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巻頭言

探索研究の勧め  /  松田 譲

Page. 1 - 1 (published date : 2012年1月1日)

冒頭文

リファレンス

「大変ですね」「まるでギャンブルみたいですね」，これは，筆者が長年にわたって探索研究に従事してきたことを明かすと決まって返ってくる答えである．筆者は，学生時代から会社における研究生活を通じ22年間微生物が生産する生理活性物質のスクリーニングに直接携わり，その後も管理部門などで医薬の探索研究に関わった．つまり30年近く探索一筋の生活を送ってきたわけであるが，一度たりとも「苦しい」とか「大変だ」と思ったことはない．ましてギャンブルみたいだなどと評されることには強い違和感を覚えるのである．微生物の培養液の中から精製に苦労を重ねた末に新規物質にめぐり合えたときの感動や，仮に既知物質であっても今までにないまったく新しい生理活性を見いだしたときの喜びは，探索研究に従事したことのない人たちには恐らくおわかりいただけないのではないかと思う．

 

今日の話題

母乳栄養乳児の腸管におけるビフィズスフローラ形成の謎  /  片山 高嶺

Page. 2 - 5 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

 

1. 1) K. M. Maslowski et al.:Nature, 461, 1282 (2009).
2. 2) B. S. Samuel et al.:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 16767 (2008).
3. 3) R. D. Heijtz et al.:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 3047 (2011).
4. 4) 光岡知足：“腸内フローラと食餌”，学会出版センター，1993, p. 3.
5. 5) S. Ishizuka et al.:Mol. Nutr. Food Res., 53, S62 (2009).
6. 6) A. Gauhe et al.:Arch. Biochem. Biophys., 48, 214 (1954).
7. 7) T. Urashima et al.:“Oligosaccharides:Sources, Properties and Applications”, Nova Science Publishers, 2011, p. 1.
8. 8) A. Kobata:Proc. Jpn. Acad. Ser. B, 86, 731 (2010).
9. 9) G. M. Ruiz-Palacios et al.:J. Biol. Chem., 278, 14112 (2003).
10. 10) T. Katayama et al.:J. Bacteriol., 186, 4885 (2004).
11. 11) K. Fujita et al.:J. Biol. Chem., 45, 37415 (2005).
12. 12) M. Kitaoka et al.:Appl. Environ. Microbiol., 71, 3158 (2005).
13. 13) M. Kitaoka et al.:“Lactic Acid Bacteria and Bifidobacteria”, Caister Academic Press, 2011, p. 53.
14. 14) D. A. Sela et al.:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 18964 (2008).
15. 15) S. Asakuma et al.:J. Biol. Chem., 286, 34583 (2011).
16. 16) M. Kiyohara et al.:Biosci. Biotechnol. Biochem., 73, 1175 (2009).

細胞内Gタンパク質シグナルの仕分けが生体リズムのタイミングを決める  /  土居 雅夫, 岡村 均

Page. 5 - 7 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

私たちが毎朝，朝寝坊することなく決まった時間に起きることができるのは，脳の中の視交叉上核（英名Suprachiasmatic nucleus, 略してSCN）と呼ばれる神経核において約1万のニューロン群がきわめて安定で強力な24時間周期のリズムを毎日生み出しているからである．驚くべきことに，SCNは脳内から取り出して生体外で長期に培養しても正確な時を1年以上にわたって刻み続けることができる．

1. 1) S. Yamaguchi et al.:Science, 302, 1408 (2003).
2. 2) D. K. Welsh et al.:Annu. Rev. Physiol., 72, 551 (2010).
3. 3) M. Doi et al.:Nature Commun., 2, 327 (2011).
4. 4) S. Aton et al.:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 19188 (2006).
5. 5) J. S. O'Neill et al.:Science, 320, 949 (2008).

接ぎ木栽培によるナス果実のカドミウム低減メカニズムを探る  /  山口 紀子

Page. 7 - 8 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

農林水産省による全国調査の結果，国産ナスの約7％がカドミウム （Cd） 含有量において0.05 mg/kgという国際基準値を超過している実態が明らかとなり，ナスのCd吸収を抑制する技術の開発が必要となった．竹田ら（1）は，Cd吸収能の低い台木品種を用いることで，ナス果実のCd濃度を大幅に低減できることを見いだした．ナスでは，耐病性を向上させるために，近縁種に接木をする栽培が一般的に行なわれている．このため，接木栽培によるナス果実Cd低減技術は，コスト，普及性の面からも実用性の高い対策技術である．

1. 1) 竹田宏行，西原英治，荒尾知人：日本土壌肥料学雑誌，78, 581 (2007).
2. 2) T. Arao, H. Takeda & E. Nishihara:Soil Sci. Plant Nutr., 54, 555 (2008).
3. 3) http://www.spring8.or.jp/wkg/BL37XU/instrument/lang/INS-0000000592/instrument_summary_view
4. 4) N. Yamaguchi, S. Mori, K. Baba, S. Kaburagi-Yada, T. Arao, N. Kitajima, A. Hokura & Y. Terada:Environ. Exp. Bot., 71, 198 (2011).

mRNA輸送体の多様化と生物学的意義  /  山崎 智弘, 増田 誠司

Page. 9 - 11 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

mRNAは，DNAのもつ遺伝情報の一過性伝達手段である（1）．これまでのmRNAのイメージは，DNAから転写された後，プロセシングを受け，細胞質へと輸送されてタンパク質をつくるために使用される伝令役であろう．しかし，この10年の研究から，mRNAプロセシング過程や細胞質への輸送過程（核外輸送という）に関わる因子の機能解析が急速に進んだ．同時に，機能不備のタンパク質をつくらないためのmRNA品質管理機構やmiRNAによる翻訳制御の解明など，mRNAの成熟や安定性の制御に関わるタンパク質因子群の機能解析が進行してきた（2）．その結果，mRNAの動的制御は従来考えられてきたよりもはるかに厳密かつ精巧に行なわれていることがわかってきた．さらに，ヒト全ゲノム配列の決定やバイオインフォマティックスの整備により，ヒト遺伝病の約20％はスプライシング異常などのmRNAプロセシング段階での問題であることも明らかになった．これらのことから，mRNAは細胞にとってとても大事な伝令役であり，様々なタンパク質を関与させて大切に扱われていることがわかる．では順を追って核でmRNAができていく様子を見てみよう

1. 1) G. Orphanides & D. Reinberg:Cell, 108, 439 (2002).
2. 2) A. Kohler & E. Hurt:Nature Rev. Mol. Cell Biol., 8, 761(2007).
3. 3) R. Reed & E. Hurt:Cell, 108, 523 (2002).
4. 4) S. Komili & P. A. Silver:Nature Rev. Genet., 9, 38 (2008).
5. 5) M. B. Fasken & A. H. Corbett:RNA Biol., 6, 237 (2009).
6. 6) T. Yamazaki et al.:Mol. Biol. Cell, 21, 2953 (2010).
7. 7) F. Kapadia, A. Pryor, T. H. Chang & L. F. Johnson:Gene, 384, 37 (2006).
8. 8) A. Pryor, L. Tung, Z. Yang, F. Kapadia, T. H. Chang & L. F. Johnson:Nucleic Acids Res., 32, 1857 (2004).
9. 9) S. Masuda, R. Das, H. Cheng, E. Hurt, N. Dorman & R. Reed:Genes Dev., 19, 1512(2005).

酸素分圧の変化をモニターするインスリン様成長因子システム  /  亀井 宏泰, 梶村 真吾, Duan Cunming, 高橋 伸一郎

Page. 11 - 13 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

酸素は，すべての動物細胞において細胞内で化学エネルギーを効率的に産生するために欠くことができない分子である．したがって，生体あるいは細胞を取り巻く環境中の酸素分圧は，多くの生命現象に影響を与える重要な環境要因の一つといえる．ヒトでは，低酸素が低栄養とともに発育遅滞の主要因であることはよく知られており，初期胚の周りの酸素分圧がどのように発生速度に影響するかについて，鋭意研究が進められてきた．筆者らの研究グループでも，発生速度が速く，遺伝子導入や胚体操作も容易で，何よりも体外発生であるため母体の干渉を受けず胚発生が容易に観察・評価できるゼブラフィッシュ胚を用いて，酸素分圧の変化に応じて起こる発生速度の変動の分子機構を調べている．この過程で，酸素分圧の変化が細胞内外の様々な因子の変動を介して，成長因子のひとつインスリン様成長因子（IGF）の細胞内シグナルを調節し，胚の成長速度が変化することが明らかとなった．ここでは，筆者らの研究成果を中心に，IGFシステムを介した酸素分圧と胚成長速度の連携機構について紹介したい．

1. 1) S. Kajimura , K. Aida & C. Duan:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 1240 (2005).
2. 2) S. Kajimura , K. Aida & C. Duan:Mol. Cell Biol., 26, 1142 (2006).
3. 3) M. D. Seferovic, R. Ali, H. Kamei, S. Liu, J. M. Khosravi, S. Nazarian, V. K. M. Han, C. Duan & M. B. Gupta:Endocrinology, 150, 220 (2009).
4. 4) H. Kamei, Y. Ding, S. Kajimura, M. Wells, P. Chiang & C. Duan:Development, 138, 777 (2011).
5. 5) Y. Li, W. Xu, M. W. McBurney & V. D. Longo:Cell Metab., 8, 38 (2008).
6. 6) P. Saenger, P. Czernichow, I. Hughes & E. O. Reiter:Endocr. Rev., 28, 219 (2007).

マイクロバブルの農業・食品分野での利用の可能性  /  玉置 雅彦

Page. 13 - 15 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

工業分野で用いられてきたマイクロバブル （MB） が，工業分野以外でも利用され始めている．MBとは，直径が50μm以下の微小な気泡のことであり，OHラジカルの発生，負の帯電特性などの様々な特殊な性質を有することから，農業および食品分野においても，その利用が注目されている．水槽などで日常見かける，エアーポンプなどの散気管を用いて発生させる気泡（ミリバブル （MM））の直径は2～3 mmとMBよりも大きく，強い浮力により瞬時に浮上するため水中への溶解濃度は低い．一方，MBは水中をゆっくりと浮上していく間に縮小し，気泡内の気体は完全に水中に溶解する．しかも，MBは気体の溶解能力が非常にすぐれているため，短時間に高効率で気体が水中に溶解する

1. 1) M. Takahashi et al.:J. Physic. Chem. B, 111, 1343 (2007).
2. 2) 高橋正好：マテリアル　インテグレーション，22, 2 (2009).
3. 3) F. Kobayashi et al.:Crop Protec., 30, 1514 (2011).
4. 4) F. Kobayashi et al.:J. Japan. Soc. Agric. Tech. Manage., 18, in press (2011).
5. 5) F. Kobayashi et al.:J. Japan. Soc. Agric. Tech. Manage., 18, in press (2011).
6. 6) L. B. Chu et al.:Chemosphere, 72, 205 (2008).
7. 7) M. Takahashi et al.:J. Physic. Chem. B, 111, 11443 (2007).
8. 8) 柘植秀樹ほか：化学工学論文集，35, 548 (2009).
9. 9) H. Ikeura et al.:J. Food Eng., 103, 345 (2011).
10. 10) H. Ikeura et al.:J. Hazard. Mater., 186, 956 (2011).

解説

平行進化する基質特異性  /  小埜 栄一郎, 堀川 学, 中山 亨

Page. 16 - 22 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

自然界は多様な植物二次代謝産物で溢れているが，それらの多くは糖が付加された配糖体として蓄積されている．配糖体化は反応性の高いアグリコンを安定化し，代謝物の細胞内輸送や貯蔵を司る重要な反応である．その配糖体化反応を触媒するUDP糖依存型配糖体化酵素の機能解析を通じて明らかになってきた酵素機能の可塑性と二次代謝産物の構造多様性について解説する．

1. 1) K. Yonekura-Sakakibara, T. Tohge, F. Matsuda, R. Nakabayashi, H. Takayama, R. Niida, A. Watanabe-Takahashi, E. Inoue & K. Saito:Plant Cell, 20, 2160 (2008).
2. 2) Y. Morita et al.:Plant J., 42, 353 (2005).
3. 3) A. Noguchi, Y. Fukui, A. Iuchi-Okada, S. Kakutani, H. Satake, T. Iwashita, M. Nakao, T. Umezawa & E. Ono:Plant J., 54, 417 (2008).
4. 4) E. Ono, M. Ruike, T. Iwashita, K. Nomoto & Y. Fukui:Phytochemistry, 71, 726 (2010).
5. 5) M. Montefiori, R. V. Espley, D. Stevenson, J. Cooney, P. M. Datson, A. Saiz, R. G. Atkinson, R. P. Hellens & A. C. Allan:Plant J., 65, 106 (2011).
6. 6) S. Sawada, H. Suzuki, F. Ichimaida, M. A. Yamaguchi, T. Iwashita, Y. Fukui, H. Hemmi, T. Nishino & T. Nakayama:J. Biol. Chem., 280, 899 (2005).
7. 7) W. Offen, C. Martinez-Fleites, M. Yang, E. Kiat-Lim, B. G. Davis, C. A. Tarling, C. M. Ford, D. J. Bowles & G. J. Davies:EMBO J., 25, 1396 (2006).
8. 8) S. A. Osmani, S. Bak, A. Imberty, C. E. Olsen & B. L. Moller:Plant Physiol., 148, 1295 (2008).
9. 9) E. Ono, M. Fukuchi-Mizutani, N. Nakamura, Y. Fukui, K. Yonekura-Sakakibara, M. Yamaguchi, T. Nakayama, T. Tanaka, T. Kusumi & Y. Tanaka:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 11075 (2006).
10. 10) A. Noguchi, A. Saito, Y. Homma, M. Nakao, N. Sasaki, T. Nishino, S. Takahashi & T. Nakayama:J. Biol. Chem., 282, 23581 (2007).
11. 11) A. Noguchi, M. Horikawa, Y. Fukui, M. Fukuchi-Mizutani, A. Iuchi-Okada, M. Ishiguro, Y. Kiso, T. Nakayama & E. Ono:Plant Cell, 21, 1556 (2009).
12. 12) C. M. Ford, P. K. Boss & P. B. Høj:J. Biol. Chem., 273, 9224 (1998).
13. 13) The French-Italian Public Consortium for Grapevine Genome Characterization:Nature, 449, 463 (2007).
14. 14) E. Ono, Y. Honma, M. Horikawa, S. Kunikane-Doi, H. Imai, S. Takahashi, Y. Kawai, M. Ishiguro, Y. Fukui & T. Nakayama:Plant Cell, 22, 2856 (2010).
15. 15) K. D. Miller, V. Guyon, J. N. Evans, W. A. Shuttleworth & L. P. Taylor:J. Biol. Chem., 274, 34011 (1999).
16. 16) A. Kubo, Y. Arai, S. Nagashima & T. Yoshikawa:Arch. Biochem. Biophys., 429, 198 (2004).
17. 17) M. Shibuya, K. Nishimura, N. Yasuyama & Y. Ebizuka:FEBS Lett., 584, 2258 (2010).

褐色脂肪組織でのエネルギー消費と食品成分による活性化  /  斉藤 昌之

Page. 23 - 29 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

褐色脂肪は代謝的熱産生を行なう特異的な脂肪組織であり，寒冷環境下での体温維持やエネルギー消費の自律的調節に関わっている．褐色脂肪に関する従来の知見の大部分は冬眠動物や実験動物から得られたものであったが，最近成人にも褐色脂肪が存在し実際に機能していることが明らかにされ，肥満やメタボリックシンドロームとの関係で注目を集めている．ここでは，マウスなどでの知見をまとめてから，ヒト褐色脂肪研究の現状について食品成分による活性化の可能性を含めて紹介する．

1. 1) B. Cannon & J. Nedergaard:Physiol. Rev., 84, 277 (2004).
2. 2) B. B. Lowell & B. M. Spiegelman:Nature, 404, 652 (2000).
3. 3) 斉藤昌之：肥満研究，12, 1 (2006).
4. 4) M. Saito et al.:Int. J. Obesity, 31, S32 (2007).
5. 5) M. Saito et al.:Diabetes, 58, 1526 (2009).
6. 6) W. D. M. Lichtenbelt et al.:N. Enlg. J. Med., 360, 1500 (2009).
7. 7) K. A. Virtanen et al.:N. Enlg. J. Med., 360, 1518 (2009).
8. 8) A. M. Cypes et al.:N. Enlg. J. Med., 360, 1509 (2009).
9. 9) 入江由希子，斉藤昌之：化学と生物，37, 514 (1999).
10. 10) 岡松優子，斉藤昌之：細胞，38, 228 (2006).
11. 11) J. M. Heaton:J. Anat., 112, 35 (1972).
12. 12) A. Omachi et al.:Res. Vet. Sci., 83, 5 (2007).
13. 13) A. Omachi et al.:Res. Vet. Sci., 85, 214 (2008).
14. 14) G. Garruti & D. Ricquier:Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord., 16, 383 (1992).
15. 15) C. Cohade et al.:J. Nucl. Med., 44, 170 (2003).
16. 16) Y. Shimizu, H. Nikami & M. Saito:J. Biochem., 110, 688 (1991).
17. 17) K. I. Inokuma et al.:Diabetes, 54, 1385 (2005).
18. 18) I. T. H. Au-Yong et al.:Diabetes, 58, 2583 (2009).
19. 19) C. Pfannenberg et al.:Diabetes, 59, 1789 (2010).
20. 20) T. Yoneshiro et al.:Obesity, 19, 13 (2011).
21. 21) N. Nagai et al.:J. Clin. Endocrinol. Metab., 88, 5661 (2003).
22. 22) N. Nagai et al.:Obes. Res. Clin. Prac., 1, 99 (2007).
23. 23) H. Esterbauer et al.:J. Lipid Res., 39, 834 (1998).
24. 24) T. Yoneshiro et al.:Obesity, 19, 1755 (2011).
25. 25) 斉藤昌之：肥満研究，15, 155 (2009).
26. 26) Y. Kontani et al.:Aging Cell, 4, 147 (2005).
27. 27) M. J. Caterina:Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol., 292, R64 (2007).
28. 28) 岩井和夫，渡辺達夫（編）：“トウガラシ―辛味の化学”，幸書房，2008.
29. 29) F. Kawabata et al.:Biosci. Biotechnol. Biochem., 73, 2690 (2009).
30. 30) S. Snitker et al.:Am. J. Clin. Nutr., 89, 45 (2009).
31. 31) T. Yoneshiro et al.:Obesity Rev., 11 (Suppl. 1), 192 (2010).
32. 32) J. B. Calixto et al.:Pharmacol. Therap., 106, 179 (2005).
33. 33) M. Iwami et al.:Auton. Neurosci., 161, 63 (2011).

ゲノム合成の実践とゲノム活用の将来  /  板谷 光泰

Page. 30 - 35 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

今や，どのような生物種のゲノムでも塩基配列決定が迅速にできる時代になった．対照的なのがゲノムを合成する技術で，扱うゲノムが高分子巨大DNAであるために，クローニングはおろか，ゲノムを日常的に操作する共通の手法すらなかった．最近2つのグループが，ゲノムは丸ごとクローニングして操作できることを実証した．バクテリアゲノム工学の概念を根本から変えるこの成果は，しかしながら巨大DNAであるゲノムを扱う困難さとコスト高のせいで，汎用技術になるにはまだ時間がかかりそうである．どんなゲノムでも合成できる汎用性の高い系は確立できるのか，またそのような系で得られる合成ゲノムが，ライフサイエンス分野でどのような応用が可能か，その現状を述べる．

1. 1) M. Itaya, K. Tsuge, M. Koizumi & K. Fujita : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 15971 (2005).
2. 2) D. Gibson et al. : Science, 319, 1215 (2008).
3. 3) D. Gibson et al. : Science, 329, 52 (2010).
4. 4) M. Itaya : Nature Biotechnol., 28, 687 (2010).
5. 5) 板谷光泰，柘植謙爾，小泉真貴，藤田京子：蛋白質 核酸 酵素，51, 61 (2006).
6. 6) M. Itaya & T. Tanaka : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 5378 (1997).
7. 7) 板谷光泰：岩波科学，80, 734 (2010).
8. 8) 板谷光泰，柘植謙爾：化学と生物，45, 226 (2007).
9. 9) 板谷光泰：実験医学，29, 140 (2011).
10. 10) S. Kaneko, M. Akioka & M. Itaya : J. Mol. Biol., 349, 1036 (2005).

アーキアにおける遺伝暗号解読機構  /  鈴木 勉

Page. 36 - 43 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

遺伝暗号の中で最も解読が難しいとされるAUAコドンをアーキアはどのように解読しているのか？　最近，アーキア由来tRNA^Ileのアンチコドンからアグマチジン (agm²C) と名付けられた新規の修飾塩基が発見され，AUAコドンの解読機構が明らかとなった．アグマチジンの生合成機構の詳細な解析と，修飾酵素とtRNAの複合体の結晶構造解析から，これまでに例のないまったく新しい酵素触媒反応によってアグマチジンが形成されるしくみが明らかとなった．また，アグマチジンの生物学的意義についても触れる．

1. 1) J. M. Ogle, F. V. Murphy, M. J. Tarry & V. Ramakrishnan:Cell, 111, 721 (2002).
2. 2) J. M. Ogle, D. E. Brodersen, W. M. Clemons Jr., M. J. Tarry, A. P. Carter & V. Ramakrishnan:Science, 292, 897 (2001).
3. 3) R. M. Voorhees, T. M. Schmeing, A. C. Kelley & V. Ramakrishnan:Science, 330, 835 (2010).
4. 4) T. Suzuki:“Fine-Tuning of RNA Functions by Modification and Editing”, ed. by H. Grosjean, Springer-Verlag, New York, Vol. 12, 2005, p. 24.
5. 5) T. Muramatsu, S. Yokoyama, N. Horie, A. Matsuda, T. Ueda, Z. Yamaizumi, Y. Kuchino, S. Nishimura & T. Miyazawa:J. Biol. Chem., 263, 9261 (1988).
6. 6) T. Suzuki & K. Miyauchi:FEBS Lett., 584, 272 (2010).
7. 7) T. Muramatsu, K. Nishikawa, F. Nemoto, Y. Kuchino, S. Nishimura, T. Miyazawa & S. Yokoyama:Nature, 336, 179 (1988).
8. 8) A. Soma, Y. Ikeuchi, S. Kanemasa, K. Kobayashi, N. Ogasawara, T. Ote, J. Kato, K. Watanabe, Y. Sekine & T. Suzuki:Mol. Cell, 12, 689 (2003).
9. 9) Y. Ikeuchi, A. Soma, T. Ote, J. Kato, Y. Sekine & T. Suzuki:Mol Cell, 19, 235 (2005).
10. 10) G. Björk:“tRNA: Structure, Biosynthesis, and Function”, ed. by D. Soll and U. L. Raj Bhandary, American Society for Microbiology, Washington DC, 1995, p. 165.
11. 11) C. G. Edmonds, P. F. Crain, R. Gupta, T. Hashizume, C. H. Hocart, J. A. Kowalak, S. C. Pomerantz, K. O. Stetter & J. A. McCloskey:J. Bacteriol., 173, 3138 (1991).
12. 12) Y. Ikeuchi, S. Kimura, T. Numata, D. Nakamura, T. Yokogawa, T. Ogata, T. Wada, T. Suzuki & T. Suzuki:Nature Chem. Biol., 6, 277(2010).
13. 13) N. Terasaka, S. Kimura, T. Osawa, T. Numata & T. Suzuki:Nature Struct. Mol. Biol., 18, 1268 (2011).
14. 14) T. Osawa, S. Kimura, N. Terasaka, H. Inanaga, T. Suzuki & T. Numata:Nature Struct. Mol. Biol., 18, 1275 (2011).
15. 15) W. Fukuda, N. Morimoto, T. Imanaka & S. Fujiwara:FEMS Microbiol. Lett., 287, 113 (2008).
16. 16) I. K. Blaby, G. Phillips, C. E. Blaby-Haas, K. S. Gulig, B. El Yacoubi & V. de Crecy-Lagard:Archaea, 2010, 426 (2010).

セミナー室

遺伝学的手法を用いた大腸菌の新規L-アラニン排出輸送体の同定と機能解析  /  米山 裕, 堀 初弘

Page. 44 - 51 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

細胞膜は小さな疎水性分子を除き，ほぼすべての物質に対し透過障壁として作用するため，基質の膜を介する選択的な輸送は細胞の生理機能と恒常性を保つ上で重要である．この輸送は，細胞内への物質（栄養物）の取り込み輸送と，代謝産物（老廃物など）の排出輸送の二方向性があり，その重要性と研究の容易さから，各種基質の取り込み輸送に関する膨大な研究がこれまでなされ，アミノ酸や糖などの栄養物質の取り込み輸送体が数多く同定されてきた（1）．一方，排出輸送体に関しては，1980年代以降抗生物質や重金属などの細胞毒性物質を細胞外へ排出する輸送体の実体（タンパク質・遺伝子）が捉えられるようになり（2, 3），1990年代以降はアミノ酸や糖，さらにはヌクレオシドなどの一次代謝産物を排出する輸送体が遺伝子レベルで同定されてきた（4～6）．これらの輸送体に関する研究は，基礎生物学の研究対象として重要であるばかりではなく，微生物を利用した物質生産を行なっている産業分野においても非常に重要な研究領域である．

1. 1) M. H. Saier Jr.:Microbiol. Mol. Biol. Rev., 64, 354 (2000).
2. 2) H. Nikaido:Annu. Rev. Biohem., 78, 119 (2009).
3. 3) D. H. Nies:Appl. Microbiol. Biotechnol., 51, 730 (1999).
4. 4) L. Eggeling & H. Sahm:Arch. Microbiol., 180, 155 (2003).
5. 5) J. Y. Liu, P. F. Willard & E. R. Olson:J. Biol. Chem., 274, 22977 (1999).
6. 6) S. V. Gronskiy, N. P. Zakataeva, M. V. Vitushkina, L. R. Ptitsyn, I. B. Altman, A. E. Novikova & M. V. Livshits:FEMS Microbiol. Lett., 250, 39 (2005).
7. 7) S. Kinoshita, S. Udaka & M. Shimono:J. Gen. Appl. Microbiol., 3, 193 (1957).
8. 8) M. Vrljic, H. Sahm & L. Eggeling:Mol. Microbiol., 22, 815 (1996).
9. 9) J. Nakamura, S. Hirano, H. Ito & M. Wachi:Appl. Environ. Microbiol., 73, 4491 (2007).
10. 10) V. V. Aleshin, N. P. Zakataeva & V. A. Livshits:Trends Biochem. Sci., 24, 133 (1999).
11. 11) P. Simic, H. Sahm & L. Eggeling:J. Bacteriol., 183, 5317 (2001).
12. 12) N. Kennerknecht, H. Sahm, M. R. Yen, M. Patek, M. H. Saier Jr. & L. Eggeling:J. Bacteriol., 184, 3947 (2002).
13. 13) H. Yoneyama, H. Hori, S. J. Lim, T. Murata, T. Ando, E. Isogai & R. Katsumata:Biosci. Biotechnol. Biochem., 75, 930 (2011).
14. 14) H. Hori, T. Ando, E. Isogai, H. Yoneyama & R. Katsumata:FEMS Microbiol. Lett., 316, 83 (2011).
15. 15) R. Krämer:Arch. Microbiol., 162, 1 (1994).
16. 16) E. A. Kutukova, V. A. Livshits, I. P. Altman, L. R. Ptitsyn, M. H. Zyiatdibov, I. L. Tolkmakova & N. P. Zakataeva:FEBS Lett., 579, 4629 (2005).
17. 17) V. Doroshenko, L. Airich, M. Vitushkina, A. Kolokolova, V. Livshits & S. Mashko:FEMS Microbiol. Lett., 275, 312 (2007).
18. 18) V. A. Livshits, N. P. Zakataeva, V. V. Aleshin & M. V. Vitushkina:Res. Microbiol., 154, 123 (2003).
19. 19) T. Daßler, T. Maier, C. Winterhalter & A. Böck:Mol. Microbiol., 36, 1101 (2000).
20. 20) M. Rapp, D. Drew, D. Daley, J. Nilsson, T. Carvalho, K. Melen, J. De Gier & G. Von Heijne:Protein Sci., 13, 937 (2004).
21. 21) H. Hori, H. Yoneyama, R. Tobe, T. Ando, E. Isogai & R. Katsumata:Appl. Environ. Microbiol., 77, 4027 (2011).
22. 22) D. Kruse, R. Kramer, L. Eggeling, M. Rieping, W. Pfefferle, J. H. Tchieu, Y. J. Chung & M. H. Saier Jr.:Appl. Microbiol. Biotechnol., 59, 205 (2002).
23. 23) S. Yamada, N. Awano, K. Inubushi, E. Maeda, S. Nakamori, K. Nishino, A. Yamaguchi & H. Takagi:Appl. Environ. Microbiol., 72, 4735 (2006).
24. 24) N. P. Zakataeva, E. A. Kutukova, S. V. Gronskii, P. V. Troshin, V. A. Livshits & V. V. Aleshin:Mikrobiologiia, 75, 509 (2006).
25. 25) S. A. Adibi & D. W. Mercer:J. Clin. Invest., 52, 1586 (1973).

LysM受容体を介した植物免疫応答  /  賀来 華江, 新屋 友規, 渋谷 直人

Page. 52 - 58 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

街角の花屋で見かける可憐な花々を見ていると，いかにもひ弱そうに見える植物だが，実際には病原菌を撃退するための高度な仕組みを備えている．こうした植物のもつ病害抵抗性が農業における生産性の向上，安全性の高い食糧供給の上からきわめて重要な要素であることはいうまでもない．それでは，この植物の病害抵抗性の仕組みはどうなっているのだろう．従来から，病原菌に対する植物の抵抗性機構には，広範な病原菌に共通して存在する分子群〔PAMP （pathogen-associated molecular pattern）/MAMP （microbe-associated molecular pat­tern）， ここでは以後MAMPを用いる〕を認識することによって誘導される防御応答〔PTI （PAMP-triggered immunity）/MTI （MAMP-triggered immunity）〕 と，非病原性遺伝子と称される特定の遺伝子をもつ病原菌レースを，これに対応する抵抗性遺伝子をもつ植物が特異的に認識，排除する機構（遺伝子対遺伝子型抵抗性）があることが知られていた．

1. 1) J. D. Jones & J. L. Dangl:Nature, 444, 323 (2006).
2. 2) 曾根輝雄：化学と生物，49, 292 (2011).
3. 3) B. P. H. J. Thomma, T. Nürnberger & M. H. A. J. Joosten:Plant Cell, 23, 4 (2011).
4. 4) G. De Lorenzo, A. Brutus, D. V. Savatin, F. Sicilia & F. Cervone:FEBS lett., 585, 1521 (2011).
5. 5) P. C. Ronald & B. Beutler:Science, 330, 1061 (2010).
6. 6) T. Nürnberger, F. Brunner, B. Kemmerling & L. Piater:Immunol. Rev., 198, 249 (2004).
7. 7) P. Rosenstiel, G. Jacobs, A. Till & S. Schreiber: Cell Mol. Life Sci., 65, 1361 (2008).
8. 8) 清水健雄，賀来華江，渋谷直人：“植物のシグナル伝達：分子と応答”，共立出版，2010, p. 45.
9. 9) S. W. Han, S. W. Lee & P. C. Ronald:Curr. Opin. Microbiol., 14, 62 (2011).
10. 10) J. J. Cheong, W. Birberg, P. Fügedi, A. Pilotti, P. J. Garegg, N. Hong, T. Ogawa & M. G. Hahn:Plant Cell, 3, 127 (1991).
11. 11) T. Yamaguchi, A. Yamada, N. Hong, T. Ogawa, T. Ishii & N. Shibuya:Plant Cell, 12, 817 (2000).
12. 12) C. Zipfel & G. Felix:Curr. Opin. Plant Biol., 8, 353 (2005).
13. 13) H. Kaku, Y. Nishizawa, N. Ishii-Minami, C. Akimoto-Tomiyama, N. Dohmae, K. Takio, E. Minami & N. Shibuya:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 11086 (2006).
14. 14) T. Shimizu et al.:Plant J., 64, 204 (2010).
15. 15) A. Miya, P. Albert, T. Shinya, Y. Desaki, K. Ichimura, K. Shirasu, Y. Narusaka, N. Kawakami, H. Kaku & N. Shibuya:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 19613 (2007).
16. 16) C. Segonzac & C. Zipfel:Curr. Opin. Microbiol., 14, 54 (2011).
17. 17) S. Gimenez-Ibanez, D. R. Hann, V. Ntoukakls, E. Petutschnig, V. Lipka & J. P. Rathjen:Curr. Biol., 19, 423 (2009).
18. 18) E. K. Petutschnig, A. M. E. Jones, L. Serazetdinova, U. Lipka & V. Lipka:J. Biol. Chem., 285, 28902 (2010).
19. 19) E. Iizasa, M. Mitsutomi & Y. Nagano:J. Biol. Chem., 285, 2996 (2010).
20. 20) T. A. Reese, H. E. Liang, A. M. Tager, A. D. Luster, N. Van Rooijen, D. Voehringer & R. M. Locksley:Nature, 447, 92 (2007).
21. 21) C. G. Lee, C. A. Da Silva, J. Y. Lee, D. Hartl & J. A. Elias:Curr. Opin. Immunol., 20, 684 (2008).
22. 22) R. Willman et al.:Proc. Natl. Acad. Sci. USA, in press.
23. 23) H. P. van Esse, M. D. Bolton, L. Stergiopoulos, P. J. G. M. de Wit & B. P. H. J. Thomma:Mol. Plant Microbe Interact., 20, 1092 (2007).
24. 24) R. de Jonge, H. P. van Esse, A. Kombrink, T. Shinya, Y. Desaki, R. Bours, S. van der Krol, N. Shibuya, M. H. A. J. Joosten & B. P. H. J. Thomma:Science, 329, 953 (2010).
25. 25) R. Marshall, A. Kombrink, J. Motteram, E. Loza-Reyes, J. Lucas, K. E. Hammond-Kosack, B. P. H. J. Thomma & J. J. Rudd:Plant Physiol., 156, 756 (2011).
26. 26) S. Onaga & T. Taira:Glycobiology, 18, 414 (2008).
27. 27) S. Radutoiu et al.:Nature, 425, 585 (2003).
28. 28) V. Zhukov, S. Radutoiu, L. H. Madsen, T. Rychagova, E. Ovchinnikova, A. Borisov, I. Tikhonovich & J. Stougaard:Mol. Plant Microbe Interact., 21, 1600 (2008).
29. 29) P. Smit, E. Limpens, R. Geurts, E. Fedorova, E. Dolgikh, C. Gough & T. Bisseling:Plant Physiol., 145, 183 (2007).
30. 30) T. Nakagawa, H. Kaku, Y. Shimoda, A. Sugiyama, M. Shimamura, K. Takanashi, K. Yazaki, T. Aoki, N. Shibuya & H. Kouchi:Plant J., 65, 169 (2011).
31. 31) F. Maillet et al.:Nature, 469, 58 (2011).
32. 32) R. Op den Camp et al.:Science, 331, 909 (2011).
33. 33) K. Kishimoto, Y. Kouzai, H. Kaku, N. Shibuya, E. Minami & Y. Nishizawa:Plant J., 64, 343 (2010).
34. 34) L. Fliegmann, S. Uhlenbroich, T. Shinya, Y. Martinez, B. Lefebvre, N. Shibuya & J. J. Bono:Plant Physiol. Biochem., 49, 709 (2011).
35. 35) S. Tanaka, A. Ichikawa, K. Yamada, G. Tsuji, T. Nishiuchi, M. Mori, H. Koga, Y. Nishizawa, R. O'Connell & Y. Kubo:BMC Plant Biol., 10, 288 (2010).

「化学と生物」文書館

応用微生物学の誕生と発展と坂口謹一郎  /  坂口 健二

Page. 59 - 66 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

 

1. 1) 熊沢喜久雄：肥料科学，25, 1 (2003).
2. 2) 坂口健二：日本醸造協会誌，100, 626, 697 (2005).

緊急企画

東日本大震災への大学の対応-3  /  清田 洋正

Page. 67 - 68 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

激しい揺れが襲ったのは，3月11日の午後のことでした．これはただ事ではない，ただ事ではない現実なんだ，そんな風に自分に言い聞かせる間もなく，必死に暴れ回る機械や試薬棚を順番に繰り返し押さえるのが精一杯でした．

1. 1) 磯部寛之：化学，66, 13 (2011).
2. 2) 現代化学編集グループ：現代化学，486, 30 (2011).

農芸化学@HighSchool

私たちのバイオマス  /  杉田 惇, 松本 泰知, 宮崎 彩, 中屋 彰啓, 中園 良昭, 東浦 大樹, 小西 祐太郎

Page. 69 - 70 (published date : 2012年1月1日)

概要原稿

リファレンス

本研究は，平成23年度日本農芸化学会大会（開催地　京都）での「ジュニア農芸化学会」において発表予定であったが，残念ながら東日本大震災によって大会が中止となったため，日本農芸化学会和文誌編集委員会によって選定し，掲載することとなった．バイオマス生産は，地球温暖化防止の立場から大いに関心がもたれている課題である．本研究は，校内から排出される販売不適なイモ類やシュレッダー紙を有効利用し，学校生活における資源循環をめざすことをねらいとしている．