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巻頭言

分化と統合  /  加納 健司

Page. 1 - 1 (published date : 2013年1月1日)

冒頭文

リファレンス

新しき巳年2013年を迎えられましたことをお慶び申し上げます．“巳”の語源は，母親が胎児をお腹の中で包み込む様子を表したものだそうです．そこから発展的に，巳は“誕生”を意味することにもなり，さらに“蛇”という漢字が当てられたことから，執念深いことをも意味することがありますが，逆にそれが我慢強いことや，恩に報いることにもなったそうです．

 

今日の話題

代償性増殖と酸化ストレス  /  中野 裕康

Page. 2 - 6 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

生体内で生じた死細胞は速やかに周囲に存在するマクロファージなどの食細胞により貪食され排除される．この過程は生体の恒常性維持にとって非常に重要であり，この過程が障害されると死細胞の残存を引き起こし，炎症の持続や自己免疫疾患などを引き起こす可能性がある（1）．それでは，死細胞は単に貪食されるだけで，周囲の細胞や食細胞に対して何の生体応答も誘導しないのであろうか？　これまでアポトーシス細胞を貪食した食細胞にはトレランスが誘導されることは知られていた．本総説では，死細胞がある状況においては積極的に何らかの因子を産生・放出し，生体の恒常性維持に関与しているという観点から，これまでの報告および最近のわれわれの結果をもとに概説したい．

1. 1) S. Nagata et al. : Cell, 140, 619 (2010).
2. 2) H. D. Ryoo et al. : Dev. Cell, 7, 491 (2004).
3. 3) A. Bergmann et al. : Sci. Signal, 3, re8 (2010).
4. 4) H. Kono et al. : Nat. Rev. Immunol., 8, 279 (2008).
5. 5) F. Li et al. : Sci. Signal, 3, ra13 (2010).
6. 6) T. Sakurai et al. : Cancer Cell, 14, 156 (2008).
7. 7) V. J. Thannickal et al. : Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol., 279, L1005 (2000).
8. 8) H. Nakano et al. : Cell Death Differ., 13, 730 (2006).
9. 9) P. Niethammer et al. : Nature, 459, 996 (2009).
10. 10) X. Du et al. : Blood, 89, 3897 (1997).
11. 11) H. Nakano : Trends Immunol., 25, 402 (2004).
12. 12) T. Nishina et al. : Sci. Signal, 5, ra5 (2012).
13. 13) J. A. Hinson et al. : Handb. Exp. Pharmacol, 196, 369 (2010).
14. 14) T. Putoczki et al. : J. Leukoc. Biol., 88, 1109 (2010).
15. 15) H. Yu et al. : Nat. Rev. Cancer, 9, 798 (2009).

自家不和合性における「自己認識」と「非自己認識」  /  久保 健一, 円谷 徹之, 高山 誠司

Page. 7 - 9 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

被子植物の花の多くは，雄ずいと雌ずいをともにもつ両性花であるため，自己の花粉が雌ずいにつきやすい構造となっている．実際，イネやシロイヌナズナなど自己の花粉と受精して種子を残す自殖性の植物も存在するが，多くの植物種は自己と非自己の花粉を識別し，自殖を回避する自家不和合性と呼ばれる仕組みを発達させてきている．これは，自殖により引き起こされる悪い影響（近交弱勢）を回避しうる，種の遺伝的多様性を維持し有益な遺伝子を集団内に素早く浸透させうる，といった自家不和合性のもつ利点が進化上有利に働いたためと考えられている．自家不和合性は，一般に一つの遺伝子座（S遺伝子座）によって調節されており，ここには構造多型性を示す少なくとも2つの因子（雌ずい因子と花粉因子）がコードされている．雌ずい／花粉因子をコードする複対立遺伝子のセットは，組み換わることなく単一の遺伝子ユニットとして遺伝するため，Sハプロタイプ （S1, S2, …, Sn） と呼ばれており，その数 （n） はアブラナ科やナス科の自家不和合性種では50種類以上に及ぶことが知られている．そして，同じ個体の花の間ではもちろん，別の個体であっても花粉と雌ずいが同一のSハプロタイプをもつ場合に受精が抑制される．この現象のメカニズムの説明として，同一Sハプロタイプに由来する「自己」の雌ずい因子と花粉因子が「鍵と鍵穴」の関係で相互作用する場合に不和合反応が誘導されるという「自己認識」モデルが予測された（1, 2）．

1. 1) S. Takayama & A. Isogai : Annu. Rev. Plant Biol., 56, 467 (2005).
2. 2) M. Iwano & S. Takayama : Curr. Opin. Plant Biol., 15, 78 (2012).
3. 3) Z. Hua, A. Fields & T.-h. Kao : Mol. Plant, 1, 575 (2008).
4. 4) E. Newbigin, T. Paape & J. R. Kohn : Plant Cell, 20 (2008).
5. 5) K. Kubo, T. Entani, A. Takara, N. Wang, A. M. Fields, Z. Hua, M. Toyoda, S. Kawashima, T. Ando, A. Isogai et al. : Science, 330, 796 (2010).

O-マンノース型糖鎖異常による筋ジストロフィー症  /  萬谷 博, 遠藤 玉夫

Page. 10 - 12 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

糖タンパク質や糖脂質に修飾されている糖鎖は，細胞間の認識や接着，情報伝達などのさまざまな生命現象において重要な働きを担っている．疾患や老化で細胞や組織の糖鎖構造が変化することや，糖転移酵素の異常で必要な糖鎖を作れなくなることが疾患の原因となることなど，糖鎖の重要性を示す知見はこれまでに数多く報告されてきた．

1. 1) H. Manya : Trends Glycosci. Glycotechnol., 23, 272 (2011),
2. 2) T. Endo : Acta Myol., 26, 165 (2007).
3. 3) S. H. Stalnaker et al. : Curr. Opin. Struct. Biol., 21, 603 (2011).
4. 4) T. Yoshida-Moriguchi et al. : Science, 327, 88 (2010).
5. 5) K. Inamori et al. : Science, 335, 93 (2012).
6. 6) S. H. Stalnaker et al. : J. Biol. Chem., 285, 24882 (2010).
7. 7) R. Harrison et al. : Glycobiology, 22, 662 (2012).
8. 8) Y. Hara et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 17426 (2011).

解説

糸状菌二次代謝のエピジェネティック制御と天然物探索  /  浅井 禎吾, 大島 吉輝

Page. 13 - 21 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

ゲノム解読が進むにつれ，糸状菌には，これまで同定された化合物から予測されるよりも，はるかに多くの二次代謝物を生産する能力が秘められていることが明らかになってきた．二次代謝物生合成遺伝子の大半は，通常の培養条件下では休眠状態にあり，われわれは，その能力の一部しか引き出せていない．最近，急速に解明されつつある，エピジェネティクスを介した糸状菌の二次代謝制御は，休眠遺伝子にコードされる新規物質を取得するうえで重要な鍵になることが期待される．本稿では，糸状菌二次代謝制御にかかわるエピジェネティクス現象を概説するとともに，その概念に基づいた天然物探索について紹介する．

1. 1) J. F. Sanchez, A. D. Somoza, N. P. Keller & C. C. C. Wang : Nat. Prod. Rep., 29, 351 (2012).
2. 2) N. Khaldi, F. T. Seifuddin, G. Turner, D. Haft, W. C. Nierman, K. H. Wolfe & N. D. Fedorova : Fungal Genet. Biol., 47, 736 (2010).
3. 3) 中山潤一：蛋白質 核酸 酵素，53, 801 (2008).
4. 4) 堀越正美：“エピジェネティクス”，培風館，2010, p. 407.
5. 5) J. W. Bok & N. P. Keller : Eukaryot. Cell, 3, 527 (2004).
6. 6) N. Keller, J. Bok, D. Chung, R. M. Perrin & E. K. Shwab : Med. Mycol., 44, 83 (2006).
7. 7) R. M. Perrin, N. D. Fedorova, J. W. Bol, R. A. Cramer Jr., J. R. Wortman, H. S. Kim, W. C. Nierman & N. P. Keller : PLoS Pathog., 3, 508 (2007).
8. 8) Ö. Bayram, S. Krappmann, M. Ni, J. W. Bok, K. Helmstaedt, O. Valerius, S. Braus-Stromyer, N. J. Kwpn, N. P. Keller, J. H. Yu et al. : Science, 320, 1504 (2008).
9. 9) Y. Reyes-Dominguez, J. B. Bok, H. Berger, E. K. Shwab, A. Basheer, A. Gallmetzer, C. Scazzocchio, N. Keller & J. Strauss : Mol. Microbiol., 76, 1376 (2010).
10. 10) E. K. Shwab, J. W. Bok, M. Tribus, J. Galehr, S. Graessle & N. P. Keller : Eukaryot. Cell, 6, 1656 (2007).
11. 11) R. A. E. Butchko, D. W. Brown, M. Busman, B. Tudzynski & P. Wiemann : Fungal Genet. Biol., 49, 602 (2012).
12. 12) S. Baba, H. Kinoshita & T. Nihira : Curr. Genet., 58, 1 (2012).
13. 13) B. Seiboth, R. A. Karimi, P. A. Phatale, R. Linke, L. Hartl, D. G. Sauer, K. M. Smith, S. E. Baker, M. Freitag & C. P. Kubicek : Mol. Microbiol., 84, 1150 (2012).
14. 14) I. Lee, J. H. Oh, E. K. Shwab, T. R. T. Dagenais, D. Andes & N. P. Keller, Fungal Genet. Biol., 46, 782 (2009).
15. 15) V. Schroeckh, K. Scherlach, H. W. Nützmann, E. Shelest, W. Schmidt-Heck, J. Schuemann, K. Martin, C. Hertweck & A. A. Brakhage : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 14558 (2009).
16. 16) H. W. Nützmann, Y. Reyes-Dominguez, K. Scherlach, V. Schroeckh, F. Horn, A. Gacek, J. Schümann, C. Hertweck, J. Strauss & A. A. Brakhage : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 14282 (2009).
17. 17) J. W. Bok, Y. M. Chiang, E. Szewczyk, H. C. Lo, K. Watanabe, J. Strauss, B. R. Oakley, C. C. C. Wang & N. P. Keller : Nat. Chem. Biol., 5, 462 (2009).
18. 18) Y. Reyes-Dominguez, S. Boedi, M. Sulyok, G. Wiesenberger, N. Stoppacher, R. Krska & J. Strauss : Fungal Genet. Biol., 49, 39 (2012).
19. 19) Y. M. Chiang, S. L. Chang, B. R. Oakley & C. C. C. Wang : Curr. Opin. Chem. Biol., 15, 137 (2011).
20. 20) J. M. Palmer & N. P. Keller : Curr. Opin. Microbiol., 13, 431 (2010).
21. 21) J. Strauss & Y. Reyes-Dominguez : Fungal Genet. Biol., 48, 62 (2011).
22. 22) R. B. Williams, J. C. Henrikson, A. R. Hoover, A. E. Lee & R. H. Cichewicz : Org. Biomol. Chem., 6, 1895 (2008).
23. 23) J. C. Henrikson, A. R. Hoover, P. M. Joyner & R. H. Cichewicz : Org. Biomol. Chem., 7, 435 (2009).
24. 24) X. Wang, J. G. S. Filho, A. R. Hoover, J. B. King, T. K. Ellis, D. R. Powell & R. H. Cichewicz : J. Nat. Prod., 73, 942 (2010).
25. 25) K. M. Fisch, A. F. Gillaspy, M. Gipson, J. C. Henrikson, A. R. Hoover, L. Jackson, F. Z. Najar, H. Wägele & R. H. Cichewicz : J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 36, 1199 (2009).
26. 26) R. H. Cichewicz : Nat. Prod. Rep., 27, 11 (2010).
27. 27) T. Asai, T. Yamamoto & Y. Oshima : Tetrahedron Lett., 52, 7042 (2011).
28. 28) T. Asai, T. Yamamoto, Y. M. Chung, F. R. Chang, Y. C. Wu, K. Yamashita & Y. Oshima : Tetrahedron Lett., 53, 277 (2012).
29. 29) T. Asai, Y. M. Chung, H. Sakurai, T. Ozeki, F. R.Chang, K. Yamashita & Y, Oshima : Org. Lett., 54, 513 (2012).
30. 30) T. Asai, D. Luo, Y. Obara, T. Taniguchi, K. Monde, K. Yamashita & Y. Oshima : Tetrahedron Lett., 53, 2239 (2012).
31. 31) T. Asai, T. Yamamoto & Y. Oshima : Org. Lett., 54, 2006 (2012).
32. 32) T. Asai, Y. M. Chung, H. Sakurai, T. Ozeki, F. R. Chang, Y. C. Wu, K. Yamashita & Y. Oshima : Tetrahedron, 68, 5817 (2012).
33. 33) T. Asai, S. Morita, N. Shirata, T. Taniguchi, K. Monde, H. Sakurai, T. Ozeki & Y. Oshima : Org. Lett., 54, 5456 (2012).
34. 34) 浅井禎吾，山本崇史，森田峻太郎，白田直樹，大島吉輝：“第54回天然有機化合物討論会講演要旨集”，2012, p. 525.
35. 35) T. Asai, D. Luo, K. Yamashita, Y. Oshima：投稿準備中．
36. 36) J. A. Simon，平尾磨樹訳：蛋白質 核酸 酵素，50, 1049 (2005).
37. 37) I. Molnár, D. M. Gibson & Stuart B. Krasnoff : Nat. Prod. Rep., 27, 1241 (2010).
38. 38) R. N. Kharwar, A. Mishra, S. K. Gond, A. Stierle & D. Stierle : Nat. Prod. Rep., 28, 1208 (2011).
39. 39) B. Guo, Y. Wang, X. Sun & K. Tang : Appl. Biochem. Microbiol., 44, 136 (2008).

新規一分子蛍光観察法によるタンパク質の構造変化の可視化  /  鎌形 清人

Page. 22 - 27 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

タンパク質が機能をもつためには，特定の構造に折り畳むことが必須である．本稿では，タンパク質の折り畳み研究の歴史を振り返り，折り畳み研究における一分子計測の重要性を議論する．さらに，最近私たちが開発した一分子蛍光観測装置を解説し，この装置によって明らかにされたタンパク質の変性構造の物性を解説する．

1. 1) B. Kuhlman, G. Dantas, G. C. Ireton, G. Varani, B. L. Stoddard & D. Baker : Science, 302, 1364 (2003).
2. 2) D. Röthlisberger, O. Khersonsky, A.M. Wollacott, L. Jiang, J. DeChancie, J. Betker, J.L. Gallaher, E.A. Althoff, A. Zanghellini, O. Dym et al. : Nature, 453, 190 (2008).
3. 3) C. Levinthal : J. Chim. Phys., 85, 44 (1968).
4. 4) K. Kamagata, M. Arai & K. Kuwajima : J. Mol. Biol., 339, 951 (2004).
5. 5) J. D. Bryngelson, J. N. Onuchic, N. D. Socci & P. G. Wolynes : Proteins, 21, 167 (1995).
6. 6) E. L. McCallister, E. Alm & D. Baker : Nat. Struct. Biol., 7, 669 (2000).
7. 7) D. Kajihara, R. Abe, I. Iijima, C. Komiyama, M. Sisido & T. Hohsaka : Nature Methods, 3, 923 (2006).
8. 8) B. Schuler, E. A. Lipman & W. A. Eaton : Nature, 419, 743 (2002).
9. 9) Y. Arai, A.H. Iwane, T. Wazawa, H. Yokota, Y. Ishii, T. Kataoka & T. Yanagida : Biochem. Biophys. Res. Commun., 343, 809 (2006).
10. 10) E. Rhoades, E. Gussakovsky & G. Haran : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 3197 (2003).
11. 11) A. E. Cohen & W. E. Moerner : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 4362 (2006).
12. 12) M. Kinoshita, K. Kamagata, A. Maeda, Y. Goto, T. Komatsuzaki & S. Takahashi : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 10453 (2007).
13. 13) K. Kamagata, T. Kawaguchi, Y. Iwahashi, A. Baba, K. Fujimoto, T. Komatsuzaki, Y. Sambongi, Y. Goto & S. Takahashi : J. Am. Chem. Soc., 134, 11525 (2012).
14. 14) A. Baba & T. Komatsuzaki : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 19297 (2007).
15. 15) T. Kawaguchi et al. : in preparation.

細菌のタンパク質分泌を促進する膜タンパク質SecDFの構造と機能  /  森 博幸, 塚崎 智也

Page. 28 - 35 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

細菌のタンパク質分泌には，必須の駆動モーターSecA ATPaseと，分泌タンパク質の通り道を形成するSecYEGトランスロコンが中心的な役割を果たす．これらに加え，膜タンパク質複合体SecDFも，タンパク質の分泌能の保持に重要な役割をもつが，その作用機序は長らく不明であった．筆者らは，高度好熱菌由来のSecDFの立体構造をX線結晶構造解析より明らかにし，立体構造情報に基づいた生化学的・生物物理学的な解析を通して，「SecDFは，細胞質膜を挟んで形成されるプロトン駆動力を用い，プロトン輸送と共役した自身の構造変化を介して，膜透過途上の基質タンパク質を自身の膜外ドメインで一時的に捕捉し，膜から引っ張り出すことにより膜透過を促進する．」との作業仮説を提唱した．トランスロコンを挟んで膜の両側に存在する2つの駆動因子（細菌では，SecAとSecDF）の協調的な働きにより，分泌タンパク質の膜透過が促進されるという機構は，すべての生物に観察される普遍的なメカニズムととらえることができる．

1. 1) B. van den Berg, W. M. Clemons et al. : Nature, 427, 36 (2004).
2. 2) E. Park & T. A. Rapoport : Nature, 473, 239 (2011).
3. 3) T. Tsukazaki, H. Mori et al. : Nature, 455, 988 (2008).
4. 4) J. Zimmer, Y. Nam & T. A. Rapoport : Nature, 455, 936 (2008).
5. 5) C. Gardel et al. : J. Bacteriol., 169, 1286 (1987).
6. 6) J. A. Pogliano & J. Beckwith : EMBO J., 1, 554 (1994).
7. 7) T. T. Tseng et al. : J. Mol. Microbiol. Biotechnol., 1, 107 (1999).
8. 8) N. Nouwen et al. : J. Bacteriol., 187, 6852 (2005).
9. 9) S. Matsuyama, Y. Fujita & S. Mizushima : EMBO J., 12, 265 (1993).
10. 10) S. Matsuyama et al. : Biochim. Biophys. Acta, 1122, 77 (1992).
11. 11) A. J. Driessen & W. Wickner : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 2471 (1991).
12. 12) H. Mori, T. Tsukazaki et al. : J. Biol. Chem., 278, 14257 (2003).
13. 13) D. G. Vassylyev et al. : J. Mol. Biol., 364, 248 (2006).
14. 14) T. Tsukazaki, H. Mori et al. : Nature, 474, 235 (2011).
15. 15) T. Tsukazaki et al. : Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun., 62, 376 (2006).
16. 16) Y. Echizen, T. Tsukazaki et al. : Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun., 67, 1367 (2011).
17. 17) S. Murakami et al. : Nature, 443, 173 (2006).
18. 18) M. A. Seeger et al. : Biochemistry, 15, 1663 (2007).
19. 19) F. Duong & W. Wickner : EMBO J., 16, 2756 (1997).
20. 20) T. A. Rapoport : Nature, 450, 663 (2007).
21. 21) K. E. Matlack et al. : Cell, 97, 553 (1999).
22. 22) A. J. Jermy et al. : J. Biol. Chem., 281, 7899 (2006).
23. 23) L. Muller et al. : Mol. Biol. Cell, 21, 691 (2010).

ストリゴラクトンの生物活性を担う立体化学の重要性  /  上野 琴巳, 滝川 浩郷, 杉本 幸裕

Page. 36 - 42 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

植物ホルモンの一つであるストリゴラクトンを立体制御しないで有機合成すると，少なくとも4つの立体異性体が生成する．これら異性体のなかで高い生物活性を示す立体はある程度限定されているものの，いずれの異性体も高濃度では活性を示すと考えられてきた．しかし生物種によってはストリゴラクトンの立体を厳密に認識し，活性を示した立体以外の異性体は，逆に阻害作用を有することが明らかになってきた．ここではストリゴラクトンの立体異性体とさまざまな生物種に対する活性の違いについて概説する．

1. 1) L. G. Butler : “Allelopathy : Organisms, Processes, and Applications,” ed. by Inderjit, K. M. M. Dakshini & F. A. Einhellig, American Chemical Society, 1995, pp. 158–168.
2. 2) J. A. López-Ráez, R. Matusova, C. Cardoso, M. Jamil, T. Charnikhova, W. Kohlen, C. Ruyter-Spira, F. Verstappen & H. Bouwmeester : Pest Manag. Sci., 65, 471 (2009).
3. 3) K. Yoneyama, A. A. Awad, X. Xie, K. Yoneyama & Y. Takeuchi : Plant Cell Physiol., 51, 1095 (2010).
4. 4) K. Ueno, S. Nomura, S. Muranaka, M. Mizutani, H. Takikawa & Y. Sugimoto : J. Agric. Food Chem., 59, 10485 (2011).
5. 5) V. X. Chen, F.-D. Boyer, C. Rameau, P. Retailleau, J.-P. Vors & J.-M. Beau : Chem. Eur. J., 16, 13941 (2010).
6. 6) C. Hamiaux, R. S. Drummond, B. J. Janssen, S. E. Ledger, J. M. Cooney, R. D. Newcomb & K. C. Snowden : Curr. Biol., 22, 2032 (2012).
7. 7) B. Zwanenburg, A. S. Mwakaboko, A. Reizelman, G. Anilkumar & D. Sethumadhavan : Pest Manag. Sci., 65, 478 (2009).
8. 8) K. Akiyama, K. Matsuzaki & H. Hayashi : Nature, 435, 824 (2005).
9. 9) K. Akiyama, S. Ogasawara, S. Ito & H. Hayashi : Plant Cell Physiol., 51, 1104 (2010).
10. 10) 梅原三貴久，秋山康紀，花田篤志，神谷勇治，山口信次郎：“植物化学調節学会第44回大会研究発表記録集”，(2009), p. 75.
11. 11) C. Parker : Pest Manag. Sci., 65, 453 (2009).
12. 12) Y. Sugimoto, S. C. M. Wigchert, J. W. J. F. Thuring & B. Zwanenburg : J. Org. Chem., 63, 1259 (1998).
13. 13) J. Matsui, M. Bando, M. Kido, Y. Takeuchi & K. Mori : Eur. J. Org. Chem., 2183 (1999).
14. 14) J. Matsui, T. Yokota, M. Bando, Y. Takeuchi & K. Mori : Eur. J. Org. Chem., 2201 (1999).
15. 15) H. Matsuura, K. Ohashi, H. Sasako, N. Tagawa, Y. Takano, Y. Ioka, K. Nabeta & T. Yoshihara : Plant Growth Regul., 54, 31 (2008).
16. 16) S. Müller, C. Hauck & H. Schildknecht : J. Plant Growth Regul., 11, 77 (1992).
17. 17) J. Matsui, M. Bando, M. Kido, Y. Takeuchi & K. Mori : Eur. J. Org. Chem., 2195 (1999).
18. 18) X. Xie, K. Yoneyama, D. Kusumoto, Y. Yamada, T. Yokota, Y. Takeuchi & K. Yoneyama : Phytochemistry, 69, 427 (2008).
19. 19) K. Ueno, M. Fujiwara, S. Nomura, M. Mizutani, M. Sasaki, H. Takikawa & Y. Sugimoto : J. Agric. Food Chem., 59, 9226 (2011).
20. 20) A. Alder, M. Jamil, M. Marzorati, M. Bruno, M. Vermathen, P. Bigler, S. Ghisla, H. Bouwmeester, P. Beyer & S. Al-Babili : Science, 335, 1348 (2012).

セミナー室

放射性セシウムのイネへの移行  /  根本 圭介

Page. 43 - 45 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

昨年3月の福島原発事故により，さまざまな放射性核種が多量に漏出して農耕地が広範に被曝した．こうした核種のうち，放射性セシウム （Cs） は漏出量が多いうえに 137Csは半減期も長いために注意が必要であるが，被災地の代表的な農耕地土壌である灰色低地土には幸いにしてセシウムを強く吸着する性質があったため，多くの場合，作物による放射性Csの経根吸収は昨年の暫定規制値 （500 Bq/kg） をはるかに下回った．しかし，一部の山間地域（二本松市小浜地区，福島市大波地区，伊達市小国地区など）では，500 Bq/kgに近い，あるいはこれを超える玄米が多数見いだされ，被災地の農業復興にとって大きな障害となっている．実際，これらの水田でのイネの放射性セシウム吸収を郡山の平坦地などと比較してみると，100倍あるいはそれ以上と桁違いに大きく，早急な原因解明が求められている．本稿では，この問題に焦点を当てて私たちが得てきた知見をまとめてみたい．

 

「化学と生物」文書館

環境バイオ  /  古川 謙介

Page. 46 - 51 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

筆者が大学を出た1960年代はわが国の高度経済成長期とも相まって日本列島のあちこちで公害問題が発生した．関門トンネルを抜けて北九州に入ると工業地帯，そびえ立つ煙突からの七色の煙を観光宣伝する市の広告を覚えている．公害の原点とされる有機水銀による水俣病，カドミウム汚染によるイタイイタイ病，四日市ぜんそくなどに代表される大気汚染，水質汚染，土壌汚染が大きな社会問題となっていた．筆者は九大農学研究科修士課程を中退，1967年，当時，千葉の稲毛にあった工業技術院発酵研究所（後の微生物工業技術研究所，現 産業総合研究所）に勤務，合成有機系微生物研究室に配属された．外村健三先生（大阪府立大学名誉教授）のもとで水銀耐性菌の研究を開始した．その後，ポリ塩化ビフェニル （PCB）, トリクロロエチレン （TCE）, テトラクロロエチレン （PCE） など，世界的に大きな環境問題となった難分解性有機化合物の微生物分解が筆者のライフワークとなった．文書館の場をお借りして，これまでの研究の一端をその時代背景とともに記述したい．

1. 1) K. Tonomura, T. Nakagawa, F. Futai & M. Maeda : Nature, 217, 644 (1968).
2. 2) K. Furukawa, T. Suzuki & K. Tonomura : Agric. Biol. Chem., 33, 128 (1969).
3. 3) K. Furukawa & T. Miyazaki : J. Bacteriol., 166, 392 (1986).
4. 4) K. Taira, J. Hirose, S. Hayashida & K. Furukawa : J. Biol. Chem., 267, 4844 (1992).
5. 5) B. D. Erickson & F. J. Mondello : J. Bacteriol., 174, 2903 (1992).
6. 6) W. P. C. Stemmer : Nature, 370, 389 (1994).
7. 7) T. Kumamaru, H. Suenaga, M. Mitsuoka, T. Watanabe & K. Furukawa : Nature Biotechnol., 16, 663 (1998).
8. 8) A. Suyama, R. Iwakiri, N. Kimura, A. Nishi, K. Nakamura & K. Furukawa : J. Bacteriol., 178 (1996).
9. 9) 三沢典彦，古川謙介，新藤一敏：バイオサイエンスとバイオインダストリー，63, 13 (2005).
10. 10) A. Suyama, R. Iwakiri, K. Kai, T. Tokunaga, N. Sra & K. Furukawa : Biosci. Biotechnol. Biochem., 65, 1474 (2001).
11. 11) H. Nonaka, K. Furukawa, H. Yukawa et al. : J. Bacteriol., 188, 2262 (2006).
12. 12) 古川謙介：生物工学会誌，89, 549 (2011).
13. 13) A. Nishi, K. Tominaga & K. Furukawa : J. Bacteriol., 182, 1949 (2000).

糖鎖の研究  /  木曽 真

Page. 52 - 63 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

およそ37年に及ぶ過去の研究を振り返り，それが産み出された背景，さらにはそれを支えた人脈や社会とのかかわりなど，正式な文書には見られないその時々の生の記録を残すことは，あまりにも重くかつ膨大な作業である．振り返れば，1995年までの主要な研究業績は，恩師・長谷川　明先生の日本農芸化学会功績賞受賞総説「糖鎖生物機能の分子的解析と生命科学への応用」⁽¹⁾と著書⁽²⁾に，また1990年前後から2001年までの研究内容については，本誌「化学と生物」に「ガングリオシドプローブを用いて糖鎖の多彩な機能を探る」⁽³⁾と題してその概要を解説させていただいた．本稿では「文書館」の趣旨に従い，研究の背景とそれを支えた人々,学会や社会とのかかわりなどを含め，長谷川先生と筆者，研究室を取り巻く糖質科学研究の歴史的断片のいくつかを，時間軸に沿ってたどってみたい．

1. 1) 長谷川　明：農化，69, 1147 (1995).
2. 2) A. Hasegawa : Synthesis of Sialoglycoconjugates, in “Modern Methods in Carbohydrate Synthesis,” eds. by S. H. Khan & R. A. O'Neill, Harwood Academic Publishers, 1996, p. 277.
3. 3) 木曽　真，石田秀治：化学と生物，39, 454 (2001).
4. 4) M. Nakajima, A. Hasegawa, N. Kurihara, H. Shibata, T. Ueno & D. Nishimura : Tetrahedron Lett., 5, 623 (1968).
5. 5) 松本和男：和光純薬時報，78(3), 28 (2010).
6. 6) 松本和男：有機合成化学協会誌，68, 1309 (2010).
7. 7) “Bacterial Lipopolysaccharides : Structure, Synthesis, and Biological Activities,” eds. by L. Anderson & F. M. Unger, ACS Symposium Ser. 231, ACS, Washington, D. C., 1983.
8. 8) “Bacterial Endotoxin : Chemical, Biological and Clinical Aspects,” eds. by J. Y. Homma, S. Kanegasaki, O. Lüderitz, T. Shiba & O. Westphal, Verlag Chemie, Weinheim, 1984.
9. 9) 長谷川　明，木曽　真：“細胞工学別冊1”，日本農芸化学会編，秀潤社，1986, p. 22.
10. 10) 小川祐示，木曽　真，長谷川　明：“エンドトキシン”，代謝，26(5), 1989, p. 415.
11. 11) M. Kiso, S. Tanaka, M. Fujita, Y. Fujishima, Y. Ogawa, H. Ishida & A. Hasegawa : Carbohydr. Res., 162, 127 (1987).
12. 12) M. Kiso, A. Nakamura, J. Nakamura, Y. Tomita & A. Hasegawa : J. Carbohydr. Chem., 5, 335 (1986).
13. 13) M. Kiso, A. Nakamura, Y. Tomita & A. Hasegawa : Carbohydr. Res., 158, 101 (1986).
14. 14) O. Kanie, M. Kiso & A. Hasegawa : J. Carbohydr. Chem., 7, 501 (1988).
15. 15) T. Murase, H. Ishida, M. Kiso & A. Hasegawa : Carbohydr. Res., 184, C1 (1988) ［Synthetic Studies on Sialoglycoconjugates, Part 1］.
16. 16) A. Hasegawa, T. Nagahama, H. Ohki, K. Hotta, H. Ishida & M. Kiso : J. Carbohydr. Chem., 10, 493 (1991).
17. 17) A. Hasegawa, H. Ohki, T. Nagahama, H. Ishida & M. Kiso : Carbohydr. Res., 212, 277 (1991).
18. 18) 長谷川　明，木曽　真：“特集：バイオシグナルとしての糖鎖”，現代化学，No. 248（11月号），1991, p. 44.
19. 19) A. Hasegawa & M. Kiso : “Carbohydrates — Synthetic Methods and Applications in Medicinal Chemistry,” eds. by H. Ogura, A. Hasegawa & T. Suami, Kodansha/VCH, 1992, p. 243.
20. 20) K. Hanada, M. Nishijima, M. Kiso, A. Hasegawa, S. Fujita, T. Ogawa & Y. Akamatsu : J. Biol. Chem., 267, 23527 (1992).
21. 21) A. Kameyama, H. Ishida, M. Kiso & A. Hasegawa : Carbohydr. Res., 209, C1 (1991).
22. 22) A. Kameyama, H. Ishida, M. Kiso & A. Hasegawa : J. Carbohydr. Chem., 10, 549 (1991).
23. 23) D. Tyrrell, P. James, N. Rao, C. Foxall, S. Abbas, F. Dasgupta, M. Nashed, A. Hasegawa, M. Kiso, D. Asa, et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 10372 (1991).
24. 24) A. Takada, K. Ohmori, N. Takahashi, K. Tsuyuoka, A. Yago, K. Zenita, A. Hasegawa & R. Kannagi : Biochem. Biophys. Res. Commun., 179, 713 (1991).
25. 25) C. Foxall, S. R. Watson, D. Dowbenko, C. Fennie, L. A. Lasky, M. Kiso, A. Hasegawa, D. Asa & B. K. Brandley : J. Cell Biol., 117, 895 (1992).
26. 26) 木曽　真，石田秀治，長谷川　明：農化，64, 1489 (1990).
27. 27) B. K. Brandley, M. Kiso, S. Abbas, P. Nikrad, O. Srivastava, C. Foxall, Y. Oda, & A. Hasegawa : Glycobiology, 3, 633 (1993).
28. 28) P. J. Green, T. Tamatani, T. Watanabe, M. Miyasaka, A. Hasegawa, M. Kiso, C. T. Yuen, M. S. Stoll & T. Feizi : Biochem. Biophys. Res. Commun., 188, 244 (1992).
29. 29) A. Hasegawa, M. Kiso & H. Ishida : Methods Enzymol., Vol. 242, “Neoglycoconjugates, Part A, Synthesis,” eds. by Y. C. Lee & Reiko T. Lee, Academic Press, 1994, p. 158.
30. 30) 岩瀬仁勇，大西正健，木曽　真，平林義雄，山本憲二：“糖鎖の科学入門”，培風館，1994.
31. 31) H. -K. Ishida, H. Ishida, M. Kiso & A. Hasegawa : Carbohydr. Res., 260, c1 (1994).
32. 32) H. -K. Ishida, H. Ishida, M. Kiso & A. Hasegawa : Tetrahedron Asymmetry, 5, 2493 (1994).
33. 33) S. Tsuji, M. Arita & Y. Nagai : J. Biochem., 94, 303 (1983).
34. 34) 辻　崇一：“特集：糖脂質と細胞生物学”，細胞工学，Vol. 5 (No. 7), 1986, p. 610.
35. 35) 木曽　真編著：“生物化学実験法42「生理活性糖鎖研究法」”，学会出版センター，1999.
36. 36) R. L. Schnaar, B. E. Collins, L. P. Wright, M. Kiso, M. B. Tropak, J.C. Roder & P. Crocker : “Sphingolipids as Signaling Modulators in the Nervous System,” eds. by R. W. Ledeen, S.-I. Hakomori, A. J. Yates, J. S. Schneider & R. K. Yu, Annals of the New York Academy of Sciences, Vol. 845, the New York Academy of Sciences, 1998, p. 92.
37. 37) 長谷川　明，木曽　真：農化，71, 161 (1997).
38. 38) A. Hasegawa & M. Kiso : “Preparative Carbohydrate Chemistry,” eds. by S. Hanessian & Marcel Dekker, 1996, p. 357.
39. 39) A. Hasegawa & M. Kiso : “Carbohydrates in Drug Design,” eds. by Z. J. Witczak & K. A. Nieforth, Marcel Dekker, 1997, p. 137.
40. 40) S. Komba, C. Galustian, H. Ishida, T. Feizi, R. Kannagi & M. Kiso : Angw. Chem. Int. Ed., 38, 1131 (1999).
41. 41) 木曽　真：農化，76, 1158 (2002).
42. 42) 安藤弘宗，石田秀治，木曽　真：有機合成化学協会誌，64, 481 (2006).
43. 43) S. Yamada, Y. Suzuki, T. Suzuki, M. Q. Le, C. A. Nidom, Y. Sakai-Tagawa, Y. Muramoto, M. Ito, M. Kiso, T. Horimoto, et al. : Nature, 444, 378 (2006).
44. 44) K. Ohmori, F. Fukui, M. Kiso, T. Imai, O. Yoshie, H. Hasegawa, K. Matsushima & R. Kannagi : Blood, 15, 3197 (2006).
45. 45) H. Attrill, H. Takazawa, S. Witt, S. Kelm, R. Isecke, R. Brossmer, T. Ando, H. Ishida, M. Kiso, P. R. Crocker & D. M. F. van Aalten : Biochem. J., 397, 271 (2006).
46. 46) H. Attrill, A. Imamura, R. S. Sharma, M. Kiso, P. R. Crocker & D. M. F. van Aalten : J. Biol. Chem., 281, 32774 (2006).
47. 47) Hajjaj H. M. Abdu-Allah, T. Tamanaka, J. Yu, L. Zhuoyuan, M. Sdagopan, T Adachi, T. Tsubata, S. Kelm, H. Ishida & M. Kiso : J. Med. Chem., 51, 6665 (2008).
48. 48) A. Imamura, H. Ando, H. Ishida & M. Kiso : J. Org. Chem., 74, 3009 (2009).
49. 49) T. Sawada, T. Hashimoto, H. Tokiwa, T. Suzuki, H. Nakano, H. Ishida, M. Kiso & Y. Suzuki : “The Fragment Molecular Orbital Method-Practical Applications to Large Molecular Systems,” eds. by D. G. Fedorov & K. Kitaura, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2009, p. 193.
50. 50) S. Magesh, S. Moriya, T. Suzuki, T. Miyagi, H. Ishida & M. Kiso : Bioorg. Med. Chem. Lett., 18, 532 (2008).
51. 51) Hajjaj H. M. Abdu-Allah, K. Watanabe, G. C. Completo, M. Sadagopan, K. Hayashizaki, C. Takaku, T. Tamanaka, H. Takematsu, Y. Kozutsumi, J. C. Paulson, et al. : Bioorg. Med. Chem., 19, 1966 (2011).
52. 52) S. Magesh, H. Ando, T. Tsubata, H. Ishida & M. Kiso : Curr. Med. Chem., 18, 3537 (2011).
53. 53) 木曽　真：化学と生物，41, 1 (2003).

本会名誉会員山田康之先生の文化勲章ご受章を祝して  /  佐藤 文彦

Page. 64 - 65 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

秋晴れの2012年11月3日，日本農芸化学会名誉会員山田康之先生は，栄えある文化勲章を受章されました．日本農芸化学会の一員として，また，長年，ご指導をいただいた者の一人として，1999年の文化功労者顕彰に続くこのたびの文化勲章ご受章を，心よりお祝い申し上げます．

1. 1) 山田康之：化学と生物，49, 795 (2011).
2. 2) 山田康之，佐野　浩編著：“遺伝子組換え植物の光と影”，学会出版センター，1999.
3. 3) 山田康之：“ある科学者の闘病の軌跡—進行前立腺がんと共に十六年”，誠文堂新光社，2009.

農芸化学@HighSchool

微生物のいない環境でミミズがとる行動  /  稲村 晋作, 岡島 幹樹

Page. 66 - 67 (published date : 2013年1月1日)

概要原稿

リファレンス

本研究は，日本農芸化学会2012年度大会（京都女子大学）の「ジュニア農芸化学会」で発表された．惜しくも入賞は逃がしたものの，高校生の「なぜ？」に端を発したユニークな研究として紹介したい．さて，ミミズは1日に体重の1/2～同じ重さの土や落ち葉などを食べ，粒状の糞を排泄する．この糞には，窒素やカリウム，マグネシウムなどの肥料成分が植物が利用可能な形態で豊富に含まれている．また，ミミズが掘るトンネルによって通気が促進され，土壌微生物の増殖が促進される，など，ミミズは土壌改良に大きな働きをすることが知られている．かのチャールズ・ダーウィンは40年以上もミミズと土壌の研究をして，これらのことを明らかにしたそうだが，鳥取東高等学校では先輩から研究を引き継いで，土壌微生物とミミズの関係に取り組んだ．