徳田　岳 (トクダ　ガク)

TOKUDA Gaku

写真a

職名

教授

科研費研究者番号

90322750

ホームページ

http://www.cc.u-ryukyu.ac.jp/~tokuda/

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現在の所属組織 【 表示 ／ 非表示 】

  • 専任   琉球大学   熱帯生物圏研究センター   教授  

  • 併任   琉球大学   理工学研究科   海洋環境学専攻   教授  

  • 併任   琉球大学   理工学研究科   海洋自然科学専攻   教授  

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取得学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 東京大学 -  博士（理学）  ライフサイエンス / 生態学、環境学

  • 山口大学 -  修士（理学）  ライフサイエンス / 細胞生物学

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職歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2000年03月
    -
    2001年08月

      琉球大学　理学部　海洋自然科学科 熱帯生命機能学講座 助手  

  • 2001年09月
    -
    2007年03月

      琉球大学　遺伝子実験センター　助手  

  • 2006年05月
    -
    2007年01月

      （独）農業生物資源研究所　外来研究員  

  • 2007年04月
    -
    2008年03月

      琉球大学　遺伝子実験センター　助教  

  • 2008年04月
    -
    2009年03月

      琉球大学　分子生命科学研究センター　助教  

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所属学会・委員会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1992年06月
    -
    継続中
     

    （公社）日本動物学会

  • 1996年12月
    -
    継続中
     

    日本応用動物昆虫学会

  • 2010年05月
    -
    継続中
     

    国際社会性昆虫学会(IUSSI)

  • 2012年01月
    -
    継続中
     

    (社）日本蚕糸学会

  • 2013年06月
    -
    継続中
     

    日本微生物生態学会

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • 昆虫生理学

  • セルロース分解

  • セルラーゼ

  • シロアリ

  • Termites

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • 環境・農学 / 昆虫科学

  • ライフサイエンス / 応用微生物学

  • ライフサイエンス / 遺伝学

  • ライフサイエンス / 分子生物学

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主たる研究テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

  • バイオエネルギー生産のためのシロアリ共生系高度利用技術の基盤的研究

  • 無脊椎動物がもつセルラーゼ遺伝子の探索と機能解析

  • シロアリ類のセルロース消化に関する研究

  • キゴキブリ及びシロアリの細胞内共生

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Reevaluating Symbiotic Digestion in Cockroaches: Unveiling the Hindgut’s Contribution to Digestion in Wood-Feeding Panesthiinae (Blaberidae)

    Melbert Schwarz, Gaku Tokuda, Haruka Osaki, Aram Mikaelyan

    Insects   14 ( 9 ) 768 - 768   2023年09月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  • Coevolution of metabolic pathways in Blattodea and Their Blattabacterium endosymbionts, and comparisons with other insect-bacteria symbioses

    Kinjo, Y., Bourguignon, T., Hongoh, Y., Lo, N., Tokuda, G., Ohkuma, M.

    Microbiology Spectrum   10 ( 5 ) - e02779-22   2022年09月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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      DOI

  • The functional evolution of termite gut microbiota

    Arora, J., Kinjo, Y., Šobotník, J., Buček, A., Clitheroe, C., Stiblik, P., Roisin, Y., Žifčáková, L., Park, Y. C., Kim, K. Y., Sillam-Dussès, D., Hervé, V., Lo, N., Tokuda, G., Brune, A., Bourguignon, T.

    Microbiome   10   78 - 78   2022年05月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  • Taxonomic revision of Termitomyces species found in Ryukyu Archipelago, Japan, based on phylogenetic analyses with three loci

    Yuuki Kobayashi, Miyuki Katsuren, Masaru Hojo, Shohei Wada, Yoshie Terashima, Masayoshi Kawaguchi, Gaku Tokuda, Kazuhiko Kinjo, Shuji Shigenobu

    Mycoscience   63 ( 1 ) 33 - 38   2022年01月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  • Genomic and transcriptomic analyses of the subterranean termite Reticulitermes speratus: gene duplication facilitates social evolution

    Shuji Shigenobu, Yoshinobu Hayashi, Dai Watanabe, Gaku Tokuda, Masaru Y Hojo, Kouhei Toga, Ryota Saiki, Hajime Yaguchi, Yudai Masuoka, Ryutaro Suzuki, Shogo Suzuki, Moe Kimura, Masatoshi Matsunami, Yasuhiro Sugime, Kohei Oguchi, Teruyuki Niimi, Hiroki Gotoh, Masaru K Hojo, Satoshi Miyazaki, Atsushi Toyoda, Toru Miura, Kiyoto Maekawa

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   119 ( 3 ) e2110361119   2022年01月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

    　概要を見る

    Termites are model social organisms characterized by a polyphenic caste system. Subterranean termites (Rhinotermitidae) are ecologically and economically important species, including acting as destructive pests. Rhinotermitidae occupies an important evolutionary position within the clade representing a transitional taxon between the higher (Termitidae) and lower (other families) termites. Here, we report the genome, transcriptome and methylome of the Japanese subterranean termite Reticulitermes speratus. Our analyses highlight the significance of gene duplication in social evolution in this termite. Gene duplication associated with caste-biased gene expression was prevalent in the R. speratus genome. The duplicated genes comprised diverse categories related to social functions, including lipocalins (chemical communication), cellulases (wood digestion and social interaction), lysozymes (social immunity), geranylgeranyl diphosphate synthase (social defense) and a novel class of termite lineage-specific genes with unknown functions. Paralogous genes were often observed in tandem in the genome, but their expression patterns were highly variable, exhibiting caste biases. Some of the assayed duplicated genes were expressed in caste-specific organs, such as the accessory glands of the queen ovary and the frontal glands of soldier heads. We propose that gene duplication facilitates social evolution through regulatory diversification leading to caste-biased expression and subfunctionalization and/or neofunctionalization conferring caste-specialized functions.

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • Physiology of the Formosan subterranean termite, with special reference to wood degradation and metabolism

    Gaku Tokuda, Shuji Itakura, Nathan Lo ( 担当: 分担執筆 )

    CABI  2023年12月 ( 担当ページ: p.109-126 )

  • シロアリの事典

    吉村剛・板倉修司・岩田隆太郎・大村和香子・杉尾幸司・竹松葉子・徳田岳・松浦健二・三浦徹 ( 担当: 共著 )

    海青社  2012年12月 ( ページ数: 472 )

  • シロアリ－木を食べることへ挑戦した虫

    徳田　岳 ( 担当: 分担執筆 )

    沖縄タイムス社  2012年03月

  • Evolution and function of endogenous termite cellulases

    Lo, N., Tokuda, G., & Watanabe, H. ( 担当: 共著 )

    Springer  2011年01月

  • 昆虫の食を支える微生物

    徳田　岳 ( 担当: 単著 )

    東海大学出版会  2006年07月

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MISC（その他業績・査読無し論文等） 【 表示 ／ 非表示 】

  • イエシロアリの共生原生生物の再分類

    徳田　岳, Gillian Gile

    しろあり ( 公益社団法人日本しろあり対策協会 )  177 ( 1 ) 46 - 48   2022年01月

     

  • Embryonic dynamics and symbiotic organ formation in lygaeoid bugs (Heteroptera: Lygaeoidea)

    Kuechler S.M, Tokuda G, Fukatsu T, Matsuura Y

    Gordon Research Conference - 2019 Animal-Microbe Symbioses     2019年06月

     

  • シロアリ社会性の発達と木質消化

    徳田　岳

    昆虫と自然 ( ニューサイエンス社 )  52 ( 7 ) 38 - 40   2017年08月

     

  • 沖縄の風土と多様な生物種〜それらのゲノムに潜む動く遺伝子〜

    山田香織、川西祐一、山田明徳、徳田　岳、前川秀彰

    有害生物 ( 日本有害生物研究会 )  14   75 - 81   2017年06月

     

  • シロアリによるセルロース代謝

    徳田　岳

    しろあり   163 ( 1 ) 1 - 6   2015年01月

     

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研究発表等の成果普及活動 【 表示 ／ 非表示 】

  • Metabolomic profiles in the hindguts of the wood-feeding cockroaches collected from East Asia and North America

    Tokuda, G., Kihara, K., Kitade, O., Fukuda, S.

    XXVI International Congress of Entomology (ICE2022)  (Helsinki)  2022年07月  -  2022年07月   

  • Relationship between microbial structure and metabolic activities in the termite, Neotermes sugioi.

    Tokuda, G., Sekine, R.

    XIX International Congress of IUSSI (IUSSI2022)  (San Diego, CA)  2022年07月  -  2022年07月   

  • A division of labor between termites and the gut symbionts for lignocellulose degradation.

    Tokuda, G.

    OIST Mini Symposium “Ecology and Evolution of Termite Gut Microbes”  (Okinawa)  2019年12月  -  2019年12月   

  • Sprirochaetes contribute to xylan degradation in the hindgut of wood-feeding higher termites

    40) Tokuda, G., Mikaelyan, A., Fukui, C., Matsuura, Y., Watanabe, H., Fujishima, M., Brune, A.

    The 17th International Symposium on Microbial Ecology  (Leipzig)  2018年08月  -  2018年08月   

  • Transition of symbiotic lifestyles by gene loss or gain: Blattabacterium in cockroaches-lower termites and spirochetes in higher termites

    Tokuda, G.

    Max Planck Institute Seminar Series in Molecular, Cellular, and Environmental Microbiology  (Marburg)  2018年08月  -  2018年08月   

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特許等知的財産 【 表示 ／ 非表示 】

  • 昆虫由来のセルラーゼ遺伝子

    特願 特願平9-206740  (1997年07月31日)

    特開 特開平11-47674  (1999年02月23日)

    特許 3030349  (2000年02月10日)

    野田博明・渡辺裕文・徳田岳

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学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • 沖縄研究奨励賞

    2007年12月07日   （財）沖縄協会  

    受賞者: その他の受賞者

  • Blue Earth '06　優秀賞

    2006年02月   （独）海洋研究開発機構  

    受賞者: その他の受賞者

  • Zoological Science Award '98

    1998年10月   日本動物学会  

    受賞者: その他の受賞者

    　概要を見る

    徳田　岳、渡辺裕文、松本忠夫、野田博明

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科研費獲得情報 【 表示 ／ 非表示 】

  • 腸内微生物の実験的置換によるシロアリ進化の追体験

    挑戦的研究(開拓)

    課題番号: 23K17380

    研究期間: 2023年06月  -  2027年03月 

    代表者: 徳田　岳  研究分担者: ブーギニヨン　トマ、水元　惟暁

    直接経費: 19,400,000（円）  間接経費: 5,820,000（円）  金額合計: 25,220,000（円）

  • シロアリの木材消化に関わる宿主由来酵素の統合解析

    基盤研究(B)

    課題番号: 22H02360

    研究期間: 2022年04月  -  2026年03月 

    代表者: 徳田　岳  研究分担者: 渡辺裕文

    直接経費: 13,300,000（円）  間接経費: 3,990,000（円）  金額合計: 17,290,000（円）

  • ナガカメムシ類における宿主－共生微生物間相互作用の進化と発生学的基盤

    特別研究員奨励費

    課題番号: 17F17409

    研究期間: 2017年11月  -  2020年03月 

    代表者: 徳田 岳, KUECHLER STEFAN 

    直接経費: 2,300,000（円）  間接経費: 2,300,000（円）  金額合計: 0（円）

    　概要を見る

    ナガカメムシ上科に属するカメムシ類は菌細胞という特殊な共生細胞に細胞内共生細菌を宿すことが知られており、主に６つの異なる共生細菌の分布様式が確認されている。ところが、宿主昆虫が多様な菌細胞の発生機構をそれぞれどのように獲得し、進化させてきたのかは不明である。そこで、近縁ながら菌細胞の発生経路が大きく異なる２つの種、ヒメナガカメムシおよびウスイロヒラタナガカメムシに着目し、菌細胞の細胞動態・遺伝子発現の比較解析を実施して両者の共通点と相違点を探ることにより、菌細胞の進化発生学的基盤の解明を目指している。 <BR> １）顕微鏡観察：卵内における共生微生物感染過程の細胞動態を詳細に明らかにするため、まずFISH観察用の標本作成方法の最適化を実施した。固定方法および対物レンズの変更を試みることで、従来の低倍率組織レベルではなく細胞レベルでの高解像度の観察が可能になった。本手法を用いてヒメナガカメムシで抗生物質処理によって共生細菌を除去した個体を観察したところ、共生細菌の有無に関わらず菌細胞原基は形成されることを確認した。一方、ウスイロヒラタナガカメムシにおいては、予定菌細胞原基に共生細菌が感染するわけではなく、共生細菌を含んだsymbiont ballが胚の中心部にそのまま沈んでいく過程が観察された。 <BR> ２）トランスクリプトーム実験：ナガカメムシにおいてはこれまでにUbx遺伝子発現が菌細胞形成に関わることが知られているが、菌細胞形成の調節機構の詳細は不明であり、近縁種でも同様の機構が保存されている証拠はない。そこで、本研究では上述２種の菌細胞形成時における遺伝子発現をRNA-seqによって比較解析することを試みている。これまでに菌細胞の分離手法とRNA抽出条件を検討した。

  • 腸内共生系進化が宿主昆虫に与えるインパクト： 微量メタボローム・ゲノミクスの融合

    基盤研究(A)

    課題番号: 17H01510

    研究期間: 2017年04月  -  2022年03月 

    代表者: 徳田　岳  研究分担者: 木原 久美子 熊本高等専門学校, 生物化学システム工学科, 准教授 (50622916) 北出 理 茨城大学, 理学部, 教授 (80302321) 本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117) 福田 真嗣 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 特任准教授 (80435677)

    直接経費: 27,800,000（円）  間接経費: 8,340,000（円）  金額合計: 36,140,000（円）

  • モノクローナル抗体によるシロアリ腸内共生細菌の表層木質分解酵素分子の探索

    挑戦的萌芽研究

    課題番号: 15K14900

    研究期間: 2015年04月  -  2018年03月 

    代表者: 徳田 岳  研究分担者: 松浦 優, 藤島 政博, ミカエルヤン アラム, ブルネ アンドレアス

    直接経費: 2,900,000（円）  間接経費: 870,000（円）  金額合計: 3,770,000（円）

    　概要を見る

    本研究ではタカサゴシロアリの後腸内に分布する木質付着細菌叢そのものを抗原として、表層タンパク質に対するモノクローナル抗体作製を試み、後腸の木質分解に関わる主要な細菌の同定に挑戦した。抗体作製の結果、15種類のモノクローナル抗体を得た。本種の後腸内細菌のメタトランンスクリプトームにおいて特に発現量の多かったキシラナーゼに対してモノクローナル抗体のスクリーニングを実施したところ、交差活性を示す抗体が見つかった。蛍光顕微鏡と共焦点レーザー顕微鏡による観察の結果、この抗体は一部のらせん型形態をした細菌を認識していた。これらの抗体は今後のシロアリ共生系研究の中で貴重な財産となり得るものである。

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その他研究費獲得情報 【 表示 ／ 非表示 】

  • 異なる木質基質に依存するシロアリ腸内細菌叢の解析

    研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: 研究代表者

    研究種別: 研究助成  事業名: 2022年度一般研究助成

    課題番号: G-2022-2-041

    研究期間: 2022年04月  -  2024年03月 

    代表者: 徳田　岳  資金配分機関: 公益財団法人発酵研究所

    直接経費: 3,000,000（円）  間接経費: 0（円）  金額合計: 3,000,000（円）

  • シロアリ消化管内共生バクテリアによる木質分解機構

    研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: 研究代表者

    研究種別: 研究助成  事業名: 2014年度一般研究助成

    研究期間: 2014年04月  -  2016年03月 

    代表者: 徳田　岳  資金配分機関: 発酵研究所

    直接経費: 3,000,000（円）  間接経費: 0（円）  金額合計: 3,000,000（円）

  • シロアリ消化管内の組織複合域が木質消化に果たす役割

    研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: その他

    研究種別: その他  事業名: -

    研究期間: 2012年09月  -  2014年 

    代表者: 徳田　岳  資金配分機関: 成茂動物科学振興基金

    直接経費: 600,000（円）  金額合計: 600,000（円）

  • 沖縄島のイエシロアリ並びに深海性オハラエビのミトコンドリアゲノム解析

    研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: その他

    研究種別: その他  事業名: -

    研究期間: 2010年07月  -  2011年07月 

    代表者: 徳田　岳  資金配分機関: 宇流麻学術研究助成基金

    直接経費: 300,000（円）  金額合計: 300,000（円）

  • シロアリ消化系をモデルとした木質バイオマス総合利用システムの確立

    研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: その他

    研究種別: 受託研究  事業名: -

    研究期間: 2009年04月  -  2010年03月 

    代表者: 徳田　岳  資金配分機関: 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構生物系特定産業技術研究支援センター　所長　　曾根　則人

    直接経費: 5,000,000（円）  間接経費: 1,500,000（円）  金額合計: 6,500,000（円）

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共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】

  • バイオエネルギー生産のためのシロアリ共生系高度利用技術の基盤的研究

    研究期間: 2007年07月  -  2012年03月 

    資金配分機関: （独）理化学研究所・（独）農業生物資源研究所・東京大学

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SDGs 【 表示 ／ 非表示 】

  • シロアリや食材性ゴキブリの木質消化システムの研究を通じて、セルロース系植物バイオマスからのエネルギー創出などの技術革新を目指します。

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担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2023年度  生物学野外実習  実験・実習・実技

  • 2023年度  植物生分解学特論  講義

  • 2023年度  熱帯生命機能学実習VII  実験・実習・実技

  • 2023年度  分子細胞生物学  講義

  • 2023年度  生命科学入門  講義

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