronicumulans Strain HAB-30. 招待 査読 国際誌

    Fatma Azwani Abdul Aziz, Kenshi Suzuki, Ryota Moriuchi, Hideo Dohra, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata

    Microbiology resource announcements   9 ( 7 )   2020年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We report the draft genome sequence of Variovorax boronicumulans strain HAB-30, which was isolated from a phenol-degrading chemostat culture. This strain contains genes encoding a multicomponent type of phenol hydroxylase, with degradation pathways for catechol and other aromatic compounds. The genome sequence will be useful for understanding the metabolic pathways involved in phenol degradation.

    DOI: 10.1128/MRA.01478-19

    PubMed

  • Draft Genome Sequence of the Phenol-Degrading Bacterium Cupriavidus sp. Strain P-10, Isolated from Trichloroethene-Contaminated Aquifer Soil. 招待 査読 国際誌

    Kenshi Suzuki, Fatma A A Aziz, Masahiro Honjo, Tomoka Nishimura, Kensei Masuda, Ayaka Minoura, Yuki Kudo, Ryota Moriuchi, Hideo Dohra, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata

    Microbiology resource announcements   7 ( 18 )   2018年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A batch culture was enriched on phenol with trichloroethene-contaminated aquifer soil as an inoculum. Cupriavidus sp. strain P-10 was isolated from the culture using a diluted plating method. Here, we report the draft genome sequence and annotation of strain P-10, which provides insights into the metabolic processes of phenol degradation.

    DOI: 10.1128/MRA.01009-18

    PubMed

  • Draft Genome Sequence of Comamonas testosteroni R2, Consisting of Aromatic Compound Degradation Genes for Phenol Hydroxylase. 招待 査読 国際誌

    Fatma Azwani, Kenshi Suzuki, Masahiro Honjyo, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata

    Genome announcements   5 ( 36 )   2017年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Comamonas testosteroni strain R2 was isolated from a continuous culture enriched by a low concentration of phenol-oxygenating activities with low K
    s
    values (below 1 μM). The draft genome sequence of C. testosteroni strain R2 reported here may contribute to determining the phenol degradation gene cluster.

    DOI: 10.1128/genomeA.00875-17

    PubMed

  • Draft Genome Sequence of Pseudomonas sp. LAB-08 Isolated from Trichloroethene-Contaminated Aquifer Soil. 招待 査読 国際誌

    Kenshi Suzuki, Fatma A A Aziz, Yuma Inuzuka, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata

    Genome announcements   4 ( 5 )   2016年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Pseudomonas sp. LAB-08 was isolated from a phenol-fed bioreactor constructed with contaminated aquifer soil as the inoculum. Strain LAB-08 utilized phenol as a sole carbon and energy source. Here, we report the genome sequence and annotation of Pseudomonas sp. LAB-08.

    DOI: 10.1128/genomeA.00948-16

    PubMed

  • Interspecies interactions are an integral determinant of microbial community dynamics. 招待 査読 国際誌

    Fatma A A Aziz, Kenshi Suzuki, Akihiro Ohtaki, Keita Sagegami, Hidetaka Hirai, Jun Seno, Naoko Mizuno, Yuma Inuzuka, Yasuhisa Saito, Yosuke Tashiro, Akira Hiraishi, Hiroyuki Futamata

    Frontiers in microbiology   6   1148 - 1148   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This study investigated the factors that determine the dynamics of bacterial communities in a complex system using multidisciplinary methods. Since natural and engineered microbial ecosystems are too complex to study, six types of synthetic microbial ecosystems (SMEs) were constructed under chemostat conditions with phenol as the sole carbon and energy source. Two to four phenol-degrading, phylogenetically and physiologically different bacterial strains were used in each SME. Phylogeny was based on the nucleotide sequence of 16S rRNA genes, while physiologic traits were based on kinetic and growth parameters on phenol. Two indices, J parameter and "interspecies interaction," were compared to predict which strain would become dominant in an SME. The J parameter was calculated from kinetic and growth parameters. On the other hand, "interspecies interaction," a new index proposed in this study, was evaluated by measuring the specific growth activity, which was determined on the basis of relative growth of a strain with or without the supernatant prepared from other bacterial cultures. Population densities of strains used in SMEs were enumerated by real-time quantitative PCR (qPCR) targeting the gene encoding the large subunit of phenol hydroxylase and were compared to predictions made from J parameter and interspecies interaction calculations. In 4 of 6 SEMs tested the final dominant strain shown by real-time qPCR analyses coincided with the strain predicted by both the J parameter and the interspecies interaction. However, in SMEII-2 and SMEII-3 the final dominant Variovorax strains coincided with prediction of the interspecies interaction but not the J parameter. These results demonstrate that the effects of interspecies interactions within microbial communities contribute to determining the dynamics of the microbial ecosystem.

    DOI: 10.3389/fmicb.2015.01148

    PubMed

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講演・口頭発表等

MISC

  • 微生物の適応と多種共存

    2019年

  • American Society for Microbiology 学会 ASM Microbe2018 参加報告

    2018年3月

所属学協会

  • 日本農芸化学会

  • 環境バイオテクノロジー学会

  • 日本生物工学会

  • 日本微生物生態学会

その他

  • 日本微生物生態学会2024年度大会 シンポジウム企画

    2024年10月

  • 日本微生物生態学会2023年度大会 シンポジウム企画

    2023年11月

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 複合微生物群における種多様性と機能的頑健性

    研究課題/領域番号:JPMJAX22BD  2022年10月 - 2025年3月

    科学技術振興機構  戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 ACT-X 

  • 複合微生物群における機能の最適化と定量的安定性評価

    研究課題/領域番号:24K01776  2024年4月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    鈴木 研志, 岡橋 伸幸

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    資金種別:科研費

    本研究では微生物利用技術の確立に向けて、複合微生物群の制御を可能にするための枠組みの構築を目指し、微生物間に形成される代謝ネットワークを個体群・1細胞レベルで解析することを目的とする。そのために、個体群でありながら複合微生物群様の振る舞いをする微生物を用いる。基質を積極的に分解する細胞と代謝経路を部分的に破壊した変異株を組み合わせ、増殖量や分解速度が増大・減少するものをマイクロドロップレット技術でスクリーニングする。得られた情報とゲノム情報から形成されたネットワークを予測し実証する。以上の結果から最安定な代謝状態を熱力学の観点から解析し定量的に評価する。

  • 水中溶存有機物解析に基づく環境微生物制御に挑む

    研究課題/領域番号:23K17329  2023年6月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(開拓)

    栗栖 太, 春日 郁朗, 飛野 智宏, 鈴木 研志, 高梨 啓和

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    資金種別:科研費

    水道水中では、滞留時間の経過とともに残留塩素が消費されると微生物が再増殖する。微生物は水道水に含まれる有機物を利用して増殖していることから、増殖に利用される有機物を特定することで、有機物を制御して再増殖を制御する技術につなげることができる。また、微生物による廃水処理において、処理される有機物と微生物種の関係はそれぞれ個別にはほとんど理解されていない。安定して処理を制御するために、それぞれの微生物種が利用する有機物を明らかにしていくことは本質的に重要な技術開発基盤となる。本研究では、精密質量分析計による有機物分析技術を最大限に活用し、微生物が利用する有機物を明らかにしていく。
    今年度においては、環境中において特定の菌株が利用する基質の探索方法の開発として、河川水中において増殖が懸念されている大腸菌をモデルケースとして、河川水中で利用する増殖基質の探索と同定を行った。増殖前後、および大腸菌植種の有無の差分について、高分解能精密質量分析計であるHPLC-四重極-Orbitrapハイブリッド型質量分析計で試料を分析し、増殖によって利用された有機物の候補を得た。これまでに代表者らが行ってきた結果とともに、候補となる有機物の構造推定を行い、ヒドロキシデカン酸をはじめとする物質の同定に成功した。
    さらにより貧栄養環境における検討として、水道水中における日和見病原細菌の1つとして懸念されている緑膿菌の増殖基質の特定を試みた。河川水よりも貧栄養条件下での実験を行う上で、水道水中に残存する細菌をいかに除く(もしくは不活化させる)かが課題となるため、除菌/不活化方法の検討を行った。無機膜で複数回ろ過したうえで、低温滅菌を行う手法を確立し、非植種の対照系において菌の増殖を最低限に抑えることに成功した。
    得られた分析結果の一部について、得られた増殖基質候補について、MS/MS分析による構造推定を試みた。候補となる異性体について、量子化学計算を行うことでMS/MSスペクトルの推定を行い、構造推定の妥当性を検証した。
    また、モデル微生物群を用いた代謝物の解析では、相互分配される代謝物を検出しその動態と微生物群集構造の変化を比較し、個々の微生物の関係性を予測した。さらに不均質な微生物個体群を用いて細胞間でやり取りされる代謝物を推定した。
    当初初年度に計画していた内容について、ほぼ予定通り進めることができた。ただし、下水処理場に設置予定であったパイロットプラントは、下水処理場当局の都合により設置が遅れている。
    貧栄養環境である水道水中での微生物再増殖現象について、研究を行うための準備が整ったことから、特に緑膿菌を用いて再増殖試験を実施する。まt、下水処理場内における試料採取と試験を実施し、下水処理微生物と有機物分析の解析を行う。また、モデル微生物生態系における代謝ネットワークについても、引き続き検討を進めていく。今年度前半に研究チーム会合を実施し、それぞれの研究内容について有機的につながっていくようにする。

  • 微生物生態系における自己組織化と機能の安定化機構の解明

    研究課題/領域番号:22K14906  2022年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    鈴木 研志

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    資金種別:科研費

    生物資源の保全は社会にとって必要不可欠であるが、生物の生息圏は刻々と減少しており、失われた自然の再生が急務である。本研究では、生命に必須な物質循環の中核を担う微生物生態系がどの様に機能を安定維持するのかを、微生物の自己組織化に着目することで解明を目指す。その為に、複数の微生物を用いたモデル微生物生態系を構築し、個々の微生物が役割分担する様を個体群および1細胞レベルでの代謝や遺伝子転写の揺らぎから捉える。また、個体群内に生じる形質の不均一性の足し合わせを考えることで、全体としての機能維持機構を解明する。
    Comamonas thiooxydans R2株個体群内における代謝物授受を解析した結果、少なくとも51種の代謝物を再分配する代謝ネットワークを構築し、その形を変えつつ個体群を維持することが示唆された。また、培養上清中の代謝物の増殖への影響を解析した結果、増殖を促進・抑制する物質が含まれることが示された。つまり、これらの物質が個々の細胞の代謝状態を変化させることで不均質な集団となることが考えられた。さらに複雑な微生物群における代謝ネットワークを解析するため、5種からなる微生物群の代謝物解析を実施した結果150以上の代謝物からなる複雑なネットワークが形成されていることが示唆された。
    本研究で明らかにした個体群内あるいは群集内で生じる代謝ネットワークと機能的安定化に関する知見は、如何にして微生物が集団として自己組織化し機能を発揮・維持するのかを、代謝物の授受という観点から明らかにできることから、微生物生態学的に極めて重要な知見である。また、これまで個体群でさえ理論的な制御は難しく、その方法確立や微生物群のデザインが微生物利用技術におけるボトルネックとなっていた。本研究で得られた知見に基づき、代謝ネットワークをデザイン・制御するという切り口から微生物制御理論を確立することで、より効率的な物質生産や環境浄化が期待されることから、社会的意義が極めて高いと判断できる。

  • 自然環境再生を実現する微生物生態系形成プロセスの解明

    研究課題/領域番号:20K15544  2020年4月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    鈴木 研志

      詳細を見る

    資金種別:科研費

    生物資源の保全は社会にとって必要不可欠である一方で、自然環境は刻々と減少しており、失われた自然を再生することが重要な課題となっている。本研究では生命に必須な物質循環の中核を担う微生物生態系の形成プロセス解明を目指す。その為に、複数種の分離菌株を用いたモデル微生物生態系を構築し、その動態を個々の微生物の代謝とその繋がり(代謝ネットワーク)として捉る。また、代謝ネットワークを化学反応式に落とし込むことでし、これまで概念として捉えられてきた微生物生態系の安定性の熱力学的定量評価方法の構築を目指す。
    本研究は微生物生態系の形成、維持、変遷メカニズムの解明を目指した。そのために5種の異なるフェノール分解菌を用いた培養系の解析を行なった。その結果、5種の植菌順序が最終的な群集構造に影響を及ぼし複数の平衡点を持つことが示された。RNA-seq解析により群集構造変遷メカニズムを検討した結果、早期に群集構造が安定した培養系では優占種がフェノールを独占し、他の菌株は培養液中に分泌された代謝物に依存して増殖することが示唆された。一方で、不安定な培養系では複数種がフェノールを競合する状態にあることが示唆された。以上の結果から、微生物生態系は代謝ネットワーク形成により安定化することが示唆された。
    本研究では微生物生態系の形成過程が最終的な微生物群集構造を変化させることを示した。また、微生物間で代謝ネットワークが形成できるか否かがシステムの安定性に重要であることを示唆しており、微生物生態系の形成、維持変遷に関わる根幹的知見を得ることができたと判断できる。また、複合微生物群のデザイン、制御において、微生物種だけでなく形成される代謝ネットワークを考慮する重要性を示し、微生物利用技術の発展そして地球環境保全および再生に寄与できることから社会的意義も高いと評価できる。

  • ⾼効率な嫌気的ベンゼン分解を実現する最適微⽣物群の構築

    研究課題/領域番号:G-2022-3-057 

    公益財団法⼈発酵研究所  ⼀般研究助成 

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教育活動概要

  • 合成生物学(農学部)
    システム生物工学特論(大学院生物資源環境科学府)

担当授業科目

  • システム生物工学特論

    2025年4月 - 現在  

  • 合成生物学

    2025年4月 - 現在