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Ichihara Kensuke

Field Science Center for Northern Biosphere Aquatic Research Station Muroran Marine StationAssociate Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士(理学), 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
Researcher number
  • 60610095
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • 海藻類
  • ゲノム編集
  • Sexual reproduction
  • Asexual reproduction
  • Evolution
  • Environmental adaptation
Research Field
  • Life Science, Aquatic life science, 海藻類、有性生殖、無性生殖、ゲノム編集、環境適応
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Nov. 2025 - Present
    Hokkaido University, Field Science Center for Northern Biosphere Aquatic Research Station, 准教授
  • Apr. 2021 - Oct. 2025
    Hokkaido University, Field Science Center for Northern Biosphere Muroran Marine Station, 助教
  • Apr. 2017 - Mar. 2021
    Hokkaido University, Field Science Center for Northern Biosphere Muroran Marine Station, 特任助教
  • 2016 - 2017
    Senshu University, School of Commerce, 非常勤講師
  • 2014 - 2017
    The University of Tokyo, Graduate School of Frontier Sciences, 学振特別研究員(PD)
  • Jun. 2015 - Jun. 2016
    Toho University, Faculty of Science, 非常勤講師
  • 2013 - 2014
    Japan Women's University, Faculty of Science, 学術研究員
  • 2011 - 2013
    Toho University, Faculty of Science, 博士研究員
  • 2008 - 2011
    Hokkaido University, Graduate School of Science, 学振特別研究員(DC1)
Committee Memberships
  • Jan. 2023 - Present
    日本藻類学会, 和文誌編集委員会 副委員長, Society
  • Jan. 2023 - Dec. 2024
    日本藻類学会, 評議員, Society
  • Apr. 2018 - Dec. 2022
    日本藻類学会, 和文誌編集委員会, Society

Research activity information

■ Awards
  • Mar. 2014, 日本藻類学会, 第10回日本藻類学会研究奨励賞
    市原健介
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Books and other publications
■ Lectures, oral presentations, etc.
■ Syllabus
  • 水圏科学特論Ⅰ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 科学・技術の世界(1単位), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 海藻学実習, 2024年, 学士課程, 理学部
■ Research Themes
  • 褐藻における鉄摂取機構の分子基盤解明
    科学研究費助成事業
    27 Jun. 2025 - 31 Mar. 2028
    長里 千香子; 市原 健介; 米山 明男
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 25K22376
  • 緑色海藻の生殖細胞に性差を生み出す分子機構の解明
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2028
    市原 健介
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24K09512
  • 緑藻スジアオノリ配偶子の微細な性差から解く、細胞間の相互認識と融合の仕組み
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
    市原 健介
    本研究の目的は、アオノリ配偶子間の「認識」と「融合」に重要な役割をもつタンパク質の実体と機能を明らかにすることを通して、雌雄性というものがどのような構造の違いや性質の違いから始まったものであるかを明らかにすることである。当該年度は以前行ったスジアオノリ雌雄配偶子の細胞膜および鞭毛のプロテオーム解析の結果から、配偶子間の「認識」と「融合」に関与すると思われるタンパク質を探索した。アノテーション用のデータベースには雌雄配偶子の形成過程で経時的にサンプリングしたRNAseqの結果をde novo assemblyしたものを利用した。解析の結果、鞭毛からは緑藻クラミドモナスで発見された鞭毛に存在し、雌雄や種の認識に機能すると考えられているアグルチニン様タンパク質が発見された。また、雄の細胞膜に特異的なタンパク質として、植物の受精因子として知られるGEX2遺伝子のホモログも発見することができた。
    このUpGEX2に対して、gRNAをデザインしCas9 RNPをPEG法により雌雄配偶子へ導入することで、複数のgex2欠損変異配偶体を得ることが出来た。雄のgex2欠損変異配偶体由来の配偶子は雌配偶子との接合子形成が全く見られないのに対し、雌のgex2欠損変異配偶体由来の配偶子は雄配偶子との間で正常に接合子形成が進んだ。このことからアオサ藻綱においても、GEX2は雄側の受精因子として機能していることが明らかになった。また現在、細胞融合因子として知られるGCS1についても複数の欠損変異体を得ることが出来ており今後表現型解析を行う予定である。さらに雌の配偶子膜から発見された膜貫通ドメインを持つEGF-domainを含むタンパク質やLLR(Leucine-Rich Repeats)を持つキナーゼ等についても欠損変異体を作成する予定である。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21K06242
  • The mechanism of recognition and fusion in Ulva gametes
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
    Apr. 2018 - Mar. 2021
    ICHIHARA Kensuke
    In this study, the proteins involved in the recognition and the fertilization between male and female gametes in Ulvophyceae, whose molecular mechanisms of reproductive processes have been poorly understood, were searched. At first, transcriptomic analysis during gametogenesis and proteomic analysis in flagellar and plasma membrane of male and female gamete was carried out. Through these analyses, genes involved in fertilization in land plants, such as GCS1 and GEX2 were detected. Furthermore, the genome-editing experiment for gene function analysis in Ulva was tried to establish. Polyethylene glycol (PEG)-mediated transfection method made it possible to efficiently deliver the preassembled CRISPR/Cas9 RNP to Ulva gametes. By this genome-editing method, gex2 deficient male mutants were obtained and male gametes released from these mutants can't fertilize with female gametes. The results suggest that GEX2 is a conserved gene that controls fertilization in the green plant lineage.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, Hokkaido University, 18K14690
  • Molecular Basis of Adaptive Evolution from Brackish to Freshwater in the Green Seaweed Ulva
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    Apr. 2014 - Mar. 2017
    市原 健介
    1) 四万十川採集個体でのRAD-seq解析
    昨年度に四万十川で採集し、SNPやマイクロサテライト部位などのゲノム中の多型情報を得るために、RAD-seq解析をおこなった。
    2) スジアオノリの配偶子および2本鞭毛型、4本鞭毛型無性胞子のRNA-seq解析
    スジアオノリの両接合型の配偶子、および2本鞭毛型無性胞子(無性配偶子)、4本鞭毛型無性胞子(無性胞子)を生殖細胞誘導によって、回収し、これらの細胞で発現している遺伝子の比較をおこなうためにRNA-seq解析をおこなった。真核生物における減数分裂コア遺伝子が保存されていることがわかり、このうち姉妹染色分体の結合に機能しているコヒーシン関連遺伝子(SYN3)が無性胞子や無性配偶子で発現量が低くなっており、前年度に観察された無性個体の生殖細胞形成時の第一減数分裂時に姉妹染色分体が乖離する現象と一致しているように思われた。
    3) スジアオノリとヒラアオノリの全ゲノム解析
    スジアオノリのゲノム解析を進め、現在までにドラフトゲノムの状態ではあるが、オスのゲノムサイズが約70 Mbpで遺伝子数は8,244個であることがわかっている。近縁種ヒラアオノリとスジアオノリのゲノムを比較したところ、ゲノム全体ではシンテニーが高度に保存されていることが確認できたが、性染色体領域ではシンテニーが失われており、この領域では遺伝子の転座等が起こりやすく、進化速度が速い領域であることが示唆された。またヒラアオノリで単離された性特異的な領域の遺伝子の多くは,スジアオノリにおいても,特定のスカッホールドにクラスター化して存在していることが明らかとなり,この性特異的な染色体領域はアオノリの性決定に保存的に機能していると考えられた。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for JSPS Fellows, The University of Tokyo, 14J08330
  • 海藻の『淡水』・『汽水』への適応に関する分子進化学的研究
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    2008 - 2010
    市原 健介
    本研究はアオサ属における海水域から汽水・淡水域への適応進化の分子機構を総合的に理解することを最終的な目標としている。実験は沖縄県で発見したアオサ属に含まれる唯一の淡水産種であるUlva limneticaを用いている。これまでの実験で本種は淡水・海水両条件で良好な生育を示すことが確認できている。
    今年度は前年度に単離した淡水誘導性遺伝子群についてRT-PCRを用い、淡水環境での発現上昇の確認と淡水移行後の継時的な発現量の推移(1、4、24時間、3日、7日後)について解析を行った。cDNAサブトラクション法によって単離した217個の異なる淡水誘導性遺伝子のうち39個の遺伝子に関してRT-PCRを用いて淡水条件下で発現が上昇していることを確認した。またこれらの遺伝子についてその発現量の推移を解析した。その結果、39個の遺伝子群には発現上昇のパターンが異なる3つのグループが存在することが明らかになった。一つ目のグループは淡水移行直後の短い期間(1~12時間後)にのみ発現が上昇し、その後海水条件と同じ程度の発現量まで減少した。2つ目のグループでは淡水移行後に見られた発現の上昇が7日目まで維持された。また、3つ目のグループでは1つ目のグループと似た発現パターンを示したが、発現量のピークはより遅い3、7日目に見られた。2つ目のグループは急激なイオン・浸透圧の変化に対するストレス応答など、1,3つ目のグループは淡水環境に藻体を順応させ、維持していくために必要な遺伝子群がそれぞれ含まれているのではないかと考えている。ここまでの部分は論文としてまとめJournal of Phycologyに受理されている。また、これらの遺伝子のうちアスコルビン酸ペルオキシダーゼ、トリオースリン酸イソメラーゼ、リボソームタンパク質などは汽水産種スジアオノリ、海産種ウスバアオノリ、アナアオサでオーソログの単離を行い、現在、それぞれの低塩濃度条件での発現量の推移をrealtime-PCRによって調査している。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for JSPS Fellows, Hokkaido University, 08J04039