土居 信英 (ドイ ノブヒデ)

Doi, Nobuhide

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所属(所属キャンパス)

理工学部 生命情報学科 (矢上)

職名

教授

HP

総合紹介 【 表示 / 非表示

  • 専門は生物物理、分子生物学。タンパク質を軸とした新しいバイオテクノロジーを創出し、そのオリジナルな技術を利用して物理的視点から生命を理解したい。現在のテーマは、試験管内進化を利用した新しいタンパク質のデザインと生命の起源・進化の実験的証明、ポストゲノム時代のタンパク質相互作用の網羅的解析技術の開発。

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1997年04月
    -
    2000年03月

    三菱化学生命科学研究所

  • 2000年04月
    -
    2002年03月

    慶應義塾大学理工学部応用化学科 助手

  • 2002年04月
    -
    2003年03月

    慶應義塾大学理工学部生命情報学科 助手

  • 2003年04月
    -
    2008年03月

    慶應義塾大学理工学部生命情報学科 専任講師

  • 2005年10月
    -
    2007年09月

    兼慶應義塾大学理工学部生命情報学科 広報委員

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1997年03月

    北海道大学, 地球環境科学研究科, 生態環境科学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 地球環境科学 , 北海道大学, 1997年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 生体医工学・生体材料学 (薬物送達システム)

  • 生物機能・バイオプロセス (生物機能工学)

  • システムゲノム科学 (蛋白質ネットワーク)

  • 分子生物学

  • 生物物理学

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研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • ドラッグデリバリーシステム

  • プロテオミクス

  • 合成生物学

  • 抗体工学

  • 進化分子工学

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著書 【 表示 / 非表示

  • ドラッグデリバリーシステム - バイオ医薬品創成に向けた組織、細胞内、核内送達技術の開発-

    土居信英, シーエムシー出版, 2018年06月

    担当範囲: pp.131-137

  • 医療・診断をささえるペプチド科学 - 再生医療・DDS・診断への応用 -

    土居信英, シーエムシー出版, 2017年10月

    担当範囲: pp.232-238

  • ペプチド医薬品のスクリーニング・安定化・製剤化技術

    須藤慧,藤原慶,土居信英, 技術情報協会, 2017年

  • 進化分子工学 ~高速分子進化によるタンパク質・核酸の開発~

    土居 信英、柳川弘志, NTS出版, 2013年10月

    担当範囲: pp.275-286

  • 次世代医薬開発に向けた抗体工学の最前線

    土居信英, シーエムシー出版, 2012年12月

    担当範囲: pp.66-73

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論文 【 表示 / 非表示

  • Cell-sized confinement controls generation and stability of a protein wave for spatiotemporal regulation in cells

    Kohyama S., Yoshinaga N., Yanagisawa M., Fujiwara K., Doi N.

    eLife (eLife)  8 2019年07月

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    © Kohyama et al. The Min system, a system that determines the bacterial cell division plane, uses changes in the localization of proteins (a Min wave) that emerges by reaction-diffusion coupling. Although previous studies have shown that space sizes and boundaries modulate the shape and speed of Min waves, their effects on wave emergence were still elusive. Here, by using a microsized fully confined space to mimic live cells, we revealed that confinement changes the conditions for the emergence of Min waves. In the microsized space, an increased surface-tovolume ratio changed the localization efficiency of proteins on membranes, and therefore, suppression of the localization change was necessary for the stable generation of Min waves. Furthermore, we showed that the cell-sized space strictly limits parameters for wave emergence because confinement inhibits both the instability and excitability of the system. These results show that confinement of reaction-diffusion systems has the potential to control spatiotemporal patterns in live cells.

  • A dual system using compartmentalized partnered replication for selection of arsenic-responsive transcriptional regulator

    Aye S., Fujiwara K., Doi N.

    J. Biochem. 164 ( 5 ) 341 - 348 2018年11月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  0021924X

  • Engineering of DNA polymerase I from Thermus thermophilus using compartmentalized self-replication

    Aye S., Fujiwara K., Ueki A., Doi N.

    Biochemical and Biophysical Research Communications (Biochemical and Biophysical Research Communications)  499 ( 2 ) 170 - 176 2018年05月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  0006291X

     概要を見る

    © 2018 Elsevier Inc. Although compartmentalized self-replication (CSR) and compartmentalized partnered replication (CPR) are powerful tools for directed evolution of proteins and gene circuits, limitations remain in the emulsion PCR process with the wild-type Taq DNA polymerase used so far, including long run times, low amounts of product, and false negative results due to inhibitors. In this study, we developed a high-efficiency mutant of DNA polymerase I from Thermus thermophilus HB27 (Tth pol) suited for CSR and CPR. We modified the wild-type Tth pol by (i) deletion of the N-terminal 5′ to 3′ exonuclease domain, (ii) fusion with the DNA-binding protein Sso7d, (iii) introduction of four known effective point mutations from other DNA polymerase mutants, and (iv) codon optimization to reduce the GC content. Consequently, we obtained a mutant that provides higher product yields than the conventional Taq pol without decreased fidelity. Next, we performed four rounds of CSR selection with a randomly mutated library of this modified Tth pol and obtained mutants that provide higher product yields in fewer cycles of emulsion PCR than the parent Tth pol as well as the conventional Taq pol.

  • Artificial Cell Fermentation as a Platform for Highly Efficient Cascade Conversion

    Fujiwara K., Adachi T., Doi N.

    ACS Synthetic Biology (ACS Synthetic Biology)  7 ( 2 ) 363 - 370 2018年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

     概要を見る

    © 2017 American Chemical Society. Because of its high specificity and stereoselectivity, cascade reactions using enzymes have been attracting attention as a platform for chemical synthesis. However, the sensitivity of enzymes outside their optimum conditions and their rapid decrease of activity upon dilution are drawbacks of the system. In this study, we developed a system for cascade enzymatic conversion in bacteria-shaped liposomes formed by hypertonic treatment, and demonstrated that the system can overcome the drawbacks of the enzymatic cascade reactions in bulk. This system produced final products at a level equivalent to the maximum concentration of the bulk system (0.10 M, e.g., 4.6 g/L), and worked even under conditions where enzymes normally lose their function. Under diluted conditions, the conversion rate of the artificial cell system was remarkably higher than that in the bulk system. Our results indicate that artificial cells can behave as a platform to perform fermentative production like microorganisms.

  • In vitro transcription–translation using bacterial genome as a template to reconstitute intracellular profile

    Fujiwara, K., Sawamura, T., Niwa, T., Deyama, T., Nomura, S.M., Taguchi, H., Doi, N.

    Nucleic Acids Res. 45 ( 19 ) 11449 - 11458 2017年11月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

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総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • mRNAディスプレイによる翻訳アレスト配列の大規模探索

    濱野理,土居信英

    生物工学 (日本生物工学会)  97 ( 8 ) 10 - 12 2019年08月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

  • ヒト由来膜融合ペプチドによるバイオ医薬のDDS

    土居 信英

    細胞 49 ( 12 ) 602 - 605 2017年10月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

  • マイクロカプセルを利用した制限酵素および受容体リガンドの試験管内選択法

    土居 信英, 柳川 弘志

    バイオテクノロジージャーナル 1 ( 1-2 ) 84 - 86 2005年01月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

  • 生命の理解と制御に向けた遺伝子ネットワーク解析

    土居 信英, 柳川 弘志

    Bioベンチャー 4 ( 4 ) 54 - 56 2004年07月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

  • タンパク質相互作用のハイスループット解析に向けて―新しい蛍光標識法とマイクロアレイ技術の融合

    土居 信英, 柳川 弘志

    Bioベンチャー 2   102 - 105 2002年06月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • Application of a human-derived fusogenic peptide to intracellular delivery of therapeutic peptides

    Kikuchi, M., Iwaki, K., Fujiwara, K., Doi, N.

    The Cold Spring Harbor Asia conference on Chemical Biology and Drug Discovery (Suzhou, China) , 2019年10月, ポスター(一般)

  • ヒト由来膜透過促進ペプチドS19を利用したsiRNAデリバリー

    中村桃子,藤原慶,土居信英

    第35回日本DDS学会学術集会, 2019年07月, 口頭(一般)

  • ヒト・シンシチン1由来膜透過促進ペプチドのアラニンスキャニング変異解析

    鈴木麻友子,岩城洸汰,須藤慧,藤原慶,土居信英

    第35回日本DDS学会学術集会, 2019年07月, ポスター(一般)

  • LDL受容体を標的とする細胞選択的なタンパク質のデリバリーのためのヒト由来膜透過促進ペプチドの最適化

    前村帆南,岩城洸汰,藤原慶,土居信英

    第35回日本DDS学会学術集会, 2019年07月, 口頭(一般)

  • ペプチド医薬の細胞質送達に向けたヒト由来膜透過促進ペプチドの応用

    菊地萌希,岩城洸汰,藤原慶,土居信英

    第35回日本DDS学会学術集会, 2019年07月, ポスター(一般)

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 細胞内の創薬ターゲットに対するがん細胞選択的な膜透過抗体医薬の開発

    2020年04月
    -
    2024年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 土居 信英, 基盤研究(B), 補助金,  代表

知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • 融合タンパク質又は複合タンパク質,細胞内送達用担体,部分ペプチド,細胞膜透過促進剤,DNA,及びベクター

    特願: PCT/JP2016/066455  2015年06月 

    特許, 共同, PCT国際出願

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 生命情報特別講義第1

    2020年度

  • 生命情報輪講

    2020年度

  • 分子生物学第2

    2020年度

  • 分子生物学第1

    2020年度

  • ポストゲノム生命科学方法論

    2020年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 微生物学

    慶應義塾, 2015年度, 春学期, 教養科目, 講義

 

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 日本生物工学会, 

    2014年
    -
    継続中
  • 日本DDS学会, 

    2014年
    -
    継続中
  • 細胞を創る研究会, 

    2013年
    -
    継続中
  • 日本癌学会, 

    2010年
    -
    継続中
  • 日本分子生物学会, 

    1994年
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2018年01月
    -
    継続中

    JB編集委員会 編集委員 (Associate Editor), 日本生化学会