【新春特集】 微生物機能による反応と物質生産
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序論―ユニークな微生物機能の探索・開発と物質生産への利用
Introduction―Screening and Exploitation of Unique Microbial Function and their Industrial Applications

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清水昌（京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻 教授）


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ジペプチド合成酵素の発見と新規ジペプチド製法の開発
Discovery of L-Amino Acid α-Ligase and Development of New Dipeptide Production

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矢ヶ崎誠（協和発酵工業（株） 生産技術研究所 主任研究員）
田畑和彦（協和発酵工業（株） バイオフロンティア研究所 研究員）
池田創（協和発酵工業（株） 生産技術研究所 研究員）
橋本信一（協和発酵工業（株） 生産技術研究所 所長）

2つのアミノ酸がつながったジペプチドは，優れた物性と多様な生理機能という2つの特徴をもつ。従来の製法よりも格段に低いコストでジペプチドを製造するために，新しいジペプチド合成酵素を発見して，菌体反応法と発酵法の2つの新規製法を開発した。

【目次】
1. はじめに
2. アミノ酸
3. ジペプチド
3.1 優れた物性
3.2 新たな機能
4. ジペプチド製造法
5. L-アミノ酸α-リガーゼの探索
6. 新規ジペプチド製造法の開発
6.1 菌体反応法
6.2 発酵法
7. おわりに


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酵素法による共役脂肪酸類の合成
Enzymatic Synthesis of Conjugated Fatty Acids

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小川順（京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻 助教）
岸野重信（京都大学大学院 農学研究科 産業微生物学講座（寄附講座） 助教）
清水昌（京都大学大学院 農学研究科 応用生命科学専攻 教授）

新規機能性脂質である共役脂肪酸に関して，共役リノール酸（CLA）を中心に微生物を用いる酵素合成法の開発を行った。CLA生成反応として，乳酸菌のリノール酸異性化活性ならびにリシノール酸脱水活性を，また糸状菌のtrans-バクセン酸不飽和化活性を開発するとともに，嫌気性細菌にユニークな高度不飽和脂肪酸変換活性を見いだした。

【目次】
1. はじめに
2. CLA酵素合成プロセスの設計
3. リノール酸異性化反応によるCLA生産
3.1 乳酸菌によるリノール酸からのCLA生産
3.2 乳酸菌によるリノール酸からのCLA生成反応の解析
3.3 CLA生産に関与する乳酸菌酵素系の解明
4. リシノール酸水和反応によるCLA生産
5. trans-バクセン酸Δ9不飽和化反応によるCLA生産
6. 微生物による種々の共役脂肪酸の生産
6.1 乳酸菌による共役脂肪酸生産
6.2 嫌気性微生物におけるユニークな不飽和脂肪酸飽和化反応
7. おわりに


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トレハロース生成酵素
Trehalose-producing Enzymes

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久保田倫夫（（株）林原生物化学研究所 開発センター チーフディレクター）

デンプンからトレハロースを生成する新規な酵素系を土壌スクリーニングによって発見した。この酵素系は転移酵素と加水分解酵素とからなり，デンプンの還元末端に作用するユニークな特性を有していた。この酵素系と従来の酵素とを組み合わせることによって，デンプンから安価に大量にトレハロースを製造する工業製法が確立された。

【目次】
1. はじめに
2. 酵素生産微生物のスクリーニング
3. トレハロース製造への応用
4. トレハロース生産
5. トレハロースの機能・特性
6. おわりに


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微生物を用いたピリドキシン5’-α-グルコシド生産に関する研究
Studies on the Microbial Production of Pyridoxine 5’-α-Glucoside

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和田浩一（第一ファインケミカル（株） 技術部 主査）
浅野泰久（富山県立大学 生物工学研究センター 所長；工学部 生物工学科 教授）

ビタミンの物性や吸収性を改善する方法として，「配糖化」は産業的成功例のある有力な手法である。われわれは，ビタミンB6の配糖化研究として，ピリドキシン5’-α-グルコシドの生産研究を行った。その結果，工業レベルの配糖体生産性をもつ糸状菌を見いだし，また，ホウ酸添加というユニークな位置選択性向上法を確立することができた。

【目次】
1. はじめに
2. ピリドキシン位置選択的配糖化菌株のスクリーニング
3. 菌体を用いたピリドキシン5’-α-グルコシド生産の効率化
4. ホウ酸添加によるピリドキシン配糖化の位置選択性の向上
5. おわりに


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水素移動型バイオ不斉還元による光学活性アルコールの効率的生産
Production of Optically Pure Alcohol by an Asymmetric Hydrogen-transfer Bioreduction

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伊藤伸哉（富山県立大学 工学部 生物工学科（生物工学研究センター） 教授）

ケトン類の不斉還元法についてはBINAP-Ruのような不斉金属触媒を用いる方法がよく知られているが，近年，生体触媒反応を用いる効率的な光学活性アルコール生産法が報告され，バイオ不斉還元が工業的な手法となりつつある。本稿では，筆者らが開発した水素移動型バイオ不斉還元を中心に光学活性アルコールの生産法を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 不斉還元に適したアルコール脱水素酵素（ADH）の探索と諸性質
3. 進化分子工学的手法による極性有機溶媒耐性ADHの創製と生産性の向上
4. 固定化E.coli触媒の調製と光学活性アルコールの連続生産
5. おわりに


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シトクロムP450発現ライブラリーの構築と微生物変換への応用
Construction of Cytochrome P450 Expression Libraries and Application for Biotransformation Screening

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藤井良和（メルシャン（株） 生物資源研究所 研究員）
有澤章（メルシャン（株） 生物資源研究所 主任研究員）

細菌由来のシトクロムP450モノオキシゲナーゼは，その反応特性と機能多様性から微生物変換プロセスによる水酸化体製造への応用が期待できる。多くのシトクロムP450遺伝子の応用機能を効率的に探索するために大腸菌を宿主とした発現ライブラリーを構築し，水酸化反応探索プラットフォームを確立した。大腸菌全細胞による変換反応に加え，細胞内へ透過しにくい基質でも直接シトクロムP450と反応できる無細胞変換系についても紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. CYP発現ライブラリーの重要性
3. 大腸菌を宿主としたCYPライブラリーの構築
4. ヒトCYP基質を使ったCYP反応アレイの効果検証
5. 細胞透過しない基質のための無細胞変換系
6. おわりに


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新規酵素による工業的ペプチド新製法の開発―ペプチド工業製法に新たなブレークスルー―
A Novel and Efficient Enzymatic Method for the Industrial Production of Peptides by a Novel Enzyme

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横関健三（味の素（株） アミノサイエンス研究所 理事；京都大学大学院 農学研究科 産業微生物学講座（寄附講座） 客員教授）

ペプチドの工業的製法は化学合成法が主流を占めているが，基本的にアミノ酸への保護基の導入と脱離の工程が必須であることからコスト高になる宿命があり，工業的観点から，さらなるブレークスルーが強く望まれていた。このような背景のもと，長い歴史を経て確立された現行工業製法である化学合成法の利点を維持し，かつ現行法の有する欠点を克服できる方法の構築をめざした。

【目次】
1. はじめに
2. グルタミンとグルタミン含有ペプチド
3. ペプチド製法研究の歴史
3.1 化学合成法
3.2 酵素合成法
4. 新製法の構築
4.1 既存製法の合成戦略
4.2 生体における合成戦略
4.3 新製法構築の戦略
5. ペプチド新製法の構築
5.1 新規酵素の探索
5.2 選出酵素の能力とペプチド生産
6. おわりに


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ケミカルプロフィル

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n-ブチルアミン
（n-Butyl amine）

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【目次】
（1） 概要
（2） 毒性
（3） 製法
（4） 生産
（5） 需要
（6） 価格


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クロロアニリン類
（Chloroanilines）

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【目次】
（1） 概要
（2） 毒性
（3） 製法
（4） 生産
（5） 需要
（6） 価格


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o-,m-,p-ニトロアニリン
（o-,m-,p-Nitroaniline）

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【目次】
（1） 概要
（2） 毒性
（3） 製法
（4） 生産
（5） 需要
（6） 価格


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o-,p-ニトロアニソール
（o-,p-Nitroanisole）

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【目次】
（1） 概要
（2） 製法
（3） 生産
（4） 需要
（5） 価格


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コラム：技術雑記（第31話）

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カウチューク
永田宏二


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ニュースダイジェスト

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国内編


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