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巻頭言

当世学生事情  /  桑原 重文

Page. 231 - 231 (published date : 2012年4月1日)

冒頭文

リファレンス

入試制度の多様化に伴い年に何回も行なわれる様々な入試，教養部の廃止による教養教育科目の担当，様々な教育研究プログラムの申請・実施に付随する会議やシンポジウムなどの運営，大学院生数の増大とは裏腹に研究室教員数が減少したことによる雑務の増加などにより，大学教員の仕事量が限界に達していることはしばしば耳目に触れるところであり，筆者自身も実感している．しかし，忙しくなったのは教員ばかりではない．10年頃前までは，午後7時頃を過ぎると，緊急の問合せなどで事務室に電話しても，職員が皆帰宅してしまっており，翌朝に持ち越しとなることが多かったように記憶しているが，近年では，9時にメールを入れてもすぐに返事が返ってくるようになった．土曜日や日曜日にもしばしば事務室の電気がついている．冒頭で述べた様々な制度改変・多様化は必然的に事務機構も巻き込んでいるため，彼らの業務も以前に比べて大幅に増大しているのは当然である．それと同様に，あるいはそれにも増して，当代の大学院生の置かれている状況は同情に値する．

 

今日の話題

植物26Sプロテアソームの多様な機能  /  佐古 香織

Page. 232 - 234 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

“タンパク質分解”という言葉からどのような機能を連想されるだろうか？　これまで，タンパク質分解は品質管理とほとんど同義語として扱われてきた．タンパク質の翻訳時には常に3割程度の不良品（すなわちミスフォールドした翻訳産物）が生産され，またその後の細胞内の環境変動により変性や分解したタンパク質が出現する．これらを適切に処分し，細胞機能を維持することが，いわゆる細胞内タンパク質の「品質管理」といわれる所以である．しかし，近年，品質管理はタンパク質分解の多彩な機能の一端にすぎず，生物はタンパク質分解機能を用いて様々な現象を制御していることが明らかになってきた．中でも，ユビキチン・26Sプロテアソームシステム（以下UPSと略）は，真核生物に広く保存され，ユビキチンがつけられた標的タンパク質を能動的に分解することで，細胞周期をはじめ，免疫応答やシグナル伝達など様々な生命現象に関与している．

1. 1) D. Voges, P. Zwickl & W. Baumeister : Annu. Rev. Biochem., 68, 1015 (1999).
2. 2) S. Bar-Nun & M. H. Glickman : Biochim Biophys Acta., 1823, 67 (2012).
3. 3) R. Verma, L. Aravind, R. Oania, W. H. McDonald, J. R. Yates III, E. V. Koonin & R. J. Deshaies : Science, 298, 611 (2002).
4. 4) T. Yao & R. E. Cohen : Nature, 26, 403 (2002).
5. 5) R. D. Vierstra : Nature Rev. Mol. Cell Biol., 10, 385 (2009).
6. 6) Y. Sonoda, K. Sako, Y. Maki, N. Yamazaki, H. Yamamoto, A. Ikeda & J. Yamaguchi : Plant J., 60, 68 (2009).
7. 7) I. C. Weaver, N. Cervoni, F. A. Champagne, A. C. D'Alessio, S. Sharma, J. R. Seckl, S. Dymov, M. Szyf & M. J. Meaney : Nature Neurosci., 7, 847 (2004).

オルガネラ膜融合のin vitro完全再構成  /  三間 穣治

Page. 234 - 235 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

出芽酵母をはじめとする単細胞生物からヒトなどの高等動物に至るまで，すべての真核細胞は，形態的にも生理機能的にも多種多様な細胞内小器官「オルガネラ」をもつ．個々のオルガネラは，特有の脂質組成から構成される脂質二重膜に囲まれ，特異的で多様な膜タンパク質群が存在する．今回取り上げる「オルガネラ膜融合」は，小胞輸送などの細胞内膜交通（メンブレントラフィック）やオルガネラ形成・継承に必須の過程であり，細胞の生育に必要不可欠な生体反応である．たとえば，シナプス伝達，ホルモン分泌，そしてエンドサイトーシス・エキソサイトーシスなどはすべて膜融合が必要となる細胞内膜交通の一つである．ここでは，これまで主に遺伝学・細胞生物学・生化学的手法で同定されてきた，SNAREタンパク質 （soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor） などの膜融合の必須因子について概説し，in vitro完全再構成系による近年の膜融合研究の進展について紹介する．

1. 1) J. S. Bonifacino & B. S. Glick : Cell, 116, 153 (2004).
2. 2) R. Jahn & R. H. Scheller : Nature Rev. Mol. Cell Biol., 7, 631 (2006).
3. 3) W. Wickner & R. Schekman : Nature Struct. Mol. Biol., 15, 658 (2008).
4. 4) W. Wickner : Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 26, 115 (2010).
5. 5) T. Weber, B. V. Zemelman, J. A. McNew, B. Westermann, M. Gmachl, F. Parlati, T. H. Söllner & J. E. Rothman : Cell, 92, 759 (1998).
6. 6) J. Mima, C. M. Hickey, H. Xu, Y. Jun & W. Wickner : EMBO J., 27, 2031 (2008).
7. 7) T. Ohya, M. Miaczynska, U. Coskun, B. Lommer, A. Runge, D. Drechsel, Y. Kalaidzidis & M. Zerial : Nature, 459, 1091 (2009).

イオノフォアポリエーテル生合成における骨格構築機構  /  南 篤志, 及川 英秋

Page. 236 - 237 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

ポリエーテル化合物とは，5員環から10員環までのサイズの異なるエーテル環が複数連結したポリエーテル骨格を有する天然有機化合物の総称であり，イオノフォア活性，イオンチャネル阻害活性，抗腫瘍性，抗マラリア活性など，多様な生理活性を示す．本化合物群は，他の天然物にはみられない特徴的な生理活性と複雑な化学構造を有していることから多くの研究者の注目を集め，全合成研究や構造活性相関研究が活発に展開されてきた．また，「30個以上にも及ぶエーテル環をもつポリエーテル型天然物を生物はどのようにしてつくっているのか？」という点にも興味がもたれ，1970年代から数多くの生合成研究が行なわれてきた．その過程で，1983年にはポリエーテル骨格の構築機構を統一的に説明しうる「ポリエン-ポリエポキシド仮説」が提唱された（1）．これは，①ポリケタイド合成酵素 （PKS） により生合成された鎖状ポリオレフィン前駆体に対する立体選択的なエポキシ化，②生成したポリエポキシドの位置選択的なエポキシド開環反応，によりポリエーテル骨格が構築されるというものである

1. 1) D. E. Cane et al. : J. Am. Chem. Soc., 105, 3594 (1983).
2. 2) Y. Shichijo et al. : J. Am. Chem. Soc., 130, 12230 (2008).
3. 3) Y. Matsuura et al. : Org. Lett., 12, 2226 (2010).
4. 4) A. Minami et al. : Org. Lett., 13, 1638 (2011).
5. 5) K. Hotta et al. : Nature, DOI : 10.1038/nature10865.
6. 6) K. Sato et al. : Tetrahedron Lett., 52, 5277 (2011).

アディポネクチンの新たな機能  /  山内 敏正, 門脇 孝

Page. 237 - 239 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

日本人の糖尿病患者数は増加し続けている．その主因は，高脂肪食や運動不足などによって肥満・インスリン抵抗性要因が増加しているためと考えられる．これらは，メタボリックシンドローム・2型糖尿病を惹起し，我が国の死因の第一位を占める心血管疾患の主因になっていると考えられる．したがって，肥満・インスリン抵抗性の原因解明とそれに立脚した根本的な予防法や治療法の確立がきわめて重要である．

1. 1) T. Yamauch et al. : Nature Genet., 30, 221 (2002).
2. 2) T. Yamauch et al. : Nature Med., 8, 1288 (2002).
3. 3) T. Yamauch et al. : Nature Med., 7, 941 (2001).
4. 4) T. Yamauch et al. : Nature, 423, 762 (2003).
5. 5) T. Yamauch et al. : Nature Med., 13, 332 (2007).
6. 6) M. Iwabu et al. : Nature, 464, 1313 (2010).

地力窒素の分子実体は何か  /  森泉 美穂子, 松永 俊朗

Page. 239 - 241 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

作物は土壌から主として無機態の窒素を吸収する．その窒素は，化学肥料に含まれている無機態窒素だけではなく，土壌に含まれている有機態窒素から徐々に分解生成する無機態窒素にも由来する．この土壌から生成し作物に供給される窒素を「地力窒素」あるいは「可給態窒素」と言う．土壌中には，生物活動や化学反応から生み出される様々な窒素含有有機物が存在する．それらの有機物が主に生物的に分解されて，生成した無機態の窒素が作物に供給される．地力窒素の発現量を知ることは，作物の生育予測や施肥設計に大変重要であることから，その推定手法が研究されてきた．現在，作物の生育量と生物学的あるいは化学的分析の結果得られた測定値との相関から地力窒素量が推定されている．代表的な方法としては，温度・水分条件を一定にして土壌を培養して発現する無機態窒素量を測定する「培養窒素法」と，地力窒素の給源となる有機物を選択的に抽出することを目的とした「熱水抽出法」，「リン酸緩衝液抽出法」などが挙げられる．しかし，「どのような物質が地力窒素の給源なのか？」という問いに対しては，未だに明確な答えが得られていない．

1. 1) 森泉美穂子，松永俊朗：日本土壌肥料学雑誌，80, 304 (2009).
2. 2) X. C. Wang & C. Lee : Mar. Chem., 44, 1 (1993).
3. 3) M. Kleber, P. Sollins & R. Sutton : Biogeochemistry, 85, 9 (2007).
4. 4) H. Knicker & P. Hatcher : Naturwissenschaften, 84, 231 (1997).
5. 5) A. Piccolo : Adv. Agron., 75, 57 (2002).
6. 6) S. Matsumoto, N. Ae & M. Yamagata : Soil Sci. Plant Nutr., 46, 139 (2000).
7. 7) 上薗一郎, 加藤直人, 森泉美穂子：日本土壌肥料学雑誌，81, 39 (2010).
8. 8) M. Moriizumi & T. Matsunaga : Soil Sci. Plant Nutr., 57, 185 (2011).
9. 9) S. A. Huber, A. Balz, M. Abert & W. Pronk : Water Res., 45, 879 (2011).

病原真菌Candida glabrataにおけるステロール輸送の生理的役割  /  田辺 公一

Page. 241 - 242 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

生物にとってステロールは，細胞膜を形成し様々な生理活性をもつ必須な脂質であるが，合成過程において酸素が必要である．出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeは，好気条件ではエルゴステロール（哺乳類でのコレステロールに相当する）を合成し，細胞外にステロールが存在しても取り込んで利用することはないが，嫌気条件下でエルゴステロール合成が抑制されると，細胞外ステロールの取り込みが観察されるようになる．S. cerevisiaeは，ステロール合成が可能な条件では「栄養」となりうる細胞外ステロールを排除して，自身のステロール合成のみで生育するという戦略でステロール恒常性を維持していると考えられる．

1. 1) H. Nakayama et al. : J. Antimicrob. Chemother., 60, 1264 (2007).
2. 2) Y. Li & W. A. Prinz : J. Biol. Chem., 279, 45226 (2004).
3. 3) K. C. Hazen, J. Stei, C. Darracott, A. Breathnach, J. May & S. A. Howell : Diagn. Microbiol. Infect. Dis., 52, 35 (2005).
4. 4) H. Nakayama, M. Izuta, N. Nakayama, M. Arisawa & Y. Aoki : Antimicrob. Agents Chemother., 44, 2411 (2000).

解説

高等脊椎動物における免疫制御  /  米山 光俊

Page. 243 - 249 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

高等脊椎動物の生体防御を担う自然免疫と獲得免疫．この2つの免疫システムは独自に機能していると考えられてきたが，自然免疫を担う樹状細胞の発見とその機能解析から，自然免疫と獲得免疫が密接に関連・協調して機能していることが明らかになった．また，ショウジョウバエのTollが感染センサーとして機能することが示されたことを発端とした一連の研究により，樹状細胞などによる感染検知と生体防御制御の分子メカニズムが明らかになってきた．これらの発見を対象として，2011年ノーベル医学生理学賞が授与された．ここでは，対象となった発見を中心として，高等脊椎動物における免疫制御について概説する．

1. 1) R. M. Steinman & Z. A. Cohn : J. Exp. Med., 137, 1142 (1973).
2. 2) B. Lemaitre, E. Nicolas, L. Michaut, J. M. Reichhart & J. A. Hoffmann : Cell, 86, 973 (1996).
3. 3) A. Poltorak et al. : Science, 282, 2085 (1998).
4. 4) K. Murphy, P. Travers & M. Walport : “Janeway's Immunobiology (7th ed.)”, Garland Science, 2008.
5. 5) R. M. Steinman & M. D. Witmer : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75, 5132 (1978).
6. 6) 稲葉カヨ：“樹状細胞による免疫制御と臨床応用”，実験医学増刊，羊土社，Vol. 26, 2008.
7. 7) K. Hoshino, O. Takeuchi, T. Kawai, H. Sanjo, T. Ogawa, Y. Takeda, K. Takeda & S. Akira : J. Immunol., 162, 3749 (1999).
8. 8) R. Medzhitov, P. Preston-Hurlburt & C. A. Janeway, Jr. : Nature, 388, 394 (1997).
9. 9) T. Kawai & S. Akira : Immunity, 34, 637 (2011).
10. 10) F. Osorio & C. Reis e Sousa : Immunity, 34, 651 (2011).
11. 11) E. Elinav, T. Strowig, J. Henao-Mejia & R. A. Flavell : Immunity, 34, 665 (2011).
12. 12) Y. M. Loo & M. Gale, Jr. : Immunity, 34, 680 (2011).

塩分の過剰摂取と高血圧の関係  /  下澤 達雄, 穆 勝宇, 藤田 敏郎

Page. 250 - 254 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

塩分摂取により高血圧が発症するメカニズムには遺伝的背景，ホルモン環境，腎機能などが関与することが知られていたが，最近，β2アドレナリン受容体刺激を介してヒストンがアセチル化されることが明らかになり，その結果グルココルチコイド受容体の作用が亢進し，腎臓でナトリウムを再吸収するチャネル (NCC) の発現が亢進することがそのメカニズムの一つであることが示された．得られた成果がエピジェネティクス制御を介した新たな治療法の開発につながることが期待される．

1. 1) T. G. Coleman & A. C. Guyton : Circ. Res., 25, 153 (1969).
2. 2) A. C. Guyton, T. G. Coleman, A. V. Cowley Jr., K. W. Scheel, R. D. Manning Jr. & R. A. Norman Jr. : Am. J. Med., 52, 584 (1972).
3. 3) M. Doi et al. : Nature Med., 16, 67 (2010).
4. 4) S. Shibata et al. : J. Clin. Invest., 121, 3233 (2011).
5. 5) T. Fujita, W. L. Henry, F. C. Bartter, C. R. Lake & C. S. Delea : Am. J. Med., 69, 334 (1980).
6. 6) A. Morimoto, T. Uzu, T. Fujii, M. Nishimura, S. Kuroda & S. Nakamura : Lancet, 350, 1734 (1997).
7. 7) C. Nowson & T. Morgan : Hypertension, 13, 630 (1989).
8. 8) S. Mu et al. : Nature Med., 17, 573 (2011).
9. 9) T. Fujita & Y. Sato : J. Clin. Invest., 82, 993 (1988).
10. 10) S. B. Gurley et al. : Cell Metab., 13, 469(2011).
11. 11) F. H. Wilson et al. : Science, 293, 1107 (2001).
12. 12) M. D. Esler, H. Krum, P. A. Sobotka, M. P. Schlaich & R. E. Schmieder : Lancet, 376, 1903 (2010).

植物の根のサイズ決定に関わる分子メカニズム  /  塚越 啓央

Page. 255 - 261 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

植物の成長は植物が生育している周りの環境に強く影響され，環境に応答した植物体内の長期的，短期的なシグナル伝達で制御されている．また，このシグナル伝達は植物のそれぞれ複雑な細胞間コミュニケーションを介して，植物体全体の成長をコーディネートしている．特に根のサイズ決定には根端における細胞の分裂から細胞分化への機能転換の制御が鍵となっている．ここでは，植物根端の植物ホルモンによる細胞機能転換に関わるこれまでの知見に加え，システム生物学を用いた根の転写マップ (RootMAP) から得られた新規の転写因子 (UPBEAT1) を紹介する．

1. 1) L. Dolan, K. Janmaat, V. Willemsen, P. Linstead, S. Poethig, K. Roberts & B. Scheres : Development, 119, 71 (1993).
2. 2) G. T. Beemster & T. I. Baskin : Plant Physiol., 116, 1515 (1998).
3. 3) R. Benjamins & B. Scheres : Annu. Rev. Plant Biol., 59, 443 (2008).
4. 4) Y. Zhao : Curr. Opin. Plant Biol., 11, 16 (2008);K. Mashiguchi et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 18512 (2011);C. Won et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 18518 (2011).
5. 5) I. A. Paponov, W. D. Teale, M. Trebar, I. Billou & K. Palme : Trends Plant Sci., 10, 170 (2005).
6. 6) V. A. Grieneisen, J. Xu, A. F. Maree, P. Hogeweg & B. Scheres : Nature, 449, 1008 (2007).
7. 7) N. Dharmasiri, S. Dharmasiri & M. Estelle : Nature, 435, 441 (2005).
8. 8) S. Kepinski & O. Leyser : Nature, 435, 446 (2005).
9. 9) K. Mockaitis & M. Estelle : Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 24, 55 (2008).
10. 10) C. O. Miller, F. Skoog, M. H. Von Saltza & F. Strong : J. Am. Chem. Soc., 77, 1392 (1955).
11. 11) T. Inoue, M. Higuchi, Y. Hashimoto, M. Seki, M. Kobayashi, T. Kato, S. Tabata, K. Shinozaki & T. Kakimoto : Nature, 409, 1060 (2001).
12. 12) J. P. To & J. J. Kieber : Trends Plant Sci., 13, 85 (2008).
13. 13) R. Dello Ioio, K. Nakamura, L. Moubayidin, S. Perilli, M. Taniguchi, M. T. Morita, T. Aoyama, P. Costantino & S. Sabatini : Science, 322, 1380 (2008).
14. 14) M. Aida, D. Beis, R. Heidstra, V. Willemsen, I. Billou, C. Galinha, L. Nussaume, Y-S. Noh, R. Amasino & B. Sheres : Cell, 119, 109 (2004).
15. 15) O. Lorenzo, J. M. Chico, J. J. Sanchez-Serrano & R. Solano : Plant Cell, 16, 1938 (2004).
16. 16) Q. Chen et al. : Plant Cell, 23, 3335 (2011).
17. 17) L. Moubayidin, S. Perilli, R. Dello Ioio, R. Di Mambro, P. Costantino & S. Sabatini : Curr. Biol., 20, 1138 (2010).
18. 18) M-P. Gonzalez-Garcia, J. Vilarrasa-Blasi, M. Zhiponova, F. Divol, S. Mora-Garcia, E. Russinova & A. I. Cano-Delgado : Development, 138, 849 (2011).
19. 19) R. Komori, Y. Amano, M. Ogawa-Ohnishi & Y. Matsubayashi : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 15067 (2009).
20. 20) Y. Matsuzaki, M. Ogawa-Ohnishi & Y. Matsubayashi : Science, 329, 1065 (2010).
21. 21) S. M. Brady, D. A. Orlando, J-Y. Lee, J. Y. Wang, J. Koch, J. R. Dinneny, D. Mace, U. Ohler & P. N. Benfey : Science, 318, 801 (2007).
22. 22) J. R. Dinneny, T. A. Long, J. W. Wang, J. W. Jung, D. Mace, S. Pointer, C. Barron, S. M. Brady, J. Schiefelbein & P. N. Benfey : Science, 320, 942 (2008).
23. 23) F. Passardi, M. Tognolli, M. De Meyer, C. Panel & C. Dunand : Planta, 223, 965 (2006).
24. 24) J. Foreman et al. : Nature, 422, 442 (2003).
25. 25) E. H. Sarsour, S. Venkataraman, A. L. Kalen, L. W. Oberley & P. C. Goswami : Aging Cell, 7, 405 (2008).
26. 26) T. Vernoux et al. : Plant Cell, 12, 97 (2000).
27. 27) J. P. Reichheld, M. Khafif, C. Riondet, M. Droux, G. Bonnard & Y. Meyer : Plant Cell, 19, 1851 (2007).
28. 28) H. Tsukagoshi, W. Busch & P. N. Benfey : Cell, 143, 606 (2010).

細胞核の構造とエピジェネティック制御  /  尾間 由佳子, 原田 昌彦

Page. 262 - 268 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

細胞が環境に対応して生命活動を維持するため，また個体が発生分化するためには，DNAに刻まれた遺伝情報を時間的・空間的に適切に選択して発現させることや，ゲノムを安定に維持することが必須である．このようなゲノム機能に中心的な役割を果たすエピジェネティック制御に，細胞核の構造形成や，核構造とクロマチンとの相互作用が関与することが明らかになってきた．細胞核の構造に基づいたエピジェネティック制御機構の理解は，遺伝子発現やDNA修復の制御機構の解明にとどまらず，発生・老化などの高次生命機能や，がんなどの疾病や再生医療においても新規かつ重要な知見をもたらすことが期待される．

1. 1) P. Dey : Diagn. Cytopathol., 38, 382 (2010).
2. 2) Y. Hiraoka & A. F. Dernburg : Dev. Cell, 17, 598 (2009).
3. 3) I. Rajapakse & M. Groudine : J. Cell. Biol., 192, 711 (2011).
4. 4) I. S. Mehta, M. Amira, A. J. Harvey & J. M. Bridger : Genome Biol., 11, R5 (2010).
5. 5) K. J. Meaburn, P. R. Gudla, S. Khan, S. J. Lockett & T. Misteli : J. Cell Biol., 187, 801 (2009).
6. 6) M. Narita, S. Nunez, E. Heard, A. W. Lin, S. A. Hearn, D. L. Spector, G. J. Hannon & S. W. Lowe : Cell, 113, 703 (2003).
7. 7) P. R. Cook : Nature Genet., 32, 347 (2002).
8. 8) S. Boulon, B. J. Westman, S. Hutten, F. M. Boisvert & A. I. Lamond : Mol. Cell., 40, 216 (2010).
9. 9) D. N. Simon & K. L. Wilson : Nature Rev. Mol. Cell. Biol., 12, 695 (2011).
10. 10) N. Yasuhara, N. Shibazaki, S. Tanaka, M. Nagai, Y. Kamikawa, S. Oe, M. Asally, Y. Kamachi, H. Kondoh & Y. Yoneda : Nature Cell Biol., 9, 72 (2007).
11. 11) J. M. Casolari, C. R. Brown, S. Komili, J. West, H. Hieronymus & P. A. Silver : Cell, 117, 427 (2004).
12. 12) T. Yoshida et al. : PLoS Genet., 6, e1000910 (2010).
13. 13) A. Akhtar & S. M. Gasser : Nature Rev. Genet., 8, 507 (2007).
14. 14) S. Nagai, K. Dubrana, M. Tsai-Pflugfelder, M. B. Davidson, T. M. Roberts, G. W. Brown, E. Varela, F. Hediger, S. M. Gasser & N. J. Krogan : Science, 322, 597 (2008).
15. 15) H. Schober, H. Ferreira, V. Kalck, L. R. Gehlen & S. M. Gasser : Genes Dev., 23, 928 (2009).
16. 16) M. R. Gartenberg : Genes Dev., 23, 1027 (2009).
17. 17) M. Harata : 蛋白質 核酸 酵素，44, 1796 (1999).
18. 18) Y. Oma & M. Harata : Nucleus, 2, 38 (2011).
19. 19) M. Harata, Y. Oma, T. Tabuchi, Y. Zhang, D. J. Stillman & S. Mizuno : J. Biochem., 128, 665 (2000).
20. 20) N. Visa & P. Percipalle : Cold Spring Harb. Perspect. Biol., 2, a000620 (2010).
21. 21) K. Miyamoto, V. Pasque, J. Jullien & J. B. Gurdon : Genes Dev., 25, 946 (2011).
22. 22) K. Shimada, Y. Oma, T. Schleker, K. Kugou, K. Ohta, M. Harata & S. M. Gasser : Curr. Biol., 18, 566 (2008).
23. 23) R. Sunada, I. Gorzer, Y. Oma, T. Yoshida, N. Suka, U. Wintersberger & M. Harata : Yeast, 22, 753 (2005).
24. 24) S. Fenn, D. Breitsprecher, C. B. Gerhold, G. Witte, J. Faix & K. P. Hopfner : EMBO J., 30, 2153 (2011).
25. 25) M. Harata, Y. Oma, S. Mizuno, Y. W. Jiang, D. J. Stillman & U. Wintersberger : Mol. Biol. Cell, 10, 2595 (1999).
26. 26) D. J. Kast & R. Dominguez : EMBO J., 30, 2097 (2011).
27. 27) V. V. Philimonenko, J. Janacek, M. Harata & P. Hozak : Histochem. Cell Biol., 134, 243 (2010).
28. 28) C. H. Chuang, A. E. Carpenter, B. Fuchsova, T. Johnson, P. de Lanerolle & A. S. Belmont : Curr. Biol., 16, 825 (2006).

血管病の発症メカニズムと食品成分によるその予防の可能性  /  加治屋 勝子

Page. 269 - 276 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

血管がギューッと縮んで血流を滞らせる「血管の異常収縮」．脳血管で起これば脳梗塞，心臓の血管で起これば心筋梗塞や狭心症などの引き金となる．命に関わる病気だけではなく，頭痛や動悸，不整脈などの日常で見逃しがちな症状となって現われる場合もある．長年の謎である異常収縮の原因を突き止め，治療法を確立すれば，多くの血管病に苦しむ人を救うことができる．現在，様々な食品から血管病の特効薬成分が探索され，すでにいくつかの候補成分が見いだされつつある．ここでは，受賞テーマである治療薬開発の研究成果を中心として，発症メカニズムの最新動向と食品成分による血管病予防の可能性について解説する．

1. 1) N. Todoroki-Ikeda et al. : FEBS Lett., 482, 85 (2000).
2. 2) S. Shirao et al. : Circ. Res., 91, 112 (2002).
3. 3) T. Kurokawa et al. : J. Clin. Neurosci., 16, 1064 (2009).
4. 4) F. Nakao et al. : Circ. Res., 91, 953 (2002).
5. 5) R. Roskoski Jr. : Biochem. Biophys. Res. Commun., 324, 1155 (2004).
6. 6) D. Xu et al. : Cell. Signal., 24, 282 (2011).
7. 7) N. Morikage et al. : Circ. Res., 99, 29 (2006).
8. 8) K. Simons & E. Ikonen : Nature, 387, 569 (1997).
9. 9) 王　晨：山口医学，60, 97 (2011).
10. 10) S. Tivodar et al. : FEBS Lett., 580, 5702 (2006).
11. 11) T. Nebl et al. : J. Biol. Chem., 227, 43399 (2002).
12. 12) C. B. Baron & R. F. Coburn : J. Lipid Res., 45, 41 (2004).
13. 13) P. A. Insel et al. : Ann. N. Y. Acad. Sci., 1047, 166 (2005).
14. 14) T. M. Stulnig et al. : J. Cell Biol., 143, 637 (1998).
15. 15) Y. Webb et al. : J. Biol. Chem., 275, 261 (2000).

セミナー室

カブトガニの病原体に対する自然免疫の応答と制御  /  柴田 俊生, 川畑 俊一郎

Page. 277 - 282 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

カブトガニは，分類学的には節足動物門，節口綱，剣尾目に属し，エビ・カニよりもクモに近縁である．現存種は，北アメリカ東岸のLimulus polyphemus,アジア東南海域沿岸のTachypleus tridentatus, T. gigas, Carcino­scorpius rotundicaudaの4種であり，博多湾にはT. tridentatusが生息する．中生代化石種の外部形態が現存種とよく似ているため，「生きた化石」と呼ばれるが，分子進化学的に化石化しているわけではない．T. tridentatusは受精卵の中で4回脱皮し，孵化後は15年をかけて18回の脱皮を繰り返して成熟する．その体液は，ごく微量のグラム陰性菌に反応して凝固する性質がある．無菌的に採取すると，殺傷することなく1個体あたり100～200 mlの体液を得ることができる．

1. 1) S. Kawabata : “Invertebrate Immunity”, ed. by K. Söderhäll, Landes Bioscience and Springer Science, Austin, 2010, p. 122.
2. 2) S. Kawabata & T. Muta : J. Biochemistry, 147, 611 (2010).
3. 3) S. Kawabata, T. Koshiba & T. Shibata : Inv. Surv. J., 6, 59 (2009).
4. 4) S. Ariki, K. Koori, T. Osaki, K. Motoyama, K. Inamori & S. Kawabata : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 953 (2004).
5. 5) T. Koshiba, T. Hashii & S. Kawabata : J. Biol. Chem., 282, 3962 (2007).
6. 6) A. Ozaki, S. Ariki & S. Kawabata : FEBS J., 272, 3863 (2005).
7. 7) T. Nagai & S. Kawabata : J. Biol. Chem., 275, 29264 (2000).
8. 8) T. Nagai, T. Osaki & S. Kawabata : J. Biol. Chem., 276, 27166 (2001).
9. 9) K. Inamori, S. Ariki & S. Kawabata : Immunol. Rev., 198, 106 (2004).
10. 10) X. W. Wang, N. S. Tan, B. Ho & J. L. Ding : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 4204 (2006).
11. 11) Y. Ueda, S. Ohwada, Y. Abe, T. Shibata, M. Iijima, Y. Yoshimitsu, T. Koshiba, M. Nakata, T. Ueda & S. Kawabata : J. Immunol., 183, 3810 (2009).
12. 12) S. Gokudan, T. Muta, R. Tsuda, K. Koori, T. Kawahara, N. Seki, Y. Mizunoe, S. N. Wai, S. Iwanaga & S. Kawabata : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 10086 (1999).
13. 13) S. Kawabata & R. Tsuda : Biochim. Biophys. Acta, 1572, 414 (2002).
14. 14) H.-G. Beisel, S. Kawabata, S. Iwanaga, R. Huber & W. Bode : EMBO J., 18, 2312 (1999).
15. 15) N. Kairies, H.-G. Beisel, P. Fuentes-Prior, R. Tsuda, T. Muta, S. Iwanaga, W. Bode, R. Huber & S. Kawabata : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, 13519 (2001).
16. 16) Y. Zhu, S. Thangamani, B. Ho & J. L. Ding : EMBO J., 24, 382 (2005).
17. 17) S. Ariki, S. Takahara, T. Shibata, T. Fukuoka, A. Ozaki, Y. Endo, T. Fujita, T. Koshiba & S. Kawabata : J. Immunol., 181, 7794 (2008).
18. 18) T. Osaki & S. Kawabata : Cell Mol. Life Sci., 61, 1257 (2004).
19. 19) Y. Matsuda, T. Osaki, T. Hashii, T. Koshiba & S. Kawabata : J. Biol. Chem., 282, 33545 (2007).
20. 20) Y. Matsuda, T. Koshiba, T. Osaki, H. Suyama, F. Arisaka, Y. Toh & S. Kawabata : J. Biol. Chem., 282, 37316 (2007).

コリネ型アミノ酸生産菌のもつ潜在的なグルコース輸送バイパス  /  池田 正人

Page. 283 - 288 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

本セミナー室は産業微生物の物質輸送とその応用に関する特集であるが，筆者らは最初からそれを意図したわけではない．当初の課題は，代表的なアミノ酸生産菌であるCorynebacterium glutamicum（以下，コリネ菌）の生育上限温度を改良することにあった．そのために何が同菌の生育上限温度を決めているのかに興味があり，この課題に対して2つの知見をつかんでいた．1つは，上限温度以上でリジン発酵を行なうとグルコースの消費速度は低下するものの，消費されたグルコース当たりのリジン発酵収率は維持されていたこと．もう1つは，ホスホエノールピルビン酸依存ホスホトランスフェラーゼシステム （PTS） によって取り込まれる糖での生育上限温度が非PTS糖のそれに比べて若干低いことである．いずれの現象も，PTSによる糖の取り込み段階が生育上限温度の規定要因であると仮定すれば説明がつく．その仮説を検証する過程で，PTSの破壊株を造成していたのであるが，このPTS破壊株から低頻度ながらグルコース寒天培地にコロニーが出現する現象に出くわしたことがここで述べる主題の契機となった．本題に入る前に，筆者らの関わる発酵生産の研究分野で膜輸送系がどのように目を向けられてきたのか，その経緯を振り返ってみたい．

1. 1) S. Teshiba & A. Furuya : Agric. Biol. Chem., 48, 1311 (1984).
2. 2) 戸坂　修，滝波弘一：“アミノ酸発酵”，学会出版センター，1986.
3. 3) A. Burkovski & R. Krämer : Appl. Microbiol. Biotechnol., 58, 265 (2002).
4. 4) 池田正人，勝亦瞭一：化学と生物，38, 240 (2000).
5. 5) 岡本和之，池田正人：BIO INDUSTRY, 15, 54 (1998).
6. 6) M. Ikeda et al. : Appl. Microbiol. Biotechnol., 90, 1443 (2011).
7. 7) M. Mori & I. Shiio : Agric. Biol. Chem., 51, 2671 (1987).
8. 8) S. Y. Park et al. : FEMS Microbiol. Lett., 188, 209 (2000).
9. 9) S. N. Lindner et al. : Appl. Microbiol. Biotechnol., 87, 703 (2010).
10. 10) N. Flores et al. : Nature Biotechnol., 14, 620 (1996).
11. 11) E. Krings et al. : J. Bacteriol., 188, 8054 (2006).
12. 12) P. G. Peter-Wendisch et al. : J. Mol. Microbiol. Biotechnol., 3, 295 (2001).
13. 13) S. S. Nentwich et al. : Microbiology, 155, 150 (2009).
14. 14) P. Gourdon et al. : J. Bacteriol., 104, 77 (2003).
15. 15) L. Gaigalat et al. : BMC Mol. Biol., 8, 104 (2007).

「化学と生物」文書館

日本の澱粉科学と産業の発達史を辿って  /  貝沼 圭二

Page. 289 - 297 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

東北大学では，米国留学から帰国された直後の志村憲助先生の御指導を受けて，卒業研究「C末端アミノ酸より見た絹フィブロインの生合成機作について」を学ばせていただいていた． 1959年農学部を卒業する頃，公務員試験に合格して農林省で面接試験を受けた．面接官のお一人であった食糧研究所（現食品総合研究所）所長の櫻井芳人先生から，種々御質問をいただき，その日のうちに食糧研究所採用の内定通知をいただいた．当時，食糧研究所としては緊急に解決が求められている課題があり，その研究を進める研究員の採用が急がれていたようであった．そして筆者は，第Ⅰ章で述べてきた澱粉科学の潮流の中で研究者の道を歩むことになった．第Ⅱ章では，流れの中で自身が経験してきた研究について述べさせていただく．

1. 1) R. O. Marshall & E. R. Kooi : Science, 125, 648 (1957).
2. 2) J. C. Speck : Adv. Carbohyd. Chem., 13, 63 (1958).
3. 3) 貝沼圭二， 鈴木繁男：農化， 38, 556 (1964);40, 35 (1966);42, 173, 243, 249 (1968).
4. 4) J. F. Robyt & D. French : J. Biol. Chem., 245, 3917 (1970).
5. 5) K. Kainuma & D. French : FEBS Lett., 5, 257 (1969).
6. 6) K. Kainuma & D. French : FEBS Lett., 6, 182 (1970).
7. 7) K. Kainuma, S. Kobayashi & T. Harada : Carbohydr. Res., 61, 345 (1978).
8. 8) K. Kainuma & D. French : アミラーゼシンポジウム，5, 35 (1970)
9. 9) D. French : 澱粉科学，19, 8 (1972).
10. 10) J. P. Robin, C. Mercier, R. Charbonniere & A. Guilbot : Cereal Chem., 51, 389 (1974).
11. 11) D. French : “Chemistry and Industry of Starch”, ed. by R. W. Kerr, Academic Press, 1944, p. 113.
12. 12) K. Kainuma & D. French : Biopolymers, 10, 1673 (1971).
13. 13) A. D. French, V. G. Murphy, 貝沼圭二：澱粉科学，25, 171 (1978).
14. 14) K. Umeki & K. Kainuma : Carbohydr. Res., 96, 143 (1981).
15. 15) H. C. H. Wu & A. Sarko : Carbohydr. Res., 61, 7 (1978).
16. 16) A. Imberty, A. Buléon, V. Tran & S. Pérez : Starch/Stärke, 43, 375 (1991).
17. 17) K. Kainuma, S. Kobayashi, H. Ito & S. Suzuki : FEBS Lett., 26, 281 (1972).
18. 18) T. Nakakuki, K. Azuma & K. Kainuma : Carbohydr. Res., 128, 297 (1984).
19. 19) J. F. Robyt & R. J. Ackermann : Arch.Biochem. Biophys., 145, 105 (1971).
20. 20) 貝沼圭二：食品工業，7下，37 (1977).
21. 21) K. Kainuma, H. Ishigami & S. Kobayashi : J. Japn. Soc. Starch Sci., 32, 136 (1985).
22. 22) M. Monma, Y. Yamamoto & K. Kainuma : Starch/Stärke, 41, 382 (1989).
23. 23) 高橋節子，平尾和子，貝沼圭二：SAGO PALM, 3, 72 (1995).
24. 24) 貝沼圭二：‘新未知への群像―科学者が語る自伝’，科学新聞，2000年10月から2001年3月まで連載（16回）．
25. 25) 貝沼圭二：‘私の視点「食と農の連携」’，食品工場長，第114号 (2006.10) から第131号 (2008.3) まで連載（18回），日本食糧新聞社．

バイオサイエンススコープ

50年後の水稲生産を予測する  /  長谷川 利拡

Page. 298 - 301 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

大気中のCO2濃度は現在約390 ppmで，過去200年に100 ppm以上上昇した．今後，CO2排出削減に向けた取り組みがなされたとしても，大気CO2濃度は上昇を続け，今世紀半ばには470～570 ppm，今世紀の終わりには540～970 ppmにも到達するものと予測されている（1）．CO2濃度の上昇は，温暖化や水資源循環といった地球規模での環境変動の原因になるとともに，それ自体が作物の光合成の促進や気孔開度の減少といった作物生理への影響を介して，作物の生育，収量，水利用に影響する．また，温度や降水の変化も高CO2濃度条件下で作物に影響するため，高CO2濃度に対する作物の応答は，今後の作物生産を予測したり，気候変動に対する適応技術を開発したりする上で最も基礎的な環境応答ということができる．

1. 1) IPCC/R. T. Watson et al. (ed.) : “Climate Change 2001, Synthesis Report”, Cambridge University Press, 2001, p. 398.
2. 2) G. R. Hendrey et al. : Ecol. Studies, 187, 15 (2006).
3. 3) IPCC/M. L. Parry et al. (ed.) : “Climate Change 2007 : Impacts, Adaptation and Vulnerability”, Cambridge University Press, 2007, p. 976.
4. 4) T. Hasegawa et al. : “Science, Technology, and Trade for Peace and Prosperity”, ed. by P. K. Aggarwal et al., Macmillan India Ltd., p. 439.
5. 5) B. A. Kimball et al. : Adv. Agron., 77, 293 (2002).
6. 6) P. B. Morgan et al. : Global Change Biol., 11, 1856 (2005).
7. 7) A. D. B. Leakey et al. : Plant Physiol., 140, 779 (2006).
8. 8) H. Shimono et al. : J. Exp. Bot., 60, 523 (2009).
9. 9) H. Liu et al. : Field Crops Res., 108, 93 (2008).
10. 10) L. Yang et al. : Agric. Ecosyst. Environ., 129, 193 (2009).
11. 11) E. Ainsworth & A. Rogers : Plant Cell Environ., 30, 258 (2007).
12. 12) M. Yoshimoto et al. : Agric. Forest Meteorol., 133, 226 (2005).
13. 13) K. Inubushi et al. : Global Change Biol., 9, 1458 (2003).
14. 14) X. Zheng et al. : Global Change Biol., 12, 1717 (2006).
15. 15) T. Tokida et al. : Biogeoscience, 7, 2639 (2010).
16. 16) T. Tokida et al. : Global Change Biol., 17, 3327 (2011).
17. 17) H. Nakamura et al. : J. Agric. Meteorol., 68, 15 (2012).
18. 18) 長谷川利拡ら：日作紀，80（別1），134 (2011).
19. 19) 常田岳志ら：日作紀，80（別1），136 (2011).

記念シンポジウム

鈴木梅太郎研究室を引き継いで，広がる生物化学  /  東原 和成

Page. 302 - 307 (published date : 2012年4月1日)

概要原稿

リファレンス

平成21年12月1日，筆者は東京大学農学部の生物化学研究室（鈴木梅太郎研究室）を担当することになった．その後，当時すでに研究室にいた准教授と助教の先生の協力を得て，研究室の内装整備を行ない，東大柏キャンパスから引っ越しを終えたのは，翌年3月末である．そのとき，鈴木先生ゆかりのサンプル群が倉庫からでてきたのだが，その蓋を開けたとたん，ビタミンB1由来の加水・酸化分解物であるジスルフィド化合物の香りがぷ～んとした（写真1）．ちょっと強引な話のようだが，筆者の嗅覚研究と鈴木先生のビタミン研究に接点が生まれた瞬間である．

1. 1) K. Touhara et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 4040 (1999).
2. 2) S. Haga et al. : Nature, 466, 118 (2010).
3. 3) M. Shirasu et al. : Biosci., Biotechnol. Biochem., 74, 2550 (2010).
4. 4) M. Shirasu et al. : Biosci., Biotechnol. Biochem., 73, 2117 (2009).
5. 5) A. Nagashima et al. : J. Neurosci., 30, 16391 (2010).
6. 6) K. Sato et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 11680 (2011).

農芸化学@HighSchool

食材の抗凝血活性  /  伊比 一利, 岡村 顕吾, 原田 脩平, 藤本 紘啓, 松尾 弘武

Page. 308 - 309 (published date : 2012年4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）における「ジュニア農芸化学会」で発表予定であったが，東日本大震災によって大会が中止となった．日本農芸化学会和文誌編集委員会では，発表申し込みのあった中から本研究を優れたものとして選定した．