化学と生物 Vol.49 (2011) No.11
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巻頭言
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Page. 731 - 731
(published date : 2011年11月1日)
冒頭文
リファレンス
今はDNA時代である.DNA解析は生物学・農学・薬学・医学などの分野だけでなく,親子鑑定やヒト個人識別など社会の種々の分野で活用されている.しかし,1953年ワトソン,クリックの両博士がDNAの二重らせん構造を発表してから約60年,塩基配列解析技術がこれほどまでに発展するとは誰も考えていなかったと思われる.
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今日の話題
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(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
遺伝子の発現は,あらゆる生命活動を支える基盤である.この普遍的なプロセスは,まずDNAの塩基配列の一部が転写され,RNAが合成されることから始まる.これにより,タンパク質をコードするメッセンジャーRNAや,固有の構造や機能をもった非コードRNAが合成される.この転写を担う必須の酵素であるRNAポリメラーゼは,複数のタンパク質が組み合わさってできた分子量40万~50万の巨大な複合体である.膨大な遺伝情報の中から,必要な情報を,適切なタイミングで転写することにより,生命を支えている.今世紀初頭に,酵母や細菌のRNAポリメラーゼの結晶構造が報告され,RNA合成の仕組みを立体構造に基づいて論じることができるようになった
- 1) G. Zhang et al. : Cell, 98, 811 (1999).
- 2) P. Cramer et al. : Science, 292, 1863 (2001).
- 3) A. L. Gnatt et al. : Science, 292, 1876 (2001).
- 4) S. Tagami et al. : Nature, 468, 978 (2010).
- 5) P. Villain-Guillot et al. : Drug Disc. Today, 12, 200 (2007).
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Page. 734 - 736
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
エチレン(C2H4)は最初に見つかった気体の植物ホルモンであり,発生や成長,老化,果実の成熟,ストレス応答などの様々な生理現象の調節を司っている.植物体内におけるこのホルモンの生合成経路については,古くより多くの研究者の興味を引きつけて詳細な研究がなされている.まず,メチオニンを出発物質として S-アデノシルメチオニン(SAM)がつくられ,次にSAMが 1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸(ACC)合成酵素(ACS)の働きによりACCに変換され,ACCからACC酸化酵素(ACO)によりエチレンができる(1).この際に,エチレンと等モルのシアン化水素(HCN ; 以下,シアンと略す)が生成する
- 1) A. B. Bleecker & H. Kende : Ann. Rev. Cell Dev. Biol., 16, 1 (2000).
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- 8) S. Seo, I. Mitsuhara, J. Feng, T. Iwai, M. Hasegawa & Y. Ohashi : Plant Physiol., 155, 502 (2011).
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Page. 736 - 738
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
自然界で生物の個体数は一定ではない.一見安定した環境下でも増加と減少を繰り返し,その変動幅は時に数百倍にも及ぶ.たとえば水圏ではイワシ類の大変動が有名で,紀元前から約60年の周期で変動していたことが太平洋の海底に堆積した骨の解析により明らかになっている.こうした個体数の変動は,気候,餌,捕食者の影響といった複数の要因が作用した結果,ひき起こされると考えられている.この複雑な現象を理解するためには,人為的に調節した環境下で,個々の要因の影響を観察できるモデル生物を用いたアプローチが有効である.ここでは,そのようなモデルとして最もよく研究されている種の一つ,シオミズツボワムシの個体数変動に関する話題を,遺伝子レベルでの新しい知見も交えて紹介したい.
- 1) T. Yoshinaga, A. Hagiwara & K. Tsukamoto : Hydrobiologia, 412, 103 (1999).
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- 5) D. Mark Welch & M. Meselson : Science, 19, 1211 (2000).
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Page. 738 - 740
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
物質生産に特化した宿主の構築を目指し,産業利用がなされている Streptomyces avermitilis の染色体の再構成を含む最適化によって,数種の二次代謝産物生合成遺伝子群の異種発現が可能となった.これまでの方法論を越え新たな次世代技術によって物質生産の新展開が期待される.
- 1) M. Nett, H. Ikeda & B. S. Moore : Nat. Prod. Rep., 26, 1326 (2009).
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- 3) 池田治生,大村 智:化学と生物,44, 391 (2006).
- 4) M. Komatsu, M. Tsuda, S. Omura, H. Oikawa & H. Ikeda : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 7422 (2008).
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Page. 740 - 742
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
花粉症や喘息,食物アレルギーといったアレルギー疾患に罹患する患者さんは,先進諸国で増加の一途をたどっており,減少する兆しはみえない.日本でも3人に1人が何らかのアレルギー疾患をもつといわれ,筆者の住む山梨県は,最悪なことに,2人に1人が花粉症である(花粉症罹患率日本一の県).したがって,早くその複雑な病気の成り立ち(病態生理)を解明し,有効な予防や治療法を見つけて欲しい,と願う人の数は世界中で莫大なものになるだろう.
- 1) E. R. Sutherland : J. Allergy Clin. Immunol., 116, 1179 (2005).
- 2) J. S. Takahashi, H. K. Hong, C. H. Ko & E. L. McDearmon : Nature Rev. Genet., 9, 764 (2008).
- 3) S. M. Reppet & D. R. Weaver : Nature, 418, 935 (2002).
- 4) Y. Nakamura et al. : J. Allergy Clin. Immunol., 127, 1038 (2011).
- 5) Y. Nakamura, Y. Tahara, M. Hara, K. Ishimaru, R. Katoh, K. Okumura, H. Ogawa, S. Shibata & A. Nakao : submitted.
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Page. 742 - 744
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
近年,地球温暖化対策として,カーボンニュートラルであるバイオマスからエタノール生産を行なう動きが世界的に活発化しており,食糧と競合しないリグノセルロース系バイオマスからのバイオ燃料製造技術の確立が望まれている.しかし,現段階では,リグノセルロース系バイオマスを原料としたバイオ燃料製造コストは非常に高く,実用化の妨げになっている.現在の変換法の主流,バイオマスの前処理 → 酵素糖化 → 発酵を段階的に行なうプロセス(図1-A)においては,前処理および糖化酵素の生産(または購入)に関わる費用がエタノール製造コストの約半分を占めると算出されており(1),バイオ燃料の実用化に向け,いかに製造コストを安価にできるかが大きなポイントとなっている.そこで,製造コスト削減へ向けた「連結バイオプロセス(Consolidated bioprocessing ; CBP)」 という方法がLyndらにより提案された(2, 3).この方法はコスト削減効果が大きいことから,次世代新技術として認知されつつある.
- 1) Q. Xu, A. Singh & M. E. Himmel : Curr. Opin. Biotechnol., 20, 364 (2009).
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- 3) L. R. Lynd, W. H. van Zyl, J. E. McBride & M. Laser : Curr. Opin. Biotechnol., 16, 577 (2005).
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- 6) R. Mizuno, H. Ichinose, T. Maehara, K. Takabatake & S. Kaneko : Biosci. Biotechnol. Biochem., 73, 2240 (2009).
- 7) T. Maehara, M. Yoshida, Y. Ito, S. Tomita, K. Takabatake, H. Ichinose & S. Kaneko : Biosci. Biotechnol. Biochem., 74, 1126 (2010).
- 8) T. Maehara, S. Tomita, K. Takabatake & S. Kaneko : Biosci. Biotechnol. Biochem., 74, 2523 (2010).
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解説
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Page. 745 - 754
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
生命現象はタンパク質の生合成と分解のバランスの上に成り立っている.多くの機能タンパク質はユビキチン化され,プロテアソームによって分解される.このユビキチン依存的タンパク質分解は様々な生命現象に関与し,その破綻は病気につながることから,このタンパク質分解に関する研究が爆発的に進展している.さらに,この分解に関与する複雑な酵素系(ユビキチン-プロテアソームシステム)を標的とする創薬研究も新たな治療戦略として注目されている.
- 1) A. Hershko & A. Ciechanover : Annu. Rev. Biochem., 67, 425 (1998).
- 2) D. Voges, P. Zwickl & W. Baumeister : Annu. Rev. Biochem., 68, 1015 (1999).
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- 28) J. Scheper et al. : PLoS One, 5, e11403 (2010).
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- 35) T. F. Chou et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 4834 (2011).
- 36) F. Colland et al. : Mol. Cancer Ther., 8, 2286 (2009).
- 37) B. H. Lee et al. : Nature, 467, 179 (2010).
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Page. 755 - 761
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
ポリセオナミド類は海綿から単離された強力な細胞毒性を示すポリペプチドであり,構造決定された二次代謝産物の中では最大の分子量を有する.多くの異常(非天然型)アミノ酸を含むこと,D体とL体のアミノ酸残基が交互に並んでいること,有機溶媒中において6残基で一回転するβヘリックス構造をとることなど,これまでに類を見ない天然有機化合物である.ここでは,ポリセオナミドBの化学構造および三次元構造の決定法について解説しながら,天然有機化合物の構造決定の意義や魅力について紹介する.
- 1) M. C. Wani, H. L. Taylor, M. E. Wall, P. Coggon & A. T. McPhail : J. Am. Chem. Soc., 93, 2325 (1971).
- 2) K. L. Rinehart, T. G. Holt, N. L. Fregeau, J. G. Stroh, P. A. Keifer, F. Sun, L. H. Li & D. G. Martin : J. Org. Chem., 55, 4512 (1990).
- 3) (a) F. Schluenzen, A. Tocilj, R. Zarivach, J. Harms, M. Gluehmann, D. Janell, A. Bashan, H. Bartels, I. Agmon, F. Franceschi & A. Yonath : Cell, 102, 615 (2000) ; (b) N. Ban, P. Nissen, J. Hansen, P. B. Moore & T. A. Steitz : Science, 289, 905 (2000).
- 4) K. Palczewski et al. : Science, 289, 739 (2000).
- 5) International Human Genome Sequencing Consortium : Nature, 431, 931 (2004).
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- 7) (a) T. Hamada, S. Matsunaga, G. Yano & N. Fusetani : J. Am. Chem. Soc., 127, 110 (2005) ; (b) T. Hamada, T. Sugawara, S. Matsunaga & N. Fusetani : Tetrahedron Lett., 35, 719 (1994). (c) T. Hamada, T. Sugawara, S. Matsunaga & N. Fusetani : Tetrahedron Lett., 35, 609 (1994).
- 8) T. Hamada, S. Matsunaga, M. Fujiwara, K. Fujita, H. Hirota, R. Schmucki, P. Güntert & N. Fusetani : J. Am. Chem. Soc., 132, 12941 (2010).
- 9) G. Krix, A. S. bommarius, K. Drauz, M. Kottenhahn, M. Schwarm & M.-R. Kula : J. Biotechnol., 53, 29 (1997).
- 10) H. Frank, G. J. Nicholson & E. Bayer : J. Chromatogr. Sci., 15, 174 (1977).
- 11) P. Marfey : Carlsberg Res. Commun., 49, 591 (1984).
- 12) A. B. Mauger : J. Org. Chem., 46, 1032 (1981).
- 13) (a) H. Yajima, N. Fujii, S. Funakoshi, T. Watanabe, E. Murayama & A. Otake : Tetrahedron, 44, 805 (1988) ; (b) E. Nicolas, M. Vilaseca & E. Giralt : Tetrahedron, 51, 5701 (1995).
- 14) M. Inoue, N.Shinohara, S. Tanabe, T. Takahashi, K. Okura, H. Itoh, Y. Mizoguchi, M. Iida, N. Lee & S. Matsuoka : Nature Chem., 2, 280 (2010).
- 15) S. Endo, H. Wako, K. Nagayama & N. Go : “Computational Aspects of the Study of Biological Macromolecules by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy”, Plenum, New York, 1991, p. 233.
- 16) S. Kumazawa, S. Endo, T. Yamazaki, K. Fujita & K. Nagayama : “Computational Aspects of the Study of Biological Macromolecules by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy”, Plenum, New York, 1991, p. 439.
- 17) P. Güntert, C. Mumenthaler & K. Wüthrich : J. Mol. Biol., 273, 283 (1997).
- 18) (a) R. Koradi, M. Billeter & P. Güntert : Comput. Phys. Commun., 124, 139 (2000); (b) P. Luginbühl, P. Güntert, M. Billeter & K. Wüthrich : J. Biomol. NMR, 8, 136 (1996).
- 19) (a) R. Sarges & B. Witkop : J. Am. Chem. Soc., 87, 2011 (1965) ; (b) S. Oiki, R. E. Koeppe II & O. S. Andersen : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 2121 (1995).
- 20) (a) S. Oiki, I. Muramatsu, S. Matsunaga & N. Fusetani : Folia Pharmacol. Japon., 110, 195 (1997) ; (b) M. Iwamoto, H. Shimizu, I. Muramatsu & S. Oiki : FEBS Lett., 584, 3995 (2010).
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Page. 762 - 769
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
免疫抑制機能をもつT細胞サブセットの一つ,制御性T細胞 (Treg : Regulatory T cells) の仲間に,新たに “HOZOT” と命名されたヒト細胞株が加わった.キラー活性,サプレッサー活性やヘルパー活性を同時に併せもち,抗炎症性サイトカインのIL-10を高産生し,RANTESなどのケモカインも高産生する多機能性の免疫細胞であるHOZOTは,癌細胞の細胞質に積極的に侵入する(cell-in-cell活性)というユニークな挙動を示す.この性質を利用した新しい癌治療法の開発に期待がかかっている.
- 1) S. Sakaguchi : Nature Immunol., 6, 345 (2005).
- 2) S. Nakamura et al. : Exp. Hematol., 35, 287 (2007).
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- 4) J. C. Stinchcombe & G. M. Griffiths : Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 23, 495 (2007).
- 5) M. Takeuchi, T. Inoue, T. Otani, F. Yamasaki, S. Nakamura & K. Kibata : J. Mol. Cell Biol., 2, 139 (2010).
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- 8) M. Overholtzer & J.S. Brugge : Nature Rev. Mol. Cell Biol., 9, 796 (2008).
- 9) T. Inoue et al. : Int. J. Oncol., 38, 1299 (2011).
- 10) M. Suzuki, A. Sugimoto, A. Harashima, T. Otani, M. Yamamoto, S. Nakamura, F. Yamasaki, M. Nishiyama, Y. Okazaki & M. Kibata : Exp. Hematol., 37, 92 (2009).
- 11) A. Sugimoto, M. Suzuki, T. Otani, A. Okochi, M. Takeuchi, F. Yamasaki, S. Nakamura & M. Kibata : Exp. Hematol., 37, 1454 (2009).
- 12) Y. Parel & C. Chizzolini : Autoimmun. Rev., 3, 215 (2004).
- 13) N. Lu, Y. H. Wang, Y. H. Wang, K. Arima, S. Hanabuchi & Y. J. Liu : J. Exp. Med., 206, 2111 (2009).
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- 15) T. Kurajina, F. Leithauser & J. Reimann : Eur. J. Immunol., 34, 705 (2004).
- 16) T. Okamura, K. Fujio, M. Shibuya, S. Sumitomo, H. Shoda, S. Sakaguchi & K. Yamamoto : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 13974 (2009).
- 17) A. Fuchs, J. P. Atkinson, V. Fremeaux-Bacchi & C. Kemper : Eur. J. Immunol., 39, 3097 (2009).
- 18) K. Tsuji-Takayama et al. : Exp. Hematol., 36, 181 (2008).
- 19) A. Harashima et al. : Mol. Immunol., 46, 3310 (2009).
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Page. 770 - 777
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
植物細胞の特徴の一つとして,細胞膜の外側に形成される細胞壁が挙げられる.特に維管束木部の道管細胞や繊維細胞などでは,通常の細胞壁に加えて,その内側に肥厚した二次(細胞)壁と呼ばれる構造が形成される.細胞壁の主要成分はセルロースやヘミセルロースなどの多糖であるが,二次壁にはさらにリグニンと呼ばれるフェノール性化合物が多く含まれており,細胞に機械的強度や化学的・生物学的抵抗性を与えている.近年の植物分子生物学の進展は,二次壁形成を制御する転写因子ネットワークの一端を明らかにしつつある.ここでは,これら転写因子に関する最新の知見を概説する.
- 1) A. Carroll & C. Sommerville : Annu. Rev. Plant Biol., 60, 165 (2009).
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- 10) M. Yamaguchi, M. Kubo, H. Fukuda & T. Demura : Plant J., 55, 652 (2008).
- 11) N. Mitsuda, M. Seki, K. Shinozaki & M. Ohme-Takagi : Plant Cell, 17, 2993 (2005).
- 12) N. Mitsuda, A. Iwase, H. Yamamoto, M. Yoshida, M. Seki, K. Shinozaki & M. Ohme-Takagi : Plant Cell, 19, 278 (2007).
- 13) R. Zhong, E. A. Richardson & Z. H. Ye : Planta, 225, 1603 (2007).
- 14) N. Mitsuda & M. Ohme-Takagi : Plant J., 56, 768 (2008).
- 15) R. Zhong, T. Demura & Z. H. Ye : Plant Cell, 18, 3158 (2006).
- 16) J. H. Ko, S. H. Yang, A. H. Park, O. Lerouxel & K.-H. Han : Plant J., 50, 1035 (2007).
- 17) Q. Zhao, L. Gallego-Giraldo, H. Wang, Y. Zeng, S. Y. Ding, F. Chen & R. A. Dixon : Plant J., 63, 100 (2010).
- 18) Q. Zhao, H. Wang, Y. Yin, Y. Xu, F. Chen & R. A. Dixon : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 14496 (2010).
- 19) V. Willemsen, M. Bauch, T. Bennett, A. Campilho, H. Wolkenfelt, J. Xu, J. Haseloff & B. Scheres : Dev. Cell, 15, 913 (2008).
- 20) T. Bennett, A. van den Toom, G. F. Sanchez-Perez, A. Campilho, V. Willemsen, B. Snel & B. Scheres : Plant Cell, 22, 640 (2010).
- 21) M. Yamaguchi et al. : Plant Physiol., 153, 906 (2010).
- 22) M. Yamaguchi, N. Mitsuda, M. Ohtani, M. Ohme-Takagi, K. Kato & T. Demura : Plant J., 66, 579 (2011).
- 23) R. Zhong, C. Lee & Z. H. Ye : Mol. Plant, 3, 1087 (2010).
- 24) K. Ohashi-Ito, Y. Oda & H. Fukuda : Plant Cell, 22, 3461 (2010).
- 25) M. Ohtani, N. Nishikubo, B. Xu, M. Yamaguchi, N. Mitsuda, N. Goué, F. Shi, M. Ohme-Takagi & T. Demura : Plant J., 67, 499 (2011).
- 26) R. Zhong, C. Lee & Z. H. Ye : Plant Physiol., 152, 1044 (2009).
- 27) T. Demura & Z. H. Ye : Curr. Opin. Plant Biol., 13, 299 (2010).
- 28) K. Ohashi-Ito & H. Fukuda : Curr. Opin. Plant Biol., 13, 670 (2010).
- 29) R. Zhong, E. A. Richardson & Z. H. Ye : Plant Cell, 19, 2776 (2007).
- 30) R. Zhong, C. Lee, J. Zhou, R. L. McCarthy & Z. H. Ye : Plant Cell, 20, 2763, (2008).
- 31) J. H. Ko, W. C. Kim & K. H. Han : Plant J., 60, 649 (2009).
- 32) R. L. McCarthy, R. Zhong & Z. H. Ye : Plant Cell Physiol., 50, 1950 (2009).
- 33) A. Patzlaff et al. : Plant J., 36, 743 (2003).
- 34) M. Goicoechea et al. : Plant J., 43, 553 (2005).
- 35) R. L. McCarthy, R. Zhong, S. Fowler, D. Lyskowski, H. Piyasena, K. Carleton, S. Spicer & Z. H. Ye : Plant Cell Physiol., 51, 1084 (2010).
- 36) R. Zhong, C. Lee & Z. H. Ye : Trends Plant Sci., 15, 625 (2010).
- 37) J. O. Borevitz, Y. Xia, J. Blount, R. A. Dixon & C. Lamb : Plant Cell, 12, 2383 (2000).
- 38) A. Bhargava, S. D. Mansfield, H. C. Hall, C. J. Douglas & B. E. Ellis : Plant Physiol., 154, 1428 (2010).
- 39) J. Zhou, C. Lee, R. Zhong & Z. H. Ye : Plant Cell, 21, 248 (2009).
- 40) Y. Nakano, N. Nishikubo, N. Goué, M. Ohtani, M. Yamaguchi, Y. Katayama & T. Demura : Plant Biotechnol., 27, 267 (2010).
- 41) H. Jin, E. Cominelli, P. Bailey, A. Parr, F. Mehrtens, J. Jones, C. Tonelli, B. Weisshaar & C. Martin : EMBO J., 19, 6150 (2000).
- 42) J. Preston, J. Wheeler, J. Heazlewood, S. F. Li & R. W. Parish : Plant J., 40, 979 (2004).
- 43) Q. Zhao & R. A. Dixon : Trends Plant Sci., 16, 1360 (2010).
- 44) C. Majer & F. Hochholdinger : Trends Plant Sci., 16, 47 (2010).
- 45) T. Soyano, S. Thitamadee, Y. Machida & N. H. Chua : Plant Cell, 20, 3359 (2008).
- 46) T. Obayashi, S. Hayashi, M. Saeki, H. Ohta & K. Kinoshita : Nucleic Acids Res., 37, D987 (2009).
- 47) D. M. Brown, L. A. H. Zeef, J. Ellis, R. Goodacre & S. R. Turner : Plant Cell, 17, 2281 (2005).
- 48) E. Li, S. Wang, Y. Liu, J. G. Chen & C. J. Douglas : Plant J., 67, 328 (2011).
- 49) M. Yamaguchi, M. Ohtani, N. Mitsuda, M. Kubo, M. Ohme-Takagi, H. Fukuda & T. Demura : Plant Cell, 22, 1249 (2010).
- 50) H. Wang, U. Avci, J. Nakashima, M. G. Hahn, F. Chen & D. A. Dixon : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 22338 (2010).
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Page. 778 - 783
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
植物アルカロイドには顕著な薬理活性を示す化合物が数多く含まれている.ニコチンは防虫性化合物としてタバコ属植物で合成,蓄積されるアルカロイドである.低ニコチン含量を示す変異株において,複数のニコチン生合成遺伝子が発現抑制されていることが知られている.最近,この変異体の原因遺伝子座の1つに,生合成遺伝子群を統括的にコントロールする転写因子をコードする遺伝子がクラスター化していることが明らかになった.マスター転写因子を利用した新たな代謝工学の可能性についても考察する.
- 1) M. F. Roberts & R. Wink : “Alkaloids ; Biochemistry, Ecology, and Medicinal Applications”, Plenum, 1998.
- 2) J. Goodman : “Tobacco in History : The Culture of Dependence”, Routledge, 1993.
- 3) I. T. Baldwin : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 8113 (1998).
- 4) T. Shoji & T. Hashimoto : “Plant Metabolism and Biotechnology”, Wiley, 2011, p. 191.
- 5) S. Imanishi, K. Hashizume, M. Nakakita, H. Kojima, Y. Matsubayashi, T. Hashimoto, Y. Sakagami, Y. Yamada & K. Nakamura : Plant Mol. Biol., 38, 1101 (1998).
- 6) T. Shoji, Y. Yamada & T. Hashimoto : Plant Cell Physiol., 41, 831 (2000).
- 7) A. Goossens et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 8595 (2003).
- 8) S. J. Sinclair, K. J. Murphy, C. D. Birch & J. D. Hamill : Plant Mol. Biol., 44, 603 (2000).
- 9) A. Katoh & T. Hashimoto : Front. Biosci., 9, 1577 (2004).
- 10) A. Katoh, K. Uenohara, M. Akita & T. Hashimoto : Plant Physiol., 141, 851 (2006).
- 11) N. Hibi, S. Higashiguchi, T. Hashimoto & Y. Yamada : Plant Cell, 6, 723 (1994).
- 12) W. G. Heim, K. A. Sykes, S. B. Hildreth, J. Sun, R. H. Lu & J. G. Jelesko : Phytochemistry, 68, 454 (2007).
- 13) A. Katoh, T. Shoji & T. Hashimoto : Plant Cell Physiol., 48, 550 (2007).
- 14) A. G. Millgate, B. J. Pogson, I. W. Wilson, T. M. Kutchan, M. H. Zenk, W. L. Gerlach, A. J. Fist & P. J. Larkin : Nature, 431, 413 (2004).
- 15) M. B. Silvarolla, P. mazzafera & L. C. Fazuoli : Nature, 429, 826 (2004).
- 16) P. G. Legg, J. F. Chaplin & G. B. Collins : J. Hered., 60, 213 (1969).
- 17) P. G. Legg, G. B. Collins & C. C. Litton : Crop Sci., 10, 212 (1970).
- 18) P. G. Legg & G. B. Collins : J. Genet. Cytol., 13, 287 (1971).
- 19) J. Q. Saunders & L. P. Bush : Plant Physiol., 64, 236 (1979).
- 20) S. K. Kidd, A. A. Melillo, R. H. Lu, D. G. Reed, N. Kuno, K. Uchida, M. Furuya & J. G. Jelesko : Plant Mol. Biol., 60, 699 (2006).
- 21) T. Shoji et al. : Plant Physiol., 149, 708 (2009).
- 22) T. Shoji, M. Kajikawa & T. Hashimoto : Plant Cell, 22, 3390 (2010).
- 23) M. Kajikawa, T. Shoji, A. Katoh & T. Hashimoto : Plant Physiol., 155, 2010 (2011).
- 24) K. D. Deboer, J. C. Lye, C. D. Aitken, A. K. Su & J. D. Hamill : Plant Mol. Biol., 69, 299 (2009).
- 25) M. Kajikawa, N. Hirai & T. Hashimoto : Plant Mol. Biol., 69, 287 (2009).
- 26) T. Shoji, R. Winz, T. Iwase, K. Nakajima, Y. Yamada & T. Hashimoto : Plant Mol. Biol., 50, 427 (2002).
- 27) T. Nakano, K. Suzuki, T. Fujimura & H. Shinshi : Plant Physiol., 140, 411 (2006).
- 28) P. J. Rushton, M. T. Bokowiec, T. W. Laudeman, J. F. Brannock, X. Chen & M. P. Timko : BMC Bioinformatics, 9, 53 (2008).
- 29) K. De Boer, S. Tilleman, L. Pauwels, R. Vanden Bossche, V. De Sutter, R. Vanderhaeghen, P. Hilson, J. D. Hamill & A. Goossens : Plant J., 66, 1053 (2011).
- 30) T. Shoji & T. Hashimoto : Plant J., 67, 949 (2011).
- 31) A. T. Todd, E. Liu, S. L. Polvi, R. T. Pammett & J. E. Page : Plant J., 62, 589 (2010).
- 32) T. Shoji & T. Hashimoto : Plant Cell Physiol., 52, 1117 (2011).
- 33) J. Browse : Ann. Rev. Plant Biol., 60, 183 (2009).
- 34) 庄司 翼,橋本 隆:“植物のシグナル伝達:分子と応答”,共立出版,2010, p. 92.
- 35) B. Xu & M. P. Timko : Plant Mol. Biol., 55, 743 (2004).
- 36) A. Paschold, R. Halitschke & I. T. Baldwin : Plant J., 51, 79 (2007).
- 37) T. Shoji, T. Ogawa & T. Hashimoto : Plant Cell Physiol., 49, 1003 (2008).
- 38) F. Sato, K. Inai & T. Hashimoto : “Applications of Plant Metabolic Engineering”, Springer, 2007, p. 145.
- 39) F. L. H. Menke, A. Champion, J. W. Kijne & J. Memelink : EMBO J., 18, 4455 (1999).
- 40) L. van der Fits & J. Memelink : Science, 289, 295 (2000).
- 41) J. C. Verdonk, M. A. Haring, A. J. van Tunen & R. C. Schuurink : Plant Cell, 17, 1612 (2005).
- 42) M. Y. Hirai et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 6478 (2007).
- 43) R. Kannangara, C. Branigan, Y. Liu, T. Penfield, V. Rao, G. Mouille, H. Höfte, M. Pauly, J. L. Riechmann & P. Broun : Plant Cell, 19, 1278 (2007).
- 44) T. Shoji & T. Hashimoto : “Biotechnology for Medicinal Plants ; Propagation and Improvement”, Springer, 2011, in press.
- 45) H. Gundlach, M. J. Müller, T. M. Kutchan & M. H. Zenk : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 2389 (1992).
- 46) S. Blechert, W. Brodschelm, S. Hölder, L. Kammerer, T. M. Kutchan, M. J. Mueller, Z. Q. Xia & M. H. Zenk : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 4099 (1995).
- 47) Y. Yukimune, H. Tabata, Y. Higashi & Y. Hara : Nature Biotechnol., 14, 1129 (1996).
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セミナー室
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Page. 784 - 788
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
脳機能は無数のニューロンが構成する複雑な神経回路を基盤としている.あらゆる外部刺激あるいは内的要因に応じて,ネットワーク内のニューロンは情報を受け取り,しかるべき変換の後に下流ニューロンに伝える.時には修飾を加えながら,脳が適切な応答を出力できるよう可塑的に導く.
ニューロンの活動は膜電位の変化として記録される.膜電位変化からは,ニューロンの出力である発火活動(スパイク)とニューロン間の情報伝達であるシナプス活動を読み取ることができる.特に,発火活動とは閾値以上の膜電位変化によって誘発される急激な電位反転現象であり,その頻度やパターンはニューロン活動の重要なパラメーターになる.ニューロンの活動の時空間パターンは,その背後に神経回路という構造的な基盤をもち,その制約のもとでダイナミックな動態を示す.
- 1) S. Namiki, N. Matsuki & Y. Ikegaya : Nature Precedings, 2009, 2893.1 (2009).
- 2) R. Yuste & L. C. Katz : Neuron, 6, 333 (1991).
- 3) C. Stosiek, O. Garaschuk, K. Holthoff & A. Konnerth : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 7319 (2003).
- 4) N. Takahashi, Y. Takahara, D. Ishikawa, N. Matsuki & Y. Ikegaya : Anal. Bioanal. Chem., 398, 211 (2010).
- 5) S. Ujita, M. Mizunuma, N. Matsuki & Y. Ikegaya : Biol. Pharm. Bull., 34(5), 764 (2011).
- 6) Y. Takahara, N. Matsuki & Y. Ikegaya : J. Integr. Neurosci., 10, 121 (2011).
- 7) N. Kuga, T. Sasaki, Y. Takahara, N. Matsuki & Y. Ikegaya : J. Neurosci., 31, 2607 (2011).
- 8) D. A. Dombeck, A. N. Khabbaz, F. Collman, A. L. Adelman & D. W. Tank : Neuron, 56, 43 (2007).
- 9) N. Matsumoto, Y. Takahara, N. Matsuki & Y. Ikegaya : Neurosci. Res., 71, 188 (2011).
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Page. 789 - 794
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
すべての多細胞生物において,感染症は脅威であり,感染防御機構が機能している.病原体センサーは,植物,ショウジョウバエ,マウス,ヒトの感染防御機構において広く機能している分子群である.マウス,ヒトの病原体センサーについては,近年,精力的に研究が進められ,Toll様受容体 (TLR, Toll-like receptor) をはじめとして多くのファミリーが同定されてきた.個々のセンサーについては,その特異性,シグナル伝達機構,感染防御機構における役割,感染性疾患への関与まで明らかとなってきた.現在,病原体センサーは,感染性疾患への関与に加えて,肥満,糖尿病,自己免疫疾患,アレルギー疾患などの非感染性炎症疾患においても,炎症の誘導に関わっていることが明らかになりつつある.その際,病態には病原体由来リガンドではなく,内因性リガンドが関わっていると考えられており,実際にそのようなリガンドが同定されつつある.今回は,病原体センサーについて,特に内因性リガンドとの相互作用,その制御破綻としての非感染性炎症疾患について,現在の研究の動向についてまとめる.
- 1) T. Satoh et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 1512 (2010).
- 2) V. Hornung et al. : Nature, 458, 514 (2009).
- 3) U. Ohto, K. Fukase, K. Miyake & Y. Satow : Science, 316, 1632 (2007).
- 4) T. Suganami et al. : Arterioscler Thromb. Vasc. Biol., 27, 84 (2007).
- 5) S. Hiratsuka et al. : Nature Cell Biol., 10, 1349 (2008).
- 6) S. S. Diebold, T. Kaisho, H. Hemmi, S. Akira & C. Reise Sousa : Science, 303, 1529 (2004).
- 7) R. Lande et al. : Nature, 449, 564 (2007).
- 8) A. Marshak-Rothstein & I. R. Rifkin : Annu. Rev. Immunol., 25, 419 (2007).
- 9) Y. M. Kim, M. M. Brinkmann, M. E. Paquet, & H. L. Ploegh : Nature, 452, 234 (2008).
- 10) K. Tabeta et al. : Nature Immunol., 7, 156 (2006).
- 11) A. Casrouge et al. : Science, 314, 308 (2006).
- 12) N. Tanimura, S. Saitoh, F. Matsumoto, S. Akashi-Takamura & K. Miyake : Biochem. Biophys. Res. Commun., 368, 94 (2008).
- 13) K. Honda et al. : Nature, 434, 1035 (2005).
- 14) M. Sasai, M. M. Linehan & A. Iwasaki : Science, 329, 1530 (2010).
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「化学と生物」文書館
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Page. 795 - 799
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
私の40年にわたる研究の成果を述べる機会を与えられ,感謝するとともに,自分の経験を述べることによって若い研究者の将来の発展のために少しでも役立てばと願っています.私の研究内容に関する話は,半世紀にわたるものであり記憶が明確でない点もありますが,ご寛容ください.
- 1) Proc. Japan Acad., 43, 156 (1967).
- 2) Nature, 214, 1029 (1967).
- 3) Nature, 219, 508 (1968).
- 4) Biochem. Biophys. Res. Commun., 40, 649 (1970).
- 5) Phytochemistry, 14, 1939 (1975).
- 6) Phytochemistry, 18, 423 (1979).
- 7) Plant Physiol., 65, 1099 (1980).
- 8) Theor. Appl. Genet., 61, 113 (1982).
- 9) Plant Cell Physiol., 19, 691 (1978).
- 10) Plant Physiol., 97, 844 (1991).
- 11) J. Mol. Biol., 286, 1137 (1999).
- 12) Phytochemistry, 27, 979 (1988).
- 13) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 534 (1989).
- 14) Agric. Biol. Chem., 54, 2189 (1990).
- 15) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 11799 (1992).
- 16) Phytochemistry, 32, 659 (1993).
- 17) Phytochemistry, 34, 949 (1993).
- 18) J. Biol. Chem., 269, 11695 (1994).
- 19) Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 45, 257 (1994).
- 20) Biochem. Biophys. Res. Commun., 211, 909 (1995).
- 21) The Plant Cell, 9, 1673 (1997).
- 22) Plant Mol. Biol., 40, 141 (1999).
- 23) J. Biol. Chem., 274, 16563 (1999).
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緊急企画
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Page. 800 - 802
(published date : 2011年11月1日)
概要原稿
リファレンス
筆者は今回の東日本大震災(東北地方太平洋沖地震,M 9.0)を東京の霞ヶ関で体験した.ゆっくりとした横揺れが続き,今飛び出して来たビルや周辺のビルの最上階が揺れているのが目視できるという,これまで経験したことのないものであった.揺れが収まった後,鉄道網の麻痺と余震が続く中で行なわれた会議に参加し,そのまま会議室に泊まることになったが,会議室の前の部屋に用意されたテレビで見たものは,地震によりひき起こされた津波による想像を超える痛ましい被災の様子であった.東日本大震災では,震度7に及ぶ地震と遡上高が40メートル(岩手県宮古市)に達する大津波が岩手・宮城・福島の各県に甚大な被害をひき起こし,さらに山形・茨城・千葉・栃木の各県にも被害は及んだ.千葉では液状化現象により大きな被害が生じた.この震災による死者・行方不明者はおおよそ2万名,家屋の全半壊は30万戸に及び,未曾有の大災害となった(写真1).また,津波による破壊と海水の浸入は,漁業施設や工場だけでなく農作物や農地にも大きな被害をもたらした.
- 1) 農林水産省:‘農地土壌の放射性物質除去技術(除染技術)について’,http : //www.s.affrc.go.jp/docs/press/110914.htm
- 2) 日本土壌肥料学会:‘原発事故・津波関連情報’, http : //jssspn.jp/info/nuclear/
- 3) 内閣府:‘阪神・淡路大震災教訓情報資料集’,http : //www.bousai.go.jp/1info/kyoukun/hanshin_awaji/data/detail/3-4-3.html
- 4) 厚生労働省医薬食品局・審査管理課化学物質安全対策室:‘東北地方太平洋沖地震に伴う津波による毒物又は劇物の流出事故等に係る対応について’,http : //www.mhlw.go.jp/stf/houdou/2r9852000001djj7-att/2r9852000001dmco.pdf
- 5) 田辺信介:‘東日本大震災で懸念される海の化学汚染’,海洋政策研究財団,http : //www.sof.or.jp/jp/news/251-300/261_1.php
- 6) 震災対応ネットワーク(国立環境研究所):‘PCB含有廃棄物について(第一報:改訂版)’,http : //www.nies.go.jp/shinsai/pcb_no. 1rev_110401.pdf
- 7) 環境省:‘被災地の海洋環境のモニタリング調査結果(中間報告)の公表について’,http : //www.env.go.jp/jishin/monitoring/result_me110722.pdf
- 8) 東日本大震災と化学物質~環境省4月20日発表:‘有害物質等による環境汚染事故および施設の破損等’,http : //www16.plala.or.jp/chemicaldays/jishin/110420kankyoushou.html#osen
- 9) 環境省:‘東日本大震災の被災地におけるアスベスト大気濃度調査(第1次モニタリング)におけるアスベスト飛散事例について’,http : //www.env.go.jp/press/press.php?serial=13912
- 10) 環境バイオテクノロジー学会:第44回環境バイオテクノロジー学会シンポジウム‘復旧・復興への環境バイオテクノロジーからの提言’要旨集
- 11) 林野庁:‘木質バイオマスのエネルギー利用に関する検討会’,http : //www.rinya.maff.go.jp/j/riyou/biomass/kentou.html
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農芸化学@HighSchool
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Page. 803 - 804
(published date : 2011年11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本研究を選定し,掲載することとなった.本研究では,地元で盛んな醤油醸造に着目し,醤油のもろみをつくるタンパク質分解酵素の働きを調べることや,もろみづくりに手を加えてカラフルな醤油をつくることを試みている.「カラフルな醤油を着色料を使わずにつくることができれば地元に貢献できるのではないか」というユニークな着想が評価された.
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