2025/05/31 更新

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ウルイ ミヤ
潤井 みや
所属
医歯薬学域 助教(特任)
職名
助教(特任)
外部リンク

学位

  • 博士 (薬学) ( 2024年3月   神戸薬科大学 )

研究キーワード

  • 再生治療

  • アルカロイド

  • トランスポーター

  • 植物特化代謝産物

  • 合成生物学

  • Komagataella phaffii

  • ピキア酵母

  • 薬用植物

学歴

  • 大学女性協会 国内奨学生    

    2022年4月 - 2024年3月

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  • 日本薬学会 長井記念薬学研究奨励金奨学生    

    2022年4月 - 2024年3月

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  • 神戸薬科大学   Research Division in Pharmacy  

    2020年4月 - 2024年3月

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経歴

  • 岡山大学   大学院医歯薬学総合研究科   助教(特任)

    2025年4月 - 現在

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  • 滋賀医科大学   特任助教

    2024年4月 - 2025年2月

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論文

  • Integration of co-culture and transport engineering for enhanced metabolite production

    Yasuyuki Yamada, Miya Urui, Nobukazu Shitan

    Plant Biotechnology   41 ( 3 )   195 - 202   2024年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology  

    DOI: 10.5511/plantbiotechnology.24.0312b

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  • Enhanced Co-culture System Using Escherichia coli and Pichia pastoris (Komagataella phaffii) for Improved Microbial Production of Valuable Plant Alkaloids.

    Miya Urui, Yasuyuki Yamada, Akira Nakagawa, Fumihiko Sato, Hiromichi Minami, Nobukazu Shitan

    Biological & pharmaceutical bulletin   46 ( 10 )   1494 - 1497   2023年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Advancements in synthetic biology have facilitated the microbial production of valuable plant metabolites. However, constructing complete biosynthetic pathways within a single host organism remains challenging. To solve this problem, modular co-culture systems involving host organisms with partial pathways have been developed. We focused on Escherichia coli, a general host for metabolite production, and Pichia pastoris (Komagataella phaffii), a novel synthetic biology host due to its high expression of biosynthetic enzymes. Previously, we reported the co-culture of E. coli cells, which produce reticuline (an important intermediate for various alkaloids) from glycerol, with P. pastoris cells, which produce the valuable alkaloid stylopine from reticuline. However, Pichia cells inhibited E. coli growth and reticuline production. Therefore, we aimed to improve this co-culture system. We investigated the pre-culture time before co-culture to enhance E. coli growth and reticuline production. Additionally, we examined the optimal concentration of Pichia cells inoculated for co-culture and methanol addition during co-culture for the continuous expression of biosynthetic enzymes in Pichia cells. We successfully established an improved co-culture system that exhibited an 80-fold increase in productivity compared to previous methods. This enhanced system holds great potential for the rapid and large-scale production of various valuable plant metabolites.

    DOI: 10.1248/bpb.b23-00473

    PubMed

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  • Transport engineering for improving the production and secretion of valuable alkaloids in Escherichia coli. 国際誌

    Yasuyuki Yamada, Miya Urui, Hidehiro Oki, Kai Inoue, Haruyuki Matsui, Yoshito Ikeda, Akira Nakagawa, Fumihiko Sato, Hiromichi Minami, Nobukazu Shitan

    Metabolic engineering communications   13   e00184   2021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)  

    Microorganisms can be metabolically engineered to produce specialized plant metabolites. However, these methods are limited by low productivity and intracellular accumulation of metabolites. We sought to use transport engineering for producing reticuline, an important intermediate in the alkaloid biosynthetic pathway. In this study, we established a reticuline-producing Escherichia coli strain into which the multidrug and toxic compound extrusion transporter Arabidopsis AtDTX1 was introduced. AtDTX1 was selected due to its suitable expression in E. coli and its reticuline-transport activity. Expression of AtDTX1 enhanced reticuline production by 11-fold, and the produced reticuline was secreted into the medium. AtDTX1 expression also conferred high plasmid stability and resulted in upregulation or downregulation of several genes associated with biological processes, including metabolic pathways for reticuline biosynthesis, leading to the production and secretion of high levels of reticuline. The successful employment of a transporter for alkaloid production suggests that the proposed transport engineering approach may improve the biosynthesis of specialized metabolites via metabolic engineering.

    DOI: 10.1016/j.mec.2021.e00184

    PubMed

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  • Establishment of a co-culture system using Escherichia coli and Pichia pastoris (Komagataella phaffii) for valuable alkaloid production. 国際誌

    Miya Urui, Yasuyuki Yamada, Yoshito Ikeda, Akira Nakagawa, Fumihiko Sato, Hiromichi Minami, Nobukazu Shitan

    Microbial cell factories   20 ( 1 )   200 - 200   2021年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    BACKGROUND: Plants produce a variety of specialized metabolites, many of which are used in pharmaceutical industries as raw materials. However, certain metabolites may be produced at markedly low concentrations in plants. This problem has been overcome through metabolic engineering in recent years, and the production of valuable plant compounds using microorganisms such as Escherichia coli or yeast cells has been realized. However, the development of complicated pathways in a single cell remains challenging. Additionally, microbial cells may experience toxicity from the bioactive compounds produced or negative feedback effects exerted on their biosynthetic enzymes. Thus, co-culture systems, such as those of E. coli-E. coli and E. coli-Saccharomyces cerevisiae, have been developed, and increased production of certain compounds has been achieved. Recently, a co-culture system of Pichia pastoris (Komagataella phaffii) has gained considerable attention due to its potential utility in increased production of valuable compounds. However, its co-culture with other organisms such as E. coli, which produce important intermediates at high concentrations, has not been reported. RESULTS: Here, we present a novel co-culture platform for E. coli and P. pastoris. Upstream E. coli cells produced reticuline from a simple carbon source, and the downstream P. pastoris cells produced stylopine from reticuline. We investigated the effect of four media commonly used for growth and production of P. pastoris, and found that buffered methanol-complex medium (BMMY) was suitable for P. pastoris cells. Reticuline-producing E. coli cells also showed better growth and reticuline production in BMMY medium than that in LB medium. De novo production of the final product, stylopine from a simple carbon source, glycerol, was successful upon co-culture of both strains in BMMY medium. Further analysis of the initial inoculation ratio showed that a higher ratio of E. coli cells compared to P. pastoris cells led to higher production of stylopine. CONCLUSIONS: This is the first report of co-culture system established with engineered E. coli and P. pastoris for the de novo production of valuable compounds. The co-culture system established herein would be useful for increased production of heterologous biosynthesis of complex specialized plant metabolites.

    DOI: 10.1186/s12934-021-01687-z

    PubMed

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MISC

講演・口頭発表等

  • 胆汁酸肝組織障害の改善を目指したリン脂質トランスポーターABCB4の機能解明

    池田義人, 小澤慶祐, 潤井みや, 山田泰之, 士反伸和, 森田真也

    膜シンポジウム2024  2024年11月29日 

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    開催年月日: 2024年11月28日 - 2024年11月29日

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  • 植物有用成分など医薬品原料の安定供給を指向した大腸菌-ピキア酵母共培養系の確立と輸送工学 招待

    潤井みや

    医療薬学フォーラム2024/第32回クリニカルファーマーシーシンポジウム  2024年7月6日 

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    開催年月日: 2024年7月6日 - 2024年7月7日

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  • 植物有用成分など医薬品原料の安定供給を指向した合成生物学における共培養系の応用

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 中川明, 佐藤 文彦, 南 博道, 士反 伸和

    第17回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム  2023年9月17日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 有用アルカロイド高生産を目指した大腸菌−ピキア酵母共培養系の応用

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 中川明, 佐藤 文彦, 南 博道, 士反 伸和

    日本薬学会143年会  2023年3月27日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 大腸菌とピキア酵母の共培養による効率的なアルカロイド生産系の開発

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 中川明, 佐藤 文彦, 南 博道, 士反 伸和

    日本生薬学会第68回年会  2022年9月10日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • アルカロイド生産性大腸菌とピキア酵母の共培養系の確立と増産への応用

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 中川明, 佐藤 文彦, 南 博道, 士反 伸和

    日本薬学会 第142年会  2022年3月25日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 有用物質生産を目指した微生物共培養系の確立と輸送工学を用いた増産への応用

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 中川明, 佐藤 文彦, 南 博道, 士反 伸和

    2021年11月19日 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • 有用アルカロイド生産を目指した大腸菌とピキア酵母共培養系の開発

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 南 博道, 佐藤 文彦, 士反 伸和

    第63回天然有機化合物討論会  2021年9月15日 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • 大腸菌とピキア酵母の共培養による効率的なスチロピンアルカロイドの生産

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 南 博道, 佐藤 文彦, 士反 伸和

    第38回日本植物バイオテクノロジー学会(つくば)大会  2021年9月9日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 大腸菌とピキア酵母の共培養系の開発ー植物有用アルカロイド生産を目指してー

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 南 博道, 佐藤 文彦, 士反 伸和

    生合成若手シンポジウム2021  2021年8月7日 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • Establishment of a Co-Culture System Using Escherichia coli and Pichia Pastoris for Valuable Alkaloid Production

    Miya Urui, Yasuyuki Yamada, Yoshito Ikeda, Akira Nakagawa, Fumihiko Sato, Hiromichi Minami, Nobukazu Shitan

    MetabolicEngineering14  2021年7月11日 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • ピキア酵母用培地によるアルカロイド生産性ピキア酵母および大腸菌のアルカロイド生産性の検討

    潤井 みや, 山田 泰之, 池田義人, 南 博道, 佐藤 文彦, 士反 伸和

    日本薬学会141年会  2021年3月26日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • アルカロイド生産性ピキア酵母を用いた培地によるアルカロイド生産性の検討

    潤井 みや, 山田 泰之, 南 博道, 佐藤 文彦, 士反 伸和

    第70回日本薬学会関西支部  2020年10月10日 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • スチロピン生産性ピキア酵母におけるアルカロイド輸送体NtJAT1発現と生産性の検討

    潤井 みや, 山田 泰之, 大木 秀浩, 炭田 奈々, 南 博道, 佐藤 文彦, 士反 伸和

    日本薬学会140年会  2020年3月25日 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • アルカロイド生産性ピキア酵母への輸送体タンパク質の導入と生産性変化の検討

    潤井 みや, 山田 泰之, 大木 秀浩, 炭田 奈々, 南 博道, 佐藤 文彦, 士反 伸和

    第69回日本薬学会関西支部  2019年10月12日 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • Stylopine生産性ピキア酵母への耐性・輸送体タンパク質の導入と生産性変化の検討

    潤井 みや, 山田 泰之, 大木 秀浩, 炭田 奈々, 南 博道, 佐藤 文彦, 士反 伸和

    第14回トランスポーター研究会  2019年7月20日 

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    会議種別:ポスター発表  

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受賞

  • 優秀発表賞

    2023年9月   第17回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム   植物有用成分など医薬品原料の安定供給を指向した合成生物学における共培養系の応用

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  • 学生優秀発表賞

    2023年3月   日本薬学会143年会   有用アルカロイド高生産を目指した大腸菌−ピキア酵母共培養系の応用

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  • 優秀口頭発表賞

    2020年10月   第70回日本薬学会関西支部   アルカロイド生産性ピキア酵母を用いた培地によるアルカロイド生産性の検討

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