木材成分のセルロース、ヘミセルロース、リグニンの分解・合成を、主に木材腐朽菌の酵素を用いて研究しています。例えばセルロースは、植物細胞壁の約50％を占める多糖で、地球上で最も豊富に存在するバイオマス。腐朽菌は、様々な酵素を用いてセルロースを分解し栄養源として利用していますが、そのメカニズムには依然不明な点が数多く残されています。自然界におけるセルロース分解のプロセスを明らかにすることで、セルロース系バイオマスからエネルギーを取り出したり、有用な物質に変換するためのアイディアを拾い出し、循環型社会の構築に役立てたいと考えています。
1990年4月〜1994年3月 東京大学農学部林産学科
1994年4月〜1996年3月 東京大学大学院農学系研究科林産学専攻 修士
1996年4月〜1999年3月 東京大学大学院農学生命科学研究科生物材料科学専攻 博士（農学）
1998年4月〜1999年3月 日本学術振興会特別研究員（DC）
1999年4月〜2002年3月 日本学術振興会特別研究員（PD）
2000年9月〜2001年8月 スウェーデン国ウプサラ大学 博士研究員
2002年4月〜2007年3月 東京大学大学院農学生命科学研究科 助手
2007年4月〜2009年3月 東京大学大学院農学生命科学研究科 助教
2009年4月〜2021年3月 東京大学大学院農学生命科学研究科 准教授
2011年7月〜2014年6月 人事院 国家公務員採用総合試験 試験専門委員
2014年4月〜2016年3月 独立行政法人大学入試センター 生物第一委員会 委員
2016年1月〜2019年12月 VTTフィンランド技術研究センター 客員教授
2017年8月〜2019年7月 文部科学省研究振興局学術研究助成課 学術調査官
2018年4月〜現在 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構技術戦略センター フェロー
2021年4月〜現在 東京大学大学院農学生命科学研究科 教授
Uchiyama, T., Uchihashi, T., Ishida, T., Nakamura, A., Vermaas, J. V., Crowley, M. F., Samejima, M., Beckham, G. T., and Igarashi, K., Lytic polysaccharide monooxygenase increases cellobiohydrolases activity by promoting decrystallization of cellulose surface, Science Adv. 8 (51): eade5155 (2022) https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade5155
Kojima, K., Sunagawa, N., Mikkelsen, N. E., Hansson, H., Karkehabadi, S., Samejima, M., Sandgren, M., and Igarashi, K., Comparison of glycoside hydrolase family 3 β-xylosidases from basidiomycetes and ascomycetes reveals evolutionarily distinct xylan degradation systems. J. Biol. Chem. 298 (3), 101670 (2022) https://doi.org/10.1016/j.jbc.2022.101670
Matsuyama, K., Kishine, N., Fujimoto, Z., Sunagawa, N., Kotake, T., Tsumuraya, Y., Samejima, M., Igarashi, K., and Kaneko S., Unique active site and subsite features in the arabinogalactan-degrading GH43 exo-β-1,3-galactanase from Phanerochaete chrysosporium, J. Biol. Chem. 295 (52): 18539-18552 (2020) https://doi.org/10.1074/jbc.RA120.016149
Uchiyama, T., Uchihashi, T., Nakamura, A., Watanabe, H., Kaneko, S., Samejima, M., and Igarashi K., Convergent evolution of processivity in bacterial and fungal cellulases, Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 117 (33) 19896-19903 (2020) https://doi.org/10.1073/pnas.2011366117
Ezaki, T., Nishinari, K., Samejima, M., and Igarashi, K., Bridging the micro-macro gap between single-molecular behavior and bulk hydrolysis properties of cellulase, Phys. Rev. Lett. 122, 9, 5 p., 098102 (2019) http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.098102
Nakamura, A., Ishida, T., Kusaka, K., Yamada, T., Fushinobu, S., Tanaka, I., Kaneko, S., Ohta, K., Tanaka, H., Inaka, K., Higuchi, Y., Niimura, N., Samejima, M., and Igarashi, K., “Newton’s cradle” proton relay with amide-imidic acid tautomerization in inverting cellulase visualized by neutron crystallography, Science Adv. 1: e1500263 (2015) https://doi.org/10.1126/sciadv.1500263
Igarashi, K., Uchihashi, T., Uchiyama, T., Sugimoto, H., Wada, M., Suzuki, K., Sakuda, S., Ando, T., Watanabe, T., and Samejima, M., Two-way traffic of glycoside hydrolase family 18 processive chitinases on crystalline chitin, Nature Commun. 5: 3975 (2014) https://doi.org/10.1038/ncomms4975
Nakamura, A., Watanabe, H., Ishida, T., Uchihashi, T., Wada, M., Ando, T., Igarashi, K., and Samejima, M., Trade-off between processivity and hydrolytic velocity of cellobiohydrolases at the surface of crystalline cellulose, J. Amer. Chem. Soc. 136: 4584–4592 (2014) https://doi.org/10.1021/ja4119994
Igarashi, K., Cooperative biomass breakdown, Nature Chem. Biol. 9: 350-351 (2013) https://doi.org/10.1038/nchembio.1237
Igarashi, K., Uchihashi, T., Koivula, A., Wada, M., Kimura, S., Okamoto, T., Penttilä, M., Ando, T., and Samejima, M., Traffic jams reduce hydrolytic efficiency of cellulase on cellulose surface, Science 333: 1279-1282 (2011) https://doi.org/10.1126/science.1208386
Igarashi, K., Koivula, A., Wada, M., Kimura, S., Penttila, M., and Samejima, M., High-speed atomic force microscopy visualizes processive movement of Trichoderma reesei cellobiohydrolase I on crystalline cellulose, J. Biol. Chem. 284:36186-36190 (2009) https://doi.org/10.1074/jbc.m109.034611
令和5年度 日本応用糖質科学会賞「セルロース分解に関わる加水分解酵素および酸化還元酵素の機能解析」（決定）
第62回 日本木材学会賞「木材腐朽菌の植物細胞壁多糖分解酵素群における構造機能相関」2022年1月29日
第12回 日本学術振興会賞「セルロース系バイオマスの酵素分解における分子機構の解明」2016年2月24日
ギネス世界記録™「酵素のX線結晶構造解析における最高解像度」2016年1月27日認定
平成26年度 市村学術賞 貢献賞「バイオリファイナリーの実現に向けた多糖分解酵素の渋滞解消」2015年4月23日
平成24年度 セルロース学会賞「単分子可視化技術を用いた結晶性セルロース酵素分解機構の解明」2013年７月18日
