Miyaji, Akimitsu

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Affiliation

Faculty of Economics ( Hiyoshi )

Position

Associate Professor
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Career 【 Display / hide 】

  • 2004.04
    -
    2006.03

    Warwick大学, 生物科学科, 日本学術振興会 海外特別研究員

  • 2006.04
    -
    2007.01

    The University of Tokyo, Institute of Industrial Science, 学術研究支援員

  • 2007.02
    -
    2007.03

    Tokyo Institute of Technology, Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, 助手

  • 2007.04
    -
    2016.03

    Tokyo Institute of Technology, Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, 助教

  • 2016.04
    -
    2024.09

    Tokyo Institute of Technology, School of Materials and Chemical Technology, 助教

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Academic Background 【 Display / hide 】

  • 1995.04
    -
    1999.03

    Tokyo Institute of Technology, School of Bioscience and Biotechnology, 生物工学科

  • 1999.04
    -
    2001.03

    Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Bioscience and Biotechnology, Department of Bioengineering

  • 2001.04
    -
    2004.03

    Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Bioscience and Biotechnology, Department of Bioengineering

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Academic Degrees 【 Display / hide 】

  • 博士（工学）, Tokyo Institute of Technology, Coursework, 2004.03

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Licenses and Qualifications 【 Display / hide 】

  • 日本ソムリエ協会　ワインエキスパート, 2024.10

  • J.C.Q.A コーヒーインストラクター2級, 2025.06

  • 第二種電気工事士, 2025.10

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Research Areas 【 Display / hide 】

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Catalyst and resource chemical process (Biocatalyst, Methane conversion, selective methanol synthesis)

  • Life Science / Applied microbiology (Methane-oxidizing bacteria, Methanol synthesis)

  • Life Science / Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry (Reactive oxygen species, antioxidant tripeptide, enzyme, autoxidation)

  • Environmental Science/Agriculture Science / Chemical substance influence on environment (量子化学計算 カテコール誘導体 酸味化合物)

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Research Keywords 【 Display / hide 】

  • Alkane monooxygenase

  • Recognition of alkane molecules

  • カテコール誘導体の酸化還元

  • Tyrosinase

  • Methanol sythesis

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Books 【 Display / hide 】

  • バイオ液体燃料の最新動向 = Latest trends in bio-based liquid fuels in Japan

    監修, 北川尚美, シーエムシー出版, 2025.12,  Page： V, 244p

    Scope: 第6章2 微生物によるメタノール合成

  • 触媒総合事典

    2023.01

    Scope: 10-6 酵素反応の速度式

  • Catalysis and the Mechanism of Methane Conversion to Chemicals: C-C and C-O Bonds Formation Using Heterogeneous, Homogenous, and Biological Catalysts

    Toshihide Baba, Akimitsu Miyaji, Springer Singapore, 2020.04

    Scope: Chapter 2-4

  • 活性酸素・フリーラジカルの科学 : 計測技術の新展開と広がる応用

    日本化学会, 化学同人, 2016.04,  Page： v, 181p, 図版 [4] p

    Scope: “メタン酸化反応を制御するメタンモノオキシゲナーゼ” pp.143-147

  • Methods in Methane Metabolism, Part B: Methanotrophy

    Rosenzweig, Amy C. (Amy Claire), Ragsdale, Stephen W., Academic Press, 2011,  Page： xlv, 309 p., [4] p. of plates

    Scope: Particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b” pp. 211-225

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Papers 【 Display / hide 】

  • 抗酸化トリペプチドの活性予測への量子科学的分子記述子の応用

    宮地 輝光, 福井浩二

    アレルギーの臨床 44 ( 12 )  2024.11

    Lead author

  • Prediction of antioxidant tripeptides using quantum chemical descriptors

    宮地輝光

    アグリバイオ 8 ( 3 )  2024

    ISSN  2432-5511

  • Search for antioxidant tripeptides using quantum chemical descriptors

    宮地輝光

    月刊細胞 56 ( 2 )  2024

    ISSN  1346-7557

  • 量子化学計算を活用した抗酸化トリペプチド開発基盤の構築

    宮地輝光

    月刊細胞 55   711 - 713 2023.08

    Lead author, Corresponding author

  • メタン変換バイオ触媒としてのメタン資化性菌利用の研究進展～実用可能な常温常圧でのメタノール合成に向けて

    宮地輝光

    化学と生物 61   57 - 63 2023.01

    Lead author, Corresponding author, Accepted

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Reviews, Commentaries, etc. 【 Display / hide 】

  • Antioxidant activity and electronic state information of the tripeptide in high quality Japanese ginjo sake

    宮地輝光, 福井浩二

    日本生物工学会大会講演要旨集 77th 2025

  • Limited tryptic digestion of membrane-binding form of methane monooxygenase

    宮地輝光

    日本生物工学会大会講演要旨集 76th 2024

  • メタン酸化酵素高発現生体触媒のメタノール生産性能

    宮地輝光

    触媒討論会予稿集(CD-ROM) 132nd 2023

    ISSN  2758-3503

  • Methanol synthesis using the biocatalyst with high enzyme expression for methane conversion

    宮地輝光

    日本生物工学会大会講演要旨集 75th 2023

  • Catalysis and the mechanism of methane conversion to chemicals: C-C and C-O bonds formation using heterogeneous, homogenous, and biological catalysts

    Toshihide Baba, Akimitsu Miyaji

    Catalysis and the Mechanism of Methane Conversion to Chemicals: C-C and C-O Bonds Formation Using Heterogeneous, Homogenous, and Biological Catalysts (Springer Singapore)     1 - 220 2020.01

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Research Projects of Competitive Funds, etc. 【 Display / hide 】

  • 有機無機ハイブリッドコーティングによる省エネ型メタン変換バイオ触媒の高性能化

    2023.04
    -
    2028.03

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), No Setting

    　View Summary

    メタン変換バイオ触媒はメタン-メタノール変換プロセスを大幅に省エネルギー化し、CO2 排出量を抑制できる。本研究ではメタン変換バイオ触媒の性能に有機無機ハイブリッドコーティングが及ぼす影響を明らかにし、このコーティング法を応用したメタン変換バイオ触媒が社会実装可能な性能を示すかどうかを検証する。本手法の有効性を実証することで、常温常圧，一段階での省エネ型メタン変換プロセスの実現に向けた研究展開をめざす。
    2023年度は、高分子電解質としてポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（PDADMAC）、金属酸化物として酸化ケイ素（SiO2）を用いたメタン変換バイオ触媒表面へのコーティング手法を検討した。メタン酸化バイオ触媒であるバクテリア細胞を培養し、このバクテリア細胞へ種々の条件（PDADMAC や TMOS 濃度、処理時間、温度）でPDADMACとSiO2を順に吸着させることで、コーティング状態の異なるバイオ触媒を調製した。得られた種々メタン変換バイオ触媒について、メタンからメタノールへの転化反応に対する触媒活性と寿命を評価した。その結果、SiO2はメタン酸化バクテリアのメタノール生産性能に影響を及ぼさないのに対して、PDADMCはその性能を低下させる効果を示した。そこでさらに、PDADMAC濃度や吸着溶液のpH、ならびに処理時間や分離方法を検討した。その結果、メタノール生産性能をほぼ維持した状態でメタン酸化バクテリア細胞表面をPDADMACおよびSiO2でコーティングできる条件を見出すことに成功した。

  • 有機無機ハイブリッドコーティングによる省エネ型メタン変換バイオ触媒の高性能化

    2023.04
    -
    2028.03

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), No Setting

  • 量子化学計算に基づくアルツハイマー病予防トリペプチド設計の基盤確立

    2021.07
    -
    2024.03

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽), 挑戦的研究(萌芽), No Setting

    　View Summary

    本研究では、量子化学計算により求めたトリペプチドの電子状態情報から、トリペプチドの生体内活性酸素種に対する抗酸化活性、およびアルツハイマー病といった疾患予防に寄与する電子状態情報を明らかにすることをめざす。
    そのため本研究計画では、種々トリペプチドについて、抗酸化活性測定、量子化学計算による電子錠情報解析、マウスを用いた疾患予防効果の分析を行う。研究初年度の2021年度は、トリペプチド7種についてヒドロキシラジカルに対する抗酸化活性を測定し、その活性を定量的に評価した。平行してマウス実験準備を進めた。
    抗酸化活性の測定結果から、選択したトリペプチドは抗酸化活性が高いものから活性がないものまで段階的に異なっていることを明らかにした。これらトリペプチドについて量子化学計算を行い、トリペプチドの分子軌道とそのエネルギー、電荷分布をもとめた。これら電子状態情報とトリペプチドの抗酸化活性との相関性を調べた結果、トリペプチドにおいて電子が占有している分子軌道のうち最もエネルギーが高い軌道である最高被占軌道（HOMO）が抗酸化活性との間に相関性があることを見いだした。また、イオン化ポテンシャルとの間にも相関性があることを見いだした。さらに、トリペプチド末端のかさ高さが抗酸化活性に影響を及ぼす可能性が示唆された。これら電子状態情報および分子構造特性が、トリペプチドの抗酸化活性ならびに疾患予防効果の予測指標として利用できる可能性が高い。

  • 代謝の強化と制御による物質生産に資するC1微生物の開発

    2021.04
    -
    2025.03

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), No Setting

    　View Summary

    未来型資源といわれるメタンやメタノールなどのC1化合物を単一炭素源として生育可能なC1微生物を研究対象とし、高濃度メタノール生育能付与や転写スイッチの利用といった代謝改変と制御により、C1化合物を原料にしたものづくりの基盤を構築することを目的としている。
    2023年度は、2022年度までに取得していたMethylorubrum extorquensの高濃度メタノール耐性実験室進化株の全ゲノムリシーケンスの結果から責任遺伝子を予想し、解析を進めた。実験室進化株に見出された変異を実験室進化の親株に導入し、高濃度メタノール添加条件下で培養した。その結果、親株と比較して良好な生育能を示したが、その生育速度は実験室進化株より顕著に遅く、高濃度メタノール耐性への寄与は部分的であることが示された。得られた実験室進化株について、高濃度メタノール添加条件で培養し、物質生産のターゲットとしている微生物産生生分解性プラスチック、ポリヒドロキシアルカン酸（PHA）の蓄積量を測定したところ、親株と比較して2倍程度増加していた。
    また、2022年度までに構築したM. extorquens代謝改変株を宿主として、PHAモノマー前駆体を供給する酵素遺伝子発現のタイミングを転写スイッチを用いて検討した。培養開始時に当該遺伝子の発現を誘導したところ、生育が著しく阻害された。一方で、生育後に誘導した際には、PHAの第二、第三モノマー分率が非誘導の株と比較して5倍程度増加していた。今後、実験室進化株内で同様に転写スイッチによるPHAモノマー分率の制御を行う予定である。

  • 代謝の強化と制御による物質生産に資するC1微生物の開発

    2021.04
    -
    2025.03

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), No Setting

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Awards 【 Display / hide 】

  • 研究奨励賞

    2022.09, 東京工業大学物質理工学院

  • 研究奨励賞

    2021.09, 東京工業大学物質理工学院

  • 工系教育賞

    物質理工学院応用化学系 学生実験担当教員, 2019.01, 東京工業大学工系3学院, 応用化学系の実験科目における教育の質向上への貢献

  • 研究奨励賞

    2017.09, 東京工業大学 物質理工学院

  • 奨励賞（コスモ石油賞）

    2015.04, 公益社団法人 石油学会

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Courses Taught 【 Display / hide 】

  • ECONOMICS AND ENVIRONMENT

    2026

  • CHEMISTRY 2

    2026

  • CHEMISTRY 1

    2026

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Courses Previously Taught 【 Display / hide 】

  • Chemistry 1

    Keio University

    2026.04
    -
    Present

  • Economics and Environment

    Keio University

    2026.04
    -
    Present

  • 化学実験

    慶応義塾大学

    2022.10
    -
    2023.03

  • Physical Chemistry

    Shibaura Institute of Technology

    2018.04
    -
    2025.09

  • Chemical Engineering and Industrial Chemistry Laboratory

    Tokyo Institute of Technology, Institute of Science Tokyo

    2015.04
    -
    2026.03

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