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巻頭言

予定外を愉しむ  /  伊藤 幸成

Page. 393 - 393 (published date : 2012年6月1日)

冒頭文

リファレンス

このところあまり聞かなくなったものに，セレンディピティーという言葉がある．セレンディピティーとの出会いは，まさに科学の醍醐味であろう．最近は，何かを立案しようとすると，時限を定めた目標を明示することが求められる．そこにおいて評価の対象となるのは，目標の達成度であり，セレンディピティーという予定外の愉しみを，表立って奨励する雰囲気はない．目標通り進んだ研究は高く評価され，それを指揮した人は賞賛される．予定に従って事が運ぶのは達成感につながるものと想像するが，そこで得られるのはどちらかというと「肩の荷が下りた」という感覚で，セレンディピティーを極みとする研究の愉しみとは少し異なったものであろう．

 

今日の話題

植物のオーキシン生合成主経路の解明  /  笠原 博幸, 増口 潔, 神谷 勇治

Page. 394 - 396 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

オーキシンはダーウィン親子が1880年に発表した植物の屈光性に関する研究をもとに発見された植物ホルモンであり，植物の形態形成や環境応答の制御において中心的な役割を果たしている．植物の主要なオーキシンであるインドール-3-酢酸 （IAA） の生合成経路の解明は，植物の基本的な形態形成や環境応答のしくみを理解するために不可欠であり，これまで60年以上にわたり植物科学における重要課題のひとつであった．最近，ついにIAAの生合成主経路がモデル植物であるシロイヌナズナにおいて明らかになったので紹介する．

1. 1) S. Sugawara et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 5430 (2009).
2. 2) K. A. Phillips et al. : Plant Cell, 23, 550 (2011).
3. 3) K. Mashiguchi et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 18512 (2011).
4. 4) C. Won et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 18518 (2011).
5. 5) A. N. Stepanova et al. : Plant Cell, 23, 3961 (2011).

海産軟体動物から得られる多様なラミナリナーゼ  /  熊谷 裕也, 尾島 孝男

Page. 396 - 398 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

ラミナリンは，コンブなどの褐藻の貯蔵多糖として知られるβ-1,3-グルカン（以下，β-グルカン）の一種で，β-1,3結合により重合したグルコースの主鎖のところどころにβ-1,6結合によりグルコース側鎖が結合した構造をもつ．レンチナンなどの担子菌由来のβ-グルカンには，マクロファージの活性化作用やアレルギーの低減作用，免疫賦活作用などの生理活性があることが知られているが（1），ラミナリンにも免疫賦活作用や糖尿病改善作用がある（2）．また，ラミナリンを酵素分解して得たラミナリオリゴ糖には，ヒト単球のTNF-α分泌促進作用があるとされる（3）．このようなβ-グルカンの生理作用が，どのようなβ-グルカンの糖鎖構造に基づくのかは未だよくわかっていないが，これを明らかにするにはβ-グルカンに特異的な分解酵素により各種断片を作製し，それらを用いて構造・機能連関を解析することが有効と思われる．

1. 1) O. Rop, J. Mlcek & T. Jurikova : Nutr. Rev., 67, 624 (2009).
2. 2) Z. Pang, K. Otaka, T. Maoka, K. Hidaka, S. Ishijima, M. Oda & M. Ohnishi : Biosci. Biotechnol. Biochem., 69, 553 (2005).
3. 3) N. Miyanishi, Y. Iwamoto, E. Watanabe & T. Oda : J. Biosci. Bioeng., 95, 192 (2003).
4. 4) Y. Kumagai & T. Ojima : Comp. Biochem. Physiol. B, 154, 113 (2009).
5. 5) Y. Kumagai & T. Ojima : Comp. Biochem. Physiol. B, 155, 138 (2010).
6. 6) Y. Kumagai, A. Inoue, H. Tanaka & T. Ojima : Fish. Sci., 74, 1127 (2008).

酵母の浸透圧ストレス応答  /  古川 健太郎

Page. 398 - 400 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

浸透圧ストレス応答は細胞が外界の環境変化に適応するための必須な機構であり，出芽酵母 Saccharomyces cerevisiae において最も研究が進んでいる（1）．酵母は高浸透圧ストレスに曝されると急激な脱水により一時的に収縮し，適合溶質としてグリセロールを蓄積すると再び水を吸収し元のサイズに戻る（図1）．この過程で生じる膨圧の変化を細胞膜上の浸透圧センサーが感知し，その下流にある Hog1 MAPK （mitogen-activated protein kinase） 経路がグリセロール合成遺伝子の誘導など様々な応答を制御している．さらにHog1は，ここで取り上げるアクアポリンとアクアグリセロポリンの制御を介して細胞内の水とグリセロール量を調節していると考えられている．アクアポリンとは生体膜を介して水の選択的透過を担う水チャンネルであり，グリセロールなどの小物質の輸送にはアクアグリセロポリンが関与している（2）．この2つは系統樹解析でも明確に区別され，酵母ではアクアポリンが2つ （Aqy1, Aqy2） とアクアグリセロポリンが2つ （Fps1, Yfl054c），ヒトでは合計10種類以上存在する（図2）．ここでは，筆者が所属するスウェーデン・ヨーテボリ大学のHohmannグループが進めてきた酵母のアクア（グリセロ）ポリンの生理機能と制御機構について紹介する．

1. 1) S. Hohmann : Microbiol. Mol. Biol. Rev., 66, 300 (2002).
2. 2) N. Pettersson et al. : Biol. Cell, 97, 487 (2005).
3. 3) V. Laizé et al. : Yeast, 16, 897 (2000).
4. 4) F. Sidoux-Walter et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 17422 (2004).
5. 5) K. Furukawa et al. : Mol. Microbiol., 74, 1272 (2009).
6. 6) M. J. Tamás et al. : J. Biol. Chem., 278, 6337 (2003).
7. 7) M. Thorsen et al. : Mol. Biol. Cell, 17, 4400 (2006).
8. 8) G. Fischer et al. : PLoS Biol., 7, e1000130 (2009).

クワガタムシにおける空中窒素利用の可能性  /  藏之内 利和

Page. 400 - 401 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

空中窒素固定は一般には植物でよく知られている．古くからダイズなどのマメ科植物が有名であり，近年になって畑作物ではサツマイモなども仲間入りしている．これらは地力の低い土地でも比較的生育が良い植物でもある． この空中窒素固定とは，空気成分の8割ほどを占める窒素ガスを，生物が硝酸態窒素やアンモニアなどの窒素化合物に変換する現象である．ダイズでは根に根粒菌が寄生し，根粒菌は宿主から光合成産物である炭水化物を供給してもらい，そのかわりに空中窒素固定で得た窒素化合物を宿主に与えて生育を助け，ひいては種子の増産にも貢献する．

1. 1) J. R. Benemann : Science, 181, 164 (1973).
2. 2) J. A. Breznak, W. J. Brill, J. W. Mertins & H. C. Coppel : Nature, 244, 577 (1973).
3. 3) J. R. Bridges : Microb. Ecol., 7, 131 (1981).
4. 4) T. Kuranouchi, T. Nakamura, S. Shimamura, H. Kojima, K. Goka, K. Okabe & A. Mochizuki : J. Appl. Entomol., 130, 471 (2006).
5. 5) 藏之内利和，望月　淳，鈴木一隆，小島啓史，五箇公一：昆蟲（ニューシリーズ），14(4), 276 (2011).
6. 6) M. Tanahashi, K. Kubota, N. Matsushita & K. Togashi : Naturwissenschaften, 97, 311 (2010).

イネが環境に応じて水分量を調節するしくみ  /  石川（櫻井） 淳子, 村井（羽田野） 麻理

Page. 402 - 403 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

近年，世界各地で異常気象が多発し，農業をめぐる環境はますます厳しくなりつつある．農作物の収量・品質を維持向上させるためには，自力で移動することができない作物が限られた日射・栄養分・水分を効率的に取り込んで利用するしくみを明らかにすることが必要である．とりわけ水分吸収は，光合成や栄養素の吸収・体内での移動にも密接に関わるなど，作物が生長するための基礎となる重要な機能であり，近年は水分生理学的な解析のみならず分子生物学的な側面からも重点的に研究が進められている．

1. 1) 佐々木　成：“水とアクアポリンの生物学”，中山書店，2008, p86.
2. 2) C. Maurel et al. : Annu. Rev. Plant Biol., 59, 595 (2008).
3. 3) J. Sakurai et al. : Plant Cell Physiol., 46, 1568 (2005).
4. 4) 馬　建鋒ら：蛋白質 核酸 酵素，57, 1849 (2007).
5. 5) Y. Muto et al. : Biosci. Biotechnol. Biochem., 75, 114 (2011).
6. 6) J. Sakurai-Ishikawa et al. : Plant Cell Environ., 34, 1150 (2011).
7. 7) C. Maurel et al. : Curr, Opin. Plant Biol., 12, 690 (2009).

海洋天然物のケミカルバイオロジー  /  不破 春彦

Page. 404 - 405 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

人類は長い歴史の中で，医薬資源として植物や微生物由来の薬効成分を探索・活用し，健康の維持・増進をはかってきた．一方，海洋生物が生産する二次代謝産物（天然物）の探索の歴史は比較的浅く，20世紀後半から次第に活発に行なわれるようになった．その結果，陸上生物の二次代謝産物には見られない，独特な分子構造と興味深い生物活性を有する化合物が近年次々と発見され，天然物創薬を大いに活性化したほか，生物現象の分子レベルでの理解と制御におけるツールとして期待されている．しかし，海洋天然物は多くの場合において極微量成分である．生産生物の乱獲は海洋生態系の破壊につながり，培養による化合物供給は困難を極める場合が多い．このため，化学合成による実践的な化合物供給法の開発が必要である．さらに，化学合成によれば天然物の分子構造の部分改変や単純化も可能であり，それに伴う活性増強・分離などの生体機能のチューニングを通じて，新たな生体機能分子を創出することができる．すなわち，極微量天然物の実践的供給と生物活性評価や，天然物を基盤とする新規化合物の探索において，合成化学者の果たす役割はきわめて大きいと言える．

1. 1) G. R. Pettit et al. : J. Am. Chem. Soc., 104, 6846 (1982).
2. 2) R. Mutter & M. Wills : Bioorg. Med. Chem., 8, 1841 (2000).
3. 3) G. R. Pettit et al. : Tetrahedron, 47, 3601 (1991).
4. 4) K. J. Hale & S. Manaviazar : Chem. Asian J., 5, 704 (2010).
5. 5) P. A. Wender et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 7197 (1988).
6. 6) P. A. Wender et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 6625 (1998).
7. 7) P. A. Wender et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 6721 (2011).
8. 8) S. Ohta et al. : Tetrahedron Lett., 47, 1957 (2006).
9. 9) H. Fuwa et al. : Chem. Eur. J., 17, 2678 (2011).

解説

オプトジェネティックスの最前線  /  松崎 政紀

Page. 406 - 413 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

オプトジェネティックス（Optogenetics；光遺伝学）は，遺伝学的，光学的方法を組み合わせて生体組織の特異的細胞種における機能獲得，機能欠損を達成するものである⁽¹⁾．2005年にチャネルロドプシン-2の青色光照射による神経細胞活動の高速制御が発表されて以来⁽²⁾，神経科学の分野で爆発的な進展と応用が始まっている．発現量の安定性など改良すべき点もまだあるが，神経科学も分子生物学における遺伝子ノックアウト法，強制発現法のような明快な因果関係を捉えることが可能なツールを手に入れ，新しい局面に入ったことは間違いない．ここでは，その歴史も含め，現在の進展状況とこれまでの応用例について概説する．

1. 1) K. Deisseroth : Nature Methods, 8, 26 (2009).
2. 2) E. S. Boyden et al. : Nature Neurosci., 8, 1263 (2005).
3. 3) L. Sjulson & G. Miesenbock : Chem. Rev., 108, 1588 (2008).
4. 4) G. Nagel et al. : Science, 296, 2395 (2002).
5. 5) O. A. Sineshchekov, K. H. Jung & J. L. Spudich : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 8689 (2002).
6. 6) T. Suzuki et al. : Biochem. Biophys. Res. Commun., 301, 711 (2003).
7. 7) G. Nagel et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 13940 (2003).
8. 8) K. Feldbauer et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 12317 (2009).
9. 9) G. Nagel et al. : Curr. Biol., 15, 2279 (2005).
10. 10) 日本比較生理生化学会（編）：“見える光，見えない光”，共立出版，2009.
11. 11) L. Fenno, O. Yizhar & K. Deisseroth : Annu. Rev. Neurosci., 34, 389 (2011).
12. 12) J. Y. Lin : Exp. Physiol., 96, 19 (2011).
13. 13) L. A. Gunaydin et al. : Nature Neurosci., 13, 387 (2010).
14. 14) H. Wang et al. : J. Biol. Chem., 284, 5685 (2009).
15. 15) A. Berndt et al. : Nature Neurosci., 12, 229 (2009).
16. 16) C. Bamann et al. : Biochemistry, 49, 267 (2010).
17. 17) S. Kleinlogel et al. : Nature Neurosci., 14, 513 (2011).
18. 18) F. Zhang et al. : Nature Neurosci., 11, 631 (2008).
19. 19) F. Zhang et al. : Nature, 446, 633 (2007).
20. 20) X. Han & E. S. Boyden : PLoS One, 2, e299 (2007).
21. 21) V. Gradinaru et al. : Cell, 141, 154 (2010).
22. 22) B. Y. Chow et al. : Nature, 463, 98 (2010).
23. 23) V. Gradinaru et al. : J. Neurosci., 27, 14231 (2007).
24. 24) H. Wang et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 8143 (2007).
25. 25) R. Hira et al. : J. Neurosci. Methods, 179, 258 (2009).
26. 26) L. Petreanu et al. : Nature, 457, 1142 (2009).
27. 27) J. H. Lee et al. : Nature, 465, 788 (2010).
28. 28) D. Huber et al. : Nature, 451, 61 (2008).
29. 29) A. R. Adamantidis et al. : Nature, 450, 420 (2007).
30. 30) J. A. Cardin et al. : Nature, 459, 663 (2009).
31. 31) X. Han et al. : Neuron, 62, 191 (2009).
32. 32) A. V. Kravitz et al. : Nature, 466, 622 (2010).
33. 33) P. S. Lagali et al. : Nature Neurosci., 11, 667 (2008).
34. 34) A. Stroh et al. : Stem Cells, 29, 78 (2011).
35. 35) R. D. Airan et al. : Nature, 458, 1025 (2009).
36. 36) E. B. Purcell & S. Crosson : Curr. Opin. Microbiol., 11, 168 (2008).
37. 37) M. Iseki et al. : Nature, 415, 1047 (2002).
38. 38) S. Schroder-Lang et al. : Nature Methods, 4, 39 (2007).
39. 39) Y. I. Wu et al. : Nature, 461, 104 (2009).

クリックケミストリー  /  北山 隆, 馬場 良泰

Page. 414 - 422 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

CLICK CHEMISTRY（クリックケミストリー）が提案されてから10年が経過した．この間，多くの科学者によって創薬分野のみならず，複合ナノ材料分野にわたる広範囲な分野で利用されるようになった．クリックケミストリーによって，望みの場所に，望みのタイミングで，望みの分子どうしを結合することができれば，目的の機能性分子を構築することが可能になる．この分野の発展によって，熟練した化学者だけでなく，誰もが構築できる分子の種類は大きく拡大したのである．その中でもやはり創薬研究に対する期待度が高いことは言うまでもない．

1. 1) H. C. Kolb, M. G. Finn & K. B. Sharpless : Angew. Chem., Int. Ed., 40, 2004 (2001).
2. 2) a) M. G. Finn, H. C. Kolb, V. V. Fokin, K. B. Sharpless & T. Kitayama：化学と工業，60, 976 (2007)；b) 北山　隆，馬場良泰：“創薬支援研究の展望”，シーエムシー出版，2007, p. 58；c) T. Kitayama & Y. Baba：科学と工業，85, 162 (2011).
3. 3) R. Huisgen, G. Szeimies & L. Moebius : Angew. Chem. Int. Ed., 2, 565 (1963).
4. 4) R. Huisgen, G. Szeimies & L. Moebius : Chem. Ber., 100, 2494 (1967).
5. 5) V. V. Rostovtsev, L. G. Green, V. V. Fokin & K. B. Sharpless : Angew. Chem., Int. Ed., 41, 2596 (2002).
6. 6) C. W. Tornøe, C. Christensen & M. Meldal : J. Org. Chem., 67, 3057 (2002).
7. 7) A. Krasinski, V. Fokin & K. B. Sharpless : Org. Lett., 6, 1237 (2004).
8. 8) L. Zhang, X. Chen, P. Xue, H. Sun, I. Williams, K. B. Sharpless, V. Fokin & G. Jia : J. Am. Chem. Soc., 127, 15998 (2005).
9. 9) S. Löber, R. Pilar & P. Gmeiner : Org. Lett., 5, 1753 (2003).
10. 10) W. Lewis, L. Green, F. Grynszpan, Z. Radic, P. Carlier, P. Taylor, M. Finn & K. B. Sharpless : Angew. Chem. Int. Ed., 41, 1053 (2002).
11. 11) a) K. B. Sharpless : Expert Opinion on Drug Discovery, 1, 525 (2006);b) M. G. Finn & V. V. Fokin : Chem. Soc. Rev., 39, 1231 (2010);c) S. K. Mamidyala & M. G. Finn : Chem. Soc. Rev., 39, 1252 (2010).
12. 12) Q. Wang, T. Chan, R. Hilgraf, V. Fokin, K. B. Sharpless & M. Finn : J. Am. Chem. Soc., 125, 3192 (2003).
13. 13) a) A. E. Speers & B. F. Cravatt : Chemistry & Biology, 11, 535 (2004);b) A. E. Speers, G. C. Adam & B. F. Cravatt : J. Am. Chem. Soc., 125, 4686 (2003).
14. 14) Y. Manabe, M. Mukai, S. Ito, N. Kato & M. Ueda : Chem. Commun., 46, 469 (2010).
15. 15) A. Deiters, T. Cropp, M. Mukherji, J. Chin, J. Anderson & P. Schultz : J. Am. Chem. Soc., 125, 11782 (2003).
16. 16) a) A. Brik, J. Muldoon, Y. Lin, J. Elder, D. Goodsell, A. Olson, V. Fokin, K. B. Sharpless & C-H. Wong : ChemBioChem., 4, 1246 (2003);b) A. Brik, C-Y. Wu & C-H. Wong : Org. Biomol. Chem., 4, 1446 (2006).
17. 17) A. Sugawara, T. Sunazuka, T. Hirose, K. Nagai, Y. Yamaguchi, H. Hanaki, K. B. Sharpless & S. Omura : Bioorg. Med. Chem. Lett., 17, 6340 (2007).
18. 18) a) D. Rideout : Science, 233, 561 (1986);b) D. Rideout, T. Calogeropulou, J. Jaworski & M. McCarthy : Biopolymers, 29, 247 (1990).
19. 19) W. Lewis, L. Green, F. Grynszpan, Z. Radic, P. Carlier, P. Taylor, M. Finn & K. B. Sharpless : Angew. Chem. Int. Ed., 41, 1053 (2002).
20. 20) Y. Bourne, H. Kolb & K. B. Sharpless : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 1449 (2004).
21. 21) R. Manetsch, A. Krasinski, Z. Radic, J. Raushel, P. Taylor, K. B. Sharpless & H. Korb : J. Am. Chem. Soc., 126, 12809 (2004).
22. 22) T. Hirose et al. : J. Antibiot., 62, 277 (2009).

細胞の酸化ストレス耐性に関わるシグナル伝達系  /  伊東 健, 蝦名 真行

Page. 423 - 429 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

抗酸化剤応答配列は親電子性物質による生体防御タンパク質の誘導を担う遺伝子制御配列である．転写因子Nrf2がこの配列に結合して親電子性物質応答を仲介することが発見されてからおよそ15年が経過するが，今やNrf2は細胞の酸化ストレス応答を担う主要な転写因子として認識されるに至り，これを標的にした治療薬開発も臨床試験の段階にまできている．ここでは，最近のトピックスも含めNrf2/Keap1応答経路について概説する．

1. 1) T. Primiano, T. R. Sutter & T. W. Kensler : Adv. Pharmacol., 38, 293 (1997).
2. 2) N. Ballatori, S. M. Krance, R. Marchan & C. L. Hammond : Mol. Aspects Med., 30, 13 (2009).
3. 3) H. Motohashi & M. Yamamoto : Trends Mol. Med., 10, 549 (2004).
4. 4) T. G. Son, S. Camandola & M. P. Mattson : Neuromolecular Med., 10, 236 (2008).
5. 5) Y. Zhang, J. M. Lucocq & J. D. Hayes : Biochem J., 418, 293 (2009).
6. 6) K. Itoh, J. Mimura & M. Yamamoto : Antioxid. Redox Signal., 13, 1665 (2010).
7. 7) K. Chan, R. Lu, J. C. Chang & Y. W. Kan : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 13943 (1996).
8. 8) R. Holland & J. C. Fishbein : Antioxid. Redox Signal., 13, 1749 (2010).
9. 9) N. Wakabayashi, A. T. Dinkova-Kostova, W. D. Holtzclaw, M. I. Kang, A. Kobayashi, M. Yamamoto, T. W. Kensler & P. Talalay : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 2040 (2004).
10. 10) T. Yamamoto, T. Suzuki, A. Kobayashi, J. Wakabayashi, J. Maher, H. Motohashi & M. Yamamoto : Mol. Cell. Biol., 28, 2758 (2008).
11. 11) S. K. Niture, A. K. Jain & A. K. Jaiswal : J. Cell Sci., 122, 4452 (2009).
12. 12) T. Iizuka et al. : Genes Cells, 10, 1113 (2005).
13. 13) 伊東　健，山本雅行：生化学，76, 339 (2004).
14. 14) G. P. Sykiotis & D. Bohmann : Dev. Cell, 14, 76 (2008).
15. 15) H. Inoue, N. Hisamoto, J. H. An, R. P. Oliveira, E. Nishida, T. K. Blackwell & K. Matsumoto : Genes Dev., 19, 2278 (2005).
16. 16) A. K. Walker, R. See, C. Batchelder, T. Kophengnavong, J. T. Gronniger, Y. Shi & T. K. Blackwell : J. Biol. Chem., 275, 22166 (2000).
17. 17) K. B. Grimberg, A. Beskow, D. Lundin, M. M. Davis & P. Young : Mol. Cell. Biol., 31, 897 (2011).
18. 18) A. R. Timme-Laragy, S. I. Karchner, D. G. Franks, M. J. Jenny, R. C. Harbeitner, J. V. Goldstone, A. G. McArthur & M. E. Hahn : J. Biol. Chem., 287, 4609 (2012).
19. 19) J. H. An & T. K. Blackwell : Genes Dev., 17, 1882 (2003).
20. 20) C. E. Hochmuth, B. Biteau, D. Bohmann & H. Jasper : Cell Stem Cell, 8, 188 (2011).
21. 21) A. T. Dinkova-Kostova et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 4584 (2005).
22. 22) P. E. Pergola et al. : N. Engl. J. Med., 365, 327 (2011).
23. 23) G. M. DeNicola et al. : Nature, 475, 106 (2011).
24. 24) E. Bobrovnikova-Marjon, C. Grigoriadou, D. Pytel, F. Zhang, J. Ye, C. Koumenis, D. Cavener & J. A. Diehl : Oncogene, 29, 3881 (2010).
25. 25) T. M. Stępkowski & M. K. Kruszewski : Free Radic. Biol. Med., 50, 1186 (2011).

アミノ酸の窒素安定同位体比から生き物の栄養段階を読み解く  /  大河内 直彦, 力石 嘉人, 小川 奈々子

Page. 430 - 434 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

生体中に含まれるアミノ酸の窒素安定同位体比を精密に測定することによって，自然界に暮らす生き物の栄養段階を推定する方法が開発された．この手法を用いれば，各種生態系の解析に役立つだけでなく，環境変化が生物の食性に及ぼしてきた影響や，過去の人類の食性など，さまざまな応用研究が可能になる．

1. 1) 塚本克己：私信
2. 2) Y. Chikaraishi et al. : Mar. Ecol. Progr. Ser., 342, 85 (2007).
3. 3) J. W. McClelland & J. P. Montoya : Ecology, 83, 2173 (2002).
4. 4) Y. Chikaraishi et al. : Limnol. Oceanogr. Method, 7, 740 (2009).
5. 5) O. A. Timoshkin : “Guide and Key to Pelagic Animals of Baikal”, Russian Academy of Sciences, 1995, p. 693.
6. 6) N. O. Ogawa et al. : Limnol. Oceanogr., 46, 1228 (2001).
7. 7) M. Yuma, K. Hosoya & Y. Nagata : Environ. Biol. Fish., 52, 97 (1998).
8. 8) N. O. Ogawa, Y. Chikaraishi & N. Ohkouchi : Ecol. Res., in press.
9. 9) 大河内直彦，小川奈々子，力石嘉人：科学，81, 621 (2011).
10. 10) Y. Takano, Y. Kashiyama, N. O. Ogawa, Y. Chikaraishi & N. Ohkouchi : Rapid Commun. Mass. Spectrom., 24, 2317 (2010).
11. 11) Y. Naito et al. : Am. J. Phys. Anthropol., 143, 31 (2010).
12. 12) Y. Chikaraishi, N. O. Ogawa, H. Doi & N. Ohkouchi : Ecol. Res., 26, 835 (2011).
13. 13) 大河内直彦，内藤裕一，力石嘉人，米田　穣：科学，81, 1116 (2011).
14. 14) 小川奈々子，力石嘉人，大河内直彦：臨床化学，38, 266 (2009).
15. 15) R. L. Lindeman : Ecology, 23, 399 (1942).

セミナー室

ショウジョウバエ腸管での免疫応答と制御  /  倉石 貴透, 倉田 祥一朗

Page. 435 - 440 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

すべての多細胞生物は，共生微生物とともに存在している．たとえば，我々ヒトは，2 kgもの微生物と暮らしているといわれている．そのほとんどが腸内微生物であるが，その数は，全身を構成する細胞の10倍，遺伝子の数としてはヒトゲノムの100倍，代謝機能としては一人分の肝臓に匹敵すると試算されている．そして，様々な代謝物を産生することで，宿主と共生関係を形成している．最近では，それだけでなく，宿主の免疫系と相互作用して形成された腸内細菌叢が､宿主の恒常性維持に重要であることもわかってきている．今回は，ショウジョウバエをモデルとした腸管における自然免疫応答について概説し，加えて最近の話題である腸内細菌と宿主ショウジョウバエとの相互作用に関する知見を紹介したい．

1. 1) D. Hegedus, M. Erlandson, C. Gillott & U. Toprak : Annu. Rev. Entomol., 54, 285 (2009).
2. 2) T. Kuraishi, O. Binggeli, O. Opota, N. Buchon & B. Lemaitre : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 15966 (2011).
3. 3) N. Vodovar, M. Vinals, P. Liehl, A. Basset, J. Degrouard, P. Spellman, F. Boccard & B. Lemaitre : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 11414 (2005).
4. 4) O. Opota, I. V.-Gely, R. Vincentelli, C. Kellenberger, I. Iacovache, M. R. Gonzalez, A. Roussel, F.-G. van der Goot & B. Lemaitre : PLoS Pathog., 7, e1002259 (2011).
5. 5) E.-M. Ha, C.-T. Oh, Y. S. Bae & W.-J. Lee : Science, 310, 847 (2005).
6. 6) E.-M. Ha, K.-A. Lee, S. H. Park, S.-H. Kim, H.-J. Nam, H.-Y. Lee, D. Kang & W.-J. Lee : Dev. Cell, 16, 386 (2009).
7. 7) E.-M. Ha, K.-A. Lee, Y. Y. Seo, S.-H. Kim, J.-H. Lim, B.-H. Oh, J. Kim & W.-J. Lee : Nature Immunol., 10, 949 (2009).
8. 8) B. Lemaitre & J. Hoffmann : Annu. Rev. Immunol., 25, 697 (2007).
9. 9) P. Liehl, M. Blight, N. Vodovar, F. Boccard & B. Lemaitre : PLoS Pathog., 2, e56 (2006).
10. 10) N. T. Nehme, S. Liégeois, B. Kele, P. Giammarinaro, E. Pradel, J. A. Hoffmann, J. J. Ewbank & D. Ferrandon : PLoS Pathog., 3, e174 (2007).
11. 11) N. Buchon, N. A. Broderick, M. Poidevin, S. Pradervand & B. Lemaitre : Cell Host Microbe, 5, 200 (2009).
12. 12) B. Ohlstein & A. Spradling : Nature, 439, 470 (2006).
13. 13) C. A. Micchelli & N. Perrimon : Nature, 439, 475 (2006).
14. 14) N. Buchon, N. A. Broderick, S. Chakrabarti & B. Lemaitre : Genes Dev., 23, 2333 (2009).
15. 15) N. Buchon, N. A. Broderick, T. Kuraishi & B. Lemaitre : BMC Biol., 8, 152 (2010).
16. 16) H. Jiang, P. H. Patel, A. Kohlmaier, M. O. Grenley, D. G. McEwen & B. A. Edgar : Cell, 137, 1343 (2009).
17. 17) S. J. F. Cronin et al. : Science, 325, 340 (2009).
18. 18) H. Jiang, M. O. Grenley, M.-J. Bravo, R. Z. Blumhagen & B. A. Edgar : Cell Stem Cell, 8, 1 (2010).
19. 19) C. Nin A. Wong, P. Ng & A. E. Douglas : Environ. Microbiol., 13, 1889 (2011).
20. 20) G. Storelli, A. Defaye, B. Erkosar, P. Hols, J. Royet & F. Leulier : Cell Metab., 14, 403 (2011).
21. 21) S. C. Shin, S. -H. Kim, H. You, B. Kim, A. C. Kim, K. -A. Lee, J.-H. Yoon, J.-H. Ryu & W.-J. Lee : Science, 334, 670 (2011).
22. 22) S. Kurata : Dev. Comp. Immunol., 28, 89 (2004).
23. 23) J. C. Paredes, D. P. Welchman, M. Poidevin & B. Lemaitre : Immunity, 35, 770 (2011).
24. 24) A. Kleino, H. Myllymaki, J. Kallio, L. -M.Vanha-aho, K. Oksanen, J. Ulvila, D. Hultmark, S. Valanne & M. Ramet : J. Immunol., 180, 5413 (2008).
25. 25) K. Aggarwal, F. Rus, C. V.-Magnuson, D. E.-Hasdemir, N. Paquette & N. Silverman : PLoS Pathog, 4, e1000120 (2008).
26. 26) N. Lhocine, P. S. Ribeiro, N. Buchon, A. Wepf, R. Wilson, T. Tenev, B. Lemaitre, M. Gstaiger, P. Meier & F. Leulier : Cell Host Microbe., 4, 147 (2008).
27. 27) J. -H. Ryu, S. -H. Kim, H. -Y. Lee, J. Y. Bai, Y. -D. Nam, J. -W. Bae, D. G. Lee, S. C. Shin, E. -M. Ha & W. -J. Lee : Science, 319, 777 (2008).
28. 28) S. Saha, X. Jing, S. Y. Park, S. Wang, X. Li, D. Gupta & R. Dziarski : Cell Host Microbe, 19, 147 (2010).

Corynebacterium glutamicumのグルタミン酸排出チャネルの発見とその有用物質生産への展開  /  川崎 寿, 和地 正明

Page. 441 - 449 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

本シリーズで繰り返し述べられてきたように，微生物を利用した産業上有用な物質の生産において生体膜を介した物質輸送は重要な要素である．その研究の重要性は認識されつつも研究手法の困難さから代謝研究に比較して進んでいなかったが，近年活発に研究が行なわれ，生産技術としての展開も始まっている．シリーズ最終回の今回は，Corynebacterium glutamicumのグルタミン酸排出チャネルの発見およびその性質について，微生物細胞には適用されることが少なかった電気生理学的手法による解析結果を交えて概説し，続いてその有用物質生産に及ぼすインパクトについて展望する．

1. 1) R. Krämer : FEMS Microbiol. Rev., 13, 75 (1994).
2. 2) L. Eggeling : “Handbook of Corynebacterium glutamicum”, Taylor & Francis, 2005, p. 187.
3. 3) M. Vrljić, W. Kronemeyer, H. Sahm & L. Eggeling : J. Bacteriol., 177, 4021 (1995).
4. 4) M. Vrljić, H. Sahm & L. Eggeling : Mol. Microbiol., 22, 815 (1996).
5. 5) M. Vrljić, J. Garg, A. Bellmann, S. Wachi, R. Freudl, M. J. Malecki, H. Sahm, V. J. Kozina, L. Eggeling & M. H. Saier Jr. : J. Mol. Microbiol. Biotechnol., 1, 327 (1999).
6. 6) S. Bröer & R. Krämer : Eur. J. Biochem., 202, 131 (1991).
7. 7) S. Bröer & R. Krämer : Eur. J. Biochem., 202, 137 (1991).
8. 8) P. Simic, H. Sahm & L. Eggeling : J. Bacteriol., 183, 5317 (2001).
9. 9) N. Kennerknecht, H. Sahm, M. R. Yen, M. Pátek, M. H. Saier Jr. & L. Eggeling : J. Bacteriol., 184, 3947 (2002).
10. 10) 米山　裕，堀　初弘：化学と生物，50, 44 (2012).
11. 11) Y. Kawahara, K. Takahashi-Fuke, E. Shimizu, T. Nakamatsu & S. Nakamori : Biosci. Biotechnol. Biochem., 61, 1109 (1997).
12. 12) Y. Asakura, E. Kimura, Y. Usuda, Y. Kawahara, K. Matsui, T. Osumi & T. Nakamatsu : Appl. Environ. Microbiol., 73, 1308 (2007).
13. 13) A. Niebisch, A. Kabus, C. Schultz, B. Weil & M. Bott : J. Biol. Chem., 281, 12300 (2006).
14. 14) J. Nakamura, S. Hirano, H. Ito & M. Wachi : Appl. Environ. Microbiol., 73, 4491 (2007).
15. 15) T. Kuroda et al. : J. Biol. Chem., 273, 16897 (1998).
16. 16) K. Hashimoto, K. Nakamura, T. Kuroda, I. Yabe, T. Nakamatsu & H. Kawasaki : Biosci. Biotechnol. Biochem., 74, 2546 (2010).

「化学と生物」文書館

メチロトローフと農芸化学  /  加藤 暢夫

Page. 450 - 457 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

“Molecular Basis of Microbial One-Carbon Metabolism” というテーマのゴードン会議 （GRC） シンポジウムが1998年から2年おきに開催されている．そのルーツは1974年9月に東京の帝国ホテルで開催された International Symposium on Microbial Growth on C1-compounds にある（1）．このシンポジウムのポスター（図1）には，石油掘削現場のガスフレアが中央に配されており，C1微生物の研究が今は焼却処分されている天然ガスの有効利用につながる，という意味が込められていた．石油・石炭・天然ガスなどの化石資源の利用に大きな期待と関心が寄せられていた時代背景を強く感じさせる．当時農林省にいらした加藤清昭氏が東奔西走して産官学のリーダーの同意を取り付けられ，IAMS （International Association of Microbiological Societies） の会議のポストシンポジウムとしてその開催にこぎ着けられた．委員長には照井堯造先生（大阪大学），副委員長には緒方浩一先生（京都大学）が当たられ，当時農芸化学会会長の山田浩一先生（東京大学）のご支援をいただいた．また，69社に及ぶ様々な業種の企業から物心両面にわたる援助を得，同時通訳付きの本格的な国際会議になった．海外からは，メチロトローフ代謝の第一人者であるJ. R. Quayle教授（英国），メタン酸化細菌の分類系統を確立した J. F. Wilkinson 教授（英国）の他，旧西ドイツ，オランダ，米国，旧ソ連におけるC1微生物の研究拠点から多くの参加があった．

1. 1) “Microbial Growth on C1-Compounds”, ed. by the Organizing Committee, The Society of Fermentation Technology, Japan, 1970.
2. 2) R. Whittenbury, K. C. Phillips & J. F. Wilkins : J. Gen. Microbiol., 61, 205 (1970).
3. 3) N. L. Söhngen : Z. Bakteriol., Parasitenk (Abt. II), 15, 513 (1906).
4. 4) M. Dworkin & J. F. Foster : J. Bacteriol., 72, 646 (1956).
5. 5) C. Anthony : “The Biochemistry of Methylotrophs”, Academic Press, London, 1982.
6. 6) J. A. Duine : J. Biosci. Bioeng., 88, 231 (1999).
7. 7) 足立収生：化学と生物，47, 427 (2009).
8. 8) M. Shimao, H. Yamamoto, K. Ninomiya, N. Kato, O. Adachi, M. Ameyama & C. Sakazawa : Agric. Biol. Chem., 46, 2876 (1984).
9. 9) K. Ogata, H. Nishikawa & M. Ohsugi : Agric. Biol. Chem., 33, 1519 (1969).
10. 10) Y. Tani, T. Miya, H. Nishikawa & K. Ogata : Agric. Biol. Chem., 36, 68, 76 (1972).
11. 11) N. Kato, Y. Omori, Y. Tani & K. Ogata : Eur. J. Biochem., 64, 341 (1976).
12. 12) T. Fujii, Y. Asada & K. Tonomura : Agric. Biol. Chem., 38, 1121 (1974).
13. 13) T. Fujii & K. Tonomura : Agric. Biol. Chem., 39, 1763 (1975).
14. 14) J. P. van Dijken, W. Harder, A. J. Beardsmore & J. R. Quayle : FEMS Microbiol. Lett., 4, 97 (1978).
15. 15) N. Kato, T. Nishizawa, C. Sakazawa, Y. Tani & H. Yamada : Agric. Biol. Chem., 43, 2013 (1979).
16. 16) N. Kato, T. Higuchi, C. Sakazawa, Y. Tani & H. Yamada : Biochim. Biophys. Acta, 715, 143 (1982).
17. 17) H. Yanase, K. Ikeyama, R. Mitsui, S. Ra, K. Kita, Y. Sakai & N. Kato : FEMS Microbiol. Lett., 135, 201 (1996).
18. 18) I. Orita, A. Kita, H. Yurimoto, N. Kato, Y. Sakai & K. Miki : Proteins, 78, 3488 (2010).
19. 19) R. Mitsui, Y. Sakai, H. Yasueda & N. Kato : J. Bacteriol., 182, 944 (2000).
20. 20) H. Yasueda, Y. Kawahara & S. Sugimoto : J. Bacteriol., 181, 7154 (1999).
21. 21) N. Kato, H. Yurimoto & R. K. Thauer : Biosci. Biotechnol. Biochem., 70, 10 (2006).
22. 22) N. Goenrich, R. K. Thauer, H. Yurimoto & N. Kato : Arch. Microbiol., 184, 41 (2005).
23. 23) I. Orita, H. Yurimoto, R. Hirai, Y. Kawarabayasi, Y. Sakai & N. Kato : J. Bacteriol., 187, 3636 (2005).
24. 24) T. Sorberg : Archaea, 1, 347 (2005).
25. 25) I. Orita, T. Sato, H. Yurimoto, N. Kato, H. Atomi, T. Imanaka & Y. Sakai : J. Bacteriol., 188, 4698 (2006).
26. 26) J. Q. Quayle & T. Ferenci : Microbiol. Rev., 42, 251 (1978).
27. 27) L. M. Chen, H. Yurimoto, K. L. Li, I. Orita, M. Akita, N. Kato, Y. Sakai & K. Izui : Biosci. Biotechnol. Biochem., 74, 627 (2010).

記念シンポジウム

理研時代の鈴木梅太郎博士  /  小川 智也

Page. 458 - 464 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

20世紀後半，平和憲法と日米安保の下，科学技術振興と経済発展の両輪で，我が国はGDP先進国へと発展した．しかし，21世紀に入り，平成23年3月11日の東日本大震災と福島第一原発事故もあり，科学技術と社会の関係にも再検討の機会が来ている．昨年11月の日本農芸化学会主催，鈴木梅太郎博士のビタミンB1発見100周年記念式典の講演を基に，本稿では，21世紀に科学技術政策のキーワードとして多用される“イノベーション”に関する日米欧の取り組みを簡単に紹介し，続いて，明治以来100年の時間軸の中で，理化学研究所（理研）の発足から1945年の敗戦に至る約30年の激動の時代の鈴木梅太郎と関係者の活躍を，イノベーションの視点から紹介したい．

1. 1) J. A. Schumpeter : “Capitalism, Socialism and Democracy”, Harper Collins Publishers, 2008.
2. 2) T. K. McGraw : “Prophet of Innovation”, Harvard University Press, 2007.
3. 3) 山嶋哲盛：“日本科学の先駆者高峰譲吉 アドレナリン発見物語”，岩波書店，2001.
4. 4) F. W. Lichtenthaler : Eur. J. Org. Chem., 4095 (2002).
5. 5) 荒井綜一：化学と生物，47, 118 (2009);U. Suzuki, T. Shimamura & S. Odake : Biochem. Z., 43, 89 (1912).
6. 6) http : //www.jpo.go.jp/cgi/link.cgi?url=/seido/rekishi/judai.htm
7. 7) 大河内記念会：“大河内正敏，人とその事業”，日刊工業新聞社，1954；斎藤　憲：“新興コンツェルン理研の研究”，時潮社，1987.
8. 8) 鈴木梅太郎博士顕彰会：“鈴木梅太郎先生伝”，朝倉書店，1967；宮田親平：“科学者たちの自由な楽園”，文芸春秋社，1983．
9. 9) 前田司朗：理研彙報，11, 1098 (1932).
10. 10) C. E. Meyer & W. C. Rose : J. Biol. Chem., 115, 721 (1936);S. Mayeda : Sci. Pap. IPCR., 34, 260 (1937).
11. 11) W. Nakahara, F. Inukai & S. Ugami : Sci. Pap. IPCR., 40, 433 (1943).
12. 12) 山本　亮：日本農薬学会誌，1, 70 (1976).
13. 13) 満州国史編纂刊行会（編）：“満州国史，各論”，満蒙同胞援護会，1970・1971, p. 1127.
14. 14) 戸部良一他：“失敗の本質，日本軍の組織論的研究”，中公文庫，1991.
15. 15) 満州回顧集刊行会：“ああ満州”，農林出版，1965.
16. 16) 加藤八千代：“激動期の理化学研究所 人間風景”，共立出版，1987.
17. 17) 理化学研究所史編集委員会：“理研精神88年”，シークコーポレイション，2005；特集・理化学研究所60年のあゆみ：“自然”，中央公論社，1978．

バイオサイエンススコープ

新たな時代を迎える日本ワイン  /  鹿取 みゆき

Page. 465 - 470 (published date : 2012年6月1日)

概要原稿

リファレンス

「日本ワイン」とはなんであるか．まずはじめにこの定義から説明したい．現在日本においては，日本ワインという言葉の法的な定義はない．さらに言えば「ワイン」という言葉の定義すらないのが実情だ．日本には，ワイン，そして日本ワインがなんであるか，さらにはワイン造りの方法を規定する法律がないのである． 海外の主要産出国，たとえばEUにはワイン法があり，ワインは新鮮なブドウまたはブドウ果汁を醸造した果実酒であることが定められている．フランスワインならば，フランスの新鮮なブドウあるいは果汁で造った果実酒のことになる．この考え方に従うならば，日本ワインは日本のブドウから造ったワインということになるはずだ．筆者は，日本のブドウで造ったワインのみが日本ワインとするべきだと考えている．最近では，大手ワインメーカーのサントリーがプレス向けに配布する資料で，同様の「日本ワイン」の定義を表明しているだけでなく，新聞でも同じような言葉の使い方をしているのが見られるようになった．本稿でも，日本ワインを日本のブドウから造ったワインとして，話を進めていきたい．

1. 1) H. Kobayashi, H. Takase, K. Kaneko, F. Tanzawa, R. Takata, S. Suzuki & T. Konno : Am. J. Enol. Vitic., 61, 176 (2010).
2. 2) H. Kobayashi, T. Tominaga, N. Ueno, K. Ajimura, Y. Aruga, D. Dubourdieu & T. Okubo : J. ASEV Jpn., 15, 109 (2004).
3. 3) H. Kobayashi & T. Tominaga : J. ASEV Jpn., 16, 150 (2005).

農芸化学@HighSchool

卵の内皮がもつ機能の解明と新しいリサイクル材料としての活用法開発  /  安部 希綱, 重永 皐月, 香川 奈緒子, 谷輪 弥音

Page. 471 - 473 (published date : 2012年6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．大会は東日本大震災によって中止になったが，日本農芸化学会和文誌編集委員会によって発表予定の中から選定し，本研究を掲載することになった．本研究グループは昨年度に続いての掲載である．卵殻のリサイクルは重要な課題であり種々行なわれているが，本研究は従来にない再利用法として見いだした卵の内皮（卵殻膜）の色素吸着特性の解析や色素増感太陽電池への応用について報告する．