2025年06月, 天野エンザイム 科学技術振興財団, 第26回酵素応用シンポジウム 研究奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
天然物生合成酵素を用いた複雑修飾ペプチドの化学－酵素合成

2025年03月, 日本薬学会, 日本薬学会奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
天然物生合成酵素の開拓と有用化合物合成への応用

2024年10月, 日本放線菌学会, 浜田賞 (研究奨励賞)　　　　　　　　　　　　　　　
放線菌由来天然物生合成酵素を用いた環状ペプチドの化学-酵素合成

2023年09月, 生体触媒化学シンポジウム, 第23回 生体触媒化学シンポジウム The company spotlight presentation award　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一

2022年09月, 日本生薬学会, 学術奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
天然物生合成におけるペプチド修飾反応に関する研究
松田研一

2021年10月, 第58回ペプチド討論会, 第58回ペプチド討論会 若手優秀発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
Enzymatic basis of guanidine bis-prenylation in argicyclamide biosynthesis
Kenichi Matsuda;Chin-Soon Phan;Nandani Balloo;Kei Fujita;Tatsufumi Okino;Toshiyuki Wakimoto

2021年10月, 第63回天然有機化合物討論会, 第63回天然有機化合物討論会 奨励賞 口頭発表の部　　　　　　　　　　　　　　　
窒素－窒素結合含有天然物のゲノムマイニング
松田研一;有馬陸;秋山智子;阿部葉;城内航;新家一男;脇本敏幸

2021年10月, 日本薬学会生薬天然物部会, 令和3年度 日本薬学会生薬天然物部会 奨励研究　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一

Arginine-N,N′-bisprenyltransferases: Switchable Catalysis in Consecutive Guanidine-N-prenylation
Kei Fujita, Yuito Yamada, Tomo Taniguchi, Daisuke Fujinami, Takahiro Mori, Kenichi Matsuda, Ikuro Abe, Toshiyuki Wakimoto
Journal of the American Chemical Society, American Chemical Society (ACS), 2025年06月12日, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Facile Synthesis of 15N-Labeled Amino Acids Using 15N-Ammonium Salt
Kuga Arima, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
Tetrahedron Letters, 157, 155490, 155490, Elsevier BV, 2025年02月, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Enzymatic peptide macrocyclization via indole-N-acylation
Hiroto Maruyama, Yuito Yamada, Yasuhiro Igarashi, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
Chemical Science, 16, 9, 3872, 3877, Royal Society of Chemistry (RSC), 2025年, ［査読有り］, ［最終著者］
研究論文（学術雑誌）, BulbE TE, identified as a unique non-ribosomal peptide macrocyclizing thioesterase that catalyzes an N-acylindole linkage formation, offers valuable insight into the pivotal role of its catalytic residue in dictating nucleophile specificity.

Doubly Homologated Tyrosine-Containing Peptides from the Cyanobacterium Microcystis aeruginosa NIES-4285 and Their Biosynthesis
Chin-Soon Phan, Zhengyi Ling, Jakia Jerin Mehjabin, Kenichi Matsuda, Nurcahyo Iman Prakoso, Taiki Umezawa, Toshiyuki Wakimoto, Tatsufumi Okino
Journal of Natural Products, 87, 11, 2629, 2639, American Chemical Society (ACS), 2024年10月30日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Synthesis and Cytotoxicity of Cyclic Octapeptide Surugamides with Varied N-Acyl Moieties
Kenichi Matsuda, Shinya Niikura, Rintaro Ichihara, Kei Fujita, Anna M. Strasser, Rokusuke Yoshikawa, Jiro Yasuda, Yoshiki Hiramatsu, Hironori Hayashi, Eiichi N. Kodama, Toshiyuki Wakimoto
Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 72, 9, 826, 830, Pharmaceutical Society of Japan, 2024年09月20日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Macrocyclizing-thioesterases in bacterial non-ribosomal peptide biosynthesis
Kenichi Matsuda
Journal of Natural Medicines, 79, 1, 1, 14, Springer Science and Business Media LLC, 2024年08月30日, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者, 最終著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

Macrocyclization of peptides reduces conformational flexibilities, potentially leading to improved drug-like properties. However, side reactions such as epimerization and oligomerization often pose synthetic challenges. Peptide-cyclizing biocatalysts in the biosynthesis of non-ribosomal peptides (NRPs) have remarkable potentials as chemoenzymatic tools to facilitate more straightforward access to complex macrocycles. This review highlights the biocatalytic potentials of NRP cyclases, especially those of cis-acting thioesterases, the most general cyclizing machinery in NRP biosynthesis. Growing insights into penicillin-binding protein-type thioesterases, a relatively new group of trans-acting thioesterases, are also summarized.

Graphical abstract

FlkO, a penicillin-binding protein-type thioesterase in cyclofaulknamycin biosynthesis
Kenichi Matsuda, Rintaro Ichihara, Toshiyuki Wakimoto
Organic & Biomolecular Chemistry, 22, 33, 6713, 6717, Royal Society of Chemistry (RSC), 2024年08月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）, In vitro studies of FlkO, a new penicillin-binding protein thioesterase, demonstrated its peptide-cyclizing activity and substrate scope.

Penicillin-binding protein-type thioesterases: An emerging family of non-ribosomal peptide cyclases with biocatalytic potentials
Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
Current Opinion in Chemical Biology, 80, 102465, 102465, Elsevier BV, 2024年06月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Chemoenzymatic tandem cyclization for the facile synthesis of bicyclic peptides
Masakazu Kobayashi, Naho Onozawa, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
Communications Chemistry, 7, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2024年03月28日, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

Bicyclic peptides exhibit improved metabolic stabilities and target specificities when compared to their linear or mono-cyclic counterparts; however, efficient and straightforward synthesis remains challenging due to their intricate architectures. Here, we present a highly selective and operationally simple one-pot chemoenzymatic tandem cyclization approach to synthesize bicyclic peptides with small to medium ring sizes. Penicillin-binding protein-type thioesterases (PBP-type TEs) efficiently cyclized azide/alkyne-containing peptides in a head-to-tail manner. Successive copper (I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition generated bicyclic peptides in one-pot, thus omitting the purification of monocyclic intermediates. This chemoenzymatic strategy enabled the facile synthesis of bicyclic peptides bearing hexa-, octa-, and undecapeptidyl head-to-tail cyclic scaffolds.

Bacterial Hydrazine Biosynthetic Pathways Featuring Cupin/Methionyl tRNA Synthetase‐like Enzymes
Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
ChemBioChem, 25, 9, Wiley, 2024年03月25日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

Nitrogen‐Nitrogen (N−N) bond‐containing functional groups in natural products and synthetic drugs play significant roles in exerting biological activities. The mechanisms of N−N bond formation in natural organic molecules have garnered increasing attention over the decades. Recent advances have illuminated various enzymatic and nonenzymatic strategies, and our understanding of natural N−N bond construction is rapidly expanding. A group of didomain proteins with zinc‐binding cupin/methionyl‐tRNA synthetase (MetRS)‐like domains, also known as hydrazine synthetases, generates amino acid‐based hydrazines, which serve as key biosynthetic precursors of diverse N−N bond‐containing functionalities such as hydrazone, diazo, triazene, pyrazole, and pyridazinone groups. In this review, we summarize the current knowledge on hydrazine synthetase mechanisms and the various pathways employing this unique bond‐forming machinery.

Phylogeny‐guided Characterization of Bacterial Hydrazine Biosynthesis Mediated by Cupin/methionyl tRNA Synthetase‐like Enzymes
Kenichi Matsuda, Yuto Nakahara, Atina Rizkiya Choirunnisa, Kuga Arima, Toshiyuki Wakimoto
ChemBioChem, 25, 7, Wiley, 2024年03月12日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

Cupin/methionyl‐tRNA synthetase (MetRS)‐like didomain enzymes catalyze nitrogen‐nitrogen (N−N) bond formation between Nω‐hydroxylamines and amino acids to generate hydrazines, key biosynthetic intermediates of various natural products containing N−N bonds. While the combination of these two building blocks leads to the creation of diverse hydrazine products, the full extent of their structural diversity remains largely unknown. To explore this, we herein conducted phylogeny‐guided genome‐mining of related hydrazine biosynthetic pathways consisting of two enzymes: flavin‐dependent Nω‐hydroxylating monooxygenases (NMOs) that produce Nω‐hydroxylamine precursors and cupin/MetRS‐like enzymes that couple the Nω‐hydroxylamines with amino acids via N−N bonds. A phylogenetic analysis identified the largely unexplored sequence spaces of these enzyme families. The biochemical characterization of NMOs demonstrated their capabilities to produce various Nω‐hydroxylamines, including those previously not known as precursors of N−N bonds. Furthermore, the characterization of cupin/MetRS‐like enzymes identified five new hydrazine products with novel combinations of building blocks, including one containing non‐amino acid building blocks: 1,3‐diaminopropane and putrescine. This study substantially expanded the variety of N−N bond forming pathways mediated by cupin/MetRS‐like enzymes.

Actinobacterial chalkophores: the biosynthesis of hazimycins
Kenichi Matsuda, Hiroto Maruyama, Kumiko Imachi, Haruo Ikeda, Toshiyuki Wakimoto
The Journal of Antibiotics, 77, 4, 228, 237, Springer Science and Business Media LLC, 2024年02月20日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Carrier Protein Mediated Formation of the Dihydropyridazinone Ring in Actinopyridazinone Biosynthesis
Kuga Arima, Satoko Akiyama, Kazuo Shin‐ya, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
Angewandte Chemie International Edition, 62, 29, Wiley, 2023年06月06日, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

Heterocycles with nitrogen‐nitrogen (N−N) bonds are privileged building blocks of synthetic drugs. They are also found in natural products, although the biosynthetic logic behind them is poorly understood. Actinopyridazinones produced by Streptomyces sp. MSD090630SC‐05 possess unique dihydropyridazinone rings that have been studied as core nuclei in several approved synthetic therapeutics. Herein, we performed gene knockouts and in vitro biochemical experiments to elucidate the major steps in actinopyridazinone biosynthesis, including the unprecedented carrier protein mediated machinery for dihydropyridazinone formation.

Streamlined Chemoenzymatic Synthesis of Cyclic Peptides by Non-ribosomal Peptide Cyclases
Masakazu Kobayashi, Kei Fujita, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
Journal of the American Chemical Society, 145, 6, 3270, 3275, American Chemical Society (ACS), 2023年01月13日, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Chemo-Enzymatic Synthesis of Non-ribosomal Macrolactams by a Penicillin-Binding Protein-Type Thioesterase.
Masakazu Kobayashi, Kei Fujita, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2670, 127, 144, 2023年, ［査読有り］, ［招待有り］, ［責任著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Penicillin-binding protein-type thioesterases (PBP-type TEs) are an emerging family of non-ribosomal peptide cyclases. PBP-type TEs exhibit distinct substrate scopes from the well-exploited ribosomal peptide cyclases and traditional non-ribosomal peptide cyclases. Their unique properties, as well as their stand-alone nature, highlight PBP-type TEs as valuable candidates for development as biocatalysts for peptide macrocyclization. Here in this chapter, we describe the scheme for the chemoenzymatic synthesis of non-ribosomal macrolactam by SurE, a representative member of PBP-type TEs.

Characterization of the surugamide biosynthetic gene cluster of TUA-NKU25, aStreptomyces diastaticusstrain isolated from Kusaya, and its effects on salt-dependent growth
Aoi Takeuchi, Asahi Hirata, Aiko Teshima, Miu Ueki, Takumi Satoh, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto, Kenji Arakawa, Morio Ishikawa, Toshihiro Suzuki
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 87, 3, 320, 329, Oxford University Press (OUP), 2022年12月10日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, ABSTRACT

Kusaya, a traditional Japanese fermented fish product, is known for its high preservability, as it contains natural antibiotics derived from microorganisms, and therefore molds and yeasts do not colonize it easily. In this study, the Streptomyces diastaticus strain TUA-NKU25 was isolated from Kusaya, and its growth as well as the production of antibiotics were investigated. Strain TUA-NKU25 showed advantageous growth characteristics in the presence, but not in the absence, of sodium chloride (NaCl). Antimicrobial assay, high-performance liquid chromatography, and electrospray ionization-mass spectrometry analysis showed that this strain produced surugamide A and uncharacterized antimicrobial compound(s) during growth in the presence of NaCl, suggesting that the biosynthesis of these compounds was upregulated by NaCl. Draft genomic analysis revealed that strain TUA-NKU25 possesses a surugamide biosynthetic gene cluster (sur BGC), although it is incomplete, lacking surB/surC. Phylogenetic analysis of strain TUA-NKU25 and surugamide-producing Streptomyces showed that sur BGC formed a clade distinct from other known groups.

Molecular Basis for Enzymatic Aziridine Formation via Sulfate Elimination
Sumire Kurosawa, Fumihito Hasebe, Hironori Okamura, Ayako Yoshida, Kenichi Matsuda, Yusuke Sone, Takeo Tomita, Tetsuro Shinada, Hirosato Takikawa, Tomohisa Kuzuyama, Saori Kosono, Makoto Nishiyama
Journal of the American Chemical Society, 144, 35, 16164, 16170, American Chemical Society (ACS), 2022年08月23日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Natural products containing an aziridine ring, such as mitomycin C and azinomycin B, exhibit antitumor activities by alkylating DNA via their aziridine rings; however, the biosynthetic mechanisms underlying the formation of these rings have not yet been elucidated. We herein investigated the biosynthesis of vazabitide A, the structure of which is similar to that of azinomycin B, and demonstrated that Vzb10/11, with no similarities to known enzymes, catalyzed the formation of the aziridine ring via sulfate elimination. To elucidate the detailed reaction mechanism, crystallization of Vzb10/11 and the homologous enzyme, AziU3/U2, in the biosynthesis of azinomycin B was attempted, and the structure of AziU3/U2, which had a new protein fold overall, was successfully determined. The structural analysis revealed that these enzymes adjusted the dihedral angle between the amino group and the adjacent sulfate group of the substrate to almost 180° and enhanced the nucleophilicity of the C6-amino group temporarily, facilitating the SN2-like reaction to form the aziridine ring. The present study reports for the first time the molecular basis for aziridine ring formation.

New azodyrecins identified by a genome mining-directed reactivity-based screening
Atina Rizkiya Choirunnisa, Kuga Arima, Yo Abe, Noritaka Kagaya, Kei Kudo, Hikaru Suenaga, Junko Hashimoto, Manabu Fujie, Noriyuki Satoh, Kazuo Shin-ya, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
Beilstein Journal of Organic Chemistry, 18, 1017, 1025, Beilstein Institut, 2022年08月10日, ［査読有り］, ［責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Only a few azoxy natural products have been identified despite their intriguing biological activities. Azodyrecins D–G, four new analogs of aliphatic azoxides, were identified from two Streptomyces species by a reactivity-based screening that targets azoxy bonds. A biological activity evaluation demonstrated that the double bond in the alkyl side chain is important for the cytotoxicity of azodyrecins. An in vitro assay elucidated the tailoring step of azodyrecin biosynthesis, which is mediated by the S-adenosylmethionine (SAM)-dependent methyltransferase Ady1. This study paves the way for the targeted isolation of aliphatic azoxy natural products through a genome-mining approach and further investigations of their biosynthetic mechanisms.

A Natural Dihydropyridazinone Scaffold Generated from a Unique Substrate for a Hydrazine-Forming Enzyme
Kenichi Matsuda, Kuga Arima, Satoko Akiyama, Yuito Yamada, Yo Abe, Hikaru Suenaga, Junko Hashimoto, Kazuo Shin-ya, Makoto Nishiyama, Toshiyuki Wakimoto
Journal of the American Chemical Society, 144, 28, 12954, 12960, American Chemical Society (ACS), 2022年06月30日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Nitrogen-nitrogen bond-containing functional groups are rare, but they are found in a considerably wide class of natural products. Recent clarifications of the biosynthetic routes for such functional groups shed light onto overlooked biosynthetic genes distributed across the bacterial kingdom, highlighting the presence of yet-to-be identified natural products with peculiar functional groups. Here, the genome-mining approach targeting a unique hydrazine-forming gene led to the discovery of actinopyridazinones A (1) and B (2), the first natural products with dihydropyridazinone rings. The structure of actinopyridazinone A was unambiguously established by total synthesis. Biosynthetic studies unveiled the structural diversity of natural hydrazines derived from this family of N-N bond-forming enzymes.

Argicyclamides A–C Unveil Enzymatic Basis for Guanidine Bis-prenylation
Chin-Soon Phan, Kenichi Matsuda, Nandani Balloo, Kei Fujita, Toshiyuki Wakimoto, Tatsufumi Okino
Journal of the American Chemical Society, 143, 27, 10083, 10087, American Chemical Society (ACS), 2021年06月28日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

PenA, a penicillin-binding protein-type thioesterase specialized for small peptide cyclization.
Kenichi Matsuda, Kei Fujita, Toshiyuki Wakimoto
Journal of industrial microbiology & biotechnology, 48, 3-4, 2021年03月13日, ［査読有り］, ［筆頭著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Penicillin binding protein-type thioesterases (PBP-type TEs) are a recently identified group of peptide cyclases that catalyze head-to-tail macrolactamization of non-ribosomal peptides. PenA, a new member of this group, is involved in the biosyntheses of cyclic pentapeptides. In this study, we demonstrated the enzymatic activity of PenA in vitro, and analyzed its substrate scope with a series of synthetic substrates. A comparison of the reaction profiles between PenA and SurE, a representative PBP-type TE, showed that PenA is more specialized for small peptide cyclization. A computational model provided a possible structural rationale for the altered specificity for substrate chain lengths.

Insights into phosphatase-activated chemical defense in a marine sponge holobiont
Takahiro Jomori, Kenichi Matsuda, Yoko Egami, Ikuro Abe, Akira Takai, Toshiyuki Wakimoto
RSC Chemical Biology, 2, 6, 1600, 1607, Royal Society of Chemistry (RSC), 2021年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, The phosphatase that activates calyculin biogenesis in the sponge Discodermia calyx turned out to originate from the bacterial symbiont Entotheonella.

Recent advance in the biosynthesis of nitrogen–nitrogen bond–containing natural products
Yohei Katsuyama, Kenichi Matsuda
Current Opinion in Chemical Biology, 59, 62, 68, Elsevier {BV}, 2020年12月, ［査読有り］, ［招待有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Total Synthesis and Structural Revision of Kasumigamide, and Identification of a New Analogue
Takefumi Kuranaga, Kenichi Matsuda, Masachika Takaoka, Chisato Tachikawa, Ayae Sano, Kosei Itoh, Ayumu Enomoto, Kei Fujita, Ikuro Abe, Toshiyuki Wakimoto
ChemBioChem, Wiley, 2020年07月21日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Guanidyl modification of the 1-azabicyclo[3.1.0]hexane ring in ficellomycin essential for its biological activity.
Sumire Kurosawa, Kenichi Matsuda, Fumihito Hasebe, Taro Shiraishi, Kazuo Shin-Ya, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
Organic & biomolecular chemistry, 18, 27, 5137, 5144, 2020年07月15日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, The 1-azabicyclo[3.1.0]hexane ring is a key moiety in natural products for biological activities against bacteria, fungi, and tumor through DNA alkylation. Ficellomycin is a dipeptide that consists of l-valine and a non-proteinogenic amino acid with the 1-azabicyclo[3.1.0]hexane ring structure. Although the biosynthetic gene cluster of ficellomycin has been identified, the biosynthetic pathway currently remains unclear. We herein report the final stage of ficellomycin biosynthesis involving ring modifications and successive dipeptide formation. After the ring is formed, the hydroxy group of the ring is converted into the guanidyl unit by three enzymes, which include an aminotransferase with a novel inter ω-ω amino-transferring activity. In the last step, the resulting 1-azabicyclo[3.1.0]hexane ring-containing amino acid is connected with l-valine by an amino acid ligase to yield ficellomycin. The present study revealed a new machinery that expands the structural and biological diversities of natural products.

Heterochiral coupling in non-ribosomal peptide macrolactamization
Kenichi Matsuda, Rui Zhai, Takahiro Mori, Masakazu Kobayashi, Ayae Sano, Ikuro Abe, Toshiyuki Wakimoto
Nature Catalysis, 3, 6, 507, 515, Springer Science and Business Media LLC, 2020年05月04日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

A suicide enzyme catalyzes multiple reactions for biotin biosynthesis in cyanobacteria.
Kei Sakaki, Keita Ohishi, Tetsu Shimizu, Ikki Kobayashi, Naoki Mori, Kenichi Matsuda, Takeo Tomita, Hidenori Watanabe, Kan Tanaka, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
Nature chemical biology, 16, 4, 415, 422, 2020年02月10日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, In biotin biosynthesis, the conversion of pimeloyl intermediates to biotin is catalyzed by a universal set of four enzymes: BioF, BioA, BioD and BioB. We found that the gene homologous to bioA, the product of which is involved in the conversion of 8-amino-7-oxononanoate (AON) to 7,8-diaminononanoate (DAN), is missing in the genome of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. We provide structural and biochemical evidence showing that a novel dehydrogenase, BioU, is involved in biotin biosynthesis and functionally replaces BioA. This enzyme catalyzes three reactions: formation of covalent linkage with AON to yield a BioU-DAN conjugate at the ε-amino group of Lys124 of BioU using NAD(P)H, carboxylation of the conjugate to form BioU-DAN-carbamic acid, and release of DAN-carbamic acid using NAD(P)+. In this biosynthetic pathway, BioU is a suicide enzyme that loses the Lys124 amino group after a single round of reaction.

A New Cyclase Family Catalyzing Head-to-Tail Macrolactamization of Non-ribosomal Peptides
Kenichi Matsuda, Takefumi Kuranaga, Toshiyuki Wakimoto
Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan, 77, 11, 1106, 1115, 2019年11月01日, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Immunosuppressive effect of a non-proteinogenic amino acid from Streptomyces through inhibiting allogeneic T cell proliferation
Takuya Yashiro, Fumiya Sakata, Takahiro Sekimoto, Tomohiro Shirai, Fumihito Hasebe, Kenichi Matsuda, Sumire Kurosawa, Shodai Suzuki, Kazuki Nagata, Kazumi Kasakura, Makoto Nishiyama, Chiharu Nishiyama
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 83, 6, 1111, 1116, Informa UK Limited, 2019年06月03日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, ABSTRACT

The immunosuppressive activity of myriocin (ISP-1), a lead compound of fingolimod (FTY720), is derived from its 2-amino-1,3-propandiol structure. A non-proteinogenic amino acid, (2S,6R)-diamino-(5R,7)-dihydroxy-heptanoic acid (DADH), that contains this structure, was recently identified as a biosynthetic intermediate of a dipeptide secondary metabolite, vazabitide A, in Streptmyces sp. SANK 60404; however its effect on adaptive immunity has not yet been examined. In this study, we examined whether DADH suppresses mixed lymphocyte reaction using mouse bone marrow-derived dendritic cells (BMDCs) and allogeneic splenic T cells. Although T cell proliferation induced by cross-linking CD3 and CD28 were not suppressed by DADH unlike ISP-1, the pre-incubation of BMDCs with DADH but not ISP-1 significantly decreased allogeneic CD8+ T cell expansion. Based on these results, we concluded that DADH suppresses DC-mediated T cell activation by targeting DCs.

Scrobiculosides A and B from the deep-sea sponge Pachastrella scrobiculosa
Takahiro Jomori, Shuji Shiroyama, Yuji Ise, Hisanori Kohtsuka, Kenichi Matsuda, Takefumi Kuranaga, Toshiyuki Wakimoto
Journal of Natural Medicines, 73, 4, 814, 819, Springer Science and Business Media LLC, 2019年05月03日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

The Revised Structure of the Cyclic Octapeptide Surugamide A
Kenichi Matsuda, Takefumi Kuranaga, Ayae Sano, Akihiro Ninomiya, Kentaro Takada, Toshiyuki Wakimoto
Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 67, 5, 476, 480, Pharmaceutical Society of Japan, 2019年05月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

SurE is a trans-acting thioesterase cyclizing two distinct non-ribosomal peptides
Kenichi Matsuda, Masakazu Kobayashi, Takefumi Kuranaga, Kentaro Takada, Haruo Ikeda, Shigeki Matsunaga, Toshiyuki Wakimoto
Organic & Biomolecular Chemistry, 17, 5, 1058, 1061, Royal Society of Chemistry (RSC), 2019年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）,

A new stand-alone thioesterase, SurE, is capable of offloading two different NRPS assembly lines to generate two structurally unrelated cyclopeptides.

Discovery of Unprecedented Hydrazine-Forming Machinery in Bacteria
Kenichi Matsuda, Takeo Tomita, Kazuo Shin-ya, Toshiyuki Wakimoto, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
Journal of the American Chemical Society, 140, 29, 9083, 9086, American Chemical Society (ACS), 2018年07月12日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Total Synthesis of the Nonribosomal Peptide Surugamide B and Identification of a New Offloading Cyclase Family
Takefumi Kuranaga, Kenichi Matsuda, Ayae Sano, Masakazu Kobayashi, Akihiro Ninomiya, Kentaro Takada, Shigeki Matsunaga, Toshiyuki Wakimoto
Angewandte Chemie International Edition, 57, 30, 9447, 9451, Wiley, 2018年06月25日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

The cathepsin B inhibitor surugamide B (2), along with structurally related derivatives (A and C–E), has previously been isolated from the marine actinomycete Streptomyces sp. JAMM992. The biosynthetic genes are unexpectedly part of a cluster of four non‐ribosomal peptide synthetase (NRPS) genes, two of which are responsible for the biosynthesis of the additional linear decapeptide surugamide F. However, the thioesterase domain required for the later stage of the biosynthesis of the cyclic peptides surugamides A–E is not present in any module architecture of the surugamide NRPSs. Herein, we report the first total synthesis of surugamide B (2) through the macrocyclization at the biomimetic position, which not only alleviated the Cα epimerization in the macrolactamization process, but also efficiently provided 2 in 34 % yield for 18 steps. Furthermore, both the chemical and enzymatic studies with the biosynthetic precursor mimics revealed that the stand‐alone enzyme SurE, which belongs to the penicillin‐binding protein family, is responsible for macrocyclization of the tethered octapeptidyl intermediate.

Genome Mining of Amino Group Carrier Protein-Mediated Machinery: Discovery and Biosynthetic Characterization of a Natural Product with Unique Hydrazone Unit
Kenichi Matsuda, Fumihito Hasebe, Yuh Shiwa, Yu Kanesaki, Takeo Tomita, Hirofumi Yoshikawa, Kazuo Shin-ya, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
ACS CHEMICAL BIOLOGY, 12, 1, 124, 131, 2017年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Amino-group carrier-protein-mediated secondary metabolite biosynthesis in Streptomyces
Fumihito Hasebe, Kenichi Matsuda, Taro Shiraishi, Yushi Futamura, Takeshi Nakano, Takeo Tomita, Ken Ishigami, Hikari Taka, Reiko Mineki, Tsutomu Fujimura, Hiroyuki Osada, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
NATURE CHEMICAL BIOLOGY, 12, 11, 967, +, 2016年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of cyclolavandulyl diphosphate synthase, a new member of the cis-isoprenyl diphosphate synthase superfamily
Takeo Tomita, Taro Ozaki, Kenichi Matsuda, Makoto Nishiyama, Tomohisa Kuzuyama
Acta Crystallographica Section F:Structural Biology Communications, 70, 1410, 1413, International Union of Crystallography, 2014年10月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

環状ペプチドの効率的な化学－酵素合成法　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一, 脇本敏幸, Bioscience & Industry, 81, 6, 505, 508, 2023年11月

ペニシリン結合タンパク質型チオエステラーゼを用いた環状ペプチドの効率的な化学– 酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一, 脇本敏幸, Peptide Newsletter Japan, 129, 4, 7, 2023年07月

細菌のもつ多様なヒドラジン生合成経路の開拓　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一, 化学と工業, 76, 1, 017, 017, 2023年01月, ［招待有り］

ペプチド環化反応を触媒する新しい酵素ファミリー「PBP-type TE」の発見と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一, 脇本敏幸, アグリバイオ, 6, 8, 734, 739, 2022年07月, ［招待有り］, ［筆頭著者］

(研究教育の座右の銘)・趣味・(抱負)
松田研一, ファルマシア, 58, 5, 465, 2022年05月, ［招待有り］
その他

新規ペプチド環化酵素PBP-type TEの発見と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一, 脇本敏幸, ファインケミカル, 2021年04月, ［筆頭著者］

A Tale of Penicillin-Binding Protein Specialized for Peptide Cyclization
Kenichi Matsuda, Nature Research Chemistry Community - Behind the Paper, 2020年05月, ［筆頭著者］
英語

アミノ基キャリアタンパク質を介して生合成される新規天然物の探索と特異なN–N結合形成機構の発見　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一, 西山真, 生化学, 92, 1, 130, 135, 2020年02月05日
記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

バクテリアが有する新たな非リボソームペプチド環化酵素
松田研一, 脇本敏幸, バイオサイエンスとインダストリー, 77, 4, 306‐307, 2019年07月10日
日本語

ペニシリン結合タンパク質によるペプチド環化 非リボソーム依存性ペプチド生合成における新規環化酵素の発見
松田研一, 倉永健史, 脇本敏幸, ファルマシア(Web), 55, 7, 650‐654(J‐STAGE), 2019年
日本語

放線菌におけるアミノ基キャリアタンパク質を介して生合成される新規天然化合物の探索・発見とその特異なN-N結合の形成機構に関する研究
松田研一, 富田武郎, 志波優, 兼崎友, 吉川博文, 新家一男, 脇本敏幸, 葛山智久, 西山真, 天然有機化合物討論会講演要旨集(Web), 59th, 2017年

Screening of secondary metabolites biosynthesized with novel amino acid carrier protein system
Kenichi Matsuda, Fumihito Hasebe, Takeo Tomita, Yu Shiwa, Hirofumi Yoshikawa, Kazuo Shin-ya, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama, FASEB JOURNAL, 28, 1, 2014年04月
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Bacterial Hydrazine Biosynthetic Pathways Featuring Cupin/Methionyl tRNA Synthetase-like Enzymes　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
AmineBioCat2025, 2025年04月01日
［招待講演］

天然物生合成酵素の開拓と有用化合物合成への応用　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
日本薬学会第145年会, 2025年03月29日
［招待講演］

窒素−窒素結合形成を触媒する金属酵素を用いたα-ヒドラジノ酸の合成　　　　　　　　　　　　　　　
有馬陸、松田研一、脇本敏幸
日本薬学会第145年会, 2025年03月27日

系統解析に基づくヒドラジンの構造多様性の開拓　　　　　　　　　　　　　　　
中原悠斗、有馬陸、Atina Rizkiya Choirunnisa、松田研一、脇本敏幸
日本農芸化学会2025年度大会, 2025年03月07日

非リボソームヘキサペプチド環化酵素WolJ/FlkOの比較機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
市原 凜太郎,松田 研一,脇本 敏幸
日本農芸化学会2025年度大会, 2025年03月07日

非リボソームペプチド生合成におけるインドールN-アシル化を介した環化反応　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大,山田惟人,森内良太,小谷 真也,五十嵐 康弘,松田研一,脇本敏幸
日本農芸化学会2025年度大会, 2025年03月07日

NRPS-PKSハイブリッド型環状ペプチドのα-ケトアミド構造生合成研究　　　　　　　　　　　　　　　
山田 惟人, 王匯濱, 森 貴裕, 松田 研一, 阿部 郁朗, 脇本 敏幸
日本農芸化学会2025年度大会, 2025年03月06日

新規Arg選択的ビスプレニル化酵素の同定と構造機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田慧, 山田惟人, 森貴裕, 松田研一, 阿部郁朗, 脇本敏幸
日本農芸化学会2025年度大会, 2025年03月06日

2-6 - DIOL AS A NEW PANTETHEINE SURROGATE FOR CHEMOENZYMATIC SYNTHESIS OF CYCLIC PEPTIDES VIA NON-RIBOSOMAL PEPTIDE CYCLASES　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
the 5th International Conference on Natural Products Discovery and Development in the Genomic Era, 2025年01月05日
［招待講演］

Bacterial Hydrazine Biosynthetic Pathways Featured by Cupin/methionyl-tRNA synthetase-like Enzymes　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
2024 The 2nd Taiwan-Japan Bilateral Symposium on Natural Products Biosynthesis, 2024年11月15日
［招待講演］

系統解析に基づくヒドラジン生合成経路の多様性の開拓　　　　　　　　　　　　　　　
中原 悠斗, 有馬 陸, Choirunnisa Atina, 松田 研一, 脇本 敏幸
第10回食品薬学シンポジウム, 2024年10月12日

ヘキサペプチドに特化した非リボソームペプチド環化酵素FlkO/WolJの比較機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
市原凜太郎, 松田研一, 脇本敏幸
第10回食品薬学シンポジウム, 2024年10月12日

インドールN-アシル化による環状ペプチドの生合成　　　　　　　　　　　　　　　
丸山広大、山田惟人、森内良太、小谷真也、五十嵐康弘、松田研一、脇本敏幸
第10回食品薬学シンポジウム, 2024年10月12日

新規アルギニンビスプレニル化酵素の構造と反応機構解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田慧, 山田惟人, 森貴裕, 松田研一, 阿部郁朗, 脇本敏幸
第10回食品薬学シンポジウム, 2024年10月12日

Cyclofaulknamycin生合成においてペプチド環化反応を触媒する新規PBP型チオエステラーゼFlkOの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
市原凜太郎, 松田研一, 脇本敏幸
第70回日本生薬学会, 2024年09月15日

Bulbiferamide生合成におけるインドールN-アシル化を伴うペプチド環化反応　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大,山田惟人,森内良太,小谷 真也,五十嵐 康弘,松田研一,脇本敏幸
第70回日本生薬学会, 2024年09月15日

天然物生合成酵素を活用した環状中分子の化学−酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
第6回BINDS合成勉強会 @名古屋大学創薬科学研究科, 2024年09月14日

系統解析に基づくヒドラジン生合成経路の多様性の開拓　　　　　　　　　　　　　　　
中原 悠斗, 有馬 陸, Choirunnisa Atina, 松田 研一, 脇本 敏幸
2024年度（第38回）日本放線菌学会大会 東京, 2024年09月10日

放線菌由来天然物生合成酵素を用いた環状ペプチドの化学−酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
2024年度（第38回）日本放線菌学会大会 東京, 2024年09月10日
［招待講演］

インドールN-アシル化による環状ペプチドの生合成　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大,山田惟人,森内良太,小谷 真也,五十嵐 康弘,松田研一,脇本敏幸
第66回天然有機化合物討論会, 2024年09月09日

NRPS-PKS ハイブリッド型天然物生合成におけるα-ケトアミド形成機構　　　　　　　　　　　　　　　
山田 惟人, Huibin Wang, 森 貴裕, 松田 研一, 阿部 郁朗, 脇本 敏幸
学術変革領域研究（A)予知生合成科学2024年若手合宿勉強会, 2024年08月24日

酵素を用いたグリシンのN-アミノ化反応　　　　　　　　　　　　　　　
有馬陸、松田研一、脇本敏幸
学術変革領域研究（A)予知生合成科学2024年若手合宿勉強会, 2024年08月24日

インドールN-アシル化を介したペプチド環化機構　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大、山田 惟人、森内 良太、小谷 真也、五十嵐 康弘、松田 研一、脇本敏幸
学術変革領域研究（A)予知生合成科学2024年若手合宿勉強会, 2024年08月24日

天然物生合成酵素の開拓と触媒利用　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
第19回薬学研究院研究発表会, 2024年08月09日

ヒドラジン合成酵素を介するN－N 結合含有天然物生合成経路の開拓　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
学術変革領域研究（A)予知生合成第4回公開シンポジウム, 2024年07月20日

NRPS-PKS ハイブリッド型天然物の生合成におけるα-ケトアミド形成機構に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
山田惟人, 松田研一, 脇本敏幸
万有札幌, 2024年07月13日

A New Family of Non-ribosomal Peptide Cyclases Facilitate Streamlined Chemoenzymatic Synthesis of Cyclic Peptides　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Masakazu Kobayashi, Naho Onozawa, Kei Fujita, Toshiyuki Wakimoto
2024 Biocatalysis Conference GRC, 2024年07月07日

非リボソームペプチド環化酵素FlkOの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
市原 凜太郎、松田 研一、脇本 敏幸
第48回日本生薬学会北海道支部例会, 2024年07月06日

Exploration and biocatalytic application of enzymes in specialized metabolism in bacteria　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
Gangneung, KIST, 2024年07月04日
［招待講演］

A New Family of Peptide Cyclases Enabled Streamlined Chemoenzymatic Synthesis of Cyclic Peptides　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
KSABC International symposium 2024, 2024年07月02日
［招待講演］

天然物生合成酵素を活用した環状中分子の化学－酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一、小林雅和、藤田慧、小野澤菜帆、脇本敏幸
創薬懇話会2024 in 札幌, 2024年06月20日

Identification of A New Family of Peptide Cyclases Facilitating Streamlined Chemoenzymatic Synthesis of Cyclic Peptides　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
2024 US-Japan Seminar on the biosynthesis of Natural Products, 2024年05月22日
［招待講演］

特異な複素環形成を含むactinopyridazinone生合成経路の解明　　　　　　　　　　　　　　　
有馬陸、秋山智子、松田研一、脇本敏幸
第35回万有仙台シンポジウム, 2024年05月18日

海綿動物由来α-ケトアミド含有環状ペプチドの生合成研究　　　　　　　　　　　　　　　
山田惟人, 松田研一, 脇本敏幸
第35回海洋生物活性談話会, 2024年05月18日

天然物生合成におけるN−N結合形成酵素の機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
有馬 陸、中原 悠斗、秋山 智子、Atina Rizkiya Choirunnisa、松田 研一、脇本 敏幸
第35回万有仙台ミニシンポジウム, 2024年05月17日

Exploration and biocatalytic application of enzymes in specialized metabolism　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
日本薬学会第144年会（横浜） [IS01] 次世代薬学アジアシンポジウム ケミカルバイオロジー1, 2024年03月30日
［招待講演］

[S19-3] 天然物生合成酵素を活用した環状中分子の化学－酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
日本薬学会第144年会（横浜） [S19] 中分子創薬研究のフロンティア －中分子創薬に資する次世代分子技術－, 2024年03月30日
［招待講演］

シアノバクチン生合成におけるグアニジンビスプレニル化酵素の網羅的探索と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田慧、山田惟人、松田研一、脇本敏幸
日本薬学会第144年会（横浜）, 2024年03月30日

ヒドラジン生合成に関わるN-水酸化酵素の系統解析と新規ヒドラジン化合物の同定　　　　　　　　　　　　　　　
中原 悠斗, Choirunnisa Atina, 有馬 陸, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第144年会（横浜）, 2024年03月30日

インドールN-アシル化によるペプチド環化機構　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大, 松田 研一, 小谷 真也, 五十嵐 康弘, 脇本敏幸
日本薬学会第144年会（横浜）, 2024年03月30日

二環性ペプチドの化学-酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
小野澤菜帆、小林 雅和、松田 研一、脇本 敏幸
日本薬学会第144年会（横浜）, 2024年03月30日

[30-411-am04] 非リボソームペプチド環化酵素を用いたラリアット型環状ペプチドの化学－酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
小林 雅和、松田 研一、脇本 敏幸
日本薬学会第144年会（横浜）, 2024年03月30日

非リボソームペプチオ環化酵素を用いたhead-to-side chain型環状ペプチドの化学－酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
小林 雅和、松田 研一、脇本 敏幸
日本農芸化学会2024年度大会, 2024年03月27日

A New Family of Peptide Cyclases Enabled Streamlined Chemoenzymatic Synthesis of Cyclic Peptides　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
2023 The 1st Taiwan-Japan Bilateral Symposium on Natural Products Biosynthesis, 2023年12月25日
［招待講演］

有用な天然物生合成酵素の探索とその触媒利用　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
9th BROGHT Symposium, 2023年10月26日
［招待講演］

Actinopyridazinone 生合成における複素環形成機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
有馬陸、秋山智子、松田研一、脇本敏幸
第24回天然薬物の開発と応用シンポジウム, 2023年10月15日

二環性ペプチドの化学-酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
小野澤菜帆、小林 雅和、松田 研一、脇本 敏幸
第24回天然薬物の開発と応用シンポジウム, 2023年10月14日

抗結核菌活性環状ヘキサペプチド wollamide 生合成における環化酵素 WolJの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
市原 凜太郎、小林 雅和、藤田 慧、松田 研一、脇本 敏幸
第24回天然薬物の開発と応用シンポジウム, 2023年10月14日

NRPS-PKSハイブリッド型天然物の生合成におけるα-ケトアミド形成機構に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
山田惟人, 福場淳生, 松田研一, 脇本敏幸
第24回天然薬物の開発と応用シンポジウム, 2023年10月14日

アルギニン選択的環状ペプチドビスプレニル化酵素の網羅的探索と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田慧、松田研一、脇本敏幸
第24回天然薬物の開発と応用シンポジウム, 2023年10月14日

チロシンイソシアニド化酵素HzmAの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大, 井町 久美子, 松田 研一, 脇本敏幸
第24回天然薬物の開発と応用シンポジウム, 2023年10月14日

A New Family of Peptide Cyclases Enabled Streamlined Chemoenzymatic Synthesis of Cyclic Peptide　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Masakazu Kobayashi, Kei Fujita, Toshiyuki Wakimoto
The 23rd Symposium of the Society of Biocatalysis Japan, 2023年09月29日

窒素-窒素共有結合を含むヘテロ環の生合成機構の解明とその分光学的測定法の開発　　　　　　　　　　　　　　　
有馬陸、秋山智子、福士江里、松田研一、脇本敏幸
第65回天然有機化合物討論会, 2023年09月14日

非リボソームペプチド環化酵素を利用した環状ペプチドの効率的合成法の開発　　　　　　　　　　　　　　　
小林雅和、市原凛太朗、藤田慧、松田研一、脇本敏幸
第65回天然有機化合物討論会, 2023年09月14日

NRPS-PKSハイブリッド型天然物の生合成におけるα-ketoamide形成機構に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
山田惟人, 福場淳生, 松田研一, 脇本敏幸
日本生薬学会第69年会, 2023年09月10日

非リボソームペプチド環化酵素 WolJ を用いた抗結核菌活性環状ペプチドの構造展開　　　　　　　　　　　　　　　
市原 凜太郎、小林 雅和、藤田 慧、松田 研一、脇本 敏幸
日本生薬学会第69年会, 2023年09月10日

二環性ペプチドの化学-酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
小野澤菜帆、小林 雅和、松田 研一、脇本 敏幸
日本生薬学会第69年会, 2023年09月10日

A New Family of Peptide Cyclases Enabled Streamlined Chemoenzymatic Synthesis of Cyclic Peptides　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Masakazu Kobayashi, Kei Fujita, Toshiyuki Wakimoto
3rd Japan-Switzerland-Germany Workshop on Biocatalysis and Bioprocess Development, 2023年09月10日

チロシンイソシアニド化酵素HzmAの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大, 井町 久美子, 松田 研一, 脇本敏幸
第37回放線菌学会大会, 2023年09月07日

Actinopyridazinone生合成における特異な複素環形成機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
有馬陸、秋山智子、松田研一、脇本敏幸
予知生合成科学2023年若手合宿勉強会, 2023年08月26日

NRPS-PKSハイブリッド型天然物生合成におけるフラビン依存性酸化酵素によるα-ケトアミド形成　　　　　　　　　　　　　　　
山田惟人, 福場淳生, 松田研一, 脇本敏幸
予知生合成科学2023年若手合宿勉強会, 2023年08月26日

ハジマイシン生合成におけるイソシアニド合成酵素HzmAの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大, 井町 久美子, 松田 研一, 脇本敏幸
予知生合成科学2023年若手合宿勉強会, 2023年08月26日

アルギニンビスプレニル化酵素の探索と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田慧、松田研一、脇本敏幸
第55回若手ペプチド夏の勉強会, 2023年08月09日

非リボソームペプチド環化酵素WolJを用いた抗結核菌活性環状ペプチドWollamideの構造展開　　　　　　　　　　　　　　　
市原 凜太郎、小林 雅和、藤田 慧、松田 研一、脇本 敏幸
第55回若手ペプチド夏の勉強会, 2023年08月09日

Actinopyridazinone生合成における特異な複素環形成機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
有馬陸、秋山智子、松田研一、脇本敏幸
第35回万有札幌シンポジウム, 2023年07月01日

Streamlined Chemoenzymatic Synthesis of Cyclic Peptides by Non-ribosomal Peptide Cyclases　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Masakazu Kobayashi, Kei Fujita, Toshiyuki Wakimoto
Biotrans2023, 2023年06月27日

アルギニンビスプレニル化酵素の探索と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田慧、松田研一、脇本敏幸
第15回化学生態学研究会, 2023年06月16日

イソシアニド生合成酵素HzmAの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大, 井町 久美子, 松田 研一, 脇本敏幸
第15回化学生態学研究会, 2023年06月16日

イソシアニド生合成酵素HzmAの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大, 井町 久美子, 松田 研一, 脇本敏幸
第47回日本生薬学会北海道支部例会, 2023年05月20日

二環性ペプチドの化学-酵素合成　　　　　　　　　　　　　　　
小野澤菜帆、小林 雅和、松田 研一、脇本 敏幸
第47回日本生薬学会北海道支部例会, 2023年05月20日

Streamlined chemoenzymatic synthesis of cyclic peptides by non-ribosomal peptide cyclases　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Masakazu Kobayashi, Kei Fujita, Toshiyuki Wakimoto
NextGenBiocat 2023, 2023年04月18日

Identification of the Gene Cluster Involved in Doubly Homologated Tyrosine Biosynthesis from Microcystis aeruginosa　　　　　　　　　　　　　　　
Zhengyi Ling, Chin-Soon Phan, Jakia Jerin Mehjabin, Kenichi Matsuda, Prakoso Nurcahyo Iman, Taiki Umezawa, Toshiyuki Wakimoto, Tatsufumi Okino
日本薬学会第143年会（札幌）, 2023年03月26日

Carrier protein-mediated heterocyclization in actinopyridazinone biosynthesis　　　　　　　　　　　　　　　
Kuga Arima, Satoko Akiyama, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
日本薬学会第143年会（札幌）, 2023年03月26日

非リボソームペプチド環化酵素WolJの基質選択性に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
市原 凜太郎, 小林 雅和, 藤田 慧, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第143年会（札幌）, 2023年03月26日

イソシアニド生合成酵素HzmAの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 広大, 井町 久美子, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第143年会（札幌）, 2023年03月26日

Actinopyridazinone生合成における特異な複素環形成機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
有馬 陸, 秋山 智子, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第143年会（札幌）, 2023年03月26日

NRPS-PKSハイブリッド型天然物の生合成におけるα-ケトアミド形成を担う新規酸化酵素に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
山田 惟人, 福場 淳生, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第143年会（札幌）, 2023年03月26日

寛容な基質選択性を有するアルギニンビスプレニル化酵素AnzFの同定　　　　　　　　　　　　　　　
藤田 慧, 松田 研一, 脇本 敏幸
, 日本薬学会第143年会（札幌）, 2023年03月26日

非リボソームペプチド環化酵素を利用した環状ペプチドの効率的な化学-酵素合成法の開発　　　　　　　　　　　　　　　
小林 雅和, 藤田 慧, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第143年会（札幌）, 2023年03月26日

伝統水産発酵食品くさやから分離した放線菌Streptomyces diastaticus TUA-NKU25株の塩依存的Surugamide A生産と生合成遺伝子の特徴　　　　　　　　　　　　　　　
鈴木 敏弘, 竹内 葵, 平田 朝陽, 手島 愛子, 植木 美羽, 松田 研一, 脇本 敏幸, 荒川 賢治, 石川 森夫
日本農芸化学会2023年度大会, 2023年03月14日

寛容な基質選択性を有するアルギニンビスプレニル化酵素AnzFの同定　　　　　　　　　　　　　　　
藤田 慧, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本農芸化学会2023年度大会, 2023年03月14日

Actinopyridazinone生合成におけるキャリアタンパク質を介したジヒドロピリダジノン環形成機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
有馬 陸, 秋山 智子, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本農芸化学会2023年度大会, 2023年03月14日

STREAMLINED CHEMOENZYMATIC SYNTHESIS OF CYCLIC PEPTIDES BY NON-RIBOSOMAL PEPTIDE CYCLASES　　　　　　　　　　　　　　　
Masakazu Kobayashi, Kei Fujita, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
International Conference on Natural Product Discovery and Development in the Genomic Era, SIMB, 2023年01月08日

IDENTIFICATION OF ANZF, ARG-BISPRENYLTRANSFERASE WITH BROAD SUBSTRATE SELECTIVITY　　　　　　　　　　　　　　　
Kei Fujita, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
International Conference on Natural Product Discovery and Development in the Genomic Era, SIMB 2023, 2023年01月08日

EXPLORING THE HYDRAZINE BIOSYNTHETIC PATHWAYS IN BACTERIAL SECONDARY METABOLISM　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Kuga Arima, Satoko Akiyama, Yo Abe, Yuito Yamada, Toshiyuki Wakimoto
International Conference on Natural Product Discovery and Development in the Genomic Era, SIMB, 2023年01月08日

Exploring amine-modifying enzymes in bacterial hydrazine synthetic pathways　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Arima Kuga, Satoko Akiyama, Toshiyuki Wakimoto
Amine Biocat 5.0, 2022年11月28日

Identification of guanidine bis-prenyltransferase with broad substrate tolerance　　　　　　　　　　　　　　　
Kei Fujita, Kenichi Matsuda, Toshiyuki Wakimoto
The 59th Japanese Peptide Symposium, 2022年10月26日

アルギニンビスプレニル化酵素の探索と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田慧, 松田研一, 脇本敏幸
第34回 万有札幌シンポジウム, 2022年10月08日

Exploring the hydrazine biosynthetic pathways in bacteria　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Kuga Arima, Satoko Akiyama, Kazuo Shin-ya, Makoto Nishiyama, Toshiyuki Wakimoto
JNU-UTokyo Joint Seminar on Natural Product Biosynthesis, 2022年09月25日
［招待講演］

細胞外⼩胞が⽣産誘導する放線菌由来新規抗菌性天然物の探索　　　　　　　　　　　　　　　
本田拓⺒, 吉村彩, 中田隆介, 松田研一, 脇本敏幸
第 36 回（2022 年度）⽇本放線菌学会⼤会, 2022年09月14日

ジヒドロピリダジノン環含有天然物 actinopyridazinone A の⽣合成経路の解明　　　　　　　　　　　　　　　
有馬 陸, 秋山 智子, 松田 研一, 脇本 敏幸
第 36 回（2022 年度）⽇本放線菌学会⼤会, 2022年09月14日

天然物生合成におけるペプチド修飾反応に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
日本生薬学会第68回年会, 2022年09月10日

ジヒドロピリダジノン環含有天然物, actinopyridazinone Aの生合成機構の解明　　　　　　　　　　　　　　　
有馬陸, 秋山智子, 松田研一, 脇本敏幸
日本生薬学会第68回年会, 2022年09月10日

環状ペプチドを基質とするグアニジンビスプレニルトランスフェラーゼの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田慧, 松田研一, 脇本敏幸
日本生薬学会第68回年会, 2022年09月10日

α-ketoamide形成を担う新規酸化酵素の同定及び機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
山田惟人, 福場淳生, 松田研一, 脇本敏幸
日本生薬学会第68回年会, 2022年09月10日

細菌が放出する細胞外小胞による二次代謝産物生産誘導に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
吉村彩, 佐伯梨緒, 中田隆介, 冨本将汰, 松田研一, 脇本敏幸
第64回天然有機化合物討論会, 2022年09月07日

Exploring the hydrazine biosynthetic pathways in bacteria　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
Sapporo Summer Seminar on Natural Product Biosynthesis, 2022年08月16日

PBP型チオエステラーゼSurEによるペプチドライゲーション反応　　　　　　　　　　　　　　　
市原凜太郎, 小林雅和, 松田研一, 脇本敏幸
日本生薬学会第46回北海道支部例会, 2022年05月21日

窒素―窒素共有結合形成酵素の機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
伊藤楓, 有馬陸, 松田研一, 脇本敏幸
日本生薬学会第46回北海道支部例会, 2022年05月21日

非リボソームペプチド環化酵素SurEの基質選択性の合理的改変　　　　　　　　　　　　　　　
小林 雅和, 松田 研一, 脇本 敏幸
2022年03月25日

NRPS-PKSハイブリッド型天然物の生合成におけるα-ketoamide形成機構に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
山田 惟人, 福場 淳生, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第142年会（名古屋）, 2022年03月25日

環状ペプチドを基質とするグアニジンプレニル化酵素AgcFの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
藤田 慧, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第142年会（名古屋）, 2022年03月25日

特異なdihydropyridazinone環を有する新規天然物actinopyridazinone Aに関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
有馬 陸, 秋山 智子, 松田 研一, 脇本 敏幸
日本薬学会第142年会（名古屋）, 2022年03月25日

ペプチド環化酵素ファミリーPBP-type TEの発見・機能解析・応用　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
日本薬学会第142年会 一般シンポジウム「[S08] タンパク質工学による創薬化学の新展開」, 2022年03月23日, シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
［招待講演］

PBP-type TE, a new family of offloading cyclase in biosynthesis of non-ribosomal macrolactam　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Rui Zhai, Takahiro Mori, Masakazu Kobayashi, Ayae Sano, Ikuro Abe, Toshiyuki Wakimoto
Pacifichem 2021, 2021年12月16日

Enzymatic basis of guanidine bis-prenylation in argicyclamide biosynthesis　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda, Chin-Soon Phan, Nandani Balloo, Kei Fujita, Okino Tatsufumi, Toshiyuki Wakimoto
第58回ペプチド討論会, 2021年10月21日, 口頭発表（一般）

非リボソームペプチド生合成における新規ペプチド環化酵素の発見と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
第23回天然薬物の開発と応用シンポジウム, 2021年10月17日, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］

ゲノム情報と比色法を利用した稀少天然物の開拓　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
日本生薬学会第67回年会 若手シンポジウム, 2021年09月20日, シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
［招待講演］

窒素－窒素結合含有天然物のゲノムマイニング　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一, 有馬陸, 秋山智子, 阿部葉, 城内航, 新家一男, 脇本敏幸
第63回天然有機化合物討論会, 2021年09月16日, 口頭発表（一般）

Argicyclamide revealed enzymatic basis for guanidine bis-prenylation　　　　　　　　　　　　　　　
Matsuda, K, Phan, C.-S, Balloo, N, Fujita, K, Okino, T, Wakimoto, T
第53回若手ペプチド夏の勉強会, 2021年08月09日, ポスター発表

A marine-derived biocatalyst for cyclic peptide production　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
The 4th international symposium on marine and fisheries research, 2021年07月28日, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］

海洋放線菌に見出した新規ペプチド環化酵素ファミリーの機能解析と応用可能性　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
第21回マリンバイオテクノロジー学会ミニシンポジウム（若手の会）, 2021年05月16日, シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
［招待講演］

新規ペプチド環化酵素の発見と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
第3回「生体適合化学の進歩」インタラクティブフォーラム, 2021年04月23日, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］

A new off-loading cyclase in non-ribosomal peptide biosynthesis　　　　　　　　　　　　　　　
Matsuda, K, Wakimoto, T
2nd German-Japanese Symposium on Natural Product Biosynthesis, 2020年04月02日, シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

trans-TE NRPS の発見と機能改変　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
若手研究者のための有機化学札幌セミナー, 2019年11月20日, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］

Penicillin-binding protein-type thioesterases; scope, limitation and its application　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
13th Australian Peptide Conference, 2019年09月09日, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］

Identification of a new family of offloading cyclase in biosynthesis of non-ribosomal peptide　　　　　　　　　　　　　　　
Kenichi Matsuda
7th Modern Solid Phase Peptide Synthesis & Its Application Symposium, 2019年09月07日, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］

非リボソームペプチドの環化反応を触媒するペニシリン結合タンパク質ファミリーの発見と機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
新学術領域生合成リデザイン特別講演会, 2019年06月13日, 口頭発表（招待・特別）
［招待講演］

ペニシリン結合タンパク質による非リボソームペプチドの環化反応　　　　　　　　　　　　　　　
松田研一
日本薬学会、第139年会, シンポジウムS43 「生体分子骨格リデザインで挑む次世代創薬研究」, 2019年03月22日, シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
［招待講演］

ペプチド環化酵素SurEの生産菌が有する新規ペプチド環化酵素FalKOの機能解析　　　　　　　　　　　　　　　
市原 凜太郎、松田 研一、脇本 敏幸
第48回日本生薬学会北海道支部例会

2022年10月 - 現在
日本化学会　　　　　　　　　　　　　　　

新規窒素代謝で実現するバイオヒドラジン生産　　　　　　　　　　　　　　　
2023創発的研究支援事業
2024年 - 2031年
JST, 研究代表者

微生物－酵素触媒複合系によるバイオヒドラジン生産
科学研究費助成事業
2024年04月 - 2027年03月
松田 研一
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 24K01659

複雑修飾中分子の固相化学酵素合成
科学研究費助成事業
2023年06月 - 2027年03月
松田 研一
日本学術振興会, 挑戦的研究(開拓), 北海道大学, 23K17410

新規ペプチド修飾酵素の機能拡張による大環状複雑骨格の創出　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
2022年06月 - 2027年03月
脇本 敏幸, 松田 研一
日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 北海道大学, 研究分担者, 22H05128

感染症治療薬の新モダリティー天然物2.0　　　　　　　　　　　　　　　
AMED-CREST
2022年 - 2027年
浅井禎吾
日本医療研究開発機構(AMED), 研究分担者

短鎖環状ペプチドの酵素・生物合成
戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 ACT-X 加速フェーズ
2023年04月 - 2024年03月
松田 研一
短鎖環状ペプチドは優れた代謝安定性・組織移行性を示します。本研究では、短鎖環状ペプチドの合成に特化した新規なペプチド環化酵素ファミリーに着目し、その機能解析に基づく論理的な酵素改良を行い、生体触媒として開発すると共に、本酵素の合成生物学的利用法を提案します。これによりこれまで効率的な合成が困難であった短鎖環状ペプチドを、精度よく安定してかつ大量に合成できる環境調和性の技術の開発を目指します。
科学技術振興機構, 北海道大学, 研究代表者

複雑修飾ペプチドのフロー生体触媒合成　　　　　　　　　　　　　　　
2022 年度 Ⅲ研究助成金
2023年04月 - 2024年03月
公益財団法人 テルモ生命科学振興財団, 研究代表者

合成終盤における酵素的構造多様化を基盤とする複雑修飾ペプチド創成プラットフォーム
科学研究費助成事業
2022年04月 - 2024年03月
松田 研一
日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 22K15302

PBP-type TEを基軸とした環状ペプチドの新規供給法の確立　　　　　　　　　　　　　　　
次世代育成支援研究助成
2020年04月 - 2023年03月
松田研一
公益財団法人 内藤記念科学振興財団, 研究代表者

PBP type-TEのペプチド環化触媒能の解明と環状ペプチドの多様性拡張
科学研究費助成事業 若手研究
2019年04月 - 2022年03月
松田 研一
保護基を用いることなく官能基選択的、位置選択的なペプチド環化反応を効率よく触媒する環化酵素を生体触媒として応用することで、環境調和性の高い環状ペプチド合成法の実現が期待できる。
我々はこれまで、放線菌の非リボソーム型環状ペプチドsurugamide類の生合成における新しいタイプのペプチド環化酵素SurEを見出し、その寛容な基質選択性を明らかにしてきた。一般的なNRPS経路の環化酵素は数MDaにおよぶ巨大酵素のC末端に融合して存在するのに対し、SurEは50 kDa程度でありNRPSから独立して存在する「単独酵素」である。SurEは一般的なNRPS環化酵素と相同性を示さない一方、ペニシリン結合タンパク質(PBP)に相同性を示すことから、我々はこれを新規ペプチド環化酵素ファミリー「PBP-type TE」として位置づけてきた。データベース検索の結果、様々な基質選択性を有するPBP-Type TEの一群が放線菌ゲノム中に見出された。そこで本研究では、これによって生合成される多様な天然環状ペプチドを同定し、各環化酵素の基質選択性の詳細な解析を行うことで、放線菌に広く分布したPBP-type TEファミリーの多様性の全容解明を目指す。本研究で得られる成果は、汎用性の高いペプチド環化触媒のライブラリー化、さらには基質選択性を拡張する触媒エンジニアリングへと展開することが期待される。また本研究では、PBP-type TEを利用したNRPSエンジニアリング手法の検討も行う。
今年度は、SurEの基質選択性を多数の合成基質を用いて評価した。また、ホモログ酵素PenAについても基質選択性を詳細に解析し、SurEとの差異を見出した。加えてタンパク質モデル構造の比較により、異なる選択性の構造基盤を見出した。
日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 研究代表者, 19K16390

短鎖環状ペプチドの酵素・生物合成
戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 ACT-X
2020年 - 2022年
松田 研一
短鎖環状ペプチドは優れた代謝安定性・組織移行性を示します。本研究では、短鎖環状ペプチドの合成に特化した新規なペプチド環化酵素ファミリーに着目し、その機能解析に基づく論理的な酵素改良を行い、生体触媒として開発すると共に、本酵素の合成生物学的利用法を提案します。これによりこれまで効率的な合成が困難であった短鎖環状ペプチドを、精度よく安定してかつ大量に合成できる環境調和性の技術の開発を目指します。
北海道大学, 研究代表者, 20345138

PBP type-TEによる環状ペプチドの化学・生物生産　　　　　　　　　　　　　　　
研究奨励金
2020年04月 - 2021年03月
松田研一
上原記念生命科学財団, 研究代表者

PBP type-TEを基軸とする環状ペプチドの革新的生産法の確立　　　　　　　　　　　　　　　
若手研究加速事業
2019年09月 - 2020年03月
北海道大学, 研究代表者

新規ペプチド環化酵素ファミリーPBP-type TE における特異性発現メカニズムの解明　　　　　　　　　　　　　　　
研究助成
松田研一
第一三共生命科学研究振興財団, 研究代表者

ペプチド環化酵素PBP-type TEの基質選択性発現メカニズムの解明と改変　　　　　　　　　　　　　　　
2020年度 基礎科学研究助成
松田研一
住友財団, 研究代表者