元田 多一 (モトダ タイチ)

農学研究院 基盤研究部門 森林科学分野助教

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(農学), 宮崎大学, 2023年03月
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 30981279
ORCID IDJ-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 木質バイオマス利用
  • 木材腐朽
  • 白色腐朽菌
  • リグニン分解酵素
  • エタノール発酵
  • 形質転換
  • RNA-seq
  • 糖代謝
  • 環境応答機構
  • 浸透圧ストレス応答
  • MAPK
研究分野
  • ライフサイエンス, 応用微生物学
  • ライフサイエンス, 分子生物学
  • ライフサイエンス, 木質科学

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2026年04月 - 現在
    北海道大学, 大学院農学研究院, 助教
  • 2023年04月 - 2026年03月
    秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 特任助教
  • 2025年08月 - 2025年09月
    フィンランド自然資源研究所 (LUKE), 客員研究員, フィンランド共和国
  • 2019年04月 - 2022年09月
    独立行政法人日本学術振興会 特別研究員(DC1)
学歴
  • 2019年04月 - 2023年03月, 宮崎大学大学院 農学工学総合研究科 (博士課程)
  • 2017年04月 - 2019年03月, 宮崎大学大学院 農学研究科 (修士課程)
  • 2013年04月 - 2017年03月, 宮崎大学 農学部 森林緑地環境科学科
委員歴
  • 2025年04月 - 現在
    日本菌学会, 英文誌Mycoscience 編集幹事, 学協会

研究活動情報

■ 受賞
  • 2016年09月, 日本木材学会九州支部, 黎明研究者賞(展示発表)
    エタノール発酵経路遮断によるリグニン分解酵素生産の上昇
■ 論文
  • Two-stage wood decay by Grifola frondosa
    Taichi Motoda; Fu-Chia Chen; Daisuke Ando
    Mycoscience, 66, 1, The Mycological Society of Japan, 2025年01月20日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌), 46535438;43763681
  • A finding of potential coexisting bacteria and characterization of the bacterial communities in the fruiting body of Sarcodon aspratus
    Fu-Chia Chen; Fu-Chieh Chen; Taichi Motoda
    Folia Microbiologica, Springer Science and Business Media LLC, 2024年08月19日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Characterization of microbial communities during Grifola frondosa (maitake) wood log cultivation
    Fu-Chia Chen; Taichi Motoda; Ichiro Kamei; Yoshio Kijidani
    Journal of Wood Science, 69, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2023年12月09日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract

    The method used to cultivate the popular Japanese mushroom Grifola frondosa (maitake), called 'wood log cultivation', comprised two steps: (1) the mycelium is grown around a wood log in a plastic bag, and (2) the mycelium that has spread on the wood log is transferred into casing substrates in a forest. This method is still popular in Japan due to its low cost and high-quality crop production. The importance of the microbiome that inhabits mushroom-cultivation surroundings has recently attracted attention, but no study of the microbial communities in maitake cultivation has been published. We investigated how the bacterial communities changed in wood logs in comparison with a control group (without inoculation) and their interaction with maitake during the first to fourth years of maitake wood log cultivation. A maitake biomass was detected by quantitative PCR in wood logs but not in the casings, and we thus decided to investigate the bacterial communities in wood log samples for control and first- to fourth-year cultivation. The results indicate that the phyla Proteobacteria, Firmicutes, and Gemmatimonadota play key roles in changes of the microbiome composition for maitake wood log cultivation. In a functional profile, bacteria communities in the wood logs during maitake cultivation showed higher relative abundance in cellulolysis, glycolysis, TCA cycle, and many biosynthesis pathways, whereas the control group showed higher relative abundance in fermentation. These results suggested that (i) the bacterial communities which inhabited maitake cultivated wood logs may help the maitake degrade wood cellulose, and (ii) part of the glucose from the cellulose degraded by both maitake and bacteria was used for the bacterial TCA cycle instead of fermentation. Bacteria also produce some chemicals that maitake mycelium may need. It is also likely that some potential intracellular parasites dwell with maitake. The different cultivation stages showed different network structures. A network analysis indicated that Class Gammaproteobacteria is a potential keystone taxon for the microbiome network stability of maitake cultivated wood logs. These results contribute to the understanding of the microbiome in maitake-cultivation surroundings and will improve maitake wood log cultivation.
  • Upregulation of MAP kinase HOG1 gene of white-rot fungus Phlebia sp. MG-60 inhibits the ethanol fermentation and mycelial growth
    Taichi Motoda; Fu Chia Chen; Taku Tsuyama; Yuji Tokumoto; Yoshio Kijidani; Ichiro Kamei
    Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 87, 2, 217, 227, 2023年01月24日, [査読有り], [筆頭著者]
    研究論文(学術雑誌), 42428596
  • Selective Homologous Expression of Recombinant Manganese Peroxidase Isozyme of Salt-Tolerant White-Rot Fungus Phlebia sp. MG-60, and Its Salt-Tolerance and Thermostability
    Ichiro Kamei; Nana Tomitaka; Motoda Taichi; Yumi Yamasaki
    Journal of Microbiology and Biotechnology, 32, 2, 248, 255, 2022年02月28日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Down-regulation of pyruvate decarboxylase gene of white-rot fungus Phlebia sp. MG-60 modify the metabolism of sugars and productivity of extracellular peroxidase activity
    Taichi Motoda; Megumi Yamaguchi; Taku Tsuyama; Ichiro Kamei
    Journal of Bioscience and Bioengineering, 127, 1, 66, 72, 2019年01月, [査読有り], [筆頭著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Lignification in developing culms of bamboo Sinobambusa tootsik
    Taku Tsuyama; Natsumi Shimada; Taichi Motoda; Yasuyuki Matsushita; Yoshio Kijidani; Kazuhiko Fukushima; Ichiro Kamei
    Journal of Wood Science, 63, 6, 551, 559, 2017年12月01日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
■ その他活動・業績
■ 講演・口頭発表等
  • 非木材植物原料ボードの耐腐朽性に及ぼす原料特性と製造条件の影響
    永井 雅也; 朝田 鉄平; 元田 多一; 山内 秀文
    第76回日本木材学会大会(広島大会), 2026年03月16日, 日本語, 口頭発表(一般)
    2026年03月16日 - 2026年03月18日
  • 木材腐朽菌のリグノセルロース分解戦略
    元田 多一
    令和7年度 日本菌学会東北支部, 2025年10月04日, 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
    2025年10月04日 - 2025年10月05日, [招待講演]
  • Regulation of lignocellulolytic enzyme expression in Trametes versicolor under nitrogen and carbon starvation conditions
    Motoda Taichi; Chen Fu-Chia、Ando Daisuke
    International Symposium on Wood, Fiber and Pulping Chemistry 2025, 2025年06月04日, 英語, ポスター発表
    2025年06月02日 - 2025年06月06日, 46535438;43763681
  • Trametes versicolorにおけるリグノセルロース分解酵素遺伝子の発現制御機構
    元田 多一; 陳 富嘉; 安藤 大将
    日本菌学会第69回大会, 2025年05月18日, 日本語, 口頭発表(一般)
    2025年05月16日 - 2025年05月18日, 46535438;43763681
  • Rate-limiting step in the biosynthesis of Lignin-modifying enzymes in white-rot fungi
    Taichi Motoda
    The 1st Symposium on Akita-North Karelia Collaboration, 2025年03月23日, 英語, シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
    2025年03月23日 - 2025年03月23日, 46535438;50745694;43763681
  • The effect of nitrogen and carbon starvation on heme synthesis and productivity of lignin-modifying enzymes of white-rot fungus Trametes versicolor
    Motoda Taichi、Chen Fu-Chia、Ando Daisuke
    International Symposium on Wood Science and Technology 2025, 2025年03月18日, 英語, 口頭発表(一般)
    2025年03月17日 - 2025年03月19日, 46535438;43763681
  • Grifola frondosaによる2つの腐朽段階
    元田 多一; 陳 富嘉; 安藤 大将
    日本農芸化学会2025年度大会, 2025年03月05日, 日本語, ポスター発表
    2025年03月05日 - 2025年03月08日, 46535438;43763681
  • ニセアカシアにおけるラメット成長率と根萌芽発生数の関係
    元田多一; 木村恵; 沈昱東; 工藤佳世; 野田龍; 高田克彦
    第135回日本森林学会大会, 2024年03月10日, ポスター発表
    2024年03月08日 - 2024年03月11日
  • 微生物とは何か、私たちの生活とどう関わっているのか
    元田多一
    能代市環境大学講座, 2023年12月20日, 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
    [招待講演]
  • 「きのこと木材:きのこに学ぶ木材利用」
    元田多一
    第175回 森林科学セミナー, 2023年07月27日, 日本語, 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
    [招待講演]
  • 白色腐朽菌 Phlebia sp. MG-60 株における MAP キナーゼ HOG1の過剰発現はエタノール発酵と菌糸成長を抑制する
    元田多一; 陳 富嘉; 津山 濯; 徳本雄史; 亀井一郎; 雉子谷佳男
    第73回日本木材学会大会, 2023年03月14日, 日本語, 口頭発表(一般)
    42428596
  • 耐塩性白色腐朽菌Phlebia sp. MG-60株におけるリグニン分解酵素生産およびエタノール発酵の制御機構に関する研究
    元田多一, 陳 富嘉, 津山 濯, 徳本雄史, 亀井一郎, 雉子谷佳男
    第28回日本木材学会九州支部大会, 2022年11月24日, 日本語, 口頭発表(一般)
    42428596
  • 耐塩性白色腐朽菌Phlebia sp.MG-60株の塩ストレス応答時におけるMAPキナーゼHOG1の役割
    元田 多一; 亀井 一郎
    第71回日本木材学会大会, 2021年03月20日, 日本語, ポスター発表
    42428596
  • Down-regulation of pyruvate decarboxylase gene of white-rot fungus Phlebia sp. MG-60 modify the productivity of extracellular peroxidase activity
    Motoda, T; Kamei, I
    International Lignin Symposium, 2019年08月14日, 英語, ポスター発表
    42428596
  • 白色腐朽菌のエタノール発酵能抑制がもたらす木材腐朽度の低下及び腐朽材組織観察
    加藤優美子; 元田多一; 津山 濯; 雉子谷佳男; 亀井一郎
    第69回日本木材学会大会, 2019年03月15日, 日本語, ポスター発表
  • 水分環境の変化が白色腐朽菌Phlebia sp.MG-60株の木質分解関連遺伝子および浸透圧調節関連遺伝子の発現に与える影響
    元田 多一; 亀井 一郎
    第69回日本木材学会大会, 2019年03月14日, 日本語, 口頭発表(一般)
  • Molecular breeding of white rot fungus Phlebia sp. MG-60 to convert lignocellulose materials
    Ichiro Kamei; Taichi Motoda; Taku Tsuyama
    LignoBiotech 2018, 2018年08月29日, 英語, 口頭発表(一般)
  • Cloning and expression analysis of aquaporins in white-rot fungus Phlebia sp. MG-60
    Motoda, T; Kamei, I
    International Seminar on Chemistry, 2018年07月18日, 英語, ポスター発表
  • 白色腐朽菌Phlebia sp. MG-60株由来アクアポリン遺伝子のクローニング及び発現解析
    元田 多一; 亀井 一郎
    第68回日本木材学会大会, 2018年03月15日, 日本語, ポスター発表
  • トウチクの成長過程におけるリグニンの蓄積およびリグニン前駆物質量の推移
    島田菜津美; 元田多一; 松下泰幸; 雉子谷佳男; 津山濯; 福島和彦; 亀井一郎
    第67回日本木材学会大会, 2017年03月20日, 日本語, ポスター発表
  • 白色腐朽菌Phlebia sp. MG-60株のエタノール発酵経路の抑制が木材腐朽に及ぼす影響
    元田 多一, 山口 恵, 津山 濯, 亀井 一郎
    第67回日本木材学会大会, 2017年03月19日, 日本語, 口頭発表(一般)
  • エタノール発酵経路遮断によるリグニン分解酵素生産の上昇
    元田 多一, 山口 恵, 津山 濯, 亀井 一郎
    第23回日本木材学会九州支部大会, 2016年09月13日, 日本語, ポスター発表
■ 所属学協会
  • 日本菌学会
  • 日本農芸化学会
  • 日本木材学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 褐色腐朽菌を用いた針葉樹材の糖化技術の開発
    2025年04月 - 2027年03月
    元田 多一
    公益社団法人ヤンマー資源循環支援機構, 研究代表者
  • 樹種選択性から紐解く白色腐朽菌の木材腐朽機構
    科学研究費助成事業
    2024年04月 - 2027年03月
    元田 多一
    日本学術振興会, 若手研究, 秋田県立大学, 研究代表者, 24K17942
  • 森の価値変換を通じた、自律した豊かさの実現拠点
    共創の場形成支援プログラム(COI-NEXT(本格型))
    2025年04月 - 2026年03月
    国立研究開発法人科学技術振興機構(JST), 連携強化, 秋田県立大学 木材高度加工研究所, 研究分担者
  • 腐朽木材の化学構造変化から紐解く木材腐朽メカニズム
    2023年10月 - 2025年09月
    一般社団法人 長持ち住まいラボ, 研究分担者
  • 白色腐朽菌の木質リグニン分解における環境応答分子機構の解明
    科学研究費助成事業
    2023年08月 - 2025年03月
    元田 多一
    日本学術振興会, 研究活動スタート支援, 秋田県立大学, 研究代表者, 23K19309
  • 白色腐朽菌の代謝切り替えスイッチとしての水分活性センシング機構の解明
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    2019年04月 - 2022年09月
    元田 多一
    沖縄のマングローブ林より単離された白色腐朽菌Phlebia sp. MG-60株は固相条件下では選択的な脱リグニンを行うが、液体培地では多糖分解酵素を分泌し糖質の分解と代謝を盛んに行う。この事から、白色腐朽菌における水分活性センシング機構に注目し、高浸透圧応答MAPK経路(HOG経路)に着目した。
    Phlebia sp. MG-60-P2株(Phlebia sp. MG-60株由来のプロトプラスト再生株)のHOG1様遺伝子(MGhog1)の全長配列を取得した。MGhog1の配列を基にMGhog1-RNAi コンストラクトおよび MGhog1 恒常発現コンストラクトを作製し、MGhog1発現抑制株 (KD株) および発現誘導株 (OE株) を作製した。
    コントロール(空ベクター導入株)と比較してKD株は、PDA培地(寒天培地)およびNaCl添加PDA培地上において生長が抑制される傾向が見られ、 OE株は、NaCl添加PDA培地上において生長が強く抑制される傾向が見られた。
    PDB培地(液体培地)で各菌株を培養したところ、コントロールと比較してKD株は生長が早く、OE株は生長が遅い傾向が見られ、菌糸の生長に比例してグルコースは消費され、培地中のエタノール濃度は上昇する傾向が見られた。
    振盪培養条件下 (160 rpm)では、KD株およびOE株の菌体生長速度はコントロールと変わらないが、KD株のエタノール発酵能はコントロールと比較して高い傾向が見られた。コントロールでは培養上清中に分裂子様異形細胞が確認されたが、OE株では分裂子様異形細胞は確認されず、KD株では培養上清中の分裂子様異形細胞数がコントロールと比較して多くなる傾向が見られた。
    これらの結果より、本菌のエタノール発酵、菌体生長および菌糸の形態形成はHOG経路を介して制御される可能性が示唆された。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 宮崎大学, 19J23714
■ 学術・社会貢献活動/その他
社会貢献活動
  • COI-NEXT 秋田県立大学拠点 第2回国際シンポジウム
    2025年09月26日
    運営参加・支援
  • 日本の「森」と「木」を知る
    2025年08月14日 - 2025年08月19日
    運営参加・支援
    文部科学省
    わたしとみらい、つながるサイエンス展(大阪・関西万博)
  • 第75回 日本木材学会大会
    2025年03月19日 - 2025年03月21日
    運営参加・支援
    一般社団法人 日本木材学会
  • 微生物とは何か、私たちの生活とどう関わっているのか
    2023年12月20日
    講師
    能代市
    能代市環境大学講座
メディア報道
  • きのこの二次代謝物
    2024年08月20日
    本人
    北羽新報社
    北羽新報
    「木高研の窓」, [新聞・雑誌]
  • 木材腐朽過程における白色腐朽菌の環境応答機構に関する研究
    2024年07月20日
    本人
    北隆館
    アグリバイオ
    研究者の広場, 43763681;46535438, [新聞・雑誌]
  • 「きのこ」と「木材」
    2023年06月19日
    本人
    北羽新報社
    北羽新報
    「木高研の窓」, [新聞・雑誌]