広島大学大学院統合生命科学研究科
生物工学プログラム

環境微生物工学研究室

Environmental Microbial Biotechnology

Publication

学術論文 著書 特許

学術論文

  1. Toda N, Inoue-Kashino N, Fujita H, Yoshida R, Nimura-Matsune K, Watanabe S, Kuroda A, Kashino Y, Hirota R. Cell morphology engineering enhances grazing resistance of Synechococcus elongatus PCC 7942 for non-sterile large-scale cultivation. J Biosci Bioeng, 137(4):245-253, 2024.

     

  2. Asih D, Handayani W, Ananda A, Yuniati R, Hirota R, Summerfield T, Eaton-Rye J. An insight into potential phosphate bioremediation and renewable energy from agricultural waste via integrated wastewater treatment systems in Indonesia. Environ Res Commun, 6:042001, 2024.

     

     

  3. Abdelhady GN, Tajima T, Ikeda T, Ishida T, Funabashi H, Kuroda A, Hirota R. A novel salt- and organic solvent-tolerant phosphite dehydrogenase from Cyanothece sp. ATCC 51142. Front Bioeng Biotechnol, 11:1255582, 2023.

     

     

  4. Kobayashi I, Imamura S, Hirota R, Kuroda A, Tanaka K. Expression of bacterial phosphite dehydrogenase confers phosphite availability in a unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae. The Journal of General and Applied Microbiology, 69:287–291, 2023.

     

     

  5. Nishimura T, Ishida T, Funabashi H, Hirota R, Ikeda T, Kuroda A: Detection of Fine Asbestos Fibers Using Fluorescently Labeled Asbestos-Binding Proteins in Talc. Journal of Hazardous Materials Advances, 12:1-8, 2023.

     

     

  6. Bown L, Hirota R, Goettge M, Cui J, Krist D, Zhu L, Giurgiu C, Van der Donk W, Ju K-S, Metcalf W: A novel pathway for biosynthesis of the herbicidal phosphonate natural product phosphonothrixin is widespread in actinobacteria. J Bacteriol, 205(5): e00485-22, 2023.

     

     

  7. Masaki K, Ahmed ABF, Ishida T, Funabashi H, Hirota R, Ikeda T, Kuroda A: Chromatographic purification of small extracellular vesicles using an affinity column for phospholipid membranes. Biotechnol Lett, 45:1457–1466, 2023.

     

     

  8. Murakami H, Sano K, Motomura K, Kuroda A, Hirota R: Assessment of horizontal gene transfer-mediated destabilization of Synechococcus elongatus PCC 7942 biocontainment system. J Biosci Bioeng, 135(3):190-195, 2023.

     

     

  9. Hirota R, Katsuura Z, Momokawa N, Murakami H, Watanabe S, Ishida T, Ikeda T, Funabashi H, Kuroda A: Gatekeeper residue replacement in a phosphite transporter enhances mutational robustness of the biocontainment strategy. ACS Synth Biol, 11(10): 3397-3404, 2022.

     

     

  10. Inoue H, Tajima K, Mitsumori C, Inoue-Kashino N, Miura T, Ifuku K, Hirota R, Kashino Y, Fujita K, Kinoshita H: Biodiversity risk assessment of genetically modified Chaetoceros gracilis for outdoor cultivation. J Gen Appl Microbiol, 68(3):151-162, 2022.

     

     

  11. Funabashi H, Nakatsuka K, Yoshida S, Shigeto H, Hirota R, Ikeda T, Kuroda A: Design of split G-quadruplex-based DNA–bridged nucleic acid chimera nano tweezers that recognize short nucleic acids with a single-base mismatch. Sens Mater, 34:2022, 2022.

     

     

  12. Toda N, Murakami H, Kanbara A, Kuroda A, Hirota R: Phosphite reduces the predation impact of Poterioochromonas malhamensis on cyanobacterial culture. Plants, 10(7):1361, 2021.　(Feature Paper)

     

     

  13. Abdelhady GN, Ikeda T, Ishida T, Funabashi H, Kuroda A, Hirota R: Engineering cofactor specificity of a thermostable phosphite dehydrogenase for a highly efficient and robust NADPH regeneration system. Front Bioeng Biotechnol,9:647176, 2021.

     

     

  14. Ishida T, Hashimoto T, Masaki K, Funabashi H, Hirota R, Ikeda T, Tajima H, Kuroda A: Application of peptides with an affinity for phospholipid membranes during the automated purification of extracellular vesicles. Sci Rep, 10(1):18718, 2020.

     

     

  15. Ikeda T, Ichikawa K, Shigeto H, Ishida T, Hirota R, Funabashi H, Kuroda A: Arginine-mediated dissociation of single cells and cell sheets from a polystyrene culture dish. Biosci Biotechnol Biochem, 83(12): 2272-2275, 2019.

     

     

  16. Ishida T, Fujihara N, Nishimura T, Funabashi H, Hirota R, Ikeda T, Kuroda A: Live-cell imaging of macrophage phagocytosis of asbestos fibers under fluorescence microscopy. Genes Environ, 41:1-11, 2019.

     

     

  17. Shigeto H, Ono T, Ikeda T, Hirota R, Ishida T, Kuroda A, Funabashi H: Insulin sensor cells for the analysis of insulin secretion responses in single living pancreatic β cells. Analyst, 144(12): 3765-3772, 2019.

     

     

  18. Motomura K, Sano K, Watanabe S, Kanbara A, Abdelhady GN, Ikeda T, Ishida T, Funabashi H, Kuroda A and Hirota R: Synthetic phosphorus metabolic pathway for biosafety and contamination management of cyanobacterial cultivation. ACS Synth Biol, 7(9): 2189-2198, 2018.

  19. Hirota R, Abe K, Katsuura Z, Noguchi R, Moribe S, Motomura K, Ishida T, Alexandrov M, Funabashi H, Ikeda T and Kuroda A: A novel biocontainment strategy makes bacterial growth and survival dependent on phosphite. Sci Rep, 7(1): 1-10, 2017.

  20. Shigeto H, Nakatsuka K, Ikeda T, Hirota R, Kuroda A and Funabashi H: Continuous monitoring of specific mRNA expression responses with a fluorescence resonance energy transfer-based DNA nano-tweezer technique that does not require gene recombination. Anal Chem, 88 (16), 7894-7898, 2016.

  21. Saiki A, Ishida Y, Segawa S, Hirota R, Nakamura T, Kuroda A: A Lactobacillus mutant capable of accumulating long-chain polyphosphates that enhance intestinal barrier function. Biosci Biotechnol Biochem, 80: 955-961, 2016

  22. Motomura K, Ikeda T, Matsuyama S, Abdelhamid MA, Tanaka T, Ishida T, Hirota R, Kuroda A: The C-terminal zwitterionic sequence of CotB1 is essential for biosilicification of the Bacillus cereus spore coat. J Bacteriol, 198: 276-282, 2016.

  23. Abdelhamid MA, Ikeda T, Motomura K, Tanaka T, Ishida T, Hirota R, Kuroda A: Application of volcanic ash particles for protein affinity purification with a minimized silica-binding tag. J Biosci Bioeng, 122(5):633-638, 2016.

  24. Kuroda A and Hirota R: Environmental biotechnology for efficient utilization of industrial phosphite waste. Global Environ. Res., 19(1), 77-82, 2015.

  25. Ju KS, Gao J, Doroghazi JR, Wang KK, Thibodeaux CJ, Li S, Metzger E, Fudala J, Su J, Zhang JK, Lee J, Cioni JP, Evans BS, Hirota R, Labeda DP, van der Donk WA, Metcalf WW: Discovery of phosphonic acid natural products by mining the genomes of 10,000 actinomycetes. Proc Natl Acad Sci U S A, 112: 12175-12180, 2015.

  26. Alexandrov M, Ichida E, Nishimura T, Aoki K, Ishida T, Hirota R, Ikeda T, Kawasaki T, Kuroda A: Development of an automated asbestos counting software based on fluorescence microscopy. Environ Monit Assess, 187: 4166, 2015.

  27. Motomura K, Hirota R, Okada M, Ikeda T, Ishida T, Kuroda A: A new subfamily of polyphosphate kinase 2 (class III PPK2) catalyzes both nucleoside monophosphate phosphorylation and nucleoside diphosphate phosphorylation. Appl Environ Microbiol, 80: 2602-2608, 2014.

  28. Kanda K, Ishida T, Hirota R, Ono S, Motomura K, Ikeda T, Kitamura K, Kuroda A: Application of a phosphite dehydrogenase gene as a novel dominant selection marker for yeasts. J Biotechnol, 182-183: 68-73, 2014.

  29. Abdelhamid MA, Motomura K, Ikeda T, Ishida T, Hirota R, Kuroda A: Affinity purification of recombinant proteins using a novel silica-binding peptide as a fusion tag. Appl Microbiol Biotechnol, 98: 5677-5684, 2014.

  30. Ishida T, Alexandrov M, Nishimura T, Hirota R, Ikeda T and Kuroda A: Molecular engineering of a fluorescent bioprobe for sensitive and selective detection of amphibole asbestos. PLoS One, 8: e76231, 2013.

  31. Hirota R, Motomura K, Nakai S, Handa T, Ikeda T and Kuroda A: Stable polyphosphate accumulation by a pseudo-revertant of an Escherichia coli phoU mutant. Biotechnol Lett, 35: 695-701, 2013.

  32. Ye X, Honda K, Sakai T, Okano K, Omasa T, Hirota R, Kuroda A and Ohtake H: Synthetic metabolic engineering-a novel, simple technology for designing a chimeric metabolic pathway. Microb Cell Fact, 11: 120, 2012.

  33. Restiawaty E, Honda K, Okano K, Hirota R, Omasa T, Kuroda A and Ohtake H: Construction of membrane-anchoring fusion protein of Thermococcus kodakaraensis glycerol kinase and its application to repetitive batchwise reactions. J Biosci Bioeng, 113: 521-525, 2012.

  34. Ishida T, Alexandrov M, Nishimura T, Minakawa K, Hirota R, Sekiguchi K, Kohyama N and Kuroda A: Evaluation of sensitivity of fluorescence-based asbestos detection by correlative microscopy. J Fluoresc, 22: 357-363, 2012.

  35. Hirota R, Yamane ST, Fujibuchi T, Motomura K, Ishida T, Ikeda T and Kuroda A: Isolation and characterization of a soluble and thermostable phosphite dehydrogenase from Ralstonia sp. strain 4506. J Biosci Bioeng, 113: 445-450, 2012.

  36. Motomura K, Hirota R, Ohnaka N, Okada M, Ikeda T, Morohoshi T, Ohtake H and Kuroda A: Overproduction of YjbB reduces the level of polyphosphate in Escherichia coli: a hypothetical role of YjbB in phosphate export and polyphosphate accumulation. FEMS Microbiol Lett, 320: 25-32, 2011.

  37. Ikeda T, Motomura K, Agou Y, Ishida T, Hirota R and Kuroda A: The silica-binding Si-tag functions as an affinity tag even under denaturing conditions. Protein Expr Purif, 77: 173-177, 2011.

  38. Ito I, Hanyu A, Wayama M, Goto N, Katsuno Y, Kawasaki S, Nakajima Y, Kajiro M, Komatsu Y, Fujimura A, Hirota R, Murayama A, Kimura K, Imamura T and Yanagisawa J: Estrogen inhibits transforming growth factor beta signaling by promoting Smad2/3 degradation. J Biol Chem, 285: 14747-14755, 2010.

  39. Ishida T, Alexandrov M, Nishimura T, Minakawa K, Hirota R, Sekiguchi K, Kohyama N and Kuroda A: Selective detection of airborne asbestos fibers using protein-based fluorescent probes. Environ Sci Technol, 44: 755-759, 2010.

  40. Ikeda T, Ninomiya K, Hirota R and Kuroda A: Single-step affinity purification of recombinant proteins using the silica-binding Si-tag as a fusion partner. Protein Expr Purif, 71: 91-95, 2010.

  41. Honda K, Maya S, Omasa T, Hirota R, Kuroda A and Ohtake H: Production of 2-deoxyribose 5-phosphate from fructose to demonstrate a potential of artificial bio-synthetic pathway using thermophilic enzymes. J Biotechnol, 148: 204-207, 2010.

  42. Hirota R, Hata Y, Ikeda T, Ishida T and Kuroda A: The silicon layer supports acid resistance of Bacillus cereus spores. J Bacteriol, 192: 111-116, 2010.

  43. Satoh T, Tsuruta K, Shinoda Y, Hirota R, Noda K, Kuroda A and Murakami Y: Reciprocating-flow ATP amplification system for increasing the number of amplification cycles. Anal Biochem, 395: 161-165, 2009.

  44. Satoh T, Shinoda Y, Tokonami S, Hirota R, Noda K, Kuroda A and Murakami Y: Continuous-flow ATP amplification system on a chip Sens. Actuators B, 142, 118-122,2009.

  45. Kajiro M, Hirota R (co-first author), Nakajima Y, Kawanowa K, So-ma K, Ito I, Yamaguchi Y, Ohie SH, Kobayashi Y, Seino Y, Kawano M, Kawabe Y, Takei H, Hayashi S, Kurosumi M, Murayama A, Kimura K and Yanagisawa J: The ubiquitin ligase CHIP acts as an upstream regulator of oncogenic pathways. Nat Cell Biol, 11: 312-319, 2009.

  46. Ikeda T, Hata Y, Ninomiya K, Ikura Y, Takeguchi K, Aoyagi S, Hirota R and Kuroda A: Oriented immobilization of antibodies on a silicon wafer using Si-tagged protein A. Anal Biochem, 385: 132-137, 2009.

  47. Motoi N, Suzuki K, Hirota R, Johnson P, Oofusa K, Kikuchi Y and Yoshizato K: Identification and characterization of nucleoplasmin 3 as a histone-binding protein in embryonic stem cells. Dev Growth Differ, 50: 307-320, 2008.

  48. Kuroda A, Nishimura T, Ishida T, Hirota R and Nomura K: Detection of chrysotile asbestos by using a chrysotile-binding protein. Biotechnol Bioeng, 99: 285-289, 2008.

  49. Iwamoto S, Motomura K, Shinoda Y, Urata M, Kato J, Takiguchi N, Ohtake H, Hirota R and Kuroda A: Use of an Escherichia coli recombinant producing thermostable polyphosphate kinase as an ATP regenerator to produce fructose 1,6-diphosphate. Appl Environ Microbiol, 73: 5676-5678, 2007.

  50. Tateishi Y, Sonoo R, Sekiya Y, Sunahara N, Kawano M, Wayama M, Hirota R, Kawabe Y, Murayama A, Kato S, Kimura K and Yanagisawa J: Turning off estrogen receptor beta-mediated transcription requires estrogen-dependent receptor proteolysis. Mol Cell Biol, 26: 7966-7976, 2006.

  51. Hirota R, Kuroda A, Ikeda T, Takiguchi N, Ohtake H and Kato J: Transcriptional analysis of the multicopy hao gene coding for hydroxylamine oxidoreductase in Nitrosomonas sp. strain ENI-11. Biosci Biotechnol Biochem, 70: 1875-1881, 2006.

  52. Hirota R, Kato J, Morita H, Kuroda A, Ikeda T, Takiguchi N and Ohtake H: Isolation and characterization of cbbL and cbbS genes encoding form I ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large and small subunits in Nitrosomonas sp. strain ENI-11. Biosci Biotechnol Biochem, 66: 632-635, 2002.

  53. Hirota R, Kato J, Kuroda A, Ikeda T, Takiguchi N, Ohtake H: Molecular biology of ammonia-oxidizing bacteria. J. Environ. Biotechnol, 2: 135-143, 2002.

  54. Yamagata A, Hirota R, Kato J, Kuroda A, Ikeda T, Takiguchi N and Ohtake H: Mutational analysis of the multicopy hao gene coding for hydroxylamine oxidoreductase in Nitrosomonas sp. strain ENI-11. Biosci Biotechnol Biochem, 64: 1754-1757, 2000.

  55. Hirota R, Yamagata A, Kato J, Kuroda A, Ikeda T, Takiguchi N and Ohtake H: Physical map location of the multicopy genes coding for ammonia monooxygenase and hydroxylamine oxidoreductase in the ammonia-oxidizing bacterium Nitrosomonas sp. strain ENI-11. J Bacteriol, 182: 825-828, 2000.

  56. Yamagata A, Kato J, Hirota R, Kuroda A, Ikeda T, Takiguchi N and Ohtake H: Isolation and characterization of two cryptic plasmids in the ammonia-oxidizing bacterium Nitrosomonas sp. strain ENI-11. J Bacteriol, 181: 3375-81, 1999.

著書

  1. 廣田隆一：遺伝子組換え微生物のカルタヘナ第一種使用に向けた技術開発動向，バイオサイエンスとインダストリー（一般財団法人バイオインダストリー協会）：81(4)，368-372，2023.

     

  2. 廣田隆一：遺伝子組換え微生物の屋外利用と安全性向上に関する方策, ソフト・ドリンク技術資料（一般社団法人 全国清涼飲料連合会）：193(1), 99-111, 2021.

     

  3. 廣田隆一：亜リン酸廃棄物の実際，リンをめぐるレポート（一般社団法人リン循環産業振興機構）：1-3, 2020.

     

  4. Hirota R, Motomura K and Kuroda A: Biological phosphite oxidation and its application to phosphorus recycling. Phosphorus Recovery and Recycling, 499-514, 2019.

     

  5. 廣田隆一：リン代謝経路のデザインによる遺伝子組換え生物のバイオセーフティ技術開発，バイオサイエンスとインダストリー（一般財団法人バイオインダストリー協会）：77(2)，144-145，2018.

     

  6. 廣田隆一：リン代謝経路の再構築によるバイオセーフティ技術開発, 広島大学自然科学研究支援開発センター年報（広島大学自然科学研究支援開発センター）, 116, 2018.

     

  7. 廣田隆一: 亜リン酸の利用、ホスホン酸、リンの輸送と貯蔵，リンの辞典（朝倉書店）：pp84, 86, 100, 2018.

     

  8. 廣田隆一、黒田章夫：亜リン酸デヒドロゲナーゼを利用した微生物の選択的培養技術，化学と生物（日本農芸化学会）：55(6), 369-371, 2017.

     

  9. 廣田隆一、黒田章夫：亜リン酸を利用した実用的な生物学的封じ込め手法, ケミカルエンジニヤリング（化学工業社）：62(9), 28-34, 2017.

     

  10. 廣田隆一、黒田章夫：亜リン酸を利用したロバストな微生物の培養と生物学的封じ込め，化学工業（化学工業社）：68(6), 41-47, 2017.

     

  11. 加藤純一、田島誉久、黒田章夫、廣田隆一、本田孝介、大竹久夫: 低炭素ケミカル生産のためのシンプル酵素触媒, ケミカルエンジニヤリング（化学工業社）: 61(3), pp1-5,2016.

     

  12. 廣田隆一、黒田章夫: 還元型リン化合物を利用したバイオテクノロジー, 酵素工学ニュース（酵素工学研究会）: 74, pp26-31, 2015.

     

  13. 廣田隆一、黒田章夫: バイオ変換による貴重リン資源の回収・有効利用技術, バイオベース資源確保戦略（CMC出版）: pp135-143, 2015.

     

  14. 廣田隆一、黒田章夫: 耐熱性亜リン酸デヒドロゲナーゼの発見と応用, 環境バイオテクノロジー学会誌, 14(1): 15-20, 2014.

     

  15. 廣田隆一、黒田章夫: 排水からのリン資源の回収−基礎−微生物によるリン資源の効率的回収に関わる遺伝子 バイオ活用による汚染・廃水の新処理法（CMC出版）: pp66-75, 2012.

     

  16. 黒田章夫、廣田隆一: リン酸の無機化学とバイオテクノロジー（生物工学会誌）, 90(8), pp473-476, 2012.

     

  17. 廣田隆一、黒田章夫: 耐熱性酵素を用いたバイオプロセスプラットフォームの開発, 環境バイオテクノロジー学会誌, 11(1･2): 54-60, 2011.

     

  18. 廣田隆一、池田丈、黒田章夫: バクテリアにおけるシリコンの役割, 環境バイオテクノロジー学会誌, 11(1･2): 47-53, 2011.

     

  19. 黒田章夫、廣田隆一、石田丈典、池田丈: バクテリアのシリコンバイオサイエンス（化学と生物）: 49(6), pp377-384, 2011.

     

  20. Hirota R, Kuroda A, Kato J and Ohtake H: Bacterial phosphate metabolism and its application to phosphorus recovery and industrial bioprocesses. J Biosci Bioeng, 109: 423-32, 2010.

     

  21. 黒田章夫、廣田隆一、本村圭: 微生物のポリリン酸蓄積機構解明と利用（Phosphorus Letter）: 68, pp7-18, 2010.

     

  22. 黒田章夫、廣田隆一、本村圭: 微生物のポリリン酸蓄積機構解明とリン濃縮への利用, リン資源の回収と有効利用（サイエンス＆テクノロジー）: pp63-75, 2009.

     

  23. 廣田隆一：環境問題の本質を考える（生物工学会誌）: 87, pp86, 2009.

     

  24. 黒田章夫、村上裕二、野田健一、廣田隆一: ATPバイオセンシング素子開発とチップ化（生物工学会誌）： 86, pp274-276, 2008.

     

  25. 廣田隆一、黒田章夫: 耐熱性ポリリン酸キナーゼを用いたATP再生系と物質生産，バイオサイエンスとインダストリー（一般財団法人バイオインダストリー協会）: 25, pp21-28, 2008.

特許

  1. 廣田隆一、黒田章夫、三輪朱莉、百川直輝：リン化合物を用いた微生物の増殖制御方法、特願2024-124810

  2. 廣田隆一、黒田章夫、ガマル・ナッサー・アブデルハディ: 新規な亜リン酸デヒドロゲナーゼおよその利用，特願2023-022904

  3. 廣田隆一、黒田章夫: 藍藻の変異体およびその製造方法, 特願2022-158914

  4. 廣田隆一、黒田章夫、菓子野康浩、菓子野名津子、渡辺智: 藍藻の培養方法および藍藻の変異株のスクリーニング方法，特願2021-148599

  5. 廣田隆一、黒田章夫: 形質転換体の増殖制御法, 特願2020-26368

  6. 廣田隆一、本村圭、黒田章夫: 形質転換体、形質転換体の製造方法、および、当該形質転換体を用いた還元型リン化合物の有無の検出方法, 特願2018-038036

  7. 廣田隆一、黒田章夫: 形質転換体、形質転換体の製造方法、および、当該形質転換体を用いた還元型リン化合物の有無の検出方法, 特許登録番号 DE3508575, US11130981, JP6993660

  8. 黒田章夫、河本正次、廣田隆一: Ｔ細胞活性化剤、Ｔ細胞の活性化方法、および、Ｔ細胞培養用培地,特許登録番号 JP6621171

  9. 黒田章夫、廣田隆一: 亜リン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子、および、当該遺伝子を用いた出芽酵母の選択的培養方法
特願2014-002024

  10. 黒田章夫、廣田隆一、石田丈典: 亜リン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子をマーカーとした微生物の選択的培養方法 特許登録番号 DE2860242, US9499822, JP6518955

  11. 黒田章夫、廣田隆一、瀬川修一: ポリリン酸の製造方法, 特願2012-107433

  12. 黒田章夫、廣田隆一、本村圭: ATPの製造方法およびその利用, 特願2011-159349

  13. 黒田章夫、廣田隆一: 形質転換植物および形質転換植物の育成方法, 特願2011-144911

  14. 黒田章夫、廣田隆一: 亜リン酸デヒドロゲナーゼタンパク質の製造方法およびその利用, 特願2011-98670

  15. 黒田章夫、廣田隆一: シリカを重合させるペプチドおよびその利用, 特願2010-172121

  16. 黒田章夫、廣田隆一: 細胞表面にケイ酸層を備える微生物、およびその作製方法, 特願2009-110977

  17. 黒田章夫、廣田隆一、松井徹: 新規微生物、当該新規微生物を用いた排水処理方法及び排水処理装置,出願人：広島大学、東京瓦斯株式会社、平成20年10月28日、特願2008-277019, 特開2010-104251

  18. 黒田章夫、廣田隆一: 有機物焼却灰からのリン回収方法及び肥料の製造方法, 特願2008-307274

  19. 山中昭司、川越弘、黒田章夫、廣田隆一、波多野好則、岩名武徳: 水中のリン補修方法と装置, 特願2008-69335

  20. 山中昭司、川越弘、黒田章夫、廣田隆一、波多野好則、岩名武徳: 水中のリン補修方法と装置, 特願2008-68701
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