人工光型植物工場の有効な活用法の1つとして、植物を利用した有用タンパク質生産に着目しています。有用タンパク質の代表的なものとして、医薬品タンパク質があります。例えば、ワクチンとしての作用を有する抗原タンパク質や、治療薬などとして用いられるモノクローナル抗体などです。従来、これらの医薬用タンパク質は、微生物や哺乳動物由来の細胞を培養することで、あるいは孵化鶏卵を用いてウイルスを培養することで生産されてきましたが、植物を用いることで、生産コストの低減、需要に応じた容易な生産規模の調整、生産過程での病原体混入リスクの低減などのメリットがあると考えられています。 私たちは、有用タンパク質生産に適した人工光型植物工場（または温室）の環境調節法を確立するための基礎研究を行なってきました。特に、植物（ベンサミアナタバコ）に後天的に有用タンパク質の遺伝子を導入して一過的に発現させる一過性遺伝子発現法という技術を対象として、研究を展開しています。新しい植物バイオ技術の活用・普及に、生物環境工学の立場から貢献したいと考えています。

主要な原著論文・講演要旨

Matsuda, R., A. Ueno, K. Fujiwara. (2019) Effects of environmental conditions before gene transfer on the amount of influenza hemagglutinin transiently expressed in Nicotiana benthamiana leaves. Journal of Agricultural Meteorology 75(3): 129-136.

松田 怜・藤内直道．(2018) 植物を利用した医薬用タンパク質生産のための環境調節．関東の農業気象 44: 6-11．

Matsuda, R., A. Ueno, H. Nakaigawa, K. Fujiwara. (2018) Gas exchange rates decrease and leaf temperature increases in Nicotiana benthamiana leaves transiently overexpressing hemagglutinin in an Agrobacterium-assisted viral vector system. Frontiers in Plant Science 9: 1315.

Fujiuchi, N., R. Matsuda, N. Matoba, K. Fujiwara. (2017) Effects of plant density on recombinant hemagglutinin yields in an Agrobacterium-mediated transient gene expression system using Nicotiana benthamiana plants. Biotechnology and Bioengineering 114(8): 1762-1770.

Matsuda, R., T. Abe, N. Fujiuchi, N. Matoba, K. Fujiwara. (2017) Effect of temperature post viral vector inoculation on the amount of hemagglutinin transiently expressed in Nicotiana benthamiana leaves. Journal of Bioscience and Bioengineering 124(3): 346-350.

Matsuda, R., T. Abe, K. Fujiwara. (2017) Viral vector-based transient gene expression in Nicotiana benthamiana: effects of light source on leaf temperature and hemagglutinin content. Plant Cell Reports 36(10): 1667-1669.

Fujiuchi, N., N. Matoba, R. Matsuda. (2016) Environment control to improve recombinant protein yields in plants based on Agrobacterium-mediated transient gene expression. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 4: 23.

Fujiuchi, N., R. Matsuda, N. Matoba, K. Fujiwara. (2016) Removal of bacterial suspension water occupying the intercellular space of detached leaves after agroinfiltration improves the yield of recombinant hemagglutinin in a Nicotiana benthamiana transient gene expression system. Biotechnology and Bioengineering 113(4): 901-906.

Fujiuchi, N., R. Matsuda, N. Matoba, K. Fujiwara. (2014) Effect of nitrate concentration in nutrient solution on hemagglutinin content of Nicotiana benthamiana leaves in a viral vector-mediated transient gene expression system. Plant Biotechnology 31(3): 207-211.

Matsuda, R., A. Tahara, N. Matoba, K. Fujiwara. (2012) Virus-vector mediated rapid protein production in Nicotiana benthamiana: effects of temperature and photosynthetic photon flux density on hemagglutinin accumulation. Environment Control in Biology 50(4): 375-381.