@SugayaTetsuro
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Tetsuro Kawano-Sugaya, Ph.D.

Researcher in Tokyo, Japan 🇯🇵 (google scholar)
🕺Microbiome, Single-cell genomics, Parasite genomics (Entamoeba)
📌
2025-02-15 New preprint
Kawano-Sugaya T, Izumiyama S, Nozaki T. Draft genome of the marine Entamoeba species reveals reduction in the gene family repertoire associated with pathogenicity and lateral gene transfer for adaptation to the marine environment. bioRxiv. 2025 (doi:10.1101/2025.02.12.637563) [link]
Nanopore MinIONを用いて海の赤痢アメーバ Entamoeba marinaのゲノムアセンブリを構築し、赤痢アメーバの病原性に重要な遺伝子が減少していることや、水平伝播で獲得された遺伝子が環境適応に関与している可能性について議論しました。
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2024-10-03 New publication
Kawano-Sugaya T†, Arikawa K†, Saeki T, Endoh T, Kamata K, Matsuhashi A, Hosokawa M. A single amplified genome catalog reveals the dynamics of mobilome and resistome in the human microbiome. Microbiome. 2024;12:188 (doi:10.1186/s40168-024-01903-z) [link]
マイクロバイオーム解析の主な手法であるメタゲノム解析は、サンプル中のゲノムをバルクで扱うため、種内多様性の評価や、着目遺伝子を保有している種の特定が難しいことがあり、特に(公衆衛生上 重要な)mobile genetic elementsや薬剤耐性遺伝子を苦手としています。そこで、本研究では口腔内および腸内細菌から計30,851個のシングルセルゲノムを構築・解析することで、得られる微生物の系統情報をメタゲノムと比較するとともに、口腔内・腸内細菌叢に共通して得られた種のゲノム類似度比較、プラスミド・ファージを介した薬剤耐性遺伝子の伝播状況の可視化を行いました。
その結果、シングルセルゲノムはメタゲノムと系統バイアスが異なることや、菌叢間で共通する種のゲノム類似度をsub-speciesレベルで評価できること、mobile genetic elementsを介した薬剤耐性遺伝子の分布を調査できること等がわかりました。以上により、大規模シングルセルゲノム解析を用いることで、メタゲノムでは難しい研究対象にもアプローチできることが示されました。
本研究はco-firstである有川さんとcorresponding authorの細川さん、共著者の皆様に支えられて形となりました。心より感謝申し上げます。なお、得られた大規模な配列情報はFigShareに公開されております (bbsag20 dataset)。

📕 Introduction

ヒトの腸管に寄生し赤痢アメーバ症の原因となる寄生虫、赤痢アメーバの研究を通して分子生物学とバイオインフォマティクスに入門し、博士号を取得しました。修了後はポスドクを経て、現在は企業でシングルセルゲノムに関わる研究開発をしています。これまでの仕事:
(2021.8-present bitBiome, Inc.) 微生物シングルセルゲノムを大量並列的に解析する技術を利用して、主にゲノム解析に関わる研究開発と受託解析を担当しています。データ分析をメインとしており、スーパーコンピュータを用いた解析の自動化・大規模化のためのbashやpythonスクリプトの他、nextflowでワークフローを記述したり、R言語を用いたデータの可視化を行っています。ゲノムデータベースの受託開発にも携わっています。2024年にはヒト口腔内細菌叢および腸内細菌叢から約3万個のシングルセルゲノムを構築・解析した結果がMicrobiome誌に掲載されました (Kawano-Sugaya et al. Microbiome 2024; doi: 10.1186/s40168-024-01903-z)。
(2021.3-2021.7 Postdoc in Keio University) 老化に伴う身体の変化と光を用いた生命現象への介入に関する研究にポスドクとして参加しました。様々な条件でマウスのRNA-seqのデータ解析を実施し、バイオレットライトを照射したマウスにおいてミエリン化やオリゴデンドロサイト関連遺伝子の発現上昇が見られることを見出しました (Sasaki et al. bioRxiv 2021; doi: 10.1101/2021.11.02.466604)。
(2020.4-2021.1 Postdoc in National Institute of Infectious Diseases) 国立感染症研究所 病原体ゲノム解析研究センターにポスドクとして研究室に参加しました。SARS-CoV-2(新型コロナウイルス)の国内侵入と拡大に国内のコロナウイルスのゲノム解析・分子疫学解析の結果から人の移動情報と感染者数の増加の関係について考察し、共著論文を出版しました(Sekizuka et al. mSphere 2020; doi: 10.1128/mSphere.00786-20)。また、分子疫学解析で得られるハプロタイプネットワーク図を表示・探索するツール「HaplotypeExplorer」をJavaScriptを用いて開発し、論文として出版しました (Kawano-Sugaya et al. G3 Genes|Genomes|Genetics 2021; doi: 10.1093/g3journal/jkab126)。
(2017.4-2020.3 Doctoral course) 赤痢アメーバの高品質な新規ゲノムアセンブリ構築を目指し、PacBioのロングリードやHi-C法といった技術を利用した解析を実施し、報告しました (Kawano-Sugaya et al. BMC Genomics 2020; doi: 10.1186/s12864-020-07167-9)。共同研究先から提供いただいた臨床単離株のゲノム情報との比較解析により、経時的・環境依存的に大規模な倍数性の変化が起きていることも報告しました。また、Entamoeba属としては初めて海水環境から単離されたEntamoeba marinaのゲノム解析を行い、既知Entamoeba属ゲノムとの比較解析を行いました。(Kawano-Sugaya et al. bioRxiv 2025; doi: 10.1101/2025.02.12.637563)
(2014.4-2017.3 undergraduate to Master's course) 筑波大学と国立感染症研究所 寄生動物部にて、赤痢アメーバ (Entamoeba histolytica) の病原因子システインプロテアーゼの細胞内小胞輸送に関わるRab11Bについて分子生物学的手法を用いて機能解析を行いました。また、ゴキブリの腸管に棲息する赤痢アメーバ属の遺伝的多様性に関して調査・報告しました (Kawano et al. PLOS ONE 2017; doi: 10.1371/journal.pone.0185233)。

🙋 Career

August 2021–present: Bioinformatician, bitBiome, Inc., Tokyo, Japan
March 2021–July 2021: Researcher, Department of Ophthalmology, Keio University School of Medicine, Tokyo, Japan
April 2020–January 2021: Researcher, Pathogen Genomics Center, National Institute of Infectious Diseases, Tokyo, Japan
March 2020: Doctor of Philosophy in Health Science, The University of Tokyo, Japan

📞 Contact

Linkedin: https://www.linkedin.com/in/tetsuro-kawano-sugaya/
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5401-4414
researchmap: https://researchmap.jp/tksjp
X (twitter): https://twitter.com/SugayaTetsuro/
e-mail: sugaya🏧tetsu.ro

📄 Publications

† equal contribution, * corresponding author
  1. (preprint) Kawano-Sugaya T, Izumiyama S, Nozaki T. Draft genome of the marine Entamoeba species reveals reduction in the gene family repertoire associated with pathogenicity and lateral gene transfer for adaptation to the marine environment. bioRxiv. 2025 (doi:10.1101/2025.02.12.637563) [link]
  1. Kawano-Sugaya T†, Arikawa K†, Saeki T, Endoh T, Kamata K, Matsuhashi A, Hosokawa M. A single amplified genome catalog reveals the dynamics of mobilome and resistome in the human microbiome. Microbiome. 2024;12:188 (doi:10.1186/s40168-024-01903-z) [link]
  1. (preprint) Kawano-Sugaya T†, Arikawa K†, Saeki T, Endoh T, Kamata K, Matsuhashi A, Hosokawa M. Single Amplified Genome Catalog Reveals the Dynamics of Mobilome and Resistome in the Human Microbiome. bioRxiv. 2023 (doi:10.1101/2023.12.06.570492) [link]
  1. Peng R, Yoshinari S, Kawano-Sugaya T, Jeelani G, Nozaki T. Identification and Functional Characterization of Divergent 3’-Phosphate tRNA Ligase From Entamoeba histolytica. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:746261 (doi:10.3389/fcimb.2021.746261) [link]
  1. (preprint) Sasaki N†, Gusain P†, Hayano M†, Sugaya T, Tonegawa N, Hatanaka Y, Tamura R, Okuyama K, Osada H, Ban N, Mitsukura U, Lang RA, Mimura M, Tsubota K. Violet light modulates the central nervous system to regulate memory and mood. bioRxiv. 2021 (doi:10.1101/2021.11.02.466604) [link]
  1. Kawano-Sugaya T*, Yatsu K, Sekizuka T, Itokawa K, Hashino M, Tanaka R, Kuroda M. Haplotype Explorer: an infection cluster visualization tool for spatiotemporal dissection of the COVID-19 pandemic. G3. 2021;11(8), jkab126 (doi:10.1093/g3journal/jkab126) [link]
  1. (preprint) Kawano-Sugaya T*, Yatsu K, Sekizuka T, Itokawa K, Hashino M, Tanaka R, Kuroda M. Haplotype Explorer: an infection cluster visualization tool for spatiotemporal dissection of the COVID-19 pandemic. bioRxiv. 2020 (doi:10.1101/2020.07.19.179101) [link]
  1. Kawano-Sugaya T†, Izumiyama S†, Yanagawa Y, Saito-Nakano Y, Watanabe K, Kobayashi S, Nakada-Tsukui K, Nozaki T. Near-chromosome level genome assembly reveals ploidy diversity and plasticity in the intestinal protozoan parasite Entamoeba histolytica. BMC Genomics. 2020;21(1):813 (doi:10.1186/s12864-020-07167-9) [link]
  1. Sekizuka T, Itokawa K, Hashino M, Kawano-Sugaya T, Tanaka R, Yatsu K, Ohnishi A, Goto K, Tsukagoshi H, Ehara H, Sadamasu K, Taira M, Shibata S, Nomoto R, Hiroi S, Toho M, Shimada T, Matsui T, Sunagawa T, Kamiya H, Yahata Y, Yamagishi T, Suzuki M, Wakita T, Kuroda M. A Genome Epidemiological Study of SARS-CoV-2 Introduction into Japan. mSphere. 2020;5(6):e00786-20 (doi:10.1128/mSphere.00786-20) [link]
  1. Sekizuka T, Itokawa K, Yatsu K, Tanaka R, Hashino M, Kawano-Sugaya T, Ohnishi M, Wakita T, Kuroda M. COVID-19 Genomic Surveillance Network in Japanese Airport Quarantine. J Travel Med. 2020;taaa217 (doi:10.1093/jtm/taaa217) [link]
  1. Kawano T, Imada M, Chamavit P, Kobayashi S, Hashimoto T, Nozaki T. Genetic diversity of Entamoeba: Novel ribosomal lineages from cockroaches. PLoS ONE. 2017;12(9):e0185233. (doi:10.1371/journal.pone.0185233) [link]