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巻頭言

日本農芸化学会が人材育成に果たすべきこと-関東支部の活動を例として  /  須貝 威

Page. 417 - 417 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

冒頭文

リファレンス

2012年秋，次期関東支部長をお引き受けした際，何より大切だと感じたのは，教育・研究を通じ人材育成に携わる大学，そして学会の使命である．まずは入口である．関東支部では高校生を対象にバイオの魅力を伝える「夏休み体験実験コース」を支援，たとえば日本大学生物資源学部で開催されてきた「バイオサイエンス・スクール」である．2013年度も150名を超える参加者が本当にエンジョイし，ネットや口コミで今後ますます希望者が増えるだろう．熊谷日登美先生を中心に長年ご尽力されてきた皆様に心から感謝する．

 

今日の話題

細菌プラスミドの宿主適応と進化  /  矢野 大和

Page. 418 - 420 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

細菌プラスミドは，複製起点と細胞内コピー数を一定に保つ機能を有する染色体外DNA分子の総称で，本質的には，細胞同士の接触か形質転換により細菌集団内に拡散する寄生体である．プラスミドは，その複製や接合伝達，分離後細胞死（post-segregational killing）などの機能が解明されるとともに，遺伝子工学のツールへと利用されてきた．海外では現在，抗生物質耐性拡散の主要因子であるプラスミドに再び注目が集まっており，その性質の進化生態学的視点による解明が期待されている．

1. 1) F. M. Stewart & B. R. Levin : Genetics, 87, 209 (1977).
2. 2) J. E. Bouma & R. E. Lenski : Nature, 335, 351 (1988).
3. 3) F. R. Slater et al. : FEMS Microbiol. Ecol., 66, 3 (2008).
4. 4) L. De Gelder et al. : Microbiology, 153, 452 (2007).
5. 5) A. Schlüter et al. : Microbiology, 149, 3139 (2003).
6. 6) K. Kamachi et al. : Microbiology, 152, 3477 (2006).
7. 7) L. De Gelder et al. : Genetics, 178, 2179 (2008).
8. 8) H. Heuer et al. : FEMS Microbiol. Ecol., 59, 738 (2007).
9. 9) M. Sota, H. Yano et al. : ISME J., 4, 1568 (2010).
10. 10) H. Yano et al. : J. Bacteriol., 194, 1533 (2012).
11. 11) J. M. Hughes et al. : MBio., 3, e00077 (2012).
12. 12) J. A. de Visser & D. E. Rozen : Genetics, 172, 2093 (2006).

植物の硝酸シグナル応答機構  /  小西 美稲子, 柳澤 修一

Page. 421 - 423 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

植物は必要な栄養元素の多くを土壌中から吸収して生長しており，窒素はこのような栄養元素の中で最も必要量が多い元素である．植物は一般に硝酸態とアンモニア態として窒素を獲得するが，陸上に生育する大多数の植物種は硝酸態窒素を主たる窒素源としている．植物に取り込まれた硝酸態窒素は同化されてアミノ酸，核酸，クロロフィルなどの窒素原子を含む生体物質の生合成に用いられる．一方で，1990年前後に植物に硝酸態窒素を与えると硝酸輸送体の遺伝子や硝酸同化を担う酵素の遺伝子の発現が大きく誘導されることがわかり，また，遺伝子発現の包括的解析が可能となった2000年代には硝酸同化に直接関連する遺伝子のみならずペントースリン酸経路で働く酵素の遺伝子，転写因子やタンパク質リン酸化酵素の遺伝子など多様な遺伝子の発現レベルが硝酸態窒素の投与に応答して調節されることが明らかとなって，重要な栄養素である硝酸態窒素に対する応答機構の存在が考えられるようになってきた．

1. 1) G. Krouk, N. M. Crawford, G. M. Coruzzi & Y.-F. Tsay : Curr. Opin. Plant Biol., 13, 265 (2010).
2. 2) M. Konishi & S. Yanagisawa : J. Exp. Bot., in press.
3. 3) M. Konishi & S. Yanagisawa : Nat. Commun., 4, 1617 (2013).
4. 4) C. Marchive, F. Roudier, L. Castaings, V. Bréhaut, E. Blondet, V. Colot, C. Meyer & A. Krapp : Nat. Commun., 4, 1713 (2013).
5. 5) W. Suzuki, M. Konishi & S. Yanagisawa : Plant Signal. Behav., 8, e25975 (2013).

アコヤガイのゲノム解読  /  竹内 猛

Page. 424 - 425 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

真珠は数ある宝石の中でも唯一，動物の生命活動によって生み出される．そして，真珠を作ることのできる生物は貝殻をもつ軟体動物に限られる．貝類を利用して真珠を得る手法は古くから研究されており，たとえば分類学の基礎を築いたカール・フォン・リンネも，人為的に真珠核を貝に挿入して真珠を作る方法を試みている．明治時代，御木本幸吉が二枚貝類のアコヤガイPinctada fucataを用いた真珠養殖の産業化に初めて成功し，現在では，アコヤガイは日本や東アジアなどで広く真珠養殖に用いられている．

1. 1) T. Takeuchi, T. Kawashima, R. Koyanagi, F. Gyoja, M. Tanaka, T. Ikuta, E. Shoguchi, M. Fujiwara, C. Shinzato, K. Hisata et al. : DNA Res., 19, 117 (2012).
2. 2) T. Takeuchi, T. Kawashima, R. Koyanagi, T. Masaoka & N. Satoh : DNA鑑定，4, 81 (2012).
3. 3) T. Kawashima, T. Takeuchi, R. Koyanagi, S. Kinoshita, H. Endo & K. Endo : Zool. Sci., 30, 794 (2013).
4. 4) K. Endo & T. Takeuchi : Zool. Sci., 30, 779 (2013).
5. 5) D. J. Jackson, C. McDougall, B. Woodcroft, P. Moase, R. A. Rose, M. Kube, R. Reinhardt, D. S. Rokhsar, C. Montagnani, C. Joubert et al. : Mol. Biol. Evol., 27, 591 (2010).
6. 6) G. Zhang, X. Fang, X. Guo, L. Li, R. Luo, F. Xu, P. Yang, L. Zhang, X. Wang, H. Qi et al. : Nature, 490, 49 (2012).
7. 7) O. Simakov, F. Marletaz, S. J. Cho, E. Edsinger-Gonzales, P. Havlak, U. Hellsten, D. H. Kuo, T. Larsson, J. Lv, D. Arendt et al. : Nature, 493, 526 (2013).
8. 8) H. Miyamoto, H. Endo, N. Hashimoto, K. limura, Y. Isowa, S. Kinoshita, T. Kotaki, T. Masaoka, T. Miki, S. Nakayama et al. : Zool. Sci., 30, 801 (2013).

1,5-アンヒドログルシトール  /  小西 洋太郎

Page. 426 - 427 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

甘味は人種・性・文化の違いを超えて人類が先天的に求める至福の味である．その代表的な甘味料である砂糖（スクロース）の摂りすぎは生活習慣病（高血圧，糖尿病，肥満）の発症と深くかかわっている．そこで，消費者の安全・健康志向を受けて，安価で，嗜好性のよい，しかも無・低カロリーなど機能性甘味料が期待されている．本稿で紹介する1,5-アンヒドログルシトール（AG）の研究はスタートラインについたばかりであるが，AG自身は機能性甘味料として注目され，さらに酵素反応によって別の機能性糖1,5-アンヒドロフルクトース（AF）に変わる，デュアルファンクション的性質をもっており，その用途にも広がりをもつ．

1. 1) 亀谷俊一，赤沼宏史：生化学，69, 1361 (1997)．
2. 2) M. Yabuuchi et al. : Clin. Chem., 35, 2039 (1989).
3. 3) S. Yu : IUBMB Life, 60, 798 (2008).
4. 4) T. Kawasaki et al. : Diabetes Res. Clin. Pract., 50, 97 (2000).
5. 5) 小西洋太郎：特願2012–108539
6. 6) 小西洋太郎：JST研究成果最適展開支援プログラム探索タイプ完了報告書，2013.
7. 7) T. Yamanouchi et al. : Biochim. Biophys. Acta, 1623, 82 (2003).
8. 8) A. Kato et al. : J. Agric. Food Chem., 61, 611 (2013).
9. 9) R. Fiskesund et al. : Planta Med., 76, 1635 (2010).
10. 10) B. Ahrén et al. : Eur. J. Pharmacol., 397, 219 (2000).
11. 11) A. Kojima-Yuasa et al. : Natural Product Commun., 7, 1501 (2012).
12. 12) 吉永一浩ほか：J. Appl. Glycosci., 52, 287 (2005).

耐熱化酵素を好熱菌細胞内で創る  /  鈴木 宏和, 小林 淳平

Page. 428 - 430 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

筆者らは「耐熱性酵素を好熱菌細胞内で作る」研究を行っているが（1），近年では「耐熱化酵素を好熱菌細胞内で創る」ことにも興味をもっている．本稿では，好熱菌を利用した耐熱化変異酵素の創出法について話題を提供したい．

1. 1) H. Suzuki, K. Yoshida & T. Ohshima : Appl. Environ. Microbiol., 79, 5151 (2013).
2. 2) T. Imanaka, M. Fujii, I. Aramori & S. Aiba : J. Bacteriol., 149, 824 (1982).
3. 3) H. Liao, T. McKenzie & R. Hageman : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83, 576 (1986).
4. 4) M. Matsumura & S. Aiba : J. Biol. Chem., 260, 15298 (1985).
5. 5) J. Hoseki, T. Yano, Y. Koyama, S. Kuramitsu & H. Kagamiyama : J. Biochem., 126, 951 (1999).
6. 6) H. Suzuki & K. Yoshida : J. Microbiol. Biotechnol., 22, 1279 (2012).
7. 7) H. Suzuki, A. Murakami & K. Yoshida : Appl. Environ. Microbiol., 78, 7376 (2012).
8. 8) H. Suzuki, K. Wada, M. Furukawa, K. Doi & T. Ohshima : Biosci. Biotechnol. Biochem., 77, 2316 (2013).
9. 9) H. Takami, Y. Takaki, G. J. Chee, S. Nishi, S. Shimamura, H. Suzuki, S. Matsui & I. Uchiyama : Nucleic Acids Res., 32, 6292 (2004).
10. 10) H. Chautard, E. Blas-Galindo, T. Menguy, L. Grand’Moursel, F. Cava, J. Berenguer & M. Delcourt : Nat. Methods, 4, 919 (2007).

解説

加水分解コムギの経皮感作によるアレルギー  /  酒井 信夫, 中村 里香, 中村 亮介, 安達 玲子, 手島 玲子

Page. 431 - 437 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

近年わが国では，加水分解コムギ(HWP:Hydrolyzed Wheat Protein)を含有する洗顔石鹸の長期使用により経皮・経粘膜的に感作され，コムギ製品の経口摂取により食物アレルギーを誘発する事例が数多く報告され，社会的に大きな問題となっている．第59回日本アレルギー学会秋季学術大会（2009年10月）において，特定の洗顔石鹸に含まれるHWP「グルパール19S(Glp19S)」による即時型コムギアレルギーの事例が，国立病院機構相模原病院の福冨友馬医師らによって報告されて以来，患者数として通算2,163名の確実事例（2014年4月20日現在）が報告されている（参考：茶のしずく石鹸等による小麦アレルギー情報サイト）．現在，日本アレルギー学会の「化粧品中のタンパク加水分解物の安全性に関する特別委員会」を中心としてHWPによるアレルギーの情報収集と分析，原因の解明研究，予後の調査が行われている．HWPアレルギーの臨床症状・病態に関する総説および解説などは委員会メンバーから報告されており，詳細は他稿に譲る．本稿では，国立医薬品食品衛生研究所において継続的に行われているHWPの抗原解析および安全性評価に関する研究として，①グルテンの加水分解によるネオエピトープの形成，②HWPを含まないコムギ製品の経口摂取によるアレルギー発症原因，③マウスを用いた経皮感作モデル実験系の構築，④HWPのプロファイル分析について，HWPが提示する感作性・惹起能について双方向の観点から概説する．

1. 1) 医薬部外品原料規格2006, 薬事日報社，2006, p. 637.
2. 2) R. Teshima : Farumashia, 49, 116 (2013).
3. 3) R. Nakamura, R. Nakamura, R. Adachi, Y. Itagaki, Y. Fukutomi & R. Teshima : Int. Arch. Allergy Immunol., 160, 259 (2013).
4. 4) P. Gourbeyre, S. Denery-Papini, C. Larré, J. C. Gaudin, C. Brossard & M. Bodinier : Mol. Nutr. Food Res., 56, 336 (2012).
5. 5) S. Denery-Papini, M. Bodinier, C. Larré, C. Brossard, F. Pineau, S. Triballeau, M. Pietri, F. Battais, T. Mothes, E. Paty & D. A. Moneret-Vautrin : Allergy, 67, 1023 (2012).
6. 6) T. Yokooji, S. Kurihara, T. Murakami, Y. Chinuki, H. Takahashi, E. Morita, S. Harada, K. Ishii, M. Hiragun, M. Hide & H. Matsuo : Allergol. Int., 62, 435 (2013).
7. 7) Y. Fukutomi, Y. Itagaki, M. Taniguchi, A. Saito, H. Yasueda, T. Nakazawa, M. Hasegawa, H. Nakamura & K. Akiyama K : J. Allergy Clin. Immunol., 127, 531 (2011).
8. 8) S. Caja, M. Mäki, K. Kaukinen & K. Lindfors : Cell. Mol. Immunol., 8, 103 (2011).
9. 9) R. Nakamura, Y. Uchida, M. Higuchi, R. Nakamura, I. Tsuge, A. Urisu & R. Teshima : Allergy, 65, 1266 (2010).
10. 10) R. Nakamura, A. Ishiwatari, M. Higuchi, Y. Uchida, R. Nakamura, H. Kawakami, A. Urisu & R. Teshima : Allergol. Int., 61, 431 (2012).
11. 11) R. Nakamura, R. Nakamura, S. Sakai, R. Adachi, A. Hachisuka, A. Urisu, Y. Fukutomi & R. Teshima : J. Allergy Clin. Immunol., 132, 1436 (2013).
12. 12) K. Y. Hsieh, C. C. Tsai, C. H. Herbert & R. H. Lin : Clin. Exp. Allergy, 33, 1067 (2003).
13. 13) N. P. Birmingham, S. Parvataneni, H. M. Hassan, J. Harkema, S. Samineni, L. Navuluri, C. J. Kelly & V. Gangur : Int. Arch. Allergy Immunol., 144, 203 (2007).
14. 14) R. Adachi, R. Nakamura, S. Sakai, Y. Fukutomi & R. Teshima : Allergy, 67, 1392 (2012).
15. 15) R. Nakamura, S. Sakai, Y. Haishima, C. Fukui, T. Suzuki, R. Nakamura, A. Hachisuka, R. Adachi & R. Teshima : Bull. Natl. Inst. Health Sci., 131, 50 (2013).
16. 16) 福冨友馬：日本職業・環境アレルギー学会誌，20, 1 (2013).
17. 17) 千貫祐子，森田栄伸：アレルギー・免疫，20, 884 (2013).

植物の転写活性化因子を転写抑制化因子に変換するCRES-T法  /  光田 展隆, 高木 優

Page. 438 - 446 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

一つで多くの遺伝子発現を制御する転写因子は，遺伝子組換え技術における操作対象として魅力的である．強力で短い転写抑制ドメインを転写因子のC末端（もしくはN末端）に付加したドミナントネガティブ体（キメラリプレッサー）を発現させる Chimeric REpressor gene-Silencing Technology (CRES-T) 法は，キメラリプレッサーが本来の転写因子の標的遺伝子の発現を抑制することによりノックアウト（多重変異体）同様の表現型を誘導する．CRES-T法はこれまでにモデル植物において機能が未知であった多くの転写因子の機能を明らかにしてきただけでなく，実用植物においても優れた形質を付与できたり，CRES-T法を適用した種子のライブラリーをスクリーニングすることにより環境ストレス耐性を示すCRES-Tラインを同定できたりすることがわかってきた．CRES-T法の作用原理はいまだよくわかっていないが，WD40タンパク質であるTOPLESSを介して，ヒストン脱アセチル化酵素を呼び寄せるという説が有力な仮説になっている．CRES-T法の表現型は基本的にノックアウト（の掛け合わせ）で再現でき，ノックアウトはNBT技術によって任意のものを比較的作りやすくなってきているので，NBT技術によってCRES-Tラインを再現し，導入遺伝子を戻し交配などによって抜くことにより，実質的に非組換え体としてCRES-Tラインを再現できる可能性がある．

1. 1) K. Takahashi & S. Yamanaka : Cell, 126, 663 (2006).
2. 2) S. J. Triezenberg, R. C. Kingsbury & S. L. McKnight : Genes Dev., 2, 718 (1988).
3. 3) M. Ohme-Takagi & H. Shinshi : Plant Cell, 7, 173 (1995).
4. 4) S. Y. Fujimoto, M. Ohta, A. Usui, H. Shinshi & M. Ohme-Takagi : Plant Cell, 12, 393 (2000).
5. 5) M. Ohta, K. Matsui, K. Hiratsu, H. Shinshi & M. Ohme-Takagi : Plant Cell, 13, 1959 (2001).
6. 6) K. Matsui, Y. Umemura & M. Ohme-Takagi : Plant J., 55, 435 (2008).
7. 7) M. Ikeda & M. Ohme-Takagi : Plant Cell Physiol., 50, 970 (2009).
8. 8) M. Ikeda, N. Mitsuda & M. Ohme-Takagi : Plant Cell, 21, 3493 (2009).
9. 9) N. Mitsuda & M. Ohme-Takagi : Plant Cell Physiol., 50, 1232 (2009).
10. 10) K. Hiratsu, K. Matsui, T. Koyama & M. Ohme-Takagi : Plant J., 34, 733 (2003).
11. 11) N. Mitsuda, M. Seki, K. Shinozaki & M. Ohme-Takagi : Plant Cell, 17, 2993 (2005).
12. 12) N. Mitsuda, A. Iwase, H. Yamamoto, M. Yoshida, M. Seki, K. Shinozaki & M. Ohme-Takagi : Plant Cell, 19, 270 (2007).
13. 13) M. Kubo, M. Udagawa, N. Nishikubo, G. Horiguchi, M. Yamaguchi, J. Ito, T. Mimura, H. Fukuda & T. Demura : Genes Dev., 19, 1855 (2005).
14. 14) M. Yamaguchi, N. Mitsuda, M. Ohtani, M. Ohme-Takagi, K. Kato & T. Demura : Plant J., 66, 579 (2011).
15. 15) K. Ohashi-Ito, Y. Oda & H. Fukuda : Plant Cell, 22, 3461 (2010).
16. 16) R. Zhong, C. Lee & Z. H. Ye : Mol Plant, 3, 1087 (2010).
17. 17) D. Kazama, M. Itakura, T. Kurusu, N. Mitsuda, M. Ohme-Takagi & Y. Tada : Plants, 2, 769 (2013).
18. 18) Y. Tanaka, Y. Oshima, T. Yamamura, M. Sugiyama, N. Mitsuda, N. Ohtsubo, M. Ohme-Takagi & T. Terakawa : Sci. Rep., 3, 2641 (2013).
19. 19) N. Mitsuda, Y. Takiguchi, M. Shikata, K. Sage-Ono, M. Ono, K. Sasaki, M. Yamaguchi, T. Narumi, Y. Tanaka, M. Sugiyama et al. : Plant Biotechnol., 28, 123 (2011).
20. 20) Y. Tanaka, T. Yamamura, Y. Oshima, N. Mitsuda, T. Koyama, M. Ohme-Takagi & T. Terakawa : Plant Biotechnol., 28, 141 (2011).
21. 21) K. Gion, R. Suzuri, M. Shikata, N. Mitsuda, Y. Oshima, T. Koyama, M. Ohme-Takagi, N. Ohtsubo & Y. Tanaka : Plant Biotechnol., 28, 149 (2011).
22. 22) M. Ono, S. Hiyama, Y. Higuchi, H. Kamada, E. Nitasaka, T. Koyama, N. Mitsuda, M. Ohme-Takagi & K. Sage-Ono : Plant Biotechnol., 29, 457 (2012).
23. 23) T. Nakagawa, S. Nakamura, K. Tanaka, M. Kawamukai, T. Suzuki, K. Nakamura, T. Kimura & S. Ishiguro : Biosci. Biotechnol. Biochem., 72, 624 (2008).
24. 24) Y. Oshima, N. Mitsuda, M. Nakata, T. Nakagawa, S. Nagaya, K. Kato & M. Ohme-Takagi : Plant Biotechnol., 28, 201 (2011).
25. 25) S. Nagaya, K. Kawamura, A. Shinmyo & K. Kato : Plant Cell Physiol., 51, 328 (2010).
26. 26) H. Szemenyei, M. Hannon & J. A. Long : Science, 319, 1384 (2008).
27. 27) B. Causier, M. Ashworth, W. Guo & B. Davies : Plant Physiol., 158, 423 (2012).
28. 28) L. Wang, J. Kim & D. E. Somers : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 110, 761 (2013).
29. 29) J. A. Long, C. Ohno, Z. R. Smith & E. M. Meyerowitz : Science, 312, 1520 (2006).
30. 30) Y. Zhou, B. Tan, M. Luo, Y. Li, C. Liu, C. Chen, C. W. Yu, S. Yang, S. Dong, J. Ruan et al. : Plant Cell, 25, 134 (2013).
31. 31) M. Luo, C. W. Yu, F. F. Chen, L. Zhao, G. Tian, X. Liu, Y. Cui, J. Y. Yang & K. Wu : PLoS Genet., 8, e1003114 (2012).
32. 32) A. J. Bogdanove & D. F. Voytas : Science, 333, 1843 (2011).
33. 33) M. Jinek, K. Chylinski, I. Fonfara, M. Hauer, J. A. Doudna & E. Charpentier : Science, 337, 816 (2012).
34. 34) N. Mitsuda, M. Ikeda, S. Takada, Y. Takiguchi, Y. Kondou, T. Yoshizumi, M. Fujita, K. Shinozaki, M. Matsui & M. Ohme-Takagi : Plant Cell Physiol., 51, 2145 (2010).
35. 35) N. Mitsuda, K. Hiratsu, D. Todaka, K. Nakashima, K. Yamaguchi-Shinozaki & M. Ohme-Takagi : Plant Biotechnol. J., 4, 325 (2006).
36. 36) T. D. Schneider & R. M. Stephens : Nucleic Acids Res., 18, 6097 (1990).

組換え微生物を利用した新規物質創製  /  勝山 陽平

Page. 447 - 452 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

天然物は古くから医薬品等として重要な役割を担ってきた．近年の遺伝子組換え技術の進歩や天然物の生合成経路の情報の蓄積に伴い，遺伝子組換え技術を用いて微生物に新規化合物を生産させる試みが多くの研究者の手によって行われるようになった．このようなコンセプトはコンビナトリアル生合成と呼ばれている．本解説では酵素改変，mutasynthesisや微生物内での生合成経路の再構成などの手法を用いたコンビナトリアル生合成について解説し，そのためにどのような技術が用いられているか述べる．

1. 1) K. T. Nguyen, D. Ritz, J. Q. Gu, D. Alexander, M. Chu, V. Miao, P. Brian & R. H. Baltz : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 17462 (2006).
2. 2) J. Kennedy : Nat. Prod. Rep., 25, 25 (2008).
3. 3) W. T. Shier, K. L. Rinehart, Jr. & D. Gottlieb : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 63, 198 (1969).
4. 4) C. D. Denoya, R. W. Fedechko, E. W. Hafner, H. A. McArthur, M. R. Morgenstern, D. D. Skinner, K. Stutzman-Engwall, R. G. Wax & W. C. Wernau : J. Bacteriol., 177, 3504 (1995).
5. 5) S. Eichner, H. G. Floss, F. Sasse & A. Kirschning : Chembiochem, 10, 1801 (2009).
6. 6) S. Weist & R. D. Süssmuth : Appl. Microbiol. Biotechnol., 68, 141 (2005).
7. 7) W. Runguphan, J. J. Maresh & S. E. O'Connor : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 13673 (2009).
8. 8) S. Horinouchi : Curr. Opin. Chem. Biol., 13, 197 (2009).
9. 9) A. Nakagawa, H. Minami, J. S. Kim, T. Koyanagi, T. Katayama, F. Sato & H. Kumagai : Nat. Commun., 2, 326 (2011).
10. 10) J. D. Keasling : Metab. Eng., 14, 189 (2012).
11. 11) Y. Katsuyama, Y. Ohnishi & S. Horinouchi : Chembiochem, 11, 2034 (2010).
12. 12) M. Komatsu, K. Komatsu, H. Koiwai, Y. Yamada, I. Kozone, M. Izumikawa, J. Hashimoto, M. Takagi, S. Omura, K. Shin-ya et al. : ACS Synth. Biol., 2, 384 (2013).
13. 13) C. Oßwald, G. Zipf, G. Schmidt, J. Maier, H. S. Bernauer, R. Müller & S. C. Wenzel : ACS Synth. Biol., (2012) [Epub ahead of print].

食品成分による線虫の老化制御  /  西川 禎一

Page. 453 - 459 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

抗老化あるいは生体防御賦活効果を有する食品因子の探索と機構究明に，線虫を実験動物として用いることの可否を検討した．栄養学研究の常識である被験物質の経口投与や体重変化の測定を可能にするため，新たな経口投与法を開発するとともに投影面積を体重の代替データとする方法を提案した．また，加齢に伴う日和見感染モデルとしても線虫を用いることができることを示した．本実験系を用いて寿命延長効果や生体防御賦活効果を有する細菌や食品因子を複数発見することができた．線虫は栄養学研究における代替実験動物たりえると考える．

1. 1) 日本抗加齢医学会専門医・指導士認定委員会編：“アンチエイジング医学の基礎と臨床”，メジカルビュー，2004.
2. 2) L. Bonneux, J. J. Barendregt, W. J. Nusselder & P. J. der Maas : BMJ, 316, 26 (1998).
3. 3) 小原雄治編：“線虫［1000細胞のシンフォニー］”，共立出版，1997.
4. 4) “Wormbook”.
5. 5) “Caenorhabditis Genetics Center (CGC)”.
6. 6) “Wormatlas”.
7. 7) A. Shibamura, T. Ikeda & Y. Nishikawa : Mech. Ageing Dev., 130, 652 (2009).
8. 8) N. Kashima, Y. Fujikura, T. Komura, S. Fujiwara, M. Sakamoto, K. Terao & Y. Nishikawa : Biogerontology, 13, 37 (2012).
9. 9) T. Ikeda & Y. Nishikawa : Appl. Environ. Microbiol., 73, 6404 (2007).
10. 10) K. Hoshino, C. Yasui, T. Ikeda, K. Arikawa, H. Toshima & Y. Nishikawa : Jpn. J. Food Microbiol., 25, 137 (2008).
11. 11) T. Komura, C. Yasui, H. Miyamoto & Y. Nishikawa : Appl. Environ. Microbiol., 76, 4105 (2010).
12. 12) D. A. Garsin, J. M. Villanueva, J. Begun, D. H. Kim, C. D. Sifri, S. B. Calderwood, G. Ruvkun & F. M. Ausubel : Science, 300, 1921 (2003).
13. 13) F. Cabreiro & D. Gems : EMBO Mol. Med., 5, 1300 (2013).
14. 14) L. C. Clark & J. Hodgkin : Cell. Microbiol., doi : 10.1111/cmi.12234 (2013).
15. 15) E. Ottaviani, N. Ventura, M. Mandrioli, M. Candela, A. Franchini & C. Franceschi : Biogerontology, 12, 599 (2011).
16. 16) 西川禎一，星野香織，池田高紀：生活科学研究誌，4, 51 (2005).
17. 17) T. Komura, T. Ikeda, C. Yasui, S. Saeki & Y. Nishikawa : Biogerontology, 14, 73 (2013).
18. 18) E. Mylonakis, F. M. Ausubel, A. Casadevall & M. Gilmore (eds.) : “Recent Advances on Model Hosts,” Springer Science, 2011.

セミナー室

ミキシングによるパン生地のタンパク質と油脂の相互作用とタンパク質の変化  /  福留 真一, 西辻 泰之, 隈丸 潤, 松宮 健太郎, 松村 康生

Page. 460 - 465 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

パンの製造工程は，基本的にまず小麦粉，水，食塩，砂糖，ショートニング，イーストなどの原料を混ぜて練るミキシングから始まり，発酵，仕上げ（分割，丸め，ねかし，整形・型詰め），ホイロ（最終発酵），焼成から成る．最初のミキシング工程は，製パン工程の中で重要な工程の一つであり，パン生地はしだいに硬さを増し，粘弾性をもった生地（ドウ）に変化していく．この生地の状態が，その後の発酵や仕上げなどでの機械耐性に影響するだけでなく，焼き上げたパンの品質を左右するため，ミキシングを最適な状態に制御することが製パン工程上必須である．このミキシングの役割は，パン生地中の成分を均一に分散・水和させるとともに，小麦粉タンパク質の相互作用によるグルテンの形成を促進させることにある．粘弾性を示すパン生地の物性は，小麦粉に特異的なタンパク質であるグリアジンとグルテニンの2種類のタンパク質が相互作用して形成されるグルテンネットワーク構造によるものであり，ミキシング中のパン生地は，グルテンネットワークの形成に伴い，ピックアップ段階（材料に水などを加えて生地になっていない状態），クリーンナップ段階（生地としてつながった状態），ファイナル段階（生地を伸ばすと薄く滑らかに伸びる状態），オーバーミキシング段階（生地に弾力がなく湿り気と粘着性がある状態）へと変化する（図1）．通常製パン工程では，その後の工程やパンの品質にとって最適なファイナル段階を見極め，生地のミキシングを終了することが重要とされている． 本稿では，製パンのミキシング工程において最適とされるファイナル段階のパン生地の挙動について，新たな視点から，非破壊分析法（共焦点レーザー顕微鏡，フーリエ変換型赤外分光法）を用いて，小麦粉タンパク質と油脂（ショートニング）との相互作用やタンパク質の二次構造変化の可視化に取り組んだ事例について紹介する．

1. 1) 守屋岩夫，遠藤　周，奥富保雄：“製パン材料の科学”，光琳，1992, p. 99．
2. 2) O. K. Chung, C. C. Tsen & R. J. Robinson : Cereal Chem., 58, 220 (1981).
3. 3) W. Li, B. J. Dobraszczyk & P. J. Wilde : J. Cereal Sci., 39, 403 (2004).
4. 4) Z. Gan, R. E. Angold, M. R. Williams, T. Galliard et al. : J. Cereal Sci., 12, 15 (1990).
5. 5) 田中康夫，松本　博：“製パンプロセスの科学”，光琳，2008, p. 44．
6. 6) A. Graveland, P. Bosveld & J. P. Marseille : J. Sci. Food Agric., 29, 53 (1978).
7. 7) G. Danno & R. C. Hoseney : Cereal Chem., 59, 249 (1982).
8. 8) D. Sievert, H. D. Sapirstein & W. Bushuk : J. Cereal Sci., 14, 243 (1991).
9. 9) N. Wellner, E. N. C. Mills, G. Brownsey, R. H. Wilson et al. : Biomacromolecule, 6, 255 (2005).
10. 10) E. J. J. Van Velzen, J. P. M. Van Duynhoven, P. L. Weegels et al. : Cereal Chem., 80, 378 (2003).
11. 11) M. Mejri, A. Bensouissi, B. Roge, M. Mathlouthi & F. Michels : Food Chem., 92, 7 (2005).
12. 12) M. R. Georget Dominique & P. S. Belton : Biomacromolecule, 7, 469 (2006).
13. 13) Y. Mizutani, Y. Matsumura, T. Mori, K. Imamura & K. Nakanishi : J. Agric. Food Chem., 51, 229 (2003).
14. 14) N. Wellner, P. S. Belton & A. S. Tatham : Biochem. J., 319, 741 (1996).
15. 15) J. Wang, M. Zhao & Q. Zhao : J. Cereal Sci., 45, 128 (2007).
16. 16) J. H. Skerritt, L. Hac & F. Bekes : Cereal Chem., 76, 395 (1999).

創薬を志向した天然化合物の探索研究  /  齋藤 駿, 田代 悦, 井本 正哉

Page. 466 - 472 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

近年，さまざまな疾患の原因分子が明らかになってきたことで，それらを標的にする分子標的治療薬が有効性の高い薬剤として創薬の主流となっている．この分子標的薬の開発では，いかにして新たな薬剤標的分子を探すか，そしていかにして効率良くリード化合物を得るかという点が問題となる．一方，ケミカルバイオロジーは多様な化合物を用いて生体分子の機能を制御し，その生物学的解析から生命現象を解明する学問領域である．したがってケミカルバイオロジー研究では，多彩な機能をもつ小分子化合物を見いだすことが非常に重要であり，そこで見いだした小分子化合物の標的分子が疾患関連分子である場合には疾患治療薬の新たな標的の提唱につながるだけでなく，その小分子化合物自身が分子標的治療薬のリード化合物になる可能性もある．このことから，ケミカルバイオロジーは次世代新薬の開発のための有用な手法として期待されている．さて，ケミカルバイオロジー研究で用いる小分子化合物の有望なスクリーニングソースとしてこれまで，植物や微生物といった「天然物」が広く用いられてきた．しかし，しだいに天然化合物からの医薬品リード化合物探索は合成化合物ライブラリーを用いたスクリーニングへとシフトするようになった．その原因として，天然化合物は 1） 新規化合物の取得確率が低い，2） 活性物質の単離・精製や構造解析に長時間を要する，3） 誘導体合成が困難，などの点が問題視されたからである．その一方で，コンビナトリアル合成技術の進歩とロボット技術の向上により，現在では合成化合物ライブラリーを用いたハイスループットスクリーニングが全盛となっている．ところが，現時点においてコンビナトリアル合成化合物の構造の多様性に限界があり，当初考えられていたほどには誘導体の構造多様性を得られないことが問題点となってきている．天然物由来の小分子化合物の特徴は，複雑な化学構造を有していることであり，単純な化学構造を有している化合物と比較すると，生体内で標的分子に対して特異的に作用しやすいことである．これらのことからスクリーニングソースとして再び構造および生物活性の多様性に富んだ微生物代謝産物に注目が集まってくると思える．また，有用な薬剤シードの開発には，①優れたスクリーニングソースの確保，②優れたスクリーニング系の構築，および③作用機構解析や標的タンパク質同定が，必要不可欠であるが，本稿ではこの一連の過程の各パートでの天然物ケミカルバイオロジーの手法による創薬のストラテジーについて，われわれの取り組みも含めた内外で行われている研究の実例を交えて概説する．

1. 1) F. E. Koehn & G. T. Carter : Nat. Rev. Drug. Discov., 4, 206 (2005).
2. 2) D. J. Newman & G. M. Cragg : J. Nat. Prod., 75, 311 (2012).
3. 3) Y. Tanaka, T. Hosaka & K. Ochi : J. Antibiot., 63, 477 (2010).
4. 4) R. McDaniel, S. Ebert-Khosla, D. A. Hopwood & C. Khosla : Science, 262, 1546 (1993).
5. 5) H. Onaka, Y. Mori, Y. Igarashi & T. Furumai : Appl. Environ. Microbiol., 77, 400 (2011).
6. 6) T. Kawamura, K. Matsubara, H. Otaka, E. Tashiro, K. Shindo, R. C. Yanagita, K. Irie & M. Imoto : Bioorg. Med. Chem., 20, 2479 (2012).
7. 7) J. O. Jones & M. I. Diamond : ACS. Chem. Biol., 3, 412 (2008).
8. 8) C. C. Capule & J. Yang : Anal. Chem., 84, 1786 (2012).
9. 9) C. Tran, S. Ouk, N. J. Clegg, Y. Chen, P. A. Watson, V. Arora, J. Wongvipat, P. M. Smith-Jones, D. Yoo, A. Kwon et al. : Science, 324, 787 (2009).
10. 10) M. Korpal, J. M. Korn, X. Gao, D. P. Rakiec, D. A. Ruddy, S. Doshi, J. Yuan, S. G. Kovats, S. Kim, V. G. Cooke et al. : Cancer Discov., 3, 1030 (2013).
11. 11) N. Nagamine, T. Shirakawa, Y. Minato, K. Torii, H. Kobayashi, M. Imoto & Y. Sakakibara : PLoS Comput. Biol., 5, 6 (2009).
12. 12) T. Kawamura, T. Fujimaki, N. Hamanaka, K. Torii, H. Kobayashi, Y. Takahashi, M. Igarashi, N. Kinoshita, Y. Nishimura, E. Tashiro et al. : J Antibiot., 63, 601 (2010).
13. 13) C. P. Hart : Drug Discov. Today, 10, 513 (2005).
14. 14) N. Kanoh, K. Honda, S. Simizu, M. Muroi & H. Osada : Angew. Chem. Int. Ed., 44, 3559 (2005).
15. 15) Y. Sasazawa, S. Kanagaki, E. Tashiro, T. Nogawa, M. Muroi, Y. Kondoh, H. Osada & M. Imoto : ACS Chem. Biol., 7, 892 (2012).
16. 16) M. Kitagawa, S. Ikeda, E. Tashiro, T. Soga & M. Imoto : Chem. Biol., 17, 989 (2010).
17. 17) T. Soga & D. N. Heiger : Anal. Chem., 72, 1236 (2000).
18. 18) T. Soga, Y. Ohashi, Y. Ueno, H. Naraoka, M. Tomita & T. Nishioka : J. Proteome Res., 2, 488 (2003).
19. 19) Y. Futamura, R. Sawa, Y. Umezawa, M. Igarashi, H. Nakamura, K. Hasegawa, M. Yamasaki, E. Tashiro, Y. Takahashi, Y. Akamatsu et al. : J. Am. Chem. Soc., 130, 1822 (2008).
20. 20) H. Kobayashi, H. Harada, M. Nakamura, Y. Futamura, A. Ito, M. Yoshida, S. Iemura, K. Shin-Ya, T. Doi, T. Takahashi et al. : BMC Chem. Biol., 12, 2 (2012).

化学の窓

有機化合物の純度をはかる  /  末松 孝子

Page. 473 - 477 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

最近，「トレーサビリティ」という言葉をよく耳にする．主に食品の流通履歴（履歴管理）を指し，消費者が生産者や原料をたどることのできるという意味を指している．「食の安全・安心」は常に関心の高いトピックスであり，これを通じて，「トレーサビリティ」という言葉が世間一般に用いられるようになったわけである．一方，分析化学の世界でも「トレーサビリティ」は注目されている言葉である．これは分析結果の信頼性を確保するために重要なポイントであり，食品の流通履歴を表す「トレーサビリティ」と区別するために「計量トレーサビリティ」と呼ばれている．ここでは，この「計量トレーサビリティ」に関係した近年注目されている分析技術とこの分析技術がもたらす，これからの定量分析について紹介したいと思う．

1. 1) 井原俊英，齋藤　剛：日本電子News, 44, 1 (2012).
2. 2) 杉本直樹：日薬理誌，137, 232 (2011).
3. 3) 田原麻衣子，杉本直樹，大槻　崇，多田敦子，穐山　浩，合田幸広，西村哲治：環境化学，22, 33 (2012).
4. 4) 田原麻衣子，中嶋晋也，杉本直樹，有薗幸司，西村哲治：水道協会雑誌，81, 10 (2012).
5. 5) 杉本直樹，田原麻衣子，末松孝子，三浦　亨：食品衛生学会誌，53, J228 (2012).
6. 6) 細江潤子，杉本直樹，末松孝子，山田裕子，早川昌子，勝原孝雄，西村浩明，合田幸広：医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス，43, 182 (2012).
7. 7) 細江潤子，杉本直樹，末松孝子，山田裕子，早川昌子，鈴木裕樹，勝原孝雄，西村浩明，合田幸広：医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス，in press.
8. 8) 経済産業省産業技術環境知的基盤課：平成21年度成果報告書　基準認証研究開発事業「一対多型校正技術の研究開発」．
9. 9) 杉本直樹，多田敦子，末松孝子，有福和紀，齋藤　剛，井原俊英，吉田雄一，久保田領志，田原麻衣子，清水久美子ほか：食品衛生誌，51, 19 (2010).
10. 10) 杉本直樹，多田敦子，末松孝子，有福和紀，齋藤　剛，井原俊英，吉田雄一，田原麻衣子，久保田領志，清水久美子ほか：日本食品化学学会雑誌，17, 179 (2010).
11. 11) T. Yoshida, K. Terasaka, S. Kato, F. Bai, N. Sugimoto, H. Akiyama, T. Yamazaki & H. Mizukami : Chem. Pharm. Bull., 61, 1264 (2013).
12. 12) T. Ohtsuki, K. Sato, N. Furusho, H. Kubota, N. Sugimoto & H. Akiyama : Food Chemistry, 141, 1322 (2013).

生物コーナー

ポリオール生成と糖代謝に見る適応戦略  /  春見 隆文

Page. 478 - 484 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

通常の微生物は，醤油・味噌など塩分濃度の高い食品や樹液・落下果実のように糖濃度の高い物質など，いわゆる水分活性の低い環境下では生存が難しい．これを利用して，食塩やショ糖を食品に添加（塩蔵，糖蔵）し，腐敗を防ぐことが行われてきた．一方で，このような環境下で生育可能な微生物も少なくない．Moniliella属はジャム，マーマレード，ハチミツなどの食品や昆虫の幼生体表に見いだされた担子菌系の酵母（不完全菌）で，糖濃度の高い環境を好んで生育する．なかでも，Moniliella megachiliensis SN-124A（1）は，筆者らが乾燥果実から発見した極めて高い浸透圧耐性をもつ酵母で，60%グルコース（3.3 M溶液）中でも増殖が可能である．高浸透圧下で著量のエリスリトールを生成することから，エリスリトールの工業的生産菌として用いられてきた．以前はTrichosporonoides属と称されたが，2009年にMoniliella属への統合が提唱され（2），その2年後にTrichosporonoides属が廃止された（The Yeast 5th ed., 2011）．なお，種名のmegachilieとは，アルファルファハキリバチ（Megachilie rotunda）の学名で，最初にこのハチの幼虫体表から発見されたことに因む．工業的利用面で知られる反面，本菌に関する基礎的知見は極めて少ない．そこで，これまでに得られた結果を基に，高浸透圧環境下における本菌の適応戦略についてポリオール生成と糖代謝の観点から概説してみたい．

1. 1) 若生勝雄，石塚博明，久保直哉，川口　嶽，春見隆文，林　清：醗工，66, 217 (1988).
2. 2) C. A. Rosa, S. Jindamorakot, S. Limtong, T. Nakase, M. A. Lachance, A. F-Jiméne, H. M. Daniel, F. C. Pagnocca, J. Inácio & P. B. Morais : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 59, 425 (2009).
3. 3) S. Hohman : Int. Rev. Cytol., 215, 149 (2002).
4. 4) R. Ansell, K. Granth, S. Hofmann, J. M. Threvelein & L. Adler : EMBO J., 16, 2179 (1997).
5. 5) J. Yoshida, Y. Kobayashi, Y. Tanaka, Y. Koyama, J. Ogihara, J. Kato, J. Shima & T. Kasumi : J. Biosci. Bioeng., 115, 127 (2013).
6. 6) T. Ookura, K. Azuma, K. Isshiki, H. Taniguchi, T. Kasumi & Y. Kawamura : Biosci. Biotechnol. Biochem., 69, 944 (2005).
7. 7) Y. Kobayashi, J. Yoshida, H. Iwata, Y. Koyama, J. Kato, J. Ogihara & T. Kasumi : J. Biosci. Bioeng., 115, 645 (2013).
8. 8) R. S-Fresneda, J. P. G-Abad, A. Argüelles, P. G-Párraga, E. Valentín & J. C. Argüelles : Biochem. Biophys. Res. Commun., 430, 1334 (2013).
9. 9) E. de Nadal, P. M. Alepuz & F. Posas : EMBO Reports, 3, 735 (2002).
10. 10) T. Motoyama, K. Kadokura, T. Ohira, A. Ichiishi, M. Fujimura, I. Yamaguchi & T. Kudo : Fungal Gen. Biol., 42, 200 (2005).

農芸化学@HighSchool

ピンクの花弁をもつ新品種リンドウの大量増殖の取り組み  /  茂木 佑太, 渡邉 修司, 伊丹 拓洋, 菅野 裕之, 安藤 里緒, 渡辺 美沙, 安斎 琢磨, 服部 修次, 遠藤 亮

Page. 485 - 487 (published date : 2014年7月1日 advanced publication : 2014年6月20日)

概要原稿

リファレンス

本研究は日本農芸化学会2013年度大会（開催地：東北大学）での「ジュニア農芸化学会」において発表された．同じ県内のリンドウ育種家が育種したピンクの花弁をもつ新品種の増殖に協力し，その生産に貢献したことが本誌編集委員から高い評価を受けた．

 

訂正

プロテインチロシンポスファターゼ(PTP)によるプロラクチンシグナル伝達の負の制御  /  青木 直人, 松田 幹

Page. 0 - 0 (published date : 2015年7月1日)

概要原稿

リファレンス

日本農芸化学会誌 76巻 11号 プロテインチロシンポスファターゼ(PTP)によるプロラクチンシグナル伝達の負の制御