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巻頭言

志を高くもってください，若い研究者の皆さん  /  栗木 隆

Page. 73 - 73 (published date : 2011年2月1日)

冒頭文

リファレンス

「化学と生物」に巻頭言を書くなど 未熟な筆者にはとうてい受けられる話ではないといったんは思いながら 「次の世代の若い農芸化学分野の研究者にぜひお願いしたいことを伝えること」は常日頃から考えていることであり 光栄にもその場を与えられたものと自分勝手に判断し この文を書かせていただきます

 

今日の話題

植物のストレス反応制御ホルモン - アブシジン酸の細胞内受容体の構造決定  /  澤野 頼子, 田之倉 優

Page. 74 - 76 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

植物は生育環境の変化 病原菌の感染 害虫による食害や化学物質による汚染など様々なストレスにさらされている 根を下ろした場所から自由に移動することができない植物は これらのストレスに対してある程度 適応し耐える能力を備えている 近年 地球規模での温暖化や異常気象が進み 砂漠化や農地環境の悪化 干ばつ 高温傷害 低温傷害 塩害など による作物収量の減少が問題になっており 植物がもつ適応・耐性機構を解明し 緑化対策や作物収量増産への技術開発に利用することに期待が集まっている

1. 1) A. S. Raghavendra, V. K. Gonugunta, A. Christmann & E. Grill : Trends Plant Sci., 15, 395 (2010).
2. 2) S. Y. Park et al. : Science, 324, 1068 (2009).
3. 3) Y. Ma, I. Szostkiewicz, A. Korte, D. Moes, Y. Yang, A. Christmann & E. Grill : Science, 324, 1064 (2009).
4. 4) K. Miyazono, T. Miyakawa, Y. Sawano, K. Kubota et al. : Nature, 462, 609 (2009).
5. 5) L. B. Sheard & N. Zheng : Nature, 462, 575 (2009).
6. 6) H. Fujii & J. K. Zhu : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 8380 (2009).
7. 7) T. Umezawa, N. Sugiyama, M. Mizoguchi, S. Hayashi, F. Myouga, K. Yamaguchi-Shinozaki, Y. Ishihama, T. Hirayama & K. Shinozaki : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 17588 (2009).

牛乳から新奇に見いだされた運搬タンパク質  /  福田 健二

Page. 77 - 78 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

その名称が示す通り 哺乳類のみが分娩後の一定期間「乳」を新生仔に与えて┳5AC6哺はぐく┳5AC7む 乳には未発達な新生仔が健全に発育するための必須成分が含まれている 特に分娩直後の乳を初乳といい 栄養成分のみならず高濃度の免疫物質など 生理活性物質を多く含んでいる 最近 ブタ 1 とウシ 2 の乳に匂い分子結合タンパク質odorant binding protein OBP の存在が示された OBPは一体どのような機能をもち なぜ乳に含まれているのだろうか

1. 1) G. Guiraudie-Capraz, M.-C. Slomianny, P. Pageat1, C. Malosse, A.-H. Cain, P. Orgeur & P. N.-L. Meillour : Chem. Senses, 30, 241 (2005).
2. 2) K. Fukuda, A. Senda, T. Ishii, T. Urashima, M. Morita & T. Terabayashi : J. Dairy Sci., 92, 4992 (2009).
3. 3) 鈴木教世：食品と容器，50, 20 (2009).
4. 4) 長田俊哉，市川眞澄，猪飼　篤：“フェロモン受容に関わる神経系”，森北出版，2007, p. 10.
5. 5) E. Bignetti, A. Cavaggioni, P. Pelosi, K. C. Persaud, R. T. Sorbi & R. Tirindelli : Eur. J. Biochem., 149, 227 (1985).
6. 6) M. Tegoni, P. Pelosi, F. Vincent, S. Spinelli, V, Campanacci, S. Grolli, R. Ramoni & C. Cambillau : Biochim. Biophys. Acta, 1482, 229 (2000).
7. 7) B. Schaal, G. Coureaud, D. Langlois, C. Giniès, E. Sémon & G. Perrier : Nature, 424, 68 (2003).

マメ科植物と根粒菌の共生は和気藹々とした関係か?  /  内海 俊樹

Page. 79 - 81 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

根粒菌とマメ科植物の共生窒素固定は 相利共生の代表例として高等学校の教科書でも紹介されている 生物の授業中 先生の話を聞きながら なぜかしら植物と微生物の和気藹々とした関係を想像した記憶がある この共生系は 典型的な細胞内共生であり 加えて 地球規模での窒素循環 あるいは農業生産の場で重要な役割を果たしていることから 基礎から応用までの幅広い視点で研究されている

1. 1) 杉山達夫(監修)：“植物の生化学・分子生物学”，学会出版センター，2005, p. 715.
2. 2) T. Hakoyama et al. : Nature, 462, 514 (2009).
3. 3) T. Uchiumi et al. : J. Bacteriol., 186, 2439 (2004).
4. 4) P. Mergaert et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 5230 (2006).
5. 5) B. Alunni et al. : Mol. Plant Microbe Interact., 20, 1138 (2007).
6. 6) P. Mergaert et al. : Plant Physiol., 132, 161 (2003).
7. 7) D. Wang et al. : Science, 327, 1126 (2010).
8. 8) W. Van de Velde et al. : Science, 327, 1122 (2010).
9. 9) D. Lobo et al. : Biochemistry, 46, 987 (2007).

システイン/シスチンのシャトルシステムによる新しい酸化ストレス防御機構  /  大津 厳生, 高木 博史

Page. 81 - 83 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

L システイン Cys はタンパク質の構成成分としてジスルフィド結合を介した立体構造の維持 SH基の酸化還元反応による生体成分の代謝など生理的に重要なアミノ酸であり その類縁体類も含め医薬・食品・化粧品など きわめて多岐にわたる分野で広く利用されている 現在 Cysは主に毛髪や羽毛の酸加水分解物からの抽出法により製造されており 加水分解に用いる濃塩酸を含む廃液処理に伴う環境負荷という問題がある この問題を解決する製造方法として微生物によるグルコースからの直接発酵法が望まれている

1. 1) D. Denk & A. Böck : J. Gen. Microbiol., 133, 515 (1987).
2. 2) N. Awano, M. Wada, H. Mori, S. Nakamori & H. Takagi : Appl. Environ. Microbiol., 71, 4149 (2005).
3. 3) M. Wada & H. Takagi : Appl. Microbiol. Biotechnol., 73, 48 (2006).
4. 4) T. Dassler, T. Maier, C. Winterhalter & A. Böck : Mol. Microbiol., 36, 1101 (2000).
5. 5) S. Yamada, N. Awano, K. Inubushi, E. Maeda, S. Nakamori, K. Nishino, A. Yamaguchi & H. Takagi : Appl. Environ. Microbiol., 72, 4735 (2006).
6. 6) N. Wiriyathanawudhiwong, I. Ohtsu, Z. D. Li, H. Mori & H. Takagi : Appl. Microbiol. Biotechnol., 81, 903 (2009).
7. 7) I. Ohtsu, N. Wiriyathanawudhiwong, S. Morigasaki, T. Nakatani, H. Kadokura & H. Takagi : J. Biol. Chem., 285, 17479 (2010).

昇圧系の律速酵素を阻害する血圧制御  /  樋渡 一之, 高橋 砂織

Page. 83 - 85 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

レニン アンジオテンシン系 RAS は 動物における最も重要な昇圧系血圧調節システムの一つである 図1 レニンは主に腎皮質の傍糸球体細胞で生合成されるアスパルティックプロテアーゼであり 様々な刺激によって血液循環へと放出され 肝臓で生合成されるタンパク質であるアンジオテンシノーゲンのN末端に存在する10残基からなるアンジオテンシン I AI を遊離する この反応がRASの律速段階である 不活性なペプチドであるAIはアンジオテンシン変換酵素 ACE によってC末端2残基が切断されて8残基のペプチドであるアンジオテンシンII AII となる 生成したAIIは AIIレセプターを介した細動脈の収縮促進 副腎皮質からのアルドステロンの分泌促進 腎臓における水・ナトリウムの再吸収促進などの作用を通じて 血圧を上昇させる 詳細は成書に譲るが 以上がRASの概要である 1 RASは高血圧治療のターゲットになっており RASに直接作用する薬剤としては ACE阻害剤とAIIレセプターのアンタゴニスト ARB が降圧薬として臨床の場で用いられている

1. 1) P. B. Persson : J. Physiol., 552, 667 (2003).
2. 2) A. H. Gradman, R. E. Schmieder, R. L. Lins, J. Nussberger, Y. Chiang & M. P. Bedigian : Circulation, 111, 1012 (2005).
3. 3) 田中基晴，赤堀壬紀，後藤展見：日本薬理学雑誌，135, 159 (2010)．
4. 4) 高橋砂織：化学と生物，40, 11 (2002).
5. 5) S.Takahashi, K. Hata, K. Kikuchi & T. Gotoh : Biosci. Biotechnol. Biochem., 71, 2610 (2007).
6. 6) S. Takahashi, K. Hori, M. Shinbo, K. Hiwatashi, T. Gotoh & S. Yamada : Biosci. Biotechnol. Biochem., 72, 3232 (2008).
7. 7) S. Takahashi, K. Hori, M. Hokari, T. Gotoh & T. Sugiyama : Biomed. Res., 31, 155 (2010).
8. 8) K. Hiwatashi, H. Shirakawa, K. Hori, Y. Yoshiki, N. Suzuki, M. Hokari, M. Komai & S. Takahashi : Biosci. Biotechnol. Biochem., 74, 2310 (2010).
9. 9) I. Ishaaya, Y. Birk, A. Bondi & Y. Tencer : J. Sci. Food Agric., 20, 433 (1969).

NINJAはコリプレッサーTOPLESSとジャスモン酸シグナルをつなぐ  /  野村 裕也, 吉岡 博文

Page. 85 - 87 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

ジャスモン酸は 果実の登熟 老化や落葉の促進 休眠打破といった生理反応に関わる植物ホルモンの一種である 一方 傷害や虫による食害 病原菌による感染 環境ストレスなどに曝された植物生体内で合成されたジャスモン酸は 防御応答に関わる様々な遺伝子発現を誘導する 最近 分子レベルでジャスモン酸による遺伝子発現制御機構が明らかとなってきた その詳細な解析から ストレス応答時の迅速な転写活性化機構や 他のシグナル伝達との巧妙なクロストークが見えてきた

1. 1) O. Lorenzo, J. M. Chico, J. J. Sánchez-Serrano & R. Solano : Plant Cell, 16, 1938 (2004).
2. 2) J. Yan et al. : Plant Cell, 21, 2220 (2009).
3. 3) A. Chini et al. : Nature, 448, 666 (2007).
4. 4) L. Pauwels et al. : Nature, 464, 788 (2010).
5. 5) J. A. Long, C. Ohno, Z. R. Smith & E. M. Meyerowitz : Science, 312, 1520 (2006).
6. 6) H. Goda et al. : Plant J., 55, 526 (2008).

解説

植物における小胞体の品質管理  /  小泉 望, 岩田 雄二

Page. 88 - 93 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

小胞体内で正しい立体構造が形成されたタンパク質のみを選別し細胞内の目的の場所に輸送するシステムは，小胞体の品質管理として知られ，その機能分子が協調的に誘導される現象は小胞体ストレス応答と呼ばれる．これらの分子メカニズムは，主として酵母，動物の研究で明らかにされてきたが，植物もその機能分子の遺伝子の多くを複数もっている．シロイヌナズナの自然免疫に関する変異体と小胞体の品質管理について概説するとともに，小胞体ストレス応答の分子機構について述べる．

1. 1) S. J. Noh, C. S. Kwon, D. H. Oh, J. S. Moon & W. I. Chung : Gene, 311, 81 (2003).
2. 2) M. Yamamoto, D. Maruyama, T. Endo & S. Nishikawa : Plant Cell Physiol., 49, 1547 (2008).
3. 3) D. Maruyama, T. Endo & S. Nishikawa : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 1684 (2010).
4. 4) D. P. Lu & D. A. Christopher : Mol. Genet. Genomics, 280, 199 (2008).
5. 5) D. P. Dixon, M. van Lith, R. Edwards & A. Benham : Antioxid. Redox Signal., 5, 389 (2003).
6. 6) J. D. Jones & J. L. Dangl : Nature, 444, 323 (2006).
7. 7) C. Zipfel : Curr. Opin. Immunol., 20, 10 (2008).
8. 8) T. Nürnberger & B. Kemmerling : Trends Plant Sci., 11, 519 (2006).
9. 9) V. Nekrasov et al. : EMBO J., 28, 3428 (2009).
10. 10) Y. Saijo et al. : EMBO J., 28, 3439 (2009).
11. 11) J. Li et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 15973 (2009).
12. 12) X. Lu et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 22522 (2009).
13. 13) H. Koiwa et al. : Plant Cell, 15, 2273 (2003).
14. 14) A. Schott et al. : J. Biol. Chem., 285, 18113 (2010).
15. 15) H. Häweker et al. : J. Biol. Chem., 285, 4629 (2010).
16. 16) Y. Saijo : Cell. Microbiol., 12, 716 (2010).
17. 17) D. Ron & P. Walter : Nature Rev. Mol. Cell Biol., 8, 519 (2007).
18. 18) H. Yoshida, T. Matsui, A. Yamamoto, T. Okada & K. Mori : Cell, 107, 881 (2001).
19. 19) K. Haze, H. Yoshida, H. Yanagi, T. Yura & K. Mori : Mol. Biol. Cell, 10, 3787 (1999).
20. 20) J. Ye et al. : Mol. Cell, 6, 1355 (2000).
21. 21) X. Chen, J. Shen & R. Prywes : J. Biol. Chem., 277, 13045 (2002).
22. 22) N. Koizumi et al. : Plant Physiol., 127, 949 (2001).
23. 23) Y. Iwata & N. Koizumi : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 5280 (2005).
24. 24) Y. Iwata, M. Yoneda, Y. Yanagawa & N. Koizumi : Biosci. Biotechnol. Biochem., 73, 865 (2009).
25. 25) Y. Iwata, N. V. Fedoroff & N. Koizumi : Plant Cell, 20, 3107 (2008).
26. 26) H. Tajima, Y. Iwata, M. Iwano, S. Takayama & N. Koizumi : Biochem. Biophys. Res. Commun., 374, 242 (2008).
27. 27) J. X. Liu, R. Srivastava, P. Che & S. H. Howell : Plant Cell, 19, 4111 (2007).
28. 28) J. X. Liu & S. H. Howell : Plant Cell, 22, 782 (2010).
29. 29) H. Jin, Z. Hong, W. Su & J. Li : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 13612 (2009).
30. 30) Z. Hong, H. Jin, T. Tzfira & J. Li : Plant Cell, 20, 3418 (2008).
31. 31) H. Jin, Z. Yan, K. H. Nam & J. Li : Mol. Cell, 26, 821 (2007).
32. 32) Z. Hong et al. : Plant Cell, 21, 3792 (2009).
33. 33) Y. Iwata, M. Sakiyama, M. H. Lee & N. Koizumi : Plant Biotechnol., 27, 161 (2010).
34. 34) Y. Iwata, N. V. Fedoroff & N. Koizumi : Plant Signal. Behav., 4, 514 (2009).
35. 35) P. Che, J. D. Bussell, W. Zhou, G. M. Estavillo, B. J. Pogson & S. M. Smith : Sci. Signal., 3, ra69 (2010).

アレルギーワクチンの開発  /  石井 保之

Page. 94 - 99 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

ワクチンという言葉は普通，感染症の予防用に免疫賦活を目的に投与される弱毒化や不活化されたウイルスなどに用いられる．一方，アレルギー疾患に用いられるワクチンは，様々なアレルゲンに対する過剰な免疫応答を抑制し，最終的には免疫寛容を誘導することを目的とする．アレルギー疾患の現行の治療は症状を抑える対症療法が主体で，根本治療は唯一減感作療法のみであることから，アレルギーワクチンの研究開発に対する期待は大きい．

1. 1) K. Hirahara, S. Saito, N. Serizawa, R. Sasaki, M. Sakaguchi, S. Inoue, Y. Taniguchi, S. Kaminogawa & A. Shiraishi : J. Allergy Clin. Immunol., 102, 961 (1998).
2. 2) T. Yoshitomi, K. Hirahara, J. Kawaguchi, N. Serizawa, Y. Taniguchi, S. Saito, M. Sakaguchi, S. Inouye & A. Shiraishi : Immunology, 107, 517 (2002).
3. 3) K. Hirahara et al. : J. Allergy Clin. Immunol., 108, 94(2001).
4. 4) T. Sone, K. Morikubo, M. Miyahara, N. Komiyama, K. Shimizu, H. Tsunoo & K. Kino : J. Immunol., 161, 448 (1998).
5. 5) H. Tighe et al. : J. Allergy Clin. Immunol., 106, 124 (2000).
6. 6) P. S. Creticos et al. : New Eng. J. Med., 355, 1445 (2006).
7. 7) H. D. Brightbill et al. : J. Clin. Invest., 120, 2218 (2010).
8. 8) 奥田　稔，信太隆夫，今野昭義：“耳鼻と臨床”，48, 99 (2002).
9. 9) Y. Ishii, S. Motohashi, K. Shimizu, T. Nakayama, M. Taniguchi & S. Fujii : Curr. Immunol. Rev., 6, 109 (2010).
10. 10) Y. Ishii, R. Nozawa, Y. Takamoto-Mastui, A. Teng, H. Katagiri-Matsumura, H. Nishikawa, H. Fujita & Y. Tamura : Front. Biosci., 13, 6214 (2008).

ストレスにおける酵母のユビキチンリガーゼRsp5の役割とその応用  /  高木 博史

Page. 100 - 107 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

真核生物のタンパク質品質管理に関わるユビキチン(Ub)システムにおいて，Ubリガーゼは標的タンパク質に結合し，Ubを連結する重要な酵素である．発酵食品やバイオ燃料の製造に使用される酵母において，Ubリガーゼの一つRsp5がストレス環境下で細胞内タンパク質の修復・分解に関与する可能性が提唱されている．ここでは，ストレスにおけるUbシステムの機能について，特にRsp5の役割を中心に概説する．また，Ubシステムの機能を強化した酵母を育種する試みも紹介する．

1. 1) 田中啓二：“ユビキチンがわかる”，田中啓二 編，羊土社，2004, p. 26.
2. 2) M. Koegl, T. Hoppe, T. Schlenker, H. D. Ulrich, T. U. Mayer & S. Jentsch : Cell, 96, 635 (1999).
3. 3) K. Iwai & F. Tokunaga : EMBO Rep., 10, 706 (2009).
4. 4) S. S. Wing : Int. J. Biochem. Cell Biol., 35, 590 (2003).
5. 5) 佐伯　泰，横沢英良：“ユビキチンがわかる”，田中啓二 編，羊土社，2004, p. 52.
6. 6) 岩井一宏：“ユビキチンがわかる”，田中啓二 編，羊土社，2004, p. 58.
7. 7) M. H. Glickman & A. Ciechanover : Physiol. Rev., 82, 373 (2002).
8. 8) G. C. Meacham, C. Patterson, W. Zhang, J. M. Younger & D. M. Cyr : Nature Cell Biol., 3, 100 (2001).
9. 9) S. Ito-Harashima, K. Kuroha, T. Tatematsu & T. Inada : Genes Dev., 21, 519 (2007).
10. 10) C. Kraft & M. Peter : Autophagy, 4, 838 (2008).
11. 11) J. M. Huibregtse, M. Scheffner, S. Beaudenon & P. M. Howley : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 2563 (1995).
12. 12) J. Y. Springael & B. André : Mol. Biol. Cell, 9, 1253 (1998).
13. 13) T. Hoppe, K. Matuschewski, M. Rape, S. Schlenker, H. D. Ulrich & S. Jentsch : Cell, 102, 577 (2000).
14. 14) M. S. Rodriguez, C. Gwizdek, R. Haguenauer-Tsapis & C. Dargemont : Traffic, 4, 566 (2003).
15. 15) C. M. Haynes, S. Caldwell & A. A. Cooper : J. Cell Biol., 158, 91 (2002).
16. 16) T. Kanda : Genes Genet. Syst., 71, 75 (1996).
17. 17) H. A. Fisk & M. P. Yaffe : J. Cell Biol., 145, 1199 (1999).
18. 18) E. W. Trotter, L. Berenfeld, S. A. Krause, G. A. Petsko & J. V. Gray : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, 7313 (2001).
19. 19) E. W. Trotter, C. M.-F. Kao, L. Berenfeld, D. Botstein, G. A. Petsko & J. V. Gray : J. Biol. Chem., 277, 44817 (2002).
20. 20) C. Hoshikawa, M. Shichiri, S. Nakamori & H. Takagi : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 11505 (2003).
21. 21) Y. Haitani, H. Shimoi & H. Takagi : FEBS Lett., 580, 3433 (2006).
22. 22) Y. Haitani & H. Takagi : Genes Cells, 13, 105 (2008).
23. 23) H. Hiraishi, T. Shimada, I. Ohtsu, T. Sato & H. Takagi : FEBS J., 276, 5287 (2009).
24. 24) H. Hiraishi, M. Okada, I. Ohtsu & H. Takagi : Biosci. Biotechnol. Biochem., 73, 2268 (2009).
25. 25) C. H. Lin, J. A. MacGurn, T. Chu, C. J. Stefan & S. D. Emr : Cell, 135, 714 (2008).
26. 26) Y. Haitani, M. Nakata, T. Sasaki, A. Uchida & H. Takagi : FEMS Yeast Res., 9, 73 (2009).
27. 27) C. Andréasson, E. P. A. Neve & P. O. Ljungdahl : Yeast, 21, 193 (2004).
28. 28) M. J. Macias, M. Hyvönen, E. Baraldi, J. Schultz, M. Sudol, M. Saraste & H. Oschkinat : Nature, 382, 646 (1996).
29. 29) S. B. Helliwell, S. Losko & C. A. Kaiser : J. Cell Biol., 153, 649 (2001).
30. 30) B. Morales, X. Ramirez-Espain, A. Z. Shaw, P. Martin-Malpartida, F. Yraola, E. Sánchez-Tilló, C. Farrera, A. Celada, M. Royo & M. J. Macias : Structure, 15, 473 (2007).
31. 31) A. J. A. van Maris, D. A. Abbott, E. Bellissimi, J. van den Brink, M. Kuyper, M. A. H. Luttik, H. W. Wisselink, W. A. Scheffers, J. P. van Dijken & J. T. Pronk : Anton. Leeuw. Int. J. G., 90, 391 (2006).
32. 32) H. Hiraishi, M. Mochizuki & H. Takagi : Biosci. Biotechnol. Biochem., 70, 2762 (2006).
33. 33) M. Demae, Y. Murata, M. Hisano, Y. Haitani, J. Shima & H. Takagi : FEMS Microbiol. Lett., 277, 70 (2007).
34. 34) M. A. Leza & E. A. Elion : Genetics, 151, 531 (1999).
35. 35) H. Forsberg & P. O. Ljungdahl : Mol. Cell. Biol., 21, 814 (2001).
36. 36) J. Peng, D. Schwartz, J. E. Elias, C. C. Thoreen, D. Cheng, G. Marsischky, J. Roelofs, D. Finley & S. P. Gygi : Nature Biotechnol., 21, 921 (2003).

カドミウム汚染土壌のファイトエキストラクション  /  村上 政治

Page. 108 - 114 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

コメのカドミウム(Cd)濃度の国内基準値の引き下げに伴い，安価で広範囲に適用可能なCd汚染水田の浄化技術の開発が急務である．その条件を満たすものとして，ファイトエキストラクションの研究が世界的に盛んであるが，未だ実用化例はない．ここでは，実用化に至らなかった研究例とその問題点について，さらに，実用化に最も近い例として「Cd高吸収イネを用いたファイトエキストラクション」について解説する．

1. 1) USEPA : “Introduction to Phytoremediation”, EPA/600/R-99/107, 2000, .
2. 2) R. R. Brooks, J. Lee, R. D. Reeves & T. Jaffre : J. Geochem. Explor., 7, 49 (1977).
3. 3) A. J. M. Baker, S. P. McGrath, R. D. Reeves & J. A. C. Smith : “Phytoremediation of Contaminated Soil and Water”, Lewis Publishers, 2000, p. 85.
4. 4) R. R. Brooks : “Plants That Hyperaccumulate Heavy Metals”, CAB International, 1998.
5. 5) S. P. McGrath, F. J. Zhao & E. Lombi : Adv. Agron., 75, 1 (2002).
6. 6) A. J. M. Baker : J. Plant Nutr., 3, 643 (1981).
7. 7) F. J. Zhao, E. Lombi, T. Breedon & S. P. McGrath : Plant Cell Environ., 23, 507 (2000).
8. 8) R. D. Reeves & A. J. M. Baker : “Phytoremediation of Toxic Metals : Using Plants To Clean Up the Environment”, Wiley, 2000, p. 193.
9. 9) B. H. Robinson, M. Leblanc, D. Petit, R. R. Brooks, J. H. Kirkman & P. E. H. Gregg : Plant Soil, 203, 47 (1998).
10. 10) D. Hammer & C. Keller : Soil Use Manage., 19, 144 (2003).
11. 11) S. L. Brown, R. L. Chaney, J. S. Angle & A. J. M. Baker : Environ. Sci. Technol., 29, 1581 (1995).
12. 12) Y. H. Chen, X. D. Li & Z. G. Shen : Chemosphere, 57, 187 (2004).
13. 13) E. Lombi, F. J. Zhao, S. J. Dunham & S. P. McGrath : J. Environ. Qual., 30, 1919 (2001).
14. 14) I. Alkorta, J. Hernandez-Allica, J. M. Becerril, I. Amezaga, I. Albizu, M. Onaindia & C. Garbisu : Rev. Environ. Sci. Biotechnol., 3, 55 (2004).
15. 15) A. Kayser, K. Wenger, A. Keller, W. Attinger, H. R. Felix, S. K. Gupta & R. Schulin : Environ. Sci. Technol., 34, 1778 (2000).
16. 16) L. H. Wu, Y. M. Luo, X. R. Xing & P. Christie : Agric. Ecosyst. Environ., 102, 307 (2004).
17. 17) M. W. H. Evangelou, M. Ebel & A. Schaeffer : Chemosphere, 63, 996 (2006).
18. 18) P. W. Jones & D. R. Williams : Appl. Radiat. Isot., 54, 587 (2001).
19. 19) J. S. Jaworska, D. Schowanek & T. C. J. Feijtel : Chemosphere, 38, 3597 (1999).
20. 20) H. Grcman, D. Vodnik, S. Velikonja-Bolta & D. Lestan : J. Environ. Qual., 32, 500 (2003).
21. 21) E. Meers, A. Ruttens, M. Hopgood, E. Lesage & F. M. G. Tack : Chemosphere, 61, 561 (2005).
22. 22) R. Clemente, D. J. Walker & M. P. Bernal : Environ. Pollut., 138, 46 (2005).
23. 23) M. Mench, J. Tancogne, A. Gomez & C. Juste : Biol. Fertil. Soils, 8, 48 (1989).
24. 24) P. Linger, J. Mussig, H. Fischer & J. Kobert : Ind. Crop. Prod., 16, 33 (2002).
25. 25) I. Laureysens, L. De Temmerman, T. Hastir, M. Van Gysel & R. Ceulemans : Environ. Pollut., 133, 541 (2005).
26. 26) J. Mertens, P. Vervaeke, A. De Schrijver & S. Luyssaert : Sci. Total Environ., 326, 209 (2004).
27. 27) H. Felix : Z. Pflanzenernaehr. Bodenkd., 160, 525 (1997).
28. 28) D. Hammer, A. Kayser & C. Keller : Soil Use Manage., 19, 187 (2003).
29. 29) 舘川　洋：農業土木学会誌，43, 674 (1975).
30. 30) 服部　保：“外来種ハンドブック”，地人書館，2002, p. 196.
31. 31) T. Arao & N. Ae : Soil Sci. Plant Nutr., 49, 473 (2003).
32. 32) T. Arao, N. Ae, M. Sugiyama & M. Takahashi : Plant Soil, 251, 247 (2003).
33. 33) M. Murakami, N. Ae & S. Ishikawa : Environ. Pollut., 145, 96 (2007).
34. 34) M. Murakami, N. Ae, S. Ishikawa, T. Ibaraki & M. Ito : Environ. Sci. Technol., 42, 6167 (2008).
35. 35) M. Murakami, F. Nakagawa, N. Ae, M. Ito & T. Arao : Environ. Sci. Technol., 43, 5878 (2009).
36. 36) T. Honma, H. Ohba, A. Kaneko, T. Hoshino, M. Murakami & T. Ohyama : Jpn. J. Soil Sci. Plant Nutr., 80, 166 (2009).
37. 37) T. Ibaraki, N. Kuroyanagi & M. Murakami : Soil Sci. Plant Nutr., 55, 421 (2009).
38. 38) 村上政治，荒尾知人，阿江教治，中川文彦，本間利光，茨木俊之，伊藤正志，谷口　彰：‘カドミウム高吸収イネ品種によるカドミウム汚染水田の浄化技術(ファイトレメディエーション)を開発—新たな低コスト土壌浄化対策技術として期待’，, (2009).
39. 39) A. Sas-Nowosielska, R. Kucharski, E. Malkowski, M. Pogrzeba, J. M. Kuperberg & K. Krynski : Environ. Pollut., 128, 373 (2004).
40. 40) M. Narodoslawsky & I. Obernberger : J. Hazard. Mater., 50, 157 (1996).
41. 41) J. Dahl, I. Obernberger, T. Brunner & F. Biedermann : the 12th European Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, 2002, p. 690.
42. 42) B. Robinson, J. E. Fernandez, P. Madejon, T. Maranon, J. M. Murillo, S. Green & B. Clothier : Plant Soil, 249, 117 (2003).
43. 43) V. M. Fthenakis, H. C. Kim & E. Alsema : Environ. Sci. Technol., 42, 2168 (2008).

セミナー室

パスウェイデータベースによるシステム生物研究の展開  /  櫻井 望

Page. 115 - 120 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

ひと昔前まで ドライブのお供として道路マップは欠かせない存在だった 今ではカーナビの普及により 助手席にページを手繰れる人がいなくても 気軽に遠出ができる 高度な測位技術がカーナビの要であることは言うまでもないが もう一つ大きな技術革新は 膨大な地図情報がデジタル化されたことである 渋滞情報をリアルタイムで表示したり 最寄りのコンビニを教えてくれたり 最近では駐車場の空き状況まで表示したりなど 地図を使った様々なサービスが可能になったのだ

1. 1) 北野宏明，松岡由希子：化学と生物，47, 202 (2009).
2. 2) N. Gehlenborg et al. : Nature Methods, 7, S56 (2010).
3. 3) N. Sakurai et al. : Nucleic Acids Res., 39, D677 (2011).

バイオレメディエーション指針の概要  /  須藤 学

Page. 121 - 124 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

環境汚染浄化の技術的手法としては，物理的手法，化学的手法，微生物などの機能を活用する生物学的手法があげられるが，微生物によるバイオレメディエーションは，それぞれの微生物の機能を利用して様々な汚染物質への適用の可能性や，浄化コストが低く済む可能性を有している．2010年4月1日に「土壌汚染対策法の一部を改正する法律」が施行されて以来，土壌汚染の除去，とりわけ掘削除去についてはできる限り抑制的に取り扱うこととされ，低コストで原位置浄化の可能性があるバイオレメディエーションが特に注目され始めている⁽¹⁾．今回は，2005年3月30日に経済産業省および環境省両省が共同で告示した「微生物によるバイオレメディエーション利用指針」(以下，「指針」という)の概要を紹介し，現状と課題についても述べる．

1. 1) 中島　誠：化学と生物，48, 772 (2010).

「化学と生物」文書館

構造生物学への道  /  森田 雄平

Page. 125 - 131 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

1963年9月 筆者は米国での1年間の在外研究を終えて英国のケンブリッジ大学の Cavendish Laboratory を訪れていた 図1 ここは言うまでもなく F Sanger が蛋白質のアミノ酸配列を決定する方法を開発し J D Bernal D Crowfoot Hodgkin夫人 J C Kendrew M F Perutz F H C Crick J D Watson ら W L Bragg 教授一門の人々が生体高分子のX線回折による構造解析を行ない また L Rayleigh 以来最も多くのノーベル賞受賞者を輩出した聖地である 筆者は特に中庭に面した古くて小さい研究室の跡を見て感嘆の念を禁じ得なかった

1. 1) D. Keilin & T. Mann : Proc. Roy. Soc. London, B122, 119 (1937).
2. 2) H. Theorell : Enzymologia, 10, 250 (1942).
3. 3) 森田雄平：農化誌，34, A35 (1960).
4. 4) Y. R. Czok & Th. Bücher : Adv. Protein Chem., 15, 315 (1960).
5. 5) Y. Morita & H. S. Mason : J. Biol. Chem., 240, 2654 (1965).
6. 6) Y. Morita & Y. Maeda : Biochem. Biophys. Res. Commun., 29, 680 (1967).
7. 7) 森田雄平：蛋白質 核酸 酵素，14, 652 (1969).
8. 8) 愛水重典：化学と生物，48, 210 (2010).
9. 9) 一島英治：化学と生物，47, 499 (2009).
10. 10) 上田誠之助：化学と生物，47, 568 (2009).
11. 11) 泰　洋二，石田博樹：生物工学会誌，78, 120 (2000).
12. 12) 三上文三：農化誌，69, 315 (1995).
13. 13) 森田雄平：“タンパク質栄養”，赤堀四郎，中川八郎編，講談社サイエンティフィク，1978, p. 42.
14. 14) 森田雄平：化学と生物，22, 710 (1984).
15. 15) 田中国介：農化誌，56, 39 (1982).
16. 16) 森田雄平：“大豆蛋白質”，光琳，2005.
17. 17) D. C. Phillips : “Proc. 7th Intern. Congress Tokyo”, 1967, p. 63.
18. 18) J. D. Bernal & D. Crowfoot : Nature, 133, 794 (1934).
19. 19) J. C. Kendrew et al. : Nature, 181, 662 (1958).
20. 20) M. F. Perutz et al. : Nature, 185, 416 (1960).
21. 21) D. Hodgkin : 自然，11, 30 (1972).
22. 22) W. L. Bragg : Rep. Prog. Biophys., 28, 1 (1965).
23. 23) 森田雄平：蛋白質 核酸 酵素，19, 1044 (1974).
24. 24) S. Aibara, K. Shibara & Y. Morita : Biol. Sci. Space, 11, 339 (1997).
25. 25) 坂部知平，相原茂夫編：“タンパク質の結晶化”，京都大学学術出版会，2005.
26. 26) 廣海啓太郎，森田雄平：化学と生物，22, 552 (1984).

プロダクトイノベーション

銀イオンクロマトグラフィー用HPLCカラム"Silver column KANTO"  /  大瀧 伸之

Page. 132 - 136 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

“Silver column KANTO” は，銀イオンクロマトグラフィー (silver ion chromatography/argentation chromatography) のための新しいHPLCカラムである(図1)．銀イオンクロマトグラフィーとは，Ag⁺(銀イオン)が有機化合物の不飽和結合に配位して錯体を形成する性質を応用したクロマトグラフィーであり，cis/trans 異性体や二重結合位置異性体などの分離に有用な技術である．しかし，従来の分離剤は安定性に問題があるためにHPLC(高速液体クロマトグラフィー)への応用は限定的であり，主に繰り返して使用することのないカラムクロマトグラフィーやTLC(薄層クロマトグラフィー)として利用されてきた．これに対して，筆者らは従来の分離剤の課題を克服する分離剤を開発し，新しい銀イオンクロマトグラフィー用 HPLCカラム “Silver column KANTO” を上市するに至った．本稿では “Silver column KANTO” の特徴を技術的な背景や開発の経緯とともに紹介する．

1. 1) C. D. M. Beverwijk, G. J. M. van der Kerk, A.J.Leusink & J. G. Noltes : Organometal. Chem. Rev. A, 5, 215 (1970).
2. 2) B. de Vries : Chem. & Ind., 1049 (1962).
3. 3) L. J. Morris : ibid., 1238 (1962).
4. 4) G. Dobson, W. W. Christie & B. Nikolova-Damyanova : J.Chromatogr. B, 671, 197 (1995).
5. 5) C. M. Williams & L. N. Mander : Tetrahedron, 57, 425 (2001).
6. 6) W. W. Christie : J. High Res. Chromatogr. Chromatogr. Commun., 10, 148 (1987).
7. 7) S. Inoue & N. Ohtaki : J. Chromatogr., 515, 193 (1990).
8. 8) 大瀧伸之，井上千也：分析化学，44, 875 (1995).
9. 9) 日本油化学会：基準油脂分析試験法 暫17_-2007「トランス脂肪酸含量(キャピラリーガスクロマトグラフ法)」．
10. 10) 日本油化学会：基準油脂分析試験法 暫8_-2003「モノトランス脂肪酸(硝酸銀含浸薄層クロマトグラフ-ガスクロマトグラフ法)」．
11. 11) D. Firestone (ed.) : “Official Methods and Recommended Practice of the AOAC, 6th ed.”, AOCS Press, 2009.

バイオサイエンススコープ

ナショナルバイオリソースプロジェクト・トマト(NBRPトマト)  /  有泉 亨, 江面 浩

Page. 137 - 142 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

近年における生物科学の研究の進展は 動物 微生物 あるいは植物と生物種を問わず目覚ましいものがある とりわけ生物のゲノム情報を高速に解読する次世代シーケンサーの登場や 膨大なデータを短時間で処理するバイオインフォマティクスの飛躍的進展 あるいは研究活動を技術面で支えるテクノロジーの革新などはこの著しい進展を支えている主役と言えよう その結果 多くの生物種でゲノムDNA配列の解読が進み また著しいスピードで様々な生物種における普遍現象のメカニズムが解明されつつある また このような情報学や工学などの連携の結果 生命科学において多数の新しい研究領域や学問領域が生まれつつある このようないわゆる技術面の向上により 我々研究者を取り巻く研究環境が近年劇的に進化を遂げており これまでは大きな予算を有するごく限られた研究者グループでのみ可能であった実験が 今では誰にでも安価・簡易に行なえるようになったことは特筆すべき点であろう とりわけこの点が インドや中国に代表されるアジア諸国の活発な台頭をひき起こし 世界的に科学技術の開発競争を激化させたと思われる

1. 1) Y. Yamasaki et al. : Nucleic Acids Res., 38, D26 (2010).
2. 2) S. D. Tanksley : Plant Cell, 16 Suppl, S181 (2004).
3. 3) L. Pnueli, L. Carmel-Goren, D. Hareven, T. Gutfinger, J. Alvarez, M. Ganal, D. Zamir & E. Lifschitz : Development, 125, 1979 (1998).
4. 4) Y. Iijima et al. : Plant J., 54, 949 (2008).
5. 5) M. Yoshimura et al. : J. Agric. Food Chem., 58, 615 (2010).
6. 6) N. P. Gullett, A. R. Ruhul-Amin, S. Bayraktar, J. M. Pezzuto, D. M. Shin, F. R. Khuri, B. B. Aggarwal, Y. J. Surh & O. Kucuk : Semin Oncol., 37, 258 (2010).
7. 7) R. Meissner, Y. Jacobson, S. Melmed, S. Levyatuv, G. Shalev, A. Ashri, Y. Elkind & A. A. Levy : Plant J., 12, 1465 (1997).
8. 8) K. Aoki et al. : BMC Genomics, 11, 210 (2010).
9. 9) S. Ozaki et al. : DNA Res., 17, 105 (2010).
10. 10) N. Menda, Y. Semel, D. Peled, Y. Eshed & D. Zamir : Plant J., 38, 861 (2004).
11. 11) S. Minoia, A. Petrozza, O. D'Onofrio, F. Piron, G. Mosca, G. Sozio, F. Cellini, A. Bendahmane & F. Carriero : BMC Res. Notes, 3, 69 (2010).
12. 12) R. Meissner, V. Chague, Q. Zhu, E. Emmanuel, Y. Elkind & A. A. Levy : Plant J., 22, 265 (2000).
13. 13) H. Mathews et al. : Plant Cell, 15, 1689 (2003).
14. 14) B. J. Till, T. Zerr, L. Comai & S. Henikoff : Nature Protoc., 1, 2465 (2006).

農芸化学@HighSchool

卵殻膜の特性を利用した光機能性材料の開発  /  鐘撞 千秋, 清水 香穂

Page. 143 - 145 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

本研究は，平成22(2010)年度日本農芸化学会大会(開催地 東京)での「ジュニア農芸化学会」において発表された．食品廃棄物の有効利用は農芸化学が有する知識や技術を生かすべき主要な研究分野の一つであり，非常に高い評価を得た演題である．本研究では卵殻膜の網目状構造に着目して，色素を効率的に吸着するという新たな機能を見いだした．さらに，この機能を活用するための実用化研究も行なっており，今後の展開が期待される注目度の高い研究である．

 

家畜の糞の違いによるメタン発生量の変化  /  深井 大輔

Page. 146 - 148 (published date : 2011年2月1日)

概要原稿

リファレンス

本研究は，人間の活動や畜産によって排出される有機性廃棄物の処理法として，微生物を利用した非焼却法を検討したもので，平成19(2007)年度日本農芸化学会大会(開催地 東京)で開催された第3回「ジュニア農芸化学会」で“奨励賞”を受賞した．具体的には，鶏糞と豚糞を原料とした場合のメタン発酵と発生バイオガスの特性を調べ，環境浄化とエネルギー(メタン燃料)生産を基盤とした資源循環システムの構築を提案している．