西川 洋平 (ニシカワ ヨウヘイ)

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所属

研究院(研究機関) ナノ・ライフ創新研究機構

職名

次席研究員(研究院講師)

学位 【 表示 / 非表示

  • 2019年03月   早稲田大学   工学 (Engineering)

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2021年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   ナノ・ライフ創新研究機構   次席研究員

  • 2019年04月
    -
    2021年03月

    国立研究開発法人産業技術総合研究所   産総研・早大 生体システムビッグデータ解析オープンイノベーションラボラトリ

  • 2016年04月
    -
    2019年03月

    独立行政法人日本学術振興会   特別研究員(DC1)

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 応用生物化学

論文 【 表示 / 非表示

  • MBC2019: Marine Biotechnology Conference 2019.

    Haruko Takeyama, Hiroshi Saito, Yohei Nishikawa

    Marine biotechnology (New York, N.Y.)   22 ( 6 ) 725 - 726  2020年12月  [国際誌]

    DOI PubMed

  • High-Quality Draft Genome Sequence of a Rickettsiales Bacterium Found in Acropora tenuis Coral from Okinawa, Japan.

    Keigo Ide, Yohei Nishikawa, Masato Kogawa, Eisuke Iwamoto, Ashok Zachariah Samuel, Yoshikatsu Nakano, Haruko Takeyama

    Microbiology resource announcements   9 ( 48 )  2020年11月  [国際誌]

    担当区分:筆頭著者

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    Rickettsiales-like organisms are important for the survival and functioning of corals, prompting an investigation of their complete genomes. Earlier reports of the genomes of these organisms remain incomplete. Here, we report a novel draft genome of Rickettsiales bacterial strain SESOKO1, found in Acropora tenuis coral, using single-cell genome technology.

    DOI PubMed

  • Draft Genome Sequence of Okeania sp. Strain KiyG1, Assembled from Single-Amplified Genomes Collected from Cape Kiyan, Okinawa, Japan.

    Muhammad Wahyudin Lewaru, Yohei Nishikawa, Keigo Ide, Masato Kogawa, Masahito Hosokawa, Ashok Zachariah Samuel, Shinpei Sumimoto, Handung Nuryadi, Shoichiro Suda, Haruko Takeyama

    Microbiology resource announcements   9 ( 46 )  2020年11月  [国際誌]

    担当区分:筆頭著者

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    The genus Okeania is a globally distributed group of microorganisms that live in shallow seabed regions. These organisms play several environmentally important roles and are also known producers of several active secondary metabolites with potential human applications. Here, we present a draft genome of Okeania sp. strain KiyG1 (92.7% completeness) that was assembled from four single-amplified genomes.

    DOI PubMed

  • Single-cell genomics of uncultured bacteria reveals dietary fiber responders in the mouse gut microbiota.

    Rieka Chijiiwa, Masahito Hosokawa, Masato Kogawa, Yohei Nishikawa, Keigo Ide, Chikako Sakanashi, Kai Takahashi, Haruko Takeyama

    Microbiome   8 ( 1 ) 5 - 5  2020年01月  [査読有り]  [国際誌]

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    BACKGROUND: The gut microbiota can have dramatic effects on host metabolism; however, current genomic strategies for uncultured bacteria have several limitations that hinder their ability to identify responders to metabolic changes in the microbiota. In this study, we describe a novel single-cell genomic sequencing technique that can identify metabolic responders at the species level without the need for reference genomes, and apply this method to identify bacterial responders to an inulin-based diet in the mouse gut microbiota. RESULTS: Inulin-feeding changed the mouse fecal microbiome composition to increase Bacteroides spp., resulting in the production of abundant succinate in the mouse intestine. Using our massively parallel single-cell genome sequencing technique, named SAG-gel platform, we obtained 346 single-amplified genomes (SAGs) from mouse gut microbes before and after dietary inulin supplementation. After quality control, the SAGs were classified as 267 bacteria, spanning 2 phyla, 4 classes, 7 orders, and 14 families, and 31 different strains of SAGs were graded as high- and medium-quality draft genomes. From these, we have successfully obtained the genomes of the dominant inulin-responders, Bacteroides spp., and identified their polysaccharide utilization loci and their specific metabolic pathways for succinate production. CONCLUSIONS: Our single-cell genomics approach generated a massive amount of SAGs, enabling a functional analysis of uncultured bacteria in the intestinal microbiome. This enabled us to estimate metabolic lineages involved in the bacterial fermentation of dietary fiber and metabolic outcomes such as short-chain fatty acid production in the intestinal environment based on the fibers ingested. The technique allows the in-depth isolation and characterization of uncultured bacteria with specific functions in the microbiota and could be exploited to improve human and animal health. Video abstract.

    DOI PubMed

  • High-throughput identification of peptide agonists against GPCRs by co-culture of mammalian reporter cells and peptide-secreting yeast cells using droplet microfluidics.

    Kenshi Yaginuma, Wataru Aoki, Natsuko Miura, Yuta Ohtani, Shunsuke Aburaya, Masato Kogawa, Yohei Nishikawa, Masahito Hosokawa, Haruko Takeyama, Mitsuyoshi Ueda

    Scientific reports   9 ( 1 ) 10920 - 10920  2019年07月  [査読有り]  [国際誌]

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    Since G-protein coupled receptors (GPCRs) are linked to various diseases, screening of functional ligands against GPCRs is vital for drug discovery. In the present study, we developed a high-throughput functional cell-based assay by combining human culture cells producing a GPCR, yeast cells secreting randomized peptide ligands, and a droplet microfluidic device. We constructed a reporter human cell line that emits fluorescence in response to the activation of human glucagon-like peptide-1 receptor (hGLP1R). We then constructed a yeast library secreting an agonist of hGLP1R or randomized peptide ligands. We demonstrated that high-throughput identification of functional ligands against hGLP1R could be performed by co-culturing the reporter cells and the yeast cells in droplets. We identified functional ligands, one of which had higher activity than that of an original sequence. The result suggests that our system could facilitate the discovery of functional peptide ligands of GPCRs.

    DOI PubMed

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • 環境細菌のシングルセルゲノム解析 : 微小液滴を用いたゲノム解析手法とその応用例

    西川 洋平, 細川 正人, 小川 雅人, 竹山 春子( 担当: 共著)

    2020年

  • バイオイノベーションに向けて : バイオテクノロジーの新技術からの新しい視点

    植田, 充美( 担当: 分担執筆)

    シーエムシー出版  2019年03月 ISBN: 9784781314112

受賞 【 表示 / 非表示

  • 第5回生物工学学生優秀賞(飛翔賞)

    2016年09月   日本生物工学会   マイクロドロップレットによる単一微生物からの効率的な全ゲノム増幅法の開発  

共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • シングルゲノム情報を用いた水圏ファージ-宿主間の相互作用解析

    研究期間:

    2020年12月
    -
    2023年03月
     

    担当区分: 研究代表者

  • 河川水中の薬剤耐性遺伝子の時空間的な伝播・分布を単一細胞全ゲノム情報から解明する

    若手研究

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2022年03月
     

    西川 洋平

  • 育種を加速するパスウェイ型シミュレータの開発とバイオデータ連携基盤構築

    研究期間:

    2019年
    -
    2020年03月
     

    担当区分: 研究分担者

  • マイクロドロップレットを用いた単一微生物からの生合成遺伝子クラスターの超並列解析

    特別研究員奨励費

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2019年03月
     

    西川 洋平

     概要を見る

    環境中の微生物は99%以上が難培養性であり、生物界におけるダークマターと例えられる。難培養微生物が有する遺伝子の詳細な解析には、単一細胞レベルでのゲノム解析が有効であるが、従来までの手法では、多様な細胞種に適用可能なスクリーニング量が得られていなかった。そこで本研究では、環境中の微生物がもつ全ゲノムの情報を単一細胞レベルで解析し、標的微生物が有する遺伝子の情報を効率的に取得する技術の開発を目指す。
    本年度の研究では、前年度に開発した微小液滴内での全ゲノム増幅技術を用いて、得られた増幅産物からの次世代シーケンサによる配列解析を行った。この結果、微小液滴を用いた単一細胞のゲノム増幅技術が、従来法に比べより高精度かつ多数の単一細胞に対して応用が可能な技術であることを実証することができた。以上の結果をまとめ、論文発表を行った。
    本年度はまた、開発した手法の環境微生物への応用を行い、土壌細菌やマウスの腸内細菌などを対象としたゲノム解析に取り組んだ。これにより、土壌細菌からは17個、マウス腸内細菌からは72個の単一細胞由来のゲノム情報が獲得され、得られた情報の約65%が国際基準で定められた指標においてHigh-qualityもしくはMedium-qualityに分類されることが明らかとなった。以上の結果から、環境の異なる様々な条件のサンプルを用いた場合においても、開発した手法によって高品質なゲノム情報が取得可能であることが証明された。

講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • Single-cell Genomics of River Water Microbiomes for Revealing the Distribution of Mobile Genetic Elements

    Y. Nishikawa, Y. Tsukada, R. Wagatsuma, K. Ide, M. Kogawa, M. Hosokawa, H. Takeyama

    World Microbe Forum 2021  

    発表年月: 2021年06月

    開催年月:
    2021年06月
     
     
  • 水圏環境の細菌・ファージの動態解明に向けたシングルゲノム解析

    西川洋平

    第21回マリンバイオテクノロジー学会大会  

    発表年月: 2021年05月

    開催年月:
    2021年05月
     
     
  • 多摩川に存在する薬剤耐性菌のゲノム情報をシングルセルレベルで解析する

    西川洋平, 小川雅人, 塚田祐子, 井手圭吾, 細川正人, 竹山春子

    第55回日本水環境学会年会  

    発表年月: 2021年03月

  • 紅海周辺の多様な環境微生物を対象とした大規模かつ高精度なシングルセルゲノム解析

    西川洋平, 小川雅人, 細川正人, 峯田克彦, 高橋海, 坂梨千佳子, 由良敬, 井手圭吾, ベザドハイジ, 五條堀孝, 竹山春子

    第43回日本分子生物学会  

    発表年月: 2020年12月

    開催年月:
    2020年12月
     
     
  • マイクロ流体デバイスを用いた環境細菌の高精度かつ一細胞選択的な全ゲノム解析

    西川洋平, 細川正人, 小川雅人, 井手圭吾, 竹山春子

    電気化学会第87回大会  

    発表年月: 2020年03月

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