师资队伍

Hirotada Mori

Hirodata Mori讲座教授

职称:讲座教授

研究方向:分子生物学 系统基因组科学 基因组生物学

Email:hirotada.mori@gmail.com

  • 个人简介
  • 教育背景
  • 研究方向
  • 专利著作

个人简介


Hirotada Mori 教授毕业于⽇本京都⼤学,曾在⽇本奈良先端科学技术⼤学院⼤学和庆应义塾⼤学任教,有三⼗多年的微⽣物基因组学、系统微⽣物学研究经验,在合成⽣物学、系统⽣物学研究中有较⼤贡献,在微⽣物代谢⽹络分析和调控⽅⾯有极其深厚的理论功底。曾参与⼈类基因组计划,并作为亚洲地区唯⼀代表团队完成细菌基因组学计划。在⽇本创⽴了系统微⽣物学研究先河,致⼒于以系统⽅式揭示细胞⽹络全貌 , 开展基因组研究 、多组学联合分析 、功能相关基因分析等⼯作,开发了多种基因组编辑⼯具和丰富的全基因组研究资源。基于他对系统微⽣物学领域的贡献 ,于2009年和2010年被分别授予美国微⽣物科学院和英国皇家化学学院院⼠,并于2022年12⽉获得⼴东省珠江⼈才海外领军⼈才称号,并获得⾸届⼴东省友谊奖。他的研究背景必将对全⾯认识细胞遗传代谢途径提供强⼒⽀持。


博士

日本京都大学 分子生物学博士

硕士

日本京都大学 生物物理硕士

本科

日本京都大学 农学 学士

主要研究


Mori 教授的科研生涯起始于传统遗传学,他最先阐明了大肠杆菌 F 质粒维持稳定的机制。随后,他利用分子生物学手段进行了原核生物遗传分析,并对相关基因进行了测序。此后,他对 F 质粒蛋白质进行纯化并阐明了分子机制,该结果为现代功能基因组学以及系统微生物学研究中利用 F 质粒进行高通量细菌遗传 物质转化奠定了基础。此后,他持续专注于分子生物学个体基因靶向研究,但是, 随着 20 世纪 80 年代国际上对基因组研究重要性的认识,Mori 教授所在的京都 大学研究室为代表,启动了日本大肠杆菌基因组计划。1989 年,Mori 教授作为项目主要完成人员,开创了从个体基因研究到系统性功能基因组学研究的全新研 究领域。随着工作进展,他越来越意识到全局性研究的重要性。如果所有基因都 被看作是部件,那么 20 世纪的生物学就可以被看作是“部件”的科学。基因组学的结果揭示了各个物种基因组约有多少“部分”。 Mori 教授过去 25 年的研究工作,主要目的是揭示 “部分”如何形成功能单元以及它们如何相互作用以维 持生命这个“系统”的运行。


Mori 教授领导的基因组计划于 1997 年完成。随后,他利用新一代测序技术对大肠杆菌基因组进行了重新测序,获得了更精确的基因组序列。随后,他组织了一个基于这一精确序列的国际协同注释会议,这为国际大肠杆菌研究领域改进 基因组注释做出了突出贡献。基于这些信息,他开发了多种实验资源,使多组学研究,如转录组、蛋白质组、代谢组和表型组等的综合分析成为可能。此后,他持续与国际科研团队共享资源,促进各个研究领域的协同发展。Mori 教授凭借 他在遗传学方面的深厚积累,采用经典的细胞接合方法,与数学家、工程师和计 算机科学家共同开发了高通量遗传物质转移平台,将动态模型与稳态模型结合起来对突变株进行表型组学分析。这种系统性方法已经显示了它极高的基因转化效率以及巨大的应用潜力,可以将超大片段 DNA 转移到另一个细胞,从而实现大 规模的 DNA 转化。Mori 教授还在细菌接合技术的基础上开发了多种高效的基因双敲除工具,通过构建系统性的基因双缺失株来分析遗传相互作用网络,开辟了高通量遗传互作网络研究的新领域。这项技术已成为发现新药和寻找功能未知基 因功能的有力手段,被全球相关领域研究人员奉为“金标准”。近期,Mori 教授及其团队一直致力于新研究资源开发,新的资源将成为分析细菌、宿主和环境之 间相互作用的有力工具。Mori 教授所开发的资源和研究方法不仅被用于本领域 科研尖端研究,而且还积极推进共享平台建设,致力于推进其他相关领域研究进 展。Mori 教授的全部研究资源和数据对国内外公开,积极分享技术和材料,以加快本领域的研究工作。同时,Mori 教授在很多研究方向扩展其研究范围,持续开展与国内外不同领域研究人员的交流与合作,迅速掌握不同领域的研究方法, 以促进跨学科、多团队、综合性的国际交流合作。他的研究和发展策略是:不仅 依靠单个团队或领域现有技能和知识,更要积极吸收各个领域的最新进展,构建 基础工具和资源,从而实现各个学科共同快速发展的目标。2007 年,他在《Science》 杂志上通过对大肠杆菌细胞的定量分析证明了细胞的鲁棒性,并通过重新连接细胞内网络结构来阐明细胞鲁棒性的机制,为功能基因组学的研究奠定了基础。


进入 21 世纪以来,Mori 教授专注于阐明系统生物学中的细胞网络结构,包括基因网络、蛋白质网络和代谢网络。该研究方向包含了多种相互作用网络的研究,如肠道菌群与宿主健康的关系、药物对菌群的影响、或肠道菌群对药物代谢 的影响等。他和他的团队(1)开发了大肠杆菌高通量系统分析和监测系统,相关成果发表于《Science》杂志;(2)开发了大肠杆菌基因相互作用的定量分析方法, 并发表在《Nature Methods》杂志上;(3)建立了大肠杆菌所有基因的单基因敲除文库分析方法,为大肠杆菌网络系统的全球分析提供了重要贡献。(4)Mori 教授是 全球系统微生物研究的创始人,在《Nature》、《Science》、《Molecular systems biology》、《Nature Methods》、《Nature Communications》、《Nucleic Acids Research》、 《DNA Research》等刊物发表论文。截止 2021 年底,Mori 教授共在国际知名期 刊上发表论文 153 篇,其中 1 篇被引 7298 次,100 次以上被引 40 余篇。基于他在微生物学和系统生物学领域的贡献,Mori 教授于 2009 年被选为美国微生物学会院士,并于 2010 年被选为英国皇家化学学会院士。2021 年,Mori 教授全职加 入广东省农业科学院,创建了系统微生物与合成生物学创新实验室,并于 2022年 12 月,获得广东省珠江人才计划海外领军人才称号,2022 年 12 月,获得广东省友谊奖。




发表论著

1. Ishii N, Nakahigashi K, Baba T, et al. Multiple high-throughput analyses monitor the response of E. coli to perturbations[J]. Science, 2007, 316(5824): 593-597. Citation: 734.IF= 41.058

2. Arifuzzaman M, Maeda M, Itoh A, et al. Large-scale identification of protein–protein interaction of Escherichia coli K-12[J]. Genome research, 2006, 16(5): 686-691. Citation:472. IF=10.101

3. Yura T, Mori H, Nagai H, et al. Systematic sequencing of the Escherichia coli genome: analysis of the 0–2.4 min region[J]. Nucleic Acids Research, 1992, 20(13): 3305-3308.Citation: 180.IF=11.147

4. Oshima T, Aiba H, Masuda Y, et al. Transcriptome analysis of all two‐component regulatory system mutants of Escherichia coli K‐12[J]. Molecular microbiology, 2002, 46(1): 281-291. Citation:421. IF=3.816

5. Watanabe H, Mori H, Itoh T, et al. Genome plasticity as a paradigm of eubacteria evolution[J]. Journal of molecular evolution, 1997, 44(1): S57-S64. Citation: 172.IF=1.957

6. Hua Q, Yang C, Oshima T, et al. Analysis of gene expression in Escherichia coli in response to changes of growth-limiting nutrient in chemostat cultures[J]. Appl. Environ. Microbiol., 2004, 70(4): 2354-2366. Citation: 186. IF=1.866

7. Rajagopala S V, Titz B, Goll J, et al. The protein network of bacterial motility[J]. Molecular systems biology, 2007, 3(1). Citation: 127.IF=9.8

8. Nakahigashi K, Toya Y , Ishii N, et al. Systematic phenome analysis of Escherichia coli multiple‐knockout mutants reveals hidden reactions in central carbon metabolism[J]. Molecular systems biology, 2009, 5(1). Citation:167. IF=9.8

9. Yang C, Hua Q, Baba T, et al. Analysis of Escherichia coli anaplerotic metabolism and its regulation mechanisms from the metabolic responses to altered dilution rates and phosphoenolpyruvate carboxykinase knockout[J]. Biotechnology and Bioengineering, 2003, 84(2): 129-144. Citation:139. IF=4.260

10. Sato S, Nakamura Y, Kaneko T, et al. Genome structure of the legume, Lotus japonicus[J]. DNA research, 2008, 15(4): 227-239. Citation :700. IF=5.415

11. Maier L, Pruteanu M, Kuhn M, et al. Extensive impact of non-antibiotic drugs on human gut bacteria[J]. Nature, 2018, 555(7698): 623. 

Citation: 1023. IF=41.577

12. Zhao J, Baba T, Mori H, et al. Effect of zwf gene knockout on the metabolism of Escherichia coli grown on glucose or acetate[J]. Metabolic engineering, 2004, 6(2): 164-174. Citation: 121.IF=7.808

13. Kuroda M, Kuroda H, Oshima T, et al. Two‐component system VraSR positively modulates the regulation of cell‐wall biosynthesis pathway in Staphylococcus aureus[J]. Molecular microbiology, 2003, 49(3): 807-821. Citation :540. IF=3.816

14. Nakayama K, Takashima K, Ishihara H, et al. The R‐type pyocin of Pseudomonas aeruginosa is related to P2 phage, and the F‐type is related to lambda phage[J]. Molecular microbiology, 2000, 38(2): 213-231. Citiation:376. IF=3.816

15. Inoue T, Shingaki R, Hirose S, et al. Genome-wide screening of genes required for swarming motility in Escherichia coli K-12[J]. Journal of bacteriology, 2007, 189(3): 950-957. Citation:216. IF=3.219

16. Nakahigashi K, Kubo N, Narita S, et al. HemK, a class of protein methyl transferase with similarity to DNA methyl transferases, methylates polypeptide chain release factors, and hemK knockout induces defects in translational termination[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2002, 99(3): 1473-1478. Citation: 130.IF=9.58

17. Eguchi Y, Oshima T, Mori H, et al. Transcriptional regulation of drug efflux genes by EvgAS, a two-component system in Escherichia coli[J]. Microbiology, 2003, 149(10): 2819-2828. Citation:131. IF=1.866

18. Eguchi Y, Itou J, Yamane M, et al. B1500, a small membrane protein, connects the two-component systems EvgS/EvgA and PhoQ/PhoP in Escherichia coli[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2007, 104(47): 18712-18717. Citation: 118.IF=9.58

19. Itoh T, Takemoto K, Mori H, et al. Evolutionary instability of operon structures disclosed by sequence comparisons of complete microbial genomes[J]. Molecular biology and evolution, 1999, 16(3): 332-346. Citation:258. IF=14.797

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21. Monk J M, Lloyd C J, Brunk E, et al. iML1515, a knowledgebase that computes Escherichia coli traits[J]. Nature biotechnology, 2017, 35(10): 904. Citation:263. IF=35.724

22. Butland G, Babu M, Díaz-Mejía J J, et al. eSGA: E. coli synthetic genetic array analysis[J]. Nature methods, 2008, 5(9): 789. Citation:266. IF= 28.467

23. Typas A, Nichols R J, Siegele D A, et al. High-throughput, quantitative analyses of genetic interactions in E. coli[J]. Nature methods, 2008, 5(9): 781. Citation: 240.IF=28.467

24. Baba T, Ara T, Hasegawa M, et al. Construction of Escherichia coli K‐12 in‐frame, single‐gene knockout mutants: the Keio collection[J]. Molecular systems biology, 2006, 2(1). Citation: 7298. IF=8.5

25. Kitagawa M, Ara T, Arifuzzaman M, et al. Complete set of ORF clones of Escherichia coli ASKA library (A Complete Set of E. coli K-12 ORF Archive): Unique Resources for Biological Research[J]. DNA research, 2005, 12(5): 291-299. Citation :1392. IF=5.415

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27. Hayashi K, Morooka N, Yamamoto Y, et al. Highly accurate genome sequences of Escherichia coli K‐12 strains MG1655 and W3110[J]. Molecular systems biology, 2006, 2(1). Citation:540. IF=8.5

28. Mori H, Kondo A, Ohshima A, et al. Structure and function of the F plasmid genes essential for partitioning[J]. Journal of molecular biology, 1986, 192(1): 1-15. Citation: 193.IF=4.894

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33. Kawano M, Oshima T, Kasai H, et al. Molecular characterization of long direct repeat (LDR) sequences expressing a stable mRNA encoding for a 35‐amino‐acid cell‐killing peptide and a cis‐encoded small antisense RNA in Escherichia coli[J]. Molecular microbiology, 2002, 45(2): 333-349.Citation: 142.IF=4.961

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40. Hagiwara D, Sugiura M, Oshima T, et al. Genome-wide analyses revealing a signaling network of the RcsC-YojN-RcsB phosphorelay system in Escherichia coli[J]. Journal of bacteriology, 2003,185(19): 5735-5746.Citation: 198.IF=3.534

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