BIOINDUSTRY(バイオインダストリー) 発売日・バックナンバー

全149件中 136 〜 149 件を表示
4,950円
特集:ナノメディシン/Part2
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ハイブリッドウイルス
Hybrid Virus

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中西真人((独)産業技術総合研究所 ジーンファンクション研究センター 遺伝子治療
技術開発チーム チームリーダー 主任研究員)

外来遺伝子を使って疾患を治療しようとする遺伝子治療は,大きな期待を持たれながら,
臨床試験開始から10年あまり経った現在でもまだ実用化されていない。 この夢を実現する
ためには,導入効率が高くかつ安全性の高い新しい遺伝子導入ベクターの開発が必要であ
ると考えられている。本稿では,これまでのウイルスベクターや非ウイルスベクターを超
えるような新しい遺伝子導入システムを目指す筆者らの取り組みについて解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 遺伝子治療を実現するために遺伝しデリバリーシステムに求められる条件
3. 細胞膜を介した効率のよいデリバリーシステム
4. 核への標的化を可能にしたデリバリーシステム
5. おわりに




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カプシドタンパク質を改変した改良型アデノウイルスベクターによる高効率遺伝子導入
Efficient Gene Transfer by Capsid-Modified Improved Adenovirus Vectors

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水口裕之((独)医薬基盤研究所)
早川堯夫(国立医薬品食品衛生研究所 副所長)

アデノウイルスベクターは既存の遺伝子治療用ベクターの中では最も遺伝子導入効率に優
れているが,アデノウイルス受容体(CAR)を発現している細胞にしか遺伝子導入できな
いこと,ベクターの感染域に組織特異性がないことが課題となっている。筆者らは,これ
らの問題点を克服し,CAR非依存的に高効率に遺伝子導入できるベクターや,ターゲティ
ング能を有した改良型アデノウイルスベクターの開発を進めている。

【目次】
1. はじめに
2. カプシドタンパク質を改変した改良型アデノウイルスベクターの開発
3. 改良型アデノウイルスベクターによる高効率遺伝子導入(応用例)
3.1 間葉系幹細胞
3.2 CD34陽性細胞
3.3 樹状細胞
3.4 その他
4. ターゲティングアデノウイルスベクターの開発
5. おわりに




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革新的なナノキャリア:中空バイオナノ粒子によるピンポイント DDS
Pinpoint DDS using A Novel Nano-Carrier : Hollow Bionano-Particles

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近藤昭彦(神戸大学 工学部 応用化学科 教授)
黒田俊一(大阪大学 産業科学研究所 助教授)
谷澤克行(大阪大学 産業科学研究所 教授)
妹尾昌治(岡山大学 大学院自然科学研究科 助教授)
上田政和(慶応義塾大学 医学部 講師)

B型肝炎ウイルスの持つ高い感染性と特異性に着目し,表面抗原タンパク質(Lタンパク質)
から作られる中空のバイオナノ粒子を,薬剤や遺伝子などを細胞や組織特異的に送達 (ピ
ンポイントDDS)する革新的なナノキャリアとし利用することを考案した。Lタンパク質を
改変することで,任意の組織・臓器に再標的化された粒子も構築されており,広範な応用
が期待されている。

【目次】
1. はじめに
2. 中空バイオナノ粒子とは
3. 中空バイオナノ粒子を用いた遺伝子のピンポイントデリバリー
4. 中空ナノバイオ粒子の薬剤デリバリーへの利用
5. 中空バイオナノ融資のタンパク質デリバリーへの利用
6. 中空ナノバイオ粒子のリターゲッティング
7. おわりに




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画像診断薬
Pharmaceuticals for Diagnostic Imaging

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荒野泰(千葉大学 大学院薬学研究院 教授)

生体機能の生理学的あるいは生化学的変化を非侵襲的に画像として捉える核医学診断は,
分子生物学と臨床医学とを橋渡す分子イメージングと位置づけられる。本稿では,核医学
診断に利用される放射性薬剤に焦点を絞り,画像診断への応用からアイソトープによる癌
治療や新薬開発への応用などの近年の動向を概説する。


【目次】
1. はじめに
2. 分子イメージングとしての核医学診断
2.1 汎用される放射性核種
2.2 FDGを用いた癌の画像診断
2.3 脳内酵素活性の画像解析
2.4 テクネチウム-99mを用いた画像診断薬剤
3. 核医学の新たな動向
3.1 遺伝子治療の評価
3.2 癌のアイソトープ治療
3.3 医薬品開発への応用
4. おわりに




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量子ドットによる薬剤伝達システムとトレーシング機能
The Drug Delivery System with the Quantum Dot, and the Tracing Function

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山本健二(国立国際医療センター研究所 副所長)
星野昭芳(国立国際医療センター研究所 医療生態学研究部 流動研究員)
藤岡宏樹(国立国際医療センター研究所 医療生態学研究部)

量子ドットの産業化については,様々な分野に広がろうとしている中,ひとつの重要な応
用として薬剤伝達システムへの展開がある。生きた細胞の核,ミトコンドリア,ライソゾ
ームなどの小器官に運ぶ技術が確立した結果,副作用の軽減化,また薬物をピンポイント
に局在させることにより,薬物の高濃度局在化が期待できるようになった。また量子ドッ
トは,トレーサとしての機能が非常に高く,分子や細胞の生体内動態を解析するのに非常
に適している。このようなトレーサ機能を持った薬剤伝達システムは,病因の解明,診断,
治療に大きな役割を果たすだろうと考える。


【目次】
1. はじめに
2. 薬剤伝達システム
3. 半導体ナノ粒子のトレーシング機能




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再生医療用ナノファイバー
Nanofiber for Regenerative Medicine

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伊藤嘉浩((財)神奈川科学技術アカデミー 伊藤 「再生医療バイオリアクター」
プロジェクト プロジェクトリーダー;(独)理化学研究所 伊藤ナノ医工学研究室 
主任研究員)
Oh Hyeong Kwon(Department of Polymer Science & Engineering Kumoh National
Institute of Technology Assistant Professor)
Inn-Kyu Kang(Department of Polymer Science Kyungpook National University 
Professor)

近年,エレクトロスピニング法によるナノファイバーの研究が盛んに行われるようになり,
様々な素材や形状のものが作られるようになった。そこで,ナノファイバーを用いた再生
医療用材料,主に生分解性高分子を用いたティッシュエンジニアリングのためのスキャホ
ールド(足場)として,将来へ期待がかかっている。本稿では,再生医療分野におけるナ
ノファイバー研究についての現状を概説した。


【目次】
1. はじめに
2. エレクトロスピニング法
3. ナノファイバー作成
4. 医療への応用研究
5. おわりに




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ナノポア材料
Nano-Structured Porous Scaffolds

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陳国平((独)物質・材料研究機構 生体材料研究センター 主幹研究員)
田中順三((独)物質・材料研究機構 生体材料研究センター センター長)
立石哲也((独)物質・材料研究機構 生体材料研究センター フェロー)

3次元ポア材料は細胞の接着や成長,分化,細胞外マトリックスの分泌などの機能を制御し
て新しい組織の形成を誘導するために重要な役割を果たしている。ポア材料の効果を最大
限に活かすために,天然の細胞外マトリックスの構造を模倣し,そのポア構造をナノ・マ
イクロレベルで制御する技術が開発されている。本稿では,こういった制御技術および開
発されたポア材料の再生医療への応用について解説する。


【目次】
1. はじめに
2. 高分子の複合3次元ポア材料
3. 高分子/無機材料の複合3次元ポア材料
4. 軟骨組織再生への応用
5. 靱帯組織再生への応用
6. 幹細胞培養への応用
7. おわりに




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再生医療:ナノアパタイト
Nano-apatite

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古薗勉(国立循環器病センター研究所 生体工学部 室長)
岸田晶夫(東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 教授)

有機材料と無機材料のお互いの特性を生かした材料を開発するため,アパタイトのナノ結
晶を作製し,有機材料の表面に固定する技術を開発した。これにより,骨だけでなく生体
の軟組織にも親和性を有する生体材料を生み出すことができる。具体的な応用例として,
生体の内と外を連結する経皮デバイスへの応用をとりあげ,アパタイトナノ粒子の合成か
ら細胞接着実験,および動物実験についての結果を紹介する。


【目次】
1. はじめに
2. HApナノ粒子を用いたハイブリッド化
2.1 HApナノ粒子の粒径および形態制御
2.2 HApナノ粒子による高分子表面修飾
2.3 HAp複合体の生物学的特性
2.4 経皮デバイスの加工と動物インプラントによる評価
3. おわりに


連載
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青森ヒバ(ヒノキアスナロ)に魅せられて(2)
-青森ヒバ中の抗微生物効果, 金属プロテアーゼ阻害活性ならびに植物生長調節作用-

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岡部敏弘(青森県工業総合研究センター 部長)
松村瑛子(大阪薬科大学 教授)
森田泰弘(大阪有機化学工業(株) 研究所 主任)
稲森善彦(元大阪薬科大学 教授)
石田名香雄(元東北大学 総長)

青森ヒバから単離されたヒノキチオール,β-ドラブリン,α-ツヤプリシン,γ-ツヤプリシ
ンおよび4-アセチルトロポロンは病原細菌ならびに植物病原真菌に対して強い抗微生物効
果を示した。その上,上述の化合物は強い金属プロテアーゼ阻害活性および植物生長調節
作用を示した。マウスに対して低い毒性を有した上記の化合物のこれらの強い生物活性は
注目に値する。


【目次】
アトピー治療に注目されているヒノキチオール
レジオネラ菌や植物のカビに対しても強い抗菌効果
ヒノキチオール関連化合物と金属プロテアーゼ阻害活性
植物成長調節作用が確認されたヒノキチオール関連化合物


TOPICS
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ゲノム科学の進展と創薬(3)
-ゲノム創薬の期待効果とジレンマ-


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清末芳生(ヒューマンサイエンス振興財団 ゲノム科学ワーキンググループ委員/ビジネス
コンサルト)

【目次】
はじめに
ゲノム創薬の期待効果とジレンマ
ターゲットバリデーションの流れと課題
おわりに
【社会的視点】
(1) 産業界ニーズと弱点の把握
(2) 人材育成の必要性
(3) 国としてのプロパテント政策の視点
(4) 国民理解の獲得
(5) 国の資金のより有効な活用
(6) 社会的資本の充実
【我が国の製薬産業界の視点】
(1) 生き残りをかけて
(2) 科学・技術の動向に敏感に
(3) ターゲットバリデーション以降の創薬
(4) 企業においても人材育成を
(5) 海外依存からの脱却
(6) 国内バイオベンチャー企業の育成と活用
(7) チャレンジャー精神を忘れずに
【要なる最新動向に関して】


BIO R&D
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海洋性ムチンの利用研究
Studies on Utilization of Marine Mucin

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木村茂((株)高研 バイオサイエンス研究所 所長)

分泌型ムチンは体内表面の粘膜を保護する粘液性糖タンパク質で,多様な機能を持つ生体
防御物質であるが,生体内の含有量が少なく,その利用はごく限られていた。最近,海洋
性ムチンが軟体動物スルメイカ類の包卵腺粘質物から工場レベルで分離され,化粧品原料
などへ利用の道が拓かれた。


【目次】
1. はじめに
2. スルメイカ類の包卵腺ムチン
2.1 包卵腺ムチンの分離法
2.2 包卵腺ムチンの生化学的性状
2.3 包卵腺ムチンの利用
3. おわりに



レクチャー:バイオベンチャー企業成功のための条件-最終回-
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日本の不利な経営環境をどう克服するか?

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中村洋(慶應義塾大学 経営管理研究科(ビジネススクール) 助教授)

【目次】
日本の外部環境劣位
日本のバイオベンチャー企業が抱える二重の不利
地域的不利の克服にむけて
(1) 仕組み・機関
(2) 外資系製薬企業,バイオベンチャー企業の活用




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連載:バイオベンチャー起業物語<第5話:バイオリーダースジャパン>
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乳酸菌ディスプレイ技術を活用した新規な経口投与型粘膜ワクチンの開発を目指して


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成文喜((株)バイオリーダースジャパン 代表取締役/国民大学自然科学研究科 教授)

株式会社バイオリーダースジャパンは,古来より食経験のある乳酸菌ならびに(納豆菌由
来の)ポリガンマグルタミン酸などのバイオ技術およびバイオ素材の研究開発を通じ,21
世紀を健康で豊かな社会とすることを目指し,2001年10月に創業を開始した。「安心・安
全」のキーワードのもと,大阪大学・京都大学・神戸大学などをはじめとする国内最先端
の研究グループとの共同研究による技術開発や製薬企業との共同研究開発を現在行ってい
る。主な事業内容である,「乳酸菌表層ディスプレイ技術を活用した新規機能性乳酸菌の
研究開発事業」および「超高分子量のポリガンマグルタミン酸の製品販売ならびに用途開
発事業」を2つのパイプラインとし,グローバルスタンダードとなりうる革新技術や市場性
の高い製品の創出を目指して,日本と韓国という国際バイオベンチャーという特徴を生か
した研究開発を進めている。


PROFILE;ソン ムンヒ
1989年 京都大学大学院農学研究科修了 (農学博士)
1989~1995年 韓国生命工学研究院 (先任研究員)
1995~2003年 韓国生命工学研究院 (責任研究員)
2000年~現在 (株)バイオリーダース代表取締役
2001年~現在 (株)バイオリーダースジャパン代表取締役
2003年~現在 国民大学自然科学研究科生命ナノ化学部教授

【目次】

バイオリーダースジャパンを支える2つのパイプライン
(1) 乳酸菌表層ディスプレイ技術を活用した新規機能性乳酸菌の研究開発事業
(2) 超高分子量のポリガンマグルタミン酸の製品販売ならびに用途開発事業
企業や大学との連携を重視し,バイオ産業が古くから栄える大阪に設立
乳酸菌ディスプレイ技術が評価され,公的資金を獲得
化粧品・食品・いや供養材料市場も視野に
避けては通れない資金調達とインフラ整備
バイオリーダースジャパンの具体的なビジネスプラン





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連載:宇宙環境を利用したバイオ技術
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米国における生命科学分野の宇宙利用
U. S. Space Utilization in The Field of Applied Life Sciences

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渡辺大助(三菱商事(株) 宇宙航空機本部 宇宙システムユニット 課長)
ロバート・R・カールソン(Access Management Corporation President)

2004年1月に米国大統領が発表した新たな宇宙政策により,50年以上の歴史がある米国の生
命科学分野における宇宙利用の位置付けが大きく変わろうとしている。この機会を捉え,
米国の宇宙利用のこれまでを総括すると共に,その宇宙利用の事例として,タンパク質結
晶成長と細胞培養を紹介する。


【目次】
1. はじめに
2. 生命科学研究の宇宙利用
(1) 無重力
(2) 真空
3. NASAの応用研究支援
3.1 タンパク質結晶成長
3.2 細胞培養
4. 生命科学研究の将来



4,950円
特集:ナノメディシン/Part1
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特集にあたって


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横山昌幸(神奈川科学技術アカデミー 横山 「高分子ナノメディカル」 プロジェクト 
プロジェクトリーダー)
伊藤嘉浩(神奈川科学技術アカデミー 伊藤 「再生医療バイオリアクター」 プロジェクト
プロジェクトリーダー;(独)理化学研究所 中央研究所 伊藤ナノ医工学研究室主任研究員)

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ナノメディシン時代におけるリポソームの可能性
-理想的癌治療を目指したリポソーム製剤開発-
Liposome as Drug Carrier in Nanomedicine

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鈴木亮(帝京大学 薬学部 生物薬剤学教室 助手)
丸山一雄(帝京大学 薬学部 生物薬剤学教室 教授)

ナノメディシン時代に突入した現在,サブミクロンサイズの様々な薬物キャリアーが臨床
応用され始めている。その中で,リポソームは古くから薬物キャリアーとしての有用性が
報告されていた。最近では,リポソーム製剤が上市され,注目を集めている。本稿では,
癌治療に焦点を絞り,理想的癌治療を目指したリポソーム製剤開発について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. リポソームの血中滞留性
3. PEG-リポソーム(ステルスリポソーム)
4. PEG-リポソームによる腫瘍組織へのパッシブ(受動的)ターゲティング
5. リポソームによる腫瘍細胞へのアクティブ(能動的)ターゲティング
6. 抗CD19抗体修飾PEG-リポソーム
7. トランスフェリン修飾PEG-リポソーム(TF-PEG-リポソーム)
7.1 抗癌剤封入TF-PEG-リポソームによる抗腫瘍効果
7.2 ボロン中性子捕捉療法へのTF-PEG-リポソームの応用
8. 今後の展望

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エマルジョンと新規ナノ粒子
Lipid Emulsion and a New Nano-at RA

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五十嵐理慧(聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 先端医薬開発部門DDS研究室
 室長 助教授 )
山口葉子(聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 先端医薬開発部門DDS研究室 
研究員;(独)科学技術振興機構 プレベンチャー事業 サブリーダー)

【目次】
1. はじめに
2. リピッドマイクロスフェアー(LM),リピッドナノスフェアー(LNS)とソリッドナノ
パーティクル(SNP)
2.1 リピッドマイクロシフェアー(LM)
2.2 リピッドナノスフェアー(LNS)とソリッドナノパーティクル(SNP)
3. 無機塩を用いた新規な野粒子と経皮吸収-皮膚再生をBoostするナノATRA(nano-Egg)
4. おわりに

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ドラッグデリバリーシステムの構築のための高分子ナノ粒子開発とその応用
Particle Design and Application of Polymeric Nanoparticles for Drug Delivery System

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山本浩充(岐阜薬科大学 製剤学教室 助手 )
川島嘉明(岐阜薬科大学 製剤学教室 教授 )
Jorg Kreuter(Johann Wolfgang GoetheUniversitt Institut fr Pharmazeutische
Technologie 教授)

医療技術の発展に伴って,より精巧なドラッグデリバリーシステム(DDS)の構築が望まれ
るようになっている。ナノ粒子はその表面を修飾することによって様々な機能が賦与できる
。本稿では,ナノ粒子調製法と表面修飾法によるナノ粒子のDDS設計法について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 高分子ナノ粒子の調整法
3. ドラッグキャリアーの粒子物性と体内動態
3.1 粒子径と体内分布
3.2 表面修飾によるナノ粒子と組織送達
4. ナノ粒子を利用した遺伝子組織治療の可能性
5. ナノ粒子化による吸収改善
6. おわりに

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ハイドロゲルナノ粒子およびそのミクロ粒子へのアッセンブリングを利用したDDS
DDS Based on Hydrogel Nanoparticles and Their Assemblies

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市川秀喜(神戸学院大学 薬学部 講師)
福森義信(神戸学院大学 薬学部 教授)

DDS構築のための機能性マテリアルのひとつとして,天然あるいは合成高分子から構築され
るハイドロゲルが注目を集めている。ハイドロゲルのナノサイズレベルへの微細化は,そ
れ自体の薬物含有ナノデバイスとしての利用を可能にするほか,機能性素子としてアッセ
ンブリングすることによりマイクロ放出制御デバイスの構築にも有用である。本稿では,
こうしたハイドロゲルナノ粒子のDDSへの応用例を紹介する。


【目次】
1. はじめに
2. ハイドロゲルナノ粒子
3. 薬物キャリアーとしての利用
3.1 ペプチド医薬品の経口デリバリー
3.2 がん中性子捕捉療法のためのガドリニウムデリバリー
4. ハイドロゲルナノ粒子のアッセンブリングによるミクロDDSの構築
5. おわりに




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高分子ナノ粒子
Polymeric Nanoparticles

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赤木隆美(大阪大学 大学院工学研究科 分子化学専攻;(独)科学技術振興機構 研究員)
明石満(大阪大学 大学院工学研究科 分子化学専攻 教授)

高分子ナノ粒子は,内部および表面の化学構造の制御が容易であり,工業的に種々の分野で
利用されている。バイオマテリアルの分野においても,診断やドラッグデリバリーシステム
などの用途で頻繁に高分子微粒子が用いられている。そこで本稿では,ワクチン開発の現状
と,筆者らが合成したコアコロナ型高分子ナノ粒子を用いたエイズワクチンの開発について
紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 高分子微粒子の合成
3. 診断薬用高分子微粒子
4. 高分子ナノ粒子を用いたエイズウイルス捕捉
5. レトロウイルスとワクチン
6. 高分子ナノ粒子を用いたエイズワクチンの開発
7. おわりに

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高分子ミセルによる薬物ターゲティング
Drug Targeting with Polymeric Micelles

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横山昌幸((財)神奈川科学技術アカデミー 横山 「高分子ナノメディカル」 プロジェ
クト プロジェクトリーダー)

特定の高分子から形成するミセル構造は,10~100nm程度の超微粒子径を有するなどの薬物
キャリヤーとしての特長を有する。高分子ミセル薬物キャリヤーシステムの特性,薬物ター
ゲティングに用いる目的,代表的研究例を解説し,ターゲティングで克服すべき問題点を議
論する。


【目次】
1. 薬物キャリヤーとしての高分子ミセル
2. 封入薬物とDDSにおける用途
3. 研究例
4. 今後の課題
(1) キャリヤー自体の毒性はどのように抑えるか
(2) 血管外にある細胞が標的の場合に,血管から標的細胞までどのように運ぶか
(3) 薬物をどのように効果的に放出するか

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デンドリマーミセルを用いたドラッグ・デリバリー
Drug Delivery by Dendrimer Micelles

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張祐銅(東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻;医療ナノテクノロジー人
材養成ユニット 助手)
片岡一則(東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻;医学系研究科 附属疾
患生命工学センター 臨床医工学部門 教授)

規則正しい枝分かれ構造を有する樹木状高分子デンドリマーは,近年のナノサイエンスを
代表するマテリアルとして非常に注目されている。分子量の分布を持たないことや三次元
構造の制御が可能な点から,様々な分野において応用が考えられている。特に,医薬分野
においては遺伝子および薬物のキャリアーとして盛んに研究されており, 鎖状高分子では
実現できない様々な機能を発現させることに成功している。近年では,イオン性デンドリ
マー構造を有する光増感剤が開発され,通常の低分子光増感剤では達成できない機能を有
していることも明らかになってきた。さらに,このようなデンドリマーを内包する高分子
ミセルを用いて癌や加齢黄班変性を対象とする光力学療法への応用を目指して研究が進め
られている。本稿では,筆者らが開発して来たデンドリマー内包高分子ミセルを始め,様
々なデンドリマーからなる超分子複合体について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. ミセルを用いたDDS
3. 単分子ミセルとしてのデンドリマー
4. デンドリマーをを用いた親疎水性ミセル
5. ポリイオンコンプレックスミセル
6. おわりに


連載
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青森ヒバ(ヒノキアスナロ)に魅せられて(1)
-青森ヒバ中の殺虫効果ならびに抗木材腐朽菌活性に関する研究-

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稲森善彦(大阪薬科大学 教授)
森田泰弘(大阪有機化学工業(株) 研究所 主任)
坂上吉一(近畿大学 農学部 教授)
岡部敏弘(青森県工業総合研究センター 部長)
石田名香雄(元東北大学 総長)

青森ヒバから単離されたヒノキチオール,βドラブリン,αツヤプリシン,γツヤプリシンな
らびに4アセチルトロポロンは次のような生物活性を有した。すなわち,(1)木材腐朽菌に
対する強い抗真菌活性,(2)シロアリに対する強い殺虫作用,ならびに(3)強い殺屋内塵
性ダニ活性である。これらの事実は上述の化合物を含んだ青森ヒバで建てられた中尊寺国宝
金色堂が築後 870年間,木材腐朽菌および害虫の危機から,その身を護ってきたことを証明
している。

【目次】
優れた建築用材に用いられる青森ヒバ
カビや害虫に効く青森ヒバ
青森ヒバに思いを馳せて


TOPICS
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ゲノム科学の進展と創薬(2)
ゲノム創薬におけるターゲットバリデーション

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清末芳生(ヒューマンサイエンス振興財団 ゲノム科学ワーキンググループ委員
/ビジネスコンサルト)

【目次】
はじめに
ターゲットバリデーションの概念
ターゲットバリデーションの基盤技術
(1) 遺伝子発現解析
(2) 遺伝子多型解析
(3) 遺伝子機能解析-遺伝子発現制御技術
(4) タンパク質発現解析
(5) タンパク質機能解析(機能プロテオミクス)
(6) メタポローム解析
(7) モデル生物系
(8) ケモゲノミクス的アプローチとターゲットバリデーション


BIO R&D
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低温から生産可能なタンパク質生産技術
A System for Expressing Recombinant Proteins over a Wide Temperature Range
from 4 to 35℃

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田村具博((独)産業技術総合研究所 ゲノムファクトリー研究部門 遺伝子発現工学研究
グループ グループリーダー)
中島信孝((独)産業技術総合研究所 ゲノムファクトリー研究部門 遺伝子発現工学研究
グループ 研究員)
三谷恭雄((独)産業技術総合研究所 ゲノムファクトリー研究部門 遺伝子発現工学研究
グループ 研究員)

各種生物のゲノム情報の集積に伴い,組換えタンパク質生産技術は今後益々重要となる。
現在,組換えタンパク質の生産は,大腸菌や酵母をはじめ昆虫や植物を宿主とした様々な
系が開発されているが,全てのタンパク質を生産できる環境は整っておらず生産系の多様
化が必要とされている。筆者らは,微生物を宿主として既存の系とは異なる生産環境下で
のタンパク質生産技術を開発した。

【目次】
1. はじめに
2. 発現ベクターの開発
3. 低温でのタンパク質生産
4. 宿主細胞の機能改変
5. おわりに


レクチャー:バイオベンチャー企業成功のための条件-その2-
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設立段階でどうやって人材,資金をあつめるか?

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中村洋(慶應義塾大学 経営管理研究科(ビジネススクール) 助教授)

【目次】
良い経営者がいないと嘆くだけでは始まらない
良い経営者にとって魅力的に映る「土台作り」
(1) 臨床(現場)重視
(2) パイプライン拡充
(3) 実現可能な「夢」
(4) わかりやすさ
(5) 経営の高い自由度確保
(6) 海外の活用
資金集めに関する留意点
(1) 「バブル崩壊」?
(2) IPOの弊害

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連載:バイオベンチャー起業物語<第4話:ビーグル>
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能動的標的用DDSキャリアー「バイオナノカプセル」でバイオ医薬開発に貢献する

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黒田俊一((株)ビークル 取締役・(株)CSO/大阪大学産業科学研究所 助教授)

ビークルは,独自に開発したDDSキャリアーを基盤技術とする大学発ベンチャーであるが,
医薬品企業をスピンアウトして教官になった人たちによる, 4つの大学にまたがった特異
な大学発バイオベンチャーである。大手企業による買収合併などの誘いと自主開発路線と
の葛藤や何年もの継続的な資金投入,さらに,いくつもの認可ステップをクリアしていか
ねばならない医薬開発に果敢に挑戦しているバイオベンチャーである。

PROFILE くろだ しゅんいち:1961年福岡生まれ1986年京都大学大学院農学研究科修了,
農学博士武田薬品工業(株),神戸大学バイオシグナル研究センターを経て現職。(株)
バイオリーダースジャパン取締役兼任。日本農芸化学会技術賞,日本農芸化学会奨励賞,
第4回バイオビジネスコンペJAPAN優秀賞受賞

【目次】

従来のDDSキャリヤーでは実現困難だった能動的標的能を実現
ビーグルを支える4つの人間関係
発明に至るまで
起業はしたが・・・
バイオサイトキャピタルの支援により急速に企業体へ
ビーグルのビジネスプラン
おわりに


4,950円
CONTENTS 3月号

特集:バイオハイブリッド研究と医学
 21世紀のバイオハイブリッド物質・・・・・・・・・・・・・・・・5
Bio-hybrid Materials

                       稲田祐二 *1 西村裕之 *2

*1 桐蔭横浜大学 人間科学工学センター 教授;東京工業大学名誉教授 
*2 桐蔭横浜大学 人間科学工学センター 教授 


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癌の薬剤耐性機構解明から薬物トランスポーター遺伝子多型の臨床診断へ・・11
Pharmacogenomics of Drug Transporters : From Cancer Research to Clinical Application

          石川智久 *1 櫻井亜季 *2 大西裕子 *3 中川 大 *4

*1  東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 教授  
*2  東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻  
*3  東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 
*4  東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 助手 

 我が国において死因の第 1位は癌であり,抗癌剤に対する耐性が化学療法において障壁と
なっている。薬剤耐性に関与するABCトランスポーターに遺伝子多型の存在が近年報告され,
その機能解析が世界的に注目をあびるようになってきた。今後 ABC トランスポーター等の
遺伝子多型と薬の効果/副作用との関係を解析することが必要である。


~目次~
1. はじめに
2. 癌研究から薬物トランスポーターの発見
3. なぜトランスポーターは創薬に重要か?
4. ABCトランスポーターの遺伝子多型
5. ABCトランスポーターの高速スクリーニング装置開発の重要性
6. ABCB1(P-gp/MDR1)における遺伝子多型の機能解析
7. 基質特異性の定量的解析方法
8. おわりに


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 哺乳動物染色体を操作する技術の開発とその応用・・・17
Development and Application of Technology for Manipulating Mammalian Chromosome

           富塚一磨 *1 黒岩義巳 *2 掛田 実 *3 石田 功 *4

*1 キリンビール(株) 医薬カンパニー 医薬探索研究所 染色体工学グループ 研究リーダー・主任研究員
*2 キリンビール(株) 医薬カンパニー 医薬探索研究所 染色体工学グループ 研究員
*3 キリンビール(株) 医薬カンパニー 医薬探索研究所 染色体工学グループ 研究員
*4 キリンビール(株) 医薬カンパニー フロンティア研究所 所長

 ヒトゲノム配列情報の充実と哺乳動物染色体を改変する技術の進歩は, 配列情報に基づ
いた精密な染色体加工を可能にし,今や望みの領域を含むヒト人工染色体(human artific-
ial chromosome;HAC)を容易に構築できるようになった。 構築された HAC は,培養細胞に
おける遺伝子機能解析や遺伝子改変動物 (マウス,ウシ)の作製,さらには遺伝子治療を含
む様々な領域において,従来のベクター系ではアプローチ不可能であった研究を可能にしつ
つある。基礎生命科学研究だけでなく,医療や産業におけるバイオテクノロジーの活用にお
いても有用なツールとなることが期待される「染色体工学」技術の現状について概説する。


~目次~
1. はじめに
2. Trans-chromosonic(TC)マウスの作製
3. ヒト人工染色体(human artificial chromosome;HAC)の作製
4. HAC導入によるヒトポリクローナル抗体産生ウシの作製
5. 遺伝子治療用ベクターとしてのHAC
6. おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 バイオハイブリッド工学の新展開・・・・・・・・・・・25
-再生医療をめざす細胞マトリックス工学-
New Trend of Bio hybrid Technology-Cellular matrix Engineering for Regenerative
Medicine-

                     赤池敏宏*1 荻原一隆*2 長岡正人*3

*1 東京工業大学 大学院生命理工学研究科 教授
*2 東京工業大学 大学院生命理工学研究科 博士課程
*3 東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助手 (COE)

  臓器移植に替わる再生医療をめざすためには,ES細胞・幹細胞を始めとする細胞種の調
製・選択と増殖,さらには錬金術にもたとえられる幹細胞の分化誘導と組織形成等々の細胞
工学技術が不可欠である。とりわけ細胞の接着する足場(マトリックス)の設計と選択が重
要な細胞工学要素となる。細胞特異的接着を誘導する細胞マトリックス工学のアプローチに
より細胞のハイブリッド化,つまり移植用(組織)細胞デバイスが実現することとなる。筆
者らの合成化学・遺伝子工学を利用したマトリックス材料そのもののハイブリッド化の分子
設計アプローチも併せて紹介する。

~目次~
1. はじめに
2. マトリックス工学による細胞機能制御
3. 増殖因子のマトリックス化の意義
4. E-カドヘリンキメラタンパク質の固定化によるES細胞の増殖制御への応用
5. おわりに


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 塩基性ペプチドとのハイブリッド化によるタンパク質・薬物の効率的細胞内導入・・・・34
Intracellular Delivery of Proteins and Drugs by Conjugation with Basic Carrier Peptides

                               二木史朗

京都大学 化学研究所 生体機能設計化学領域 助教授

 近年,HIV-1Tatペプチドなどの塩基性ペプチドを用いてタンパク質や薬物を組織・細胞内に
効率的に導入する手法が注目されている。塩基性ペプチドとのコンジュゲーションによって,
様々なタンパク質や薬物の細胞内導入が可能となり,細胞機能が制御できたことが報告されて
いる。本稿では,塩基性ペプチドを用いた細胞内送達の現況とその可能性について概説する。

~目次~
1. はじめに
2. 塩基性ペプチドを用いる細胞内導入法とは
3. ペプチドとのコンジュゲーションと細胞への導入
4. タンパク質・薬物の細胞内導入
5. アルギニンペプチドの膜透過機序
6. 問題点と展望


--------------------------------------------------------------------------------
 国際学会Controlled Release Society(制御徐放学会)の2003年Nagai Innovation Award
for Outstanding Achievement を受賞して・・・・40
  Receiving the 2003 Nagai Innovation Award for Outstanding Achievement from International Controlled Released Society

                             前田 浩

崇城大学 薬学部 教授;(財)バイオダイナミックス研究所 所長;熊本大学 名誉教授  

 
コラム:ウイルスの科学(第3回)
バクテリオファージの科学と応用(その3)
  ファージ利用の新展開 ・・・・・・・・・・・・・・43

                             丹治保典

東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生物プロセス専攻 助教授

~目次~
ファージディスプレイ
ファージによる特定細菌の検出
ファージ表層工学

TOPICS
 ゲノム科学の進展と創薬(1)・・・・・・・・・・・・・・・・46
 ファーマコゲノミクスへの注目と個の医療
                             清末芳生

ヒューマンサイエンス振興財団 ゲノム科学ワーキンググループ委員/ビジネスコンサルト

~目次~
・ はじめに
・ ヒトゲノム解読
・ バイオインフォマティクスとシステム生物学の進展
・ 比較ゲノミクス
・ noncoding RNA
・ ファーマコゲノミクス
・ ファーマコゲノミクストバイオマーカー
・ Guidance for Industry(Draft),Phamacogenomics Data Submissionsについて

 
BIO R&D
 イオンビーム育種による世界3大花卉新品種の開発 ・・・・・・・55
Development of New Varieties by Ion Beam Breeding in the Three Biggest Flowers

                                岡村正愛

キリンビール(株) アグリバイオカンパニー植物開発研究所 主任研究員 

 自然界での宇宙線による突然変異と同じ原理を利用した品種改良技術「イオンビーム育種
」は,炭素などのイオンを光の速度の1/2近くにまで加速して植物の種子や細胞に当て,突然
変異を起こし有用な品種を育成する技術である。ガンマ線などに比べ局所的に大きなエネル
ギーを与える特徴があり,突然変異誘発などの生物効果が高い。しかし品種改良に有効な線
エネルギー付与(LET)をもつ炭素イオンの組織内到達深度は1mm程度であり,実用品種の育
成に至っていなかった。キリンビールで開発したカーネーション微細組織培養系に,日本原
子力研究所高崎研究所(原研高崎)のAVFサイクロトロンにより炭素イオンを照射すること
で,2年という従来法の半分の期間で,カーネーションの実用品種シリーズの育成に成功し
た。イオンビーム育種による世界3大花卉での実用化と今後の展望について紹介する。

~目次~
1. 自然界の進化と品種改良
2. キリンビールのアグリバイオテクノロジー
3. 細胞・組織培養系を利用したイオンビーム育種系
4. イオンビームの生物効果と突然変異の特徴
5. イオンビーム育種の汎用化と今後の展望


レクチャー:バイオベンチャー企業成功のための条件-その1-
 研究者がバイオベンチャー企業設立を思いついた時 ・・・・・・62

                          中村 洋

慶應義塾大学 経営管理研究科(ビジネススクール) 助教授 

~目次~
・研究者が直面する別次元の問題
・必要とされる”執念”
・将来を見据えた意志決定


R&D特集:進化する遺伝子増幅法特集
 -速く・簡便・正確に-進化する遺伝子増幅 ・・・・・・・・・・・・64
                           編集部


--------------------------------------------------------------------------------
 ICAN法 ・・・・・・・・・・・・66
Isothermal and Chimeric Primer initiated Amplification of Nucleic Acids (ICAN) 法
                           向井博之

タカラバイオ(株) 製品開発センター センター長 執行役員


~目次~
1. 反応原理
2. アプリケーション事例
3. 製品紹介


--------------------------------------------------------------------------------
 TRC法 ・・・・・・・・・・・・69
 Transcription Reverse-transcription Concerted (TRC) 法
                           伊藤俊一

 Shun-ichi Itoh  東ソー(株) 科学計測事業部 営業部

 TRC法は標的核酸と相補結合することにより蛍光増感するインターカレーター性蛍光プロー
ブの存在下で,逆転写酵素とRNAポリメラーゼの協奏的作用により,標的RNAを一定温度で増
幅・リアルタイム検出する測定法である。迅速性と簡便性の特徴を生かして,臨床検査に応
用されるとともに,RNAの直接増幅測定法として新しい用途の開発も期待できる。

~目次~
1. TRC法の特長
2. 反応原理
3. アプリケーション事例:TRC法の標的
4. 製品紹介
5. おわりに

--------------------------------------------------------------------------------
 LAMP法 ・・・・・・・・・・・・72
 Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) 法
                            米川俊広

栄研化学(株) 研究開発統括部 生物化学研究所 第2部


~目次~
1. LAMP法の特徴(実際の手順,定量的/定性的など)
 1.1 実際の手順
 1.2 特徴
2. 反応原理
 2.1 プライマー設計
 2.2 LAMP反応原理
3. アプリケーション事例
4. 製品紹介


--------------------------------------------------------------------------------
 NASBA法 ・・・・・・・・・・・・76
 Nucleic Acid Sequence Based Amplification (NASBA) 法

                           林  司

(株)カイノス 研究所 伊東研究室 室長


~目次~
1. NASBA法の特徴(実際の手順・定量的/定性的)
2. 反応原理
3. アプリケーション事例
4. 製品紹介(単位増幅産物当たりのreaction cost,消費税込み)


--------------------------------------------------------------------------------
 OSNA法による直接遺伝子増幅 ・・・・・・・・79
Direct Gene Amplification by One Step Nucleic acid Amplification (OSNA)

                 山崎正稔*1 吉本倫子*2 藤本敬二*3

*1  シスメックス(株) 学術部 学術一課 FCM・ゲノムグループ

*2  シスメックス(株) 学術部 学術一課 FCM・ゲノムグループ

*3  シスメックス(株) カスタマーサポート本部 副本部長兼学術部長


~目次~
1. はじめに
2. OSNA法の原理
3. OSNA法の特長
 3.1 迅速な遺伝子検出が可能
 3.2 高い特異性
 3.3 定量的に検出が可能
4. OSNA法による乳がんリンパ節転移迅速判断
5. おわりに

--------------------------------------------------------------------------------
 生体物質由来増幅阻害の中和に基づいた迅速な遺伝子増幅法 ・・・83
 The Speedy Gene Amplification Based on Neutralization of Inhibitors in Biological Samples

                            西村直行

(株)島津製作所 分析計測事業部 ライフサイエンス研究所 主幹研究員


~目次~
1. はじめに
2. 遺伝子増幅阻害中和物質の作用機序およびそれを応用した製品
3. 血液直接PCR
4. ヒト糞便懸濁液からの直接PCR
5. おわりに


BIO PRODUCTS
フォスフォアミダイト ・・・・・・・・・・・・・・・87
 Phosphoramidite (PA)

~目次~
1. はじめに
2. PAの物性
3. PA一般的製造方法
4. PAの需要
5. PAの生産および価格


連載:宇宙環境を利用したバイオ技術-身近にある宇宙技術-
魚の飼育水を浄化するバイオフィルター(2) ・・・・・・・・・・・・90
A Spin-off of Space Technology : A Biological Filter to Maintain Fish Tank Water
                          志村隆二

(株)エイ・イー・エス 宇宙ステーション技術部 計画・管理チーム 専門職

 第2次国際微小重力実験室(IML2)において開発された硝化バイオフィルターは,身近に
ある宇宙技術として観賞魚の飼育にスピンオフされている。前稿では,水棲生物の水質浄化
を担う硝化作用の安定化には,複合微生物系としての硝化細菌が有効であり,その水質浄化
作用がIML2の水棲生物実験において実証されたことを概説した。本稿では,スピンオフされ
た複合微生物系による水質の安定化技術ならびに開発によって得られた知見について紹介す
る。

~目次~
1. はじめに
2. 硝化バイオフィルターの開発技術
 2.1 硝化反応の安定化
 2.2 アンモニアと亜硝酸の安全濃度の維持
 2.3 複合微生物での培養条件
3. 複合微生物の硝化細菌の性状
 3.1 硝化活性とアンモニア濃度(量)
 3.2 硝化活性とPH
 3.3 硝化活性と低温
4. 複合微生物系技術の更なるスピンオフ
5. おわりに


連載:バイオベンチャー起業物語<第3話>

 光ケミカル研究所
 光線力学的療法の治療薬開発で100 億円の市場へ挑む・・・・・・96

                               小林昭雄

大阪大学大学院工学研究科 応用生物工学専攻 教授

 浜松ホトニクスをバックに,岡山県が推進する新産業育成事業の一環であるテクノサポ
ートの地に,いち早く設立されたバイオベンチャー。光線力学的療法の治療薬の開発とい
う非常にユニークな基盤技術をもとに,創設者自らが陣頭に立って指揮し自らの夢の実現
に向かってまっしぐらの岡山発のバイオベンチャー企業として注目されている。

PROFILE  こばやし あきお:1968年京都大学農学部農芸化学科卒業,73年同大学院農学
研究科修了。同年4月から76年3月まで,米国ミシガン州立大学植物科学研究所,米国ロー
ドアイランド大学薬学部博士研究員。76年から78年日本学術振興会特別研究員,78年京都
大学農学部食品工学科助手,82年岡山大学農学部総合農学科助教授・教授を歴任。95年大
阪大学大学院工学研究科教授就任,現在に至る。近畿バイオインダストリー振興会議代表
常任理事兼任。


4,950円
CONTENTS 2月号

特集:幹細胞研究の新たな展開
 幹細胞研究のトピックス・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
 Topics of Stem Cell Research

                            花園 豊

自治医科大学 分子病態治療研究センター 再生医学研究部 助教授 


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 ヒト胚性幹細胞(ES細胞)・・・・・・・・・・・・・・・・10
 Human Embryonic Stem Cells

                 近藤 靖*1 鈴木 豊*2  仁藤新治*3

*1  田辺製薬(株) 先端医学研究所 主任研究員  
*2  田辺製薬(株) 先端医学研究所 研究員  
*3  田辺製薬(株) 先端医学研究所 所長 

 2003年,京都大学再生医科学研究所で国内初のヒトES細胞が3株樹立され,国産のヒトES
細胞株の分配体制も整った。今後,国内のヒトES細胞研究は一層盛んになるものと思われる。
本稿では,ヒトES細胞をとりまく研究の現況や今後の課題について,特に再生医療への応用
の観点から概説してみたい。

~目次~
1. はじめに
2. ヒトES細胞
3. わが国の状況
4. 医療への応用
5. 臨床応用への課題
6. ヒトES細胞研究のその他の用途
(1) 発生・分化機構や疾患原因解明のための基礎的研究
(2) 創薬研究への活用
(3) 遺伝子工学上の新技術の開発
7. おわりに


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 カニクイザルES細胞とその遺伝子改変ザル作製への利用・・・17
 Cynomolgus Monkey ES Cell and Its Application for the Production of Transgenic Monkey

                          高田達之*1 鳥居隆三*2

*1 滋賀医科大学 動物生命科学研究センター 助教授
*2 滋賀医科大学 動物生命科学研究センター 教授

~目次~
1. はじめに
2. サルES細胞とその有用性有用性
3. ES細胞を用遺伝子改変ザルの作製
3.1 サルES細胞への遺伝子導入
3.2 サルの過排卵処理,卵子の回収,体外受精
3.3 キメラ胚の作製とその発生
3.4 キメラザルの作製
3.5 キメラザルの問題点
4. 核移植
4.1 核移植技術
4.2サ ルにおける核移植技術の問題点
5. ウイルスベクターを使用した遺伝子改変ザルの作製
6. 今後の展望


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 ES細胞臨床応用への障壁とその克服に向けた基礎研究・・・・・24
  Basic Research toward Clinical Application of Human ES Cells

                                 山中伸弥

京都大学 再生医科学研究所 再生誘導研究分野 教授
;奈良先端科学技術大学院大学 遺伝子教育研究センター 動物分子工学部門 教授
;(独)科学技術振興機構 CREST 研究代表

 初期胚に由来するES細胞はすべての細胞へと分化できる多能性を維持したまま,無限に増
殖でき, 糖尿病などの変性疾患に対する細胞移植療法の資源として期待されている。核移植
技術と組み合わせると,患者自身の遺伝子を持った拒絶の心配のないES細胞を樹立できる可
能性がある。しかしES細胞の臨床応用には,胚を利用する倫理的問題,GMP 規格での生産,
核移植を行う卵の確保,さらには腫瘍形成の防止など,様々な障壁が存在している。本稿で
は,ES細胞臨床応用の障壁の克服を目指した,最近の研究を紹介する。

~目次~
1. はじめに
2. 倫理的課題
3. GMP(Good Manufacturing Practice)規格
4. 核移植に用いる未受精卵の確保
5. 腫瘍形成の防止
6. おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 幹細胞とゲノムインプリンティング・・・・・・・・・・・・・・・・・29
  Stem Cells and Genome Imprinting

                       熊木健治*1 佐々木裕之*2

*1  情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所 人類遺伝研究部門 遺伝学普及会研究員
*2  情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所 人類遺伝研究部門 教授

 哺乳類に特異的なゲノムインプリンティングは,父親・母親由来に応じて一方の対立遺伝
子だけが発現する現象である。本稿では,(1)胚性幹細胞(ES細胞)の培養条件や実験操作が
インプリティングの安定性にあたえる影響と,(2)マウス胚性幹細胞によって可能となった遺
伝子ノックアウト(KO)という画期的な機能解析法によるインプリンティングの分子機構の
解明について記した。ゲノムインプリンティングはDNAメチル化が重要な役割を果すエピジェ
ネティックな現象であり,その分子機構の解明は主としてメチル化酵素や関連因子のKOマウ
スを用いた研究で行われてきた。一方,幹細胞の再生医療への利用やクローン動物作製にお
ける基礎研究として,ES細胞のインプリンティングをはじめとするエピジェネティックな側
面からの研究がすすめられてきている。これらの研究領域は今後ますます重要性を増すもの
と思われる。

~目次~
1. はじめに
2. ES細胞におけるゲノムインプリンティング
3. KOマウスによるゲノムインプリンティングの分子機構の解明
4. おわりに


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 マウスにおけるインプリント情報のリプログラムと単為発生 ・・・・・35
  Parthenogenetic Development and Genomic Imprinting in Mice

                             河野友宏

東京農業大学 生物応用科学部 バイオサイエンス学科 動物発生工学研究室教授  

 哺乳動物では,雌あるいは雄ゲノムのみから構成される単為発生胚は必ず致死となる。
マウスにおいて卵核胞期卵の核移植および第二減数分裂中期卵の核移植を活用し,ゲノム
インプリンティング状況を改変した雌ゲノムセットを持つ単為発生卵子を作成し,世界で
初めて哺乳類の単為発生個体を誕生させることに成功した。

~目次~
1. はじめに
2. ゲノムインプリンティング
3. 生殖系列におけるリプログラミング
4. 個体発生とゲノムインプリンティング
5. 単為発生マウスの誕生
6. おわりに

 
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 幹細胞とクロマティン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・41
  Chromatin Modification by Coactivators Regulates the Differentiation of Stem Cells

                        橋本 徳*1  浅原弘嗣*2

*1  国立成育医療センター研究所 移植外科研究部 研究員
*2  国立成育医療センター研究所 移植外科研究部 部長
 ;米国スクリプス研究所

 幹細胞の分化に関わる遺伝子発現を,発生段階ごとに,あるいは組織ごとに細かく調節し,
全体としての組織発生をオーガナイズするメカニズムのひとつとして転写コファクターによる
発現調節が挙げられる。遺伝子発現の制御メカニズムにおいて,DNA結合型転写因子だけでは
なく,クロマティン修飾活性を持つ転写コファクターの役割の解明は重要である。


--------------------------------------------------------------------------------
 魚類の再生現象-メダカのヒレ再生を中心に-・・・・・・・・・・・46
 Studies on Regeneration in Fish : Fin Regeneration in Medaka

                       中谷友紀*1  工藤 明*2

*1  東京工業大学 生命理工学研究科 生命情報専攻 助手  
*2  東京工業大学 生命理工学研究科 生命情報専攻 教授  

 哺乳類では器官の再生能力はごくわずかな限られた組織にしかみられないが,同じ脊椎動物
に属する魚類では体の様々な器官の再生が可能である。本稿では,メダカのヒレ再生メカニズ
ムに関する最新の研究成果を報告するとともに,魚類でみられる再生現象について簡単に紹介
したい。

~目次~
1. はじめに
2. メダカのヒレ再生機構の研究
3. 魚類の再生現象


--------------------------------------------------------------------------------
 細胞外微小環境-幹細胞のニッチを支える細胞外マトリックス-・・・52
 Extracelluler Matrix as Microenvironment for Stem Cells

                         二木杉子*1  関口清俊*2

*1  (独)科学技術振興機構 ERATO関口細胞外環境プロジェクト 研究員
   ;(現所属) 大阪大学 蛋白質研究所 助手
*2  (独)科学技術振興機構 ERATO関口細胞外環境プロジェクト
   ;大阪大学 蛋白質研究所 教授

 多くの幹細胞は生体組織内でニッチと呼ばれる特有の微小環境に存在すると考えられてお
り,幹細胞の分化制御機構を理解するためにはニッチの実体を明らかにすることが不可欠で
ある。細胞外マトリックスは細胞の足場となるだけでなく,細胞動態を制御するシグナル分
子としての機能を兼ね備えており,まさにニッチの実体を担う重要な要素と期待されている。
その機能について概説する。

~目次~
1. はじめに
2. 細胞外マトリックスの構造と機能
3. 幹細胞を支える足場
4. 幹細胞の制御基盤
5. 細胞外環境の研究-これからの展開-


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 幹細胞の未分化性・静止状態を支えるniche・・・・・56
  Regulation of Hematopoietic Stem Cell Quiescence in the Bone Marrow Niche

                              新井文用

慶應義塾大学 医学部 発生・分化生物学 助手

 成体骨髄における造血幹細胞の幹細胞ニッチの具体的存在は最近になって注目されたばか
りで,そこでいかなるメカニズムにより幹細胞が自己複製し,また,分化増殖していくか,
未だその詳細は不明である。幹細胞のニッチ制御の分子基盤の解明は幹細胞の本体を理解す
る上で非常に重要な課題といえる。筆者は本稿において,「幹細胞周囲の環境分子(ニッチ
分子)との相互作用によって幹細胞の細胞周期,特に静止状態が制御されている」というモ
デルを提唱したい。

~目次~
1. はじめに
2. 静止期HSCとそのニッチ
3. 幹細胞の制御因子としてのTie2/Ang-1シグナル
4. 幹細胞ニッチの制御と臨床応用
5. おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 ヒツジにおけるサルES細胞由来の血液産生・・・・・・・・・・・・・62
 Monkey ES Cell-derived Hematopoiesis in Sheep

                               花園 豊

自治医科大学 分子病態治療研究センター 再生医学研究部 助教授

 再生医療・移植医療の今後の普及を考えると,ドナー不足は明白である。今後の需要を満
たす移植用細胞をES細胞から作り出す技術は重要になる。この種の研究はもっぱら試験内
(in vitro)で行われてきた。しかし,ES細胞からin vitroで分化させることが難しい細胞
も多い。そこで,動物の体内(in vivo)微小環境を利用して,ES細胞を分化させることを考
えた。この考え方に基づいて筆者らは, ヒツジ胎仔肝の微小環境を利用して,サルES細胞か
ら造血幹細胞へ分化させ,最終的にサルの血液をもつヒツジを作り出せないか検討した。

~目次~
1. はじめに
2. ES細胞から造血系を再構築する
3. ヒツジの利用
4. サル/ヒツジ造血キメラの作製方法
5. 動物工場に向けて


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 肝幹細胞の分離と三次元培養による高次組織構造の再構成 ・・・68
 Reconstitution of Liver Tissue Architecture using 3D-culture of Hepatic Stem Cells

                        岡村 愛 *1  谷口英樹 *2

*1  横浜市立大学 大学院医学研究科 臓器再生医学  
*2  横浜市立大学 大学院医学研究科 臓器再生医学 教授  

 再生医療に向けた技術開発においては,自己修復能において中心的な役割を果たす幹細胞
(stem cell)の制御が極めて重要である。現在,幹細胞から分化・派生する細胞群がどのよ
うにして組織構造を取りつつ細胞社会を形成するのかについては未解明である。 今後,三次
元培養法などのアプローチにより基盤研究が進展することが期待される。

~目次~
1. はじめに
2. フローサイトメトリーを用いた幹細胞分離法
3. 肝幹細胞の分離・同定
4. 幹細胞の三次元培養による高次組織エレメントの再構成
5. おわりに

 
--------------------------------------------------------------------------------
 臨床応用への課題-パーキンソン病の細胞移植を例に-・・・・・75
 Basic Issues in Cell Transplantation for Parkinson’s Disease

                              村松慎一

自治医科大学 神経内科

~目次~
1. パーキンソン病
2. 胎児脳細胞移植
3. 細胞移植の課題
4. 臨床応用を目指して


コラム:ウイルスの科学(第2回)
バクテリオファージの科学と応用(その2)
  ファージセラピー ・・・・・・・・・・・・・・78

                            丹治保典

東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生物プロセス専攻 助教授

~目次~
なぜファージセラピーか
ファージセラピーの手法
溶菌酵素は抗菌剤


TOPICS
 バイオインフォマティクスの国際動向・・・・・・・・・・・・81
 -プロジェクトデータベースについて-
                             八尾 徹

(独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター


~目次~
・ はじめに
・ バイオデータベースの大きな流れ
(1) 多様なデータベースとデータ量の増大
(2) アノテーション
(3) 新たな研究領域とバイオインフォマティクス
・ 個別プロジェクトデータベース
(1) AFCS(細胞シグナル伝達システム研究コンソーシアム)
(2) caCORE(がん研究ネットワーク情報基盤システム)
(3) ENCODEプロジェクトデータベース
・ おわりに

 
BIO R&D
 新しい観察技術:3次元内部構造顕微鏡 ・・・・・・・86
 New Observation Technique : 3 Dimentional Internal Structure Microscope


                            横田秀夫

(独)理化学研究所 フロンティア研究システム ものつくり情報技術統合化研究プログラム VCAT 開発チーム チームリーダー
;同研究所 中央研究所 生体力学シミュレーション特別研究ユニット 

 3次元内部構造顕微鏡(3D-ISM)は観察対象を切断して,その断面を撮影することを繰り
返してその内部構造を明らかにする新しい観察技術である。本稿では,この観察方法の原理
, 装置構成,試料の処理の概要と共に,生物試料の観察例を述べると共に,蛍光観察法,
共焦点レーザー観察法を組み合わせた最新の3D-ISMによる生物試料の機能解析についても合
わせて紹介する。

~目次~
1. はじめに
2. システムの概要
2.1 試料切断部
2.2 断面画像観察部
2.3 画像記録部
2.4 制御部
3. 試料処理
4. 可視化処理
5. バイオ分野での観察例
6. 生物の機能解析例
7. おわりに


BIO INTER-VIEW
 コンサルティングを軸に,創薬・インフォマティクス・先端医療・投資の4事業を協調的に
推進させる ・・・・・・・93
 橋本易周氏に訊く

 3期間の売上成長率1,121%と飛躍的な成長を遂げるメディビック。国内外の製薬企業をタ
ーゲットに行う創薬コンサルティングからニーズを把握し,顧客に合わせてカスタマイズし
たインフォマティクス技術を提供することで成長し,安定的な収益を上げている。 2004年,
同社は新薬開発のスタートおよびプラットフォーム技術の拡充,グループ会社設立と,事業
を大幅に拡大・充実させた。2005年はそれらが本格化する年だと語る。

はしもと やすひろ氏:大阪大学医学部卒業後,米ハーバード大学医学部に留学。その後,
米ペンシルバニア大学助教授,准教授を歴任。1993年,米シンテックス社,日本研究所所長
に就任。97年,グラクソウェルカム免疫研究所の分子生物研究部門と遺伝子部門の部長に就
任。 2000年, 北海道大学の客員教授に就任し,遺伝子解析の研究を行うと同時にメディビ
ックを設立し代表取締役に就任。(株)メディビック社長橋本易周氏


BIO PRODUCTS
 ゴマペプチド(ゴマタンパク酵素分解物)・・・・・・・・・・・・・・96
 Sesame Peptide

~目次~
1. 概要
2. 物性的・化学的特性および生理活性
2.1 ACE阻害活性
2.2 加工特性
3. 有用性
4. 安全性
5. 市場動向
6. 価格・荷姿
7. 取扱い企業


連載:バイオベンチャー起業物語<第2話>

 植物ハイテック
 植物資源を最大限に活用し植物バイオ産業振興を目指す・・・・・・99

                          横田明穂

植物ハイテック(株) 取締役
;奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 教授

 日本の植物科学研究をリードする大学研究者と植物バイオ産業に携わる企業研究者が集ま
って設立された初めての本格的植物バイオベンチャー。着眼点に特色のある基礎研究をベー
スにした特許を武器に今後の展開が大いに期待される。遺伝子組換え忌避の昨今の潮流の中
をどう切り抜けていくか, バイオ各分野から注目が集まっている。
PROFILE  よこた あきほ:1972年,島根大学農学部卒業。77年,大阪府立大学大学院農学
研究科博士課程を単位取得退学。農学博士。大阪府立大学助教授を経て現在,奈良先端科学
技術大学院大学バイオサイエンス研究科教授の傍ら植物バイオベンチャー,植物ハイテック
(株)の設立に関わり取締役を務める。

奈良先端大を中心とする植物研究者集団による設立
植物の持つ機能,物質を最大限に活用
第1期事業計画-25%程度まで抑制された植物の生産力に着目-
その他のシーズ


連載:宇宙環境を利用したバイオ技術-身近にある宇宙技術-
魚の飼育水を浄化するバイオフィルター(1) ・・・・・・・・・・・・105
A Spin-off of Space Technology : A Biological Filter to Maintain Fish Tank Water(1)
                                 志村隆二

(株)エイ・イー・エス 宇宙ステーション技術部 計画・管理チーム 専門職

現在,巷には「○○○の錬金術」などの大衆本が青少年の人気になっています。有史以来,
「錬金術」という言葉のひびきには,宝物を創出するための夢とロマンと冒険のかおりが漂
う魅力があります。逼塞的で退廃的な社会情勢になればなるほど,その壁をぶち破る若者た
ちの潜在的なパワーをかきたてる激辛の香辛料とも言えましょう。現在の社会にも,今や,
国民の活力と産業再生の大きな推進力になる「ベンチャー起業」というフロンティアスピリ
ッツは,まさに,その「香辛料」とも言えるかもしれません。

~目次~
1. はじめに
2. 硝化バイオフィルターの開発背景
2.1 水質浄化の必要性
2.2 硝化作用と硝化細菌
2.3 硝化バイオフィルターの開発経緯
3. 硝化バイオフィルターの開発
3.1 純水分離した菌株による硝化作用
3.2 複合微生物系による硝化作用
4. IML-2における硝化バイオフィルターの水質浄化作用
5. おわりに

4,950円
CONTENTS 1月号

特集:乳酸菌研究の最前線
 特集にあたって・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
 Culture of Embryonic Stem Cells

                                   伊藤喜久治

 Kikuji Itoh  東京大学 大学院農学生命科学研究科 助教授 


--------------------------------------------------------------------------------
 乳酸菌とアレルギー予防・・・・・・・・・・・・・・・・7
 Lactic Acid Bacteria and Allergic Prevention

                渡邉映理 *1  坪内美樹 *2  白川太郎 *3

*1 京都大学 大学院医学研究科 健康増進・行動学分野 博士課程 M.P.H  
*2 京都大学 大学院医学研究科 健康増進・行動学分野 修士課程  
*3 京都大学 大学院医学研究科 健康増進・行動学分野 教授  

 プロバイオティクスは「宿主に保健効果を示す生きた微生物を含む食品」として定義され
ており,人体に及ぼす好作用について科学的証拠が揃い始めている。アレルギー疾患に関し
ては,近年の先進工業国での増加や医療費高騰問題といった潮流に加え,衛生仮説の報告を
受け,予防を目標とした疫学的研究が盛んになってきている。

~目次~
1.発酵乳とプロバイオティクスの有用性
 1.1 疾病構造の変化と機能性食品の有用性
 1.2 プロバイオティクスの定義
 1.3 乳酸菌と発酵乳プロバイオティクス
2.乳酸菌を用いたアレルギー疾患予防の試み
 2.1 腸内細菌叢の形成とアレルギー疾患
 2.2 Th1/Th2バランスと町内細菌叢菌種
 2.3 プロバイオティクスを使った新生児へのランダム化比較試験
3.プロバイオティクスを使ったアレルギー疾患予防実践
 3.1 モデル集団の構築および実態調査
 3.2 成人を対象としたプロバイオティクス投与による花粉症発症予防効果試験
 3.3 新生児へのプロバイオティクス投与によるアレルギー発症予防効果試験


--------------------------------------------------------------------------------
 乳酸菌のバクテリオシン・・・・・・・・・・・・・・・・・・18
 Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria

               園元謙二 *1  善藤威史 *2  中山二郎 *3

*1 九州大学 大学院農学研究院 生物機能科学部門 応用微生物学講座 教授
*2 九州大学 大学院農学研究院 生物機能科学部門 応用微生物学講座 学術特定研究者
*3 九州大学 大学院農学研究院 生物機能科学部門 応用微生物学講座 助教授

 乳酸菌のバクテリオシンは安心・安全な食品保存料である。その特徴を解説し,高度
な微生物制御がもたらす成果について具体例を述べる。また,実用化のためには,使用
対象に適した選択や併用が最優先課題であり,探索のためのハイスループットスクリー
ニング技術についても解説する。最後に,拡大するビジネス利用分野と今後の課題を紹
介する。

~目次~
1.はじめに
2.乳酸機が生産するバクテリオシンとは
3.多様なバクテリオシン獲得が高度な微生物制御をもたらす
4.バクテリオシン利用方法の開拓がビジネスに重要である
5.その他の応用例
6.拡大する利用分野と今後の課題


--------------------------------------------------------------------------------
 乳酸菌のゲノム研究・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27
  Genomics of Lactic Acid Bacteria

                               鈴木 徹

岐阜大学 生命科学総合実験センター ゲノム研究分野 助教授

 乳酸菌は,乳製品などの発酵食品の製造に伝統的に使用されており,近年はプロバイオ
ティクスとして健康増進のために積極的に利用されている。また,バイオプラスティック
として注目されるポリ乳酸製造過程においても必要不可欠な微生物群である。乳酸菌をゲ
ノムレベルで理解することは,これらの応用を広げていく上で不可欠であろう。現在まで
に37以上の菌株においてゲノムプロジェクトが進行しており,4菌株については完全長ゲノ
ム配列が報告されている。これらについて概説する。

~目次~
1.ゲノム研究の現状
2.ゲノム配列決定の戦略
3.ドラフト配列決定のための手続とコスト
4.乳酸菌のゲノムプロジェクト
 4.1 Lactococcus lactis subsp,Lactis IL1403
 4.2 Bifidobacterium longum NCC2705
 4.3 Lactbacillus plantarum WCFS1
 4.4 Lactbacillus johnsonii NCC533
5.Joint Genome Institute の取り組み
6.Lactic Acid Bacteria Genome Consortium (LABGC)
7.日本における乳酸菌ゲノム研究
8.比較ゲノム的手法による生命機能の理解
9.ゲノム情報を何に役立てるか?
 9.1 発酵プロセスの安定化
 9.2 乳酸菌のゲノム育種・新有用菌株の探索
 9.3 プロバイオティクスとゲノム生物学
 9.4 テーラーメイドプロバイオティクス
10.組換え乳酸菌の利用とゲノム研究
11.バイオプラスティック原料としての乳酸
12.乳酸菌のゲノム研究の将来像


--------------------------------------------------------------------------------
 乳酸菌組換えとその応用・・・・・・・・・・・・・・・・・38
  Recombinant Lactic Acid Bacteria and Its Future Application

                              五十君靜信

国立医薬品食品衛生研究所 食品衛生管理部 室長

 CODEXにより,遺伝子組換え微生物食品のガイドラインが作成されたことから,組換え技術
の乳酸菌への応用が加速することと思われる。組換え技術により,乳酸菌はこれまでに知ら
れていた有用な機能の強化や新たなる機能の獲得といった方向性を持って育種されてゆくと
思われる。既に,プロバイオティクスとしての効果を高める,ワクチンの抗原運搬体として
感染症の制御に役立てるなどといった基礎研究が進められている。


~目次~
1.はじめに
2.乳酸菌の遺伝子組換え技術の発展
3.乳酸菌組換えの今後の方向性
4.経口粘膜ワクチンの抗原運搬体としての乳酸菌組換え体
5.抗体産生を誘導する組換え乳酸菌ワクチン
6.細胞性免疫を誘導する組換え乳酸菌ワクチン
7.生産動物用のワクチン開発
8.プロバイオティクスとしての組換え乳酸菌
9.食品の加工流通における組換え乳酸菌
10.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 乳酸菌の機能解析とニュートリゲノミクス ・・・・・・・46
  Nutrigenomics and Molecular Analysis of Host-lactic Acid Bacterial
Relationships

                            浅見幸夫

明治乳業(株) 研究本部 食機能科学研究所 機能評価研究部 ゲノミクスG 課長  

 ヒトゲノム解読以降ポストゲノム技術があらゆる研究の場面に応用されてきている。乳酸
菌の宿主への効果を明らかにして行くためにこの様な技術を活用することは,非常に有効で
あると考えられる。またここ数年で生体に対する栄養の作用について,ゲノミクスを駆使し
て解明して行こうとするニュートリゲノミクスが生まれてきた。本稿では,乳酸菌の機能研
究へのニュートリゲノミクスの応用について紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.ニュートリゲノミクスとは
3.トランスクリプトミクスと乳酸菌の機能解析
4.プロテオミクス技術と乳酸菌機能研究への応用
5.今後の展望

 
--------------------------------------------------------------------------------
 新たな機能をもつ乳酸菌探し・・・・・・・・・・・・・・・・・55
  Searching for Lactic Acid Bacteria with Novel Functions

                              冨田房男

 Fusao Tomita   放送大学 北海道学習センター 所長


 乳酸菌とは,乳酸を生産する多様な菌群を指す。その生理学的機能性もまた多様である。
古くより我々と共に生きてきたこの菌群について科学的解明が進み,我々の「食と健康」に
大きく関与していることが解ってきた。本稿では,新しい分析法・評価法・探索法と乳酸菌
の多様性の組み合わせが生み出す新しい可能性を例示とともに概説する。

~目次~
1.はじめに
2.特許から見た最近の乳酸菌機能性の研究開発
3.乳酸菌の分類学からみた多様性
4.乳酸菌の生理学的機能からみた多様性
 4.1 胆汁酸の取込(血清コレステロールの低下)
 4.2 ワクチン
 4.3 病原菌排除作用
 4.4 血圧降下ペプチド
 4.5 化粧品
5.おわりに


コラム:ウイルスの科学(第1回)
バクテリオファージの科学と応用(その1)
  ファージの特徴と自然界における役割 ・・・・・・・・・・・・・・・66
  Systematic Analyses of Plant Promoter Genes with cDNA Microarray

                              丹治保典

東京工業大学大学院 生命理工学研究科 生物プロセス専攻 助教授

 バクテリオファージは細菌に感染するウイルスで,数十~200nmの大きさを持つナノパーテ
ィクルキャリアである。宿主を正確に見分ける機能と,爆発的な増殖能力を持つバクテリオ
ファージを多剤耐性菌のコントロールに用いる試みがなされている。また,ファージ表層に
外来タンパク質を提示することにより,人工抗体や特定細菌の検出に用いることができる。

~目次~
ファージ研究の背景
ファージの構造と感染過程
ファージの自然界における役割


TOPICS
 新規プロテオーム創薬共同研究制度(パートナー制度)の概要および運営状況
 ・・・・・・・68

                               反町耕記

 (独)理化学研究所 構造プロテオミクス研究推進本部 企画調整室 

 理化学研究所は,世界最先端設備を駆使して,我が国発のプロテオミクス創薬の実現等を目
指し,タンパク3000プロジェクト(タンパク質基本構造の網羅的解析プログラム)の一環とし
て,本研究の成果を産業界へ効率よく移転することを目指して,新規プロテオーム創薬共同研
究制度を立ち上げた。平成15年11月から関連企業に参加を呼びかけて共同研究を開始している
。この制度について紹介する。

~目次~
・はじめに
・タンパク3000プロジェクト
・理化学研究所の研究推進体制
・パートナー制度の全体像
・基本共同研究契約
・個別共同研究契約
・おわりに

 
BIO R&D
 DNAブック:ゲノムリソースの新規流通媒体 ・・・・・・・76
  DNA Book : A New Distribution Medium of Genome Resources

              渡邉幸彦 *1  河合 純 *2  林崎良英 *3

*1 (独)科学技術振興機構 プレベンチャー事業「DNA ブックチーム」 サブリーダー  
*2 (独)理化学研究所 横浜研究所 ゲノム科学総合研究センター 遺伝子構造・機能
  研究グループ チームリーダー  
*3 (独)科学技術振興機構 プレベンチャー事業「DNA ブックチーム」 リーダー
  ;独理化学研究所 横浜研究所 ゲノム科学総合研究センター 遺伝子構造・機能研
  究グループ プロジェクト・ディレクター 

 ゲノムプロジェクトは,膨大なゲノム構造情報とゲノムのリソースを蓄積し,今なお日々そ
の数を増やし続けており,それら情報とリソースについては,ゲノムネットワーク研究やバイ
オテクノロジーへの活用が待たれている。しかし,情報についてはIT技術によって膨大な量の
迅速な配布や保管が可能になったものの,ゲノムリソースについては今まで情報のIT技術に匹
敵するような技術がなく,研究の進展や産業応用への障害となっていた。ここにDNAブックが
,ゲノムリソースの新しい流通媒体として登場してきたことを紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.DNAブック構想
3.DNAブックの試作
4.DNAブックを使う
5.DNAぶっくを作る
6.DNAブックの流通形態
7.プレベン事業
8.DNAブックの課題と展望
9.おわりに

 
--------------------------------------------------------------------------------
 バイオチップに用いる人工ナノ構造分離材の開発・・・・・85
  Development of an Artificially Nanostructured Matrix for Biochips

             馬場雅和 *1  佐野 亨 *2  井口憲幸 *3
              飯田一浩 *4  阪本利司 *5  川浦久雄 *6

*1 日本電気(株) 基礎・環境研究所
*2 日本電気(株) 基礎・環境研究所
*3 日本電気(株) 基礎・環境研究所
*4 日本電気(株) 基礎・環境研究所
*5 日本電気(株) 基礎・環境研究所
*6 日本電気(株) 基礎・環境研究所

 バイオテクノロジーにおいて,バイオチップを用いた生体分子の微量解析やハイスループ
ット処理が期待されている。将来,単一チップに集積化が必要とされる機能として,生体分
子の分離分析機能がある。本稿では,分離機能を集積化するための分離材として,半導体ナ
ノテクノロジーにより作製された人工ナノ構造分離材の開発について紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.電子線リソグラフィ技術を用いたナノテクノロジーと人工ナノ構造分離材
3.ナノ構造とその動作原理
4.電気泳動チップの作製方法と電気泳動実験方法
5.実験結果
6.おわりに


BIO PRODUCTS
 trans-4-ヒドロキシ-L-プロリン・・・・・・・・・・・・・・・・・92
 trans-4-hydroxy-L-proline

~目次~
1.概要
2.製法
3.市場動向
4.メーカー動向
5.価格


連載:バイオベンチャー起業物語<第1話>

 連載開始にあたって ・・・・・・・・・・・・・・・・・94

                                 植田充美

京都大学大学院農学研究科 応用生命科学専攻 教授

現在,巷には「○○○の錬金術」などの大衆本が青少年の人気になっています。有史以来,
「錬金術」という言葉のひびきには,宝物を創出するための夢とロマンと冒険のかおりが漂
う魅力があります。逼塞的で退廃的な社会情勢になればなるほど,その壁をぶち破る若者た
ちの潜在的なパワーをかきたてる激辛の香辛料とも言えましょう。現在の社会にも,今や,
国民の活力と産業再生の大きな推進力になる「ベンチャー起業」というフロンティアスピリ
ッツは,まさに,その「香辛料」とも言えるかもしれません。
 折しも,生命のゲノム解析が進み,バイオテクノロジーと材料革新であるナノテクノロジ
ー,さらにITが融合した新しい社会が,そして新しい時代がやってこようとしています。ま
さに,この3つの波長が共鳴しあい,現代の「錬金術」としての「バイオベンチャー起業」
への香りが漂いはじめ,多くのパイオニアを目指す夢をかきたてています。夢で終わるか,
現実に宝物を生み出すか,そのかじ取りに起業の醍醐味があります。
 バイオベンチャーの設立は今,非常に活発で,教官による大学発ベンチャーや企業研究者
によるスピンアウトベンチャーや学生ベンチャーなど,乱立気味ではありますが,この世情
にあって異質とも言える程,非常に活気にあふれた世界となっています。この雰囲気の中で,
将来,バイオベンチャーを設立したいとの視野にたって研究に取り組んでおられる研究者
や学生はきっと,バイオベンチャー起業にあたっての悲喜こもごもの世界をとりあげた読み
物が読んでみたいとか,読んでおきたいと日々思っておられるのではないでしょうか(冷や
かな好奇心からだけの方もおられるかもしれませんが)。ともすれば,ベンチャー設立のた
めのノウハウや経営や経理や特許などの専門的なことに記述が偏りがちな記事が目立ってお
りますので,本誌編集部との共同企画で,是非とも,バイオベンチャー設立に奔走されたり
,設立から上場に,あるいは,上場をめざして現在,活躍しておられる当事者に直に各企業
の特徴や設立までの経緯,設立後や今後の展望にいたるまで,時々刻々動いている生の声を
リアルタイムで聞いてみようと考えました。この企画により,バイオベンチャーの起業につ
いての理解が深まり,バイオ産業の新しい開拓と発展につながればこの連載の価値が出て参
ります。
 バイオ研究に携わる方々に,現代のフロンティアスピリッツをかき立てていただくために
,バイオベンチャー運営の涙あり,汗ありの夢と超現実の起業物語の連載をスタートさせて
いただきます。
 なお,御執筆者各位には,現場との掛け持ちの御多忙の中,ご協力に深謝いたしますとと
もに,バイオベンチャーの起業化が成功して,順調に業績を伸ばして,社会の活性再生化を
先導されていかれることを祈念しております。

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<第1話>
 血管新生活性を持つ遺伝子治療薬・・・・・・95
 Application of Inkjet Technology for Tissue Engineering.

                               山田 英

アンジェス MG(株) 代表取締役社長 

  大阪大学医学部発のバイオベンチャー,アンジェス MG(株)(本社・大阪府茨木市)は
,次世代医薬として,遺伝子治療薬や遺伝子医薬の開発を進めているバイオベンチャーのト
ップランナーである。同時に,大学での科学的成果をグローバルな市場に展開して挑戦する
バイオベンチャーのパイオニア(開拓者)でもある。

PROFILE やまだ えい:1981年東北大学大学院医学研究科博士課程修了。医学博士(病理学
系専攻)。81年日本学術振興会奨励研究員,82年三菱化成工業(株)入社,医薬開発部部長
代理,総合研究所主席研究員を歴任。95年(株)そーせい入社,研究開発担当バイスプレジ
デント。2000年宝酒造(株)入社,バイオインダストリー部部長,ドラゴン・ジェノミック
ス(株),取締役副社長。01年メドジーンバイオサイエンス(株)(現アンジェス MG(株)
)入社,事業開発本部長,取締役を経て,02年9月よりアンジェス MG(株)代表取締役社長。

遺伝子による病気治療
HGF遺伝子の血管新生機能に着目
HGF遺伝子治療薬の特徴と応用例
遺伝子医薬NFkBデコイオリゴの特徴と応用例
HVJエンベロープベクターの特徴と応用例
製薬企業との契約が進展し,2002年上場


News Digest ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・102
BIO INFORMATION ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・104

4,950円

CONTENTS 12月号

特集:バイオテクノロジーのイノベーションPart2
 ES細胞培養技術・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
 Culture of Embryonic Stem Cells

                 伊藤嘉浩*1 金野智浩*2 宮本寛治*3

*1(独)理化学研究所 中央研究所 伊藤ナノ医工学研究室 主任研究員;
 (財)神奈川科学技術アカデミー 伊藤「再生医療バイオリアクター」
  プロジェクト 研究室長 
*2(財)神奈川科学技術アカデミー 伊藤 「再生医療バイオリアクター」
  プロジェクト 常勤研究員 
*3 東京都立科学技術大学 大学院 教授 

~目次~
1.はじめに
2.マウスES細胞(発生工学)
3.霊長類ES細胞(再生医療)
4.おわりに


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 ナノ機能材料とバイオセンシング用・・・・・・・・・・・・・12
 Nanomaterials for Biosensing Devices

                             民谷栄一

北陸先端科学技術大学院大学 材料科学研究科 機能科学専攻 教授  

~目次~
1.はじめに
2.ナノ構造体を用いた新たな電極型遺伝子センサー
3.ナノ周期構造を用いた局所プラズモンデバイスによるバイオセンシング
4.ペプチド認識分子設計とバイオセンシング
5.マイクロチップ集積テクノロジーとバイオ機能解析
6.おわりに


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 マイクロ流体デバイスを用いたHTS系の構築とバイオへの応用・・・19
 Construction of High-Throughput Screening System using Microfluidic Devices
and Its Applications for Biotechnology

                       関  実 *1  山田真澄 *2

*1大阪府立大学 大学院工学研究科 物質系専攻 化学工学分野 教授
*2東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 博士課程
 ;日本学術振興会 特別研究員

 極微量の液滴の並列的なディスペンシングと混合を利用した新規なマイクロ流体デバイス
システムを提案した。このシステムは,マイクロチャンバとマイクロチャネルの3次元的なネ
ットワークによって構成され,単純な操作でナノリットルオーダーの液滴を正確に秤取する
ことが可能であり,同時にデットボリュームを極めて少なくできるため,化学・生化学のた
めのハイスループットスクリーニングシステムとして種々の応用が期待できる。

~目次~
1.マイクロ流体デバイス
2.マイクロ流体デバイスの特徴
3.マイクロ流体デバイスを用いた微量液体操作
 3.1 微量液体の定量的なディスペンシング
 3.2 微細加工方法
 3.3 微量液体の合一による定量的反応とその並列化
 3.5 チャンバータイプのマイクロリアクターアレイと3個以上の液滴混合
4.おわりに


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 無細胞タンパク質合成系を用いた新規なタンパク質ライブラリー構築技術の開発と応用・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27
  Development and Application of Novel Protein Library using Cell-free Protein Synthesis System

                     中野秀雄 *1  山根恒夫 *2

*1名古屋大学 大学院生命農学研究科 助教授
*2名古屋大学 大学院生命農学研究科 教授


 試験管内でタンパク質を合成する無細胞タンパク質合成系は,技術的な革新が相次ぎ,近
年非常に注目されている。本稿では筆者らが開発した,DNA1分子を鋳型にしたPCRと無細胞
タンパク質合成系を連続的に組み合わせた,タンパク質分子ライブラリー構築技術について
解説し,本システムを利用した新規タンパク質創製の例を紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.無細胞系におけるタンパク質のフォールディング制御
3.SIMPLEX法によるタンパク質ライブラリー構築
4.SIMPLEX法によるライブラリーの均一性
5.SIMPLEX法による新機能タンパク質創製の試み
 5.1 微生物リパーゼの光学選択性の反転
 5.2 白色腐朽菌マンガンペルオキシダーゼの過酸化水素耐性の向上
 5.3 単鎖抗体(scFv)の結合能向上
6.高集積化タンパク質ライブラリーの構築
7.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 細胞チップの開発:細胞表層工学の発展に向けて・・・・・・34
  Development of Cell Chip : For Development of Cell Surface Engineering

               福田剛士 *1  白神清三郎 *2
               末信一朗 *3  民谷栄一 *4  植田充美 *5


*1福井大学 大学院工学研究科 ファイバーアメニティー工学専攻
 博士後期課程 
*2京都大学 大学院農学研究科 応用生命科学専攻 博士後期課程 
*3福井大学 大学院工学研究科 ファイバーアメニティー工学専攻 助教授 
*4北陸先端科学技術大学院大学 材料科学研究科 機能科学専攻 教授 
*5京都大学 大学院農学研究科 応用生命科学専攻 教授 

 近年,ナノテクノロジーの進歩によりチップを用いたハイスループットスクリーニング系が,
ゲノム解析やプロテオーム解析において用いられつつある。本稿では,1枚のスライド上で 1細
胞ごとのスクリーニング過程を集積化する酵母細胞チップを開発し,これを細胞表層工学と組
み合わせることによるタンパク質の網羅的な機能解析システムの構築についてまとめた。


~目次~
1.はじめに
2.細胞表層工学とは
3.酵母細胞チップでのスクリーニングと1細胞ピックアップ
 3.1 酵母細胞チップ上での菌体浸漬状況の検討
 3.2 Chamber内でのEGFP表層提示酵母のピックアップ
4.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 コムギ胚芽無細胞タンパク質合成システムを用いたタンパク質の新しい網羅的合成法 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・38
  Comprehensive Method for Protein Synthesis using Wheat Germ Cell-free System

     山谷雅和 *1  川井 淳 *2  朝田晃一 *3  黒板敏弘 *4

*1和研薬(株) 企画部  
*2東洋紡績(株) 敦賀バイオ研究所  
*3和研薬(株) R&D部 技術開発課  
*4東洋紡績(株) 敦賀バイオ研究所  

 ポストゲノム時代におけるタンパク質研究において,遺伝子から生理活性を有するタンパク
質をいかに効率良く合成できるかが研究の成否を大きく左右する。無細胞タンパク質合成法は
これを支える要素技術であり,21世紀のバイオテクノロジー発展へ大きく寄与するものと考え
られている。コムギ胚芽抽出液を用いた無細胞タンパク質合成システム「PROTEIOS TM」 はそ
の利点を活かし,ハイスループットな合成および,網羅的な発現技術の構築が期待されている。

~目次~
1.はじめに
2.コムギ胚芽無細胞タンパク質合成システム
3.「PROTEIOSTM」を用いたブタインターロイキン-2(polL-2)の合成
 3.1 実験方法
 3.2 結果および考察
4.MAPキナーゼとMAPキナーゼキナーゼの発現とその相互作用による活性化
 4.1 発現・解析スキーム
 4.2 ERK2とMEKI-CAタンパク質の共発現
 4.3 タグ融合型ERK2とMEK1-CAとの共発現と精製タンパク質の活性検討
 4.4 MEK1-CAの希釈によるERK2活性増強度の変化
 4.5 考察
5.おわりに

 
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 ポストゲノム時代のタンパク質解析 -リン酸化プロテオミクス-・・・・45
  PhosphoProteomics

      大房 健 *1  山縣 彰 *2  武田善子 *3  妙見夕佳 *4

*1(株)プロフェニックス 専務取締役 技術部長
*2(株)プロフェニックス 主任研究員  
*3(独)科学技術振興機構 研究成果活用プラザ広島 吉里東和特免 プロジェクト 研究員  
*4(独)科学技術振興機構 研究成果活用プラザ広島 吉里東和特免 プロジェクト 研究員  

 タンパク質のリン酸化,脱リン酸化は,細胞内のシグナル伝達系として利用されており,細
胞の分裂,分化,あるいはがん化などに深く関与していると考えられている。本稿では,ポス
トゲノム研究の一つの柱であるプロテオミクス技術の現状と,プロテオミクス技術を用いた網
羅的リン酸化タンパク質解析手法について概説する。


~目次~
1.はじめに
2.ゲノム情報とプロテオミス
 2.1 ヒトゲノム情報
 2.2 ゲノム情報活用の限界
 2.3 ゲノムミクスからプロテオミクスへ
 2.4 翻訳後修飾
3.リン酸化タンパク質の網羅的解析手法
 3.1 ホスファターゼ法の開発
 3.2 解析の実例
 3.3 他のリン酸化タンパク質解析法
4.おわりに


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 マイクロアレイを用いた植物プロモーターの網羅的探索・・・・・・51
  Systematic Analyses of Plant Promoter Genes with cDNA Microarray


      山川清栄 *1  河内孝之 *2  吉田和哉 *3  新名惇彦 *4

*1奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 研究員
*2京都大学 大学院生命科学研究科 教授  
*3奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 助教授  
*4奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 教授  

 工業化植物の分子育種を目的として,シロイヌナズナの遺伝子プロモーターの網羅的収集を
行った。cDNAマイクロアレイ系を構築し,葉および根で高発現する遺伝子を選抜した。各遺伝
子についてゲノム情報を用いてプロモーター領域を単離し,発現制御特性を一過性発現および
GUS histochemistry法により検定した。

~目次~
1.はじめに
2.研究の概要
3.均一化cDNAライブラリーの作製とcDNAマイクロアレイ系の構築
4.マイクロアレイ系を用いた植物器官高発現遺伝子の選抜
5.植物器官高発現遺伝子のプロモーターのクローニングと簡易活性検定
6.安定発現体植物の作出とGUShistochemistry法によるプロモーター解析
7.今後の展望


INTER-VIEW
 DNAのカップ麺化?! DNAブックTMの秘密・・・・・・・・・・・・・・・・・64
 林崎良英氏に訊く

 「DNA ブック」,これは普通名詞で辞書を引くとちゃんと解説が載っている。「DNA 試料
そのものを紙に染み込ませた形で付加した書籍。商標登録出願中。(『デイリー新語辞典』
三省堂)」。なんだか面白そうな話だが…,でも DNA のストックは-80℃のフリーザーでは
?紙に印刷したDNAの安定性は?印刷方法は?何に使うの?そもそもなぜそんな事を?湧きあ
がる素朴な疑問を抱え,林崎研のドアを叩いてみた。

林崎良英(はやしざき よしひで):(独)科学技術振興機構(JST)プレベンチャーDNA ブ
ックチームリーダー,医学博士。1995年から理化学研究所ゲノム解析研究グループプロジェ
クトリーダーとしてマウスの完全長cDNAを網羅的に単離するマウスゲノムエンサイクロペデ
ィア計画を統括された。


News Digest
メディヒック,創薬コンサルティング事業で急成長 ・・・・・・・・・・・66


BIO R&D
 インクジェット技術のTissue Engineeringへの応用・・・・・・68
 Application of Inkjet Technology for Tissue Engineering.

                               中村真人

東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 生体システム分野 助教授 

  Tissue Engineering,再生医療は,不可逆性難治臓器不全疾患の新しい治療法,移植医
療のドナー臓器不足の解決策として,大きな期待が寄せられている。細胞や生体材料から生
体組織や臓器を人工的に作製するためには,細胞の配置や構成を人為的に制御する技術の開
発が必要である。そのひとつの可能性として,今や写真画像印刷が可能になったインクジェ
ット技術の応用がある。本稿では,インクジェット技術の特徴と,Tissue Engineering,再
生医療への応用の際の利点を概説し,細胞や生体材料を用いたインクジェットの研究を紹介
し,その可能性と発展性を展望する。


~目次~
1.はじめに
2.インクジェットプリンターの分類
3.インクジェットプリンターの特徴とTissue Engineering,再生医療応用での利点
 3.1 高精細画像
 3.2 カラー印刷
 3.3 高速印刷
 3.4 コンピューターとの接続
 3.5 非接触印刷
4.生細胞インクジェットプリンティング
 4.1 インクジェットの解像度
 4.2 生細胞吐出実験
5.インクジェットのTissue Engineering,再生医療への展開
6.インクから培養液へ-Tissue Engineering,再生医療への応用のハードル
 6.1 インクへの熱浸襲,・物理的浸襲
 6.2 吐出性能
 6.3 三次元化
 6.4 周辺基礎科学,基礎技術,細胞のバイオインフォーマティクスの発展
7.おわりに


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 新規オリゴ糖「ツイントース」の機能性・・・・・・・・・・・・・77
  Various Functions of Twintose as a Novel Oligosaccharide

                                  富田響子

(株)ファンケル 中央研究所 健康食品開発部門 食品機能開発グループ
 研究員 

 近年,糖質や脂質などの栄養過多が叫ばれる一方で,ミネラルの摂取量は慢性的に不足し
ており,今や国民的問題となっている。元来,吸収されにくい性質を有するミネラルである
が,食品中の含有量の低下や,吸収阻害をもたらすリン,タンパク質などの過剰摂取もミネ
ラル不足の要因として懸念される。このような現代の食生活において,今後はいかに効率よ
くミネラルを摂取するかが課題となってくるであろう。「ツイントース」は従来の食品素材
とは異なる画期的な作用メカニズムによってミネラル吸収を促進する期待の新機能性成分で
ある。


~目次~
1.「ツイントース」とは
2.「ツイントース」の特性
3.生理機能
 3.1 ミネラル吸収促進作用
 3.2 カルシウム吸収・体内保留率の向上
 3.3 骨形成促進作用/骨粗鬆症予防・改善の可能性
4.作用メカニズム
5.その他の機能
 5.1 血糖値やインスリン値を上昇させない
 5.2 低カロリーおよび難消化性
 5.3 非う触性
6.安全性
7.製品情報
8.おわりに


連載:宇宙環境を利用したバイオ技術(第7回)
 宇宙でのライフサイエンス実験をスムーズに行うために・・・・・・・82
 Obtaining Valuable Life Science Experiment Results on International Space Station

                                    古川 真

有人宇宙システム(株) 利用エンジニアリング部 実験運用チームリード  

 宇宙実験と一口に言っても,その実現までの道のりは遠い。今回は,国際宇宙ステーション
でライフサイエンスの宇宙実験を実現するまでの苦労の道のりについて平易な用語を用いて紹
介する。宇宙でライフサイエンス実験を実施するまでには,普段の研究風景とは全く異なる世
界が存在するのである。

~目次~
1.はじめに
2.実験運用とは
 2.1 全ての始まりは計画から-利用計画-
 2.2 宇宙飛行士の適切な操作のために-訓練-
 2.3 サンプルの打上げ,そして回収-保全補給-
 2.4 実験実施の運用管制(実験実施状況の監視,国際間の強調)
3.適合性確認試験とは
4.おわりに


BIO INFORMATION ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・87
4,950円
CONTENTS 11月号

特集:バイオテクノロジーのイノベーションPart1
-単細胞解析をめざしたバイオと異分野の融合がもたらすブレークスルー技術の新潮流-
 特集にあたって・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
 Frontier of the Systems Biology-Towards the Understanding of Life Systems-

                            植田充美

京都大学 大学院農学研究科 応用生命科学専攻 生体高分子化学分野 教授 


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 植物細胞レーザー加工技術の開発とその応用・・・・・・・7

 Development of LASER Micro Processing for Plant Biotechnology

                 小林昭雄 *1  梶山慎一郎 *2

*1大阪大学 大学院工学研究科 応用生物工学専攻 教授  
*2大阪大学 大学院工学研究科 応用生物工学専攻 助手  

 植物細胞は,硬い細胞壁とその内側に破れやすい細胞膜を有するため,外部から細胞内に
操作を行う場合,細胞膜を傷つけることなく細胞壁を加工し,その部位を通じて作業をする
必要がある。細胞壁を求める大きさで生きたまま加工できれば1細胞の機能解析やその部位
を通じて,物質の導入・抽出が可能となり,多くの細胞レベルでの研究を計画することがで
きる。筆者らは,そのための最適手法として,微細加工が可能なレーザー加工技術に着目し
た。

~目次~
1.はじめに
2.レーザーの特性
3.レーザーのバイオテクノロジーへの応用
 3.1 レーザー共焦点顕微鏡
 3.2 レーザーピンセット
 3.3 LCM(Laser captured micro-dissection)
 3.4 形質転換
4.エキシマレーザーによる植物細胞の加工
 4.1 細胞壁の部分的除去
 4.2 レーザー加工技術の1細胞分析への応用
5.今後の展望


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 フローサイトメトリー(セルソーター)による微生物の単細胞解析と分離・・・14
 Single-Cell Analysis and Isolation of Microbes by Flow Cytometry

                    桂樹 徹 *1  谷 樹 *2

*1奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 助教授
*2奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 教授

 スクリーニングは微生物産業にとっていまだに重要なプロセスである。従来の平板培養法
では得られない新規の微生物を含め,目的の微生物をいかに効率良く特定して分離するかを
考えたい。微生物を培養してマスとして解析するのではなく,個々の細胞を高感度, 高速の
システムで捉える単細胞解析の方法論をフローサイトメトリーを中心にして解説し,様々な
応用例を紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.単細胞解析とは?
3.サイトメトリー
4.フローサイトメトリー
5.フローサイトメトリーで測れるもの
6.散乱光-細胞の物理的パラメーター,内部構造
7.蛍光-自家蛍光,蛍光標識,蛍光染色
8.蛍光-物理的標識
9.蛍光-蛍光プローブ,FISH,グラム染色,細胞周期
10.蛍光抗体
11.酵素活性,および細胞の生死判定など
12.GFP
13.ゲルマイクロドロップ
14.マイクロコロニー-破壊的定量から細胞を救出する(半非破壊定量法)-
15.難培養微生物の単離
16.おわりに


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 ポストゲノムのための新しい発想から生まれたキャピラリーモノリスの開発・・21
  Capillary Monolith Column Designed for Post Genetic Analysis

      水口博義 *1  石塚紀生 *2  中西和樹 *3  植田充美 *4

*1(株)京都モノテック 代表取締役
*2(株)エマオス京都 代表取締役
*3 京都大学 大学院工学研究科 材料化学専攻 助教授
*4 京都大学 大学院農学研究科 応用生命科学専攻 教授

~目次~
1.はじめに
2.キャピラリーモノリスカラムの開発
3.キャピラリーモノリスカラムの性能
4.今後の展開


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 ナノ・インプリント技術のバイオテクノロジーへの応用・・・・・・28
  Application of Nano imprint Technology for Biotechnology


                     伊藤嘉浩*1 平井義彦*2

*1(独)理化学研究所 中央研究所 伊藤ナノ医工学研究室 主任研究員;
 (財)神奈川科学技術アカデミー 伊藤 「再生医療バイオリアクター」 プロジェクト
  研究室長 
*2大阪府立大学 大学院工学研究科 電気・情報系専攻 電子物理工学分野 半導体物理
 講座 プロセス物理研究グループ 教授 

 微細なパターンを施したモールドを樹脂表面に熱プレスすることにより微細パターンを樹
脂表面に転写するナノ・インプリント法が開発されたことにより,従来の半導体微細加工で
は不可能であった曲面構造の加工や,多層構造の加工が可能になった。また,微細加工材料
をバイオテクノロジー(ドラッグ・デリバリーや再生医工学)へ応用する研究も進められる
ようになった。本稿では,これらの現状を紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.ナノ・インプリント技術の原理
3.ナノ・インプリント技術のシーズ
 3.1 高アスペクト比構造の形成
 3.2 曲面構造の形成
 3.3 樹脂表面のナノ加工
4.バイオ材料のナノ加工とデバイスへの応用
 4.1 生分解性樹脂の表面加工
 4.2 ドラッグ・デリバリーチップの作製
 4.3 2次元構造と細胞接着性
 4.4 生分解性樹脂による3次元ナノ構造の創成
5.おわりに


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 高速・高感度マイクロ HPLC の開発 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・37
  Development of Micro HPLC with High Sensitivity/Throughput

       新谷幸弘 *1 平子敬二 *2 高野善彦 *3 古野正浩 *4

*1ジーエルサイエンス(株) 技術開発部  
*2ジーエルサイエンス(株) 技術開発部  
*3ジーエルサイエンス(株) 技術開発部  
*4ジーエルサイエンス(株) 技術開発部  

 ポストゲノム解析(プロテオーム,メタボローム等)の発展には,多種多様な微量化学種
の高速・高感度分析が可能な解析ツールの開発が必須である。筆者らは,従来型HPLCと比較
して高感度で,さらに並列化により多検体の高速分析に対応可能なマイクロHPLCの研究開発
に取り組んだ。筆者らが新たに開発したマイクロHPLCの機能要素部である検出部,試料導入
部および要素部結合技術について概説する。

~目次~
1.はじめに
2.UV検出器の開発
 2.1 長光路型光ファイバーUV検出器
 2.2 マルチチャンネル型UV検出器の試作
3.精密試料導入技術の研究開発
4.石英モジュール間,キャピラリー管間に有効な接続方法に関する研究開発
5.マイクロHPLCの構築と評価
6.おわりに

 
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 小型可搬式飛行時間型質量分析計の試作と天然物・環境汚染物質測定・・44
  Instrumentation of a Potable Time Of Flight Mass Spectrometer and Its
  Application to the Measurement of Natural and Environmental Substances

              伊永隆史 *1 伊藤正善 *2 城丸春夫 *3

*1東京都立大学 大学院理学研究科 化学専攻 教授  
*2東京都立大学 大学院理学研究科 化学専攻 客員教授  
*3東京都立大学 大学院理学研究科 化学専攻 助教授  

 デスクトップで使える小型で,必要に応じ可搬にもなる飛行時間型質量分析計の開発に成
功した。真空排気系は小型ターボ分子ポンプをオイルフリー真空スクロールポンプにシリー
ズ連結し,必要な真空度を得た。φ80×295mmの飛行分析管等を組み込み,アタッシュケース
サイズ(450×350×150mm)のプロトタイプ装置を設計試作した。試料としてフラーレンやバ
イオ・環境物質を用い,レーザーイオン化法により質量電荷比m/z=2,000,分解能T/ΔT=
2,400の基本性能を得た。ダイオキシン類と同等の質量数を有する多環芳香族化合物である
ベンゾ[a]ピレン測定で主ピークと安定同位体が完全に分離したマススペクトルが得られ,
検出感度で80fmolを達成した。Ramseyの挑戦失敗以来,禁忌と言われているTOF MSダウンサ
イジングであったが,イオン衝突実験基礎研究により都立大に蓄積された研究基盤に依拠し
,目標とする仕様を達成するとともに,フラグメンテーションの抑制に関して予想以上のブ
レークスルーが得られた。世界トップクラスの性能を有することが認められたので,今後は
実用化に向けたモノづくり体制確立と各種評価試験が残された重要課題である。

~目次~
1.はじめに
2.TOF-MSダウンサイジングの戦略視点
3.マイクロTOF-MSプロトタイプ試作機の開発
4.マイクロチップ・ナノLC接続によるTOF-MS検出システムの構築
5.おわりに


INTER-VIEW
 ヒトES細胞研究と生命理論・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・54

 1998年11月にウィスコンシン州立大学でヒトES 細胞株が樹立されてから,日本でも 2003
年11月にヒトES細胞株が樹立されており,すでに13件の使用計画が提出され,各研究機関倫
理委員会と文部科学省専門委員会の二段階審査を終えている。今年6月23日に内閣府総合科
学技術会議の生命倫理専門調査会で3年半の審議の末にヒトES細胞研究を承認する採決がな
されたことや,経済産業省のポストミレニアム予算にヒトES細胞研究費が挙げられるなど,
研究を取り巻く環境も大きく変化しようとしている。そこで我々は,ヒトES細胞研究の今ま
でとこれからについて,その社会および倫理的側面からのご意見を伺うべく,文部科学省専
門委員会座長の豊島久真男先生にインタビューを試みた。


豊島久真男 (とよしま くまお):医学博士。理化学研究所遺伝子多型研究センター長,
東京大学・大阪大学名誉教授。 専門は腫瘍学とウイルス学で,1969年にがん遺伝子を発見。
1984~1994年には対がん10ヵ年計画の研究総括を担当し,DNA のガイドライン策定に参加。
このような経緯でヒトクローン倫理問題でも,総合科学技術会議(科学技術庁),文部科
学省(文部省)専門委員会の委員を歴任,現在は同委員会の座長を務める。


NEWS DIGEST・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・57
タンパク質の機能状態に着目する

BIO R&D
 異常分散効果を用いたタンパク質の高速・大量解析・・・・・・58
 High throughput Protein Structure Determination with Anomalous Signal.

                               村山和隆

(独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター タンパク質構造・機能研究グ
ループ 上級研究員 

 近年のタンパク質の結晶構造解析においては,原子の異常分散効果を利用した方法が主流
となっている。この方法は,実験作業のルーチン化が容易であり,タンパク質の立体構造を
解析するのに適した方法である。構造解析の迅速化により,より多くの立体構造に関するデ
ータが蓄積されてきており,医療や創薬といった分野でますます重要となってきている。

~目次~
1.はじめに
2.X線結晶構造解析の流れ
3.異常分散法の発展
4.位相決定の原理
5.異常分散法における構造解析の高速化
6.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 キメラ受容体を用いた抗体産生細胞の安価な増殖促進・・・・・・63
  Inexpensive Growth Promotion of Antibody Producers with Chimeric Receptors

                河原正浩*1 上田 宏*2 長棟輝行*3

*1東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 助手 
*2東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 助教授 
*3東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 教授 

 工業的な抗体生産は主に動物細胞で行われているが,増殖因子の添加により培養コストが
高価となることが問題である。そこで筆者らは,サイトカイン受容体と抗体とのキメラ分子
をデザインし,安価な抗原の添加によって増殖シグナルを伝達させることを考えた。本稿で
は,ハイブリドーマ細胞でキメラ受容体を発現させ,抗原添加による増殖促進を実現した例
について紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.VH/VL型キメラ受容体
3.ScFv型キメラ受容体
4.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 新規医薬品リード化合物としてのフラーレン誘導体・・・・・・69
 Bioactive Fullerene Derivatives ; Novel Lead Compounds for Drug.

                               増野匡彦


共立薬科大学 薬学部 医薬品化学講座 教授 

 近代科学の進歩に伴い多くの医薬品が創製され人類の健康と福祉に貢献してきた。しかし,
近年,新たな疾病の登場や薬剤耐性の問題が起こり出している。このような中,従来の医薬品
とは異なった新たなリード化合物の探索が進められている。海洋天然物がその代表であるが,
筆者らは,新規炭素同素体であり,ユニークな化学的特性を持ったフラーレンに注目してきた
。本稿では,フラーレンの医薬品開発に結びつく生理活性をフラーレンの化学的特性と関連さ
せて紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.フラーレン誘導体
3.フラーレンの化学的特性と生活活性
 3.1 光依存活性酸素生成に基づく生理活性
 3.2 高い疎水性に基づく生理活性
 3.3 金属内包フラーレンの応用
 3.4 酸化還元を受けやすく,またラジカルとの反応性が高いことに基づく生理活性
4.抗酸化活性-スーパーオキシド消去活性と活性酸素毒性軽減効果
5.活性酸素生成活性と呼吸鎖阻害活性
6.抗菌活性
7.がん細胞増殖抑制効果
8.一酸化窒素合成酵素阻害
9.C型肝炎RNAポリメラーゼ阻害,HIV逆転写酵素阻害
10.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 オルニチンの苦味マスキング効果・・・・・・・・・・・・・・・・・・76
  Taste Masking Effect of L Ornithine

                          内田享弘

 Takahiro Uchida   武庫川女子大学 薬学部 教授 

 Lオルニチンは,ヒト官能試験において,BCAA(分岐鎖アミノ酸)のLイソロイシンに対し
て顕著な苦味抑制効果を示した。Lオルニチンの苦味抑制効果の程度はLアルギニンのそれと
同等かそれ以上であった。このLオルニチン並びにLアルギニンのBCAAに対する苦味抑制効果
は,味覚センサーにより定量化が可能であった。またLオルニチンの苦味抑制機序は,カチ
オンチャネルを介した苦味受容経路を遮断することによると推察された。

~目次~
1.はじめに
2.各種アミノ酸の呈味のついて
3.味覚センサーを用いた各種苦味アミノ酸の苦味の定量化
4.BCAAの苦味抑制におけるL-オルニチンの効果
5.おわりに


連載:宇宙環境を利用したバイオ技術(第6回)
 宇宙での細胞培養実験とその装置・・・・・・・・・・・・・・・・・85
 Cell Culture Experiment in Space and its Apparatus

                                    安藤 登

 Noboru Andoh   千代田アドバンスト・ソリューションズ(株) 宇宙プロジェクトユニット
 シニアコンサルタント  

 日本の実験を中心にスペースシャトルに搭載された細胞培養実験装置と実験について紹介
する。スペースシャトルミッションSTS47で行われた第1次材料実験(FMPT)およびSTS 65
で行われた国際微小重力実験室2(IML 2)の実験と実験に使用された装置,STS 95で行わ
れた実験,弾道ロケットTR1A6号機,7号機の実験とその装置を紹介する。また米国,ヨーロ
ッパで開発されたスペースシャトル用の実験装置,さらに現在開発が進められている国際宇
宙ステーション用に日本で開発されている装置CBEFおよびCEUと米国,欧州で開発されてい
る実験装置の概要について紹介する。


~目次~
1.はじめに
2.これまでの宇宙実験と使用された細胞培養装置
 2.1 日本主体の実験とその装置
 2.2 日本以外の主な装置と使用実績
3.将来の宇宙細胞実験と実験装置
 3.1 今後の細胞実験
 3.2 今後の宇宙細胞実験装置
4.おわりに


BIO INFORMATION ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・96
4,950円
CONTENTS 10月号

特集:バイオフィルター
 特集にあたって・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
 Frontier of the Systems Biology-Towards the Understanding of Life Systems-

                            並木秀男

 Hideo Namiki  早稲田大学 教育学部 生物学教室 教授 


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 超耐熱性プロテアーゼを用いたアレルゲン不活化フィルターの開発・・・7
 Allergen Inactivating Filter Coated with Hyperthermostable Protease

          高蔵 晃*1  田中大輔*2  中嶋祐二*3   宮澤賢一*4
          粟津尚之*5  浅田起代蔵*6  加藤郁之進*7

*1 Hikaru Takakura   タカラバイオ(株) 品開発センター 主幹研究員  
*2 Daisuke Tanaka    三菱重工業(株)技術本部 名古屋研究所 材料・化学研究室  
*3 Yuji Nakajima    三菱重工業(株)技術本部 先進技術研究センター 化学・反応
プロセスグループ 主任  
*4 Ken-ichi Miyazawa  三菱重工業(株)冷熱事業本部 空調輸冷製造部 ルームエアコン
設計グループ 主任  
*5 Naoyuki Awazu     タカラバイオ(株)製品開発センター 次席研究員  
*6 Kiyozo Asada     タカラバイオ(株)DNA機能解析センター 常務取締役 DNA機能
解析センター長  
*7 Ikunoshin Kato    タカラバイオ(株)代表取締役社長 バイオ研究所長  
 
 空気中を浮遊するダニや花粉などに含まれるアレルゲンを分解除去する試みはこれまで数多くなさ
れてきたが,有効な分解除去方法はいまだに確立されていなかった。三菱重工業(株)とタカラバイ
オ(株)は,超耐熱性プロテアーゼを特殊繊維フィルターに固定化することにより, アレルゲンを
分解して不活化させる,酵素利用型のアレルゲン不活化フィルターの開発に成功した。本稿では,超
耐熱性プロテアーゼの性状とアレルゲン不活化フィルターの開発研究について紹介する。

~目次~
1.超耐熱性プロテアーゼ
 1.1 Pfu Proteae S
 1.2 Pfu Proteae Sの性状(安定性,基質特異性)
 1.3 Pfu Proteae Sの応用
2.酵素フィルター
 2.1 酵素によるアレルゲンの不活化
 2.2 フィルター素材の選定
 2.3 性能
 2.4 ユニット運転制御
 2.5 ユニットシステム構成


--------------------------------------------------------------------------------
 環境調和型技術 「殺菌用酵素フィルタ」・・・・・・・・・・14
 Green Technology "Bactericidal Enzyme Filter"

                                   磯前和郎

 Kazuro Isomae  日揮ユニバーサル(株) 環境触媒本部 部長

 空気中で酵素反応を利用するという,今までの常識を超えた発想(世界初)で日揮ユニバーサル
(株)が「エアー・フィルタの微生物二次汚染防止を目的に開発した殺菌用・酵素濾材」は,米国を
はじめ多くの国で特許を取得済みである。また,大学,公的研究機関,民間研究機関および多くの企
業の協力を得ながら,1999年に工業化に成功し市場に投入された。本年秋で丸5年を迎え,国内外の
食品・飲料・製薬・病院などのクリーンルームやクリーンブース施設とバイオテロ対策のビル空調分
野並びに家庭用家電分野の空気清浄機などに採用され,各分野で高い評価を得ている。本稿では,「
殺菌用酵素フィルタ」について,ユーザーからの検証比較データを織り交ぜながらここに紹介する。


~目次~
1.はじめに
2.微生物二次汚染とは?
3.二次汚染の実態
 3.1 HEPAフィルタ解析による検証
 3.2 中性能フィルタ解析による二次汚染の検証
4.酵素フィルタの二次汚染防止効果
5.酵素フィルタ殺菌メカニズムと性能
6.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 アレルゲン不活性化剤 (アレルバスター)・・・・・・・・・・22
  Anti-Allergen Agent (Allerbuster)

                  鈴木太郎*1  寺本師士*2  藤原昭彦*3

*1 Taro Suzuki      積水化学工業(株)高機能プラスチックスカンパニー 開発研究所
              開発企画室 主任技術員
*2 Mitsuhito Teramoto  積水化学工業(株)高機能プラスチックスカンパニー 開発研究所
              開発企画室 主任技術員
*3 Akihiko Fujiwara   積水化学工業(株)高機能プラスチックスカンパニー 開発研究所
              開発企画室副主任技術員

 筆者らは,環境中のアレルゲンと接触してアレルゲン性を抑制する(アレルゲン不活性化) 物質を
スクリーニングし,フェノール系ポリマーなど,安全性,着色性,加工性の点で優れた物質を多数見
出した。この物質を,フィルター,絨毯,カーテンなどに応用し,アレルゲン不活性化繊維製品とし
て,初めて実用化に成功した。


~目次~
1.はじめに
2.開発経緯
3.アレルゲン不活性化物質のスクリーニング
4.製品への展開
5.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 二重らせんDNAフィルター・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28
  dsDNA Filter

           松永政司*1  西 則雄*2  井上太一*3  劉 向東*4

*1 Masaji Matsunaga  日生バイオ(株) 代表取締役 
*2 Norio Nishi   北海道大学 大学院地球環境科学研究科 教授 
*3 Taichi Inoue   日生バイオ(株) 研究開発部 部長
*4 Xiang Dong Liu   日生バイオ(株) 主任研究員 

 日本の未利用資源である鮭の白子から抽出した二重らせんDNAを素材として,環境中に広く存在する
ダイオキシン類や発がん性の多環式芳香族化合物を集積濃縮する技術について概説する。天然高分子
であるDNAは,そのままでは取り扱いづらく分解しやすいので,種々の加工方法を開発した。また,こ
の技術の応用として,二重らせんDNAをタバコのフィルター中に添加して,たばこ主流煙中の有害物質
を大幅に減らす取り組みについても言及する。

~目次~
1.はじめに
2.二十らせんDNAとインターカレーション
3.ダイオキシン類と多環式芳香族化合物
4.二重らせんDNAフィルター
 4.1 DNA不溶性フィルム
 4.2 DNA不溶性ガラスビーズ
 4.3 DNA含有ゲルビーズ
 4.4 透析膜内へのDNA水溶液封じ込め
 4.5 DNAエアーフィルター
5.タバコフィルターへの応用
6.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 バイオ抗体フィルター ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・35
-インフルエンザウイルスを1分以内に不活化する空気質フィルターの技術開発-
  Bio-Antibody Filter

                             新井潤一郎

 Jun-ichiro Arai   (株)ダイキン環境研究所 主任研究員  

 体中で起こっている免疫反応によるインフルエンザウイルス除去作用を,空調システム用のフィルタ
ー上で起こす「バイオ抗体フィルター」の研究開発を行った。鶏卵抗体の利用とフィルター基材に調湿
性素材を用いることと,産官学の研究者のコラボレーションによって実現することができた。


~目次~
1.はじめに
2.バイオ抗体フィルターのメカニズム
3.小唄家雄空気質フィルターに応用する問題点と解決策
 3.1 鶏卵抗体の利用による解決策
 3.2 調湿性繊維の利用による解決策
4.バイオ抗体フィルターの性能評価
5.おわりに


News Digest ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40
Blue Roseの満足度
印刷技術で血管再生
横浜リエゾンポート2004(7月30日パシフィコ横浜)


BIO R&D
 光線力学的療法と光増感剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・42
  Photodynamic Therapy and Photosensitizer

                         伊藤利昭*1  岡崎茂俊*2

*1 Toshiaki Ito      浜松ホトニクス(株) 中央研究所 第8研究室 専任部員  
*2 Shigetoshi Okazaki  浜松ホトニクス(株) 中央研究所 第8研究室  

 がん治療に対して,QOLを重視した治療法への関心が高まっている。機能と形態の温存ができる人に
優しい治療法として,光線力学的療法(PDT)が注目を集めている。PDTはレーザー光と光増感剤との
光反応を利用して病巣のみを壊死させる,新しい概念による治療法である。本治療法が今後幅広く応用
展開するためには,どのようなメカニズムで治療が行われるかの理論的解釈が大切である。本稿では,
PDTに重要な役割を示す一重項酸素に着目し,光増感剤の光物理化学特性について検討した。一重項酸
素検出によるPDT光増感剤の評価は,新しい薬剤の開発,治療条件の確立に向けて,重要な情報を与え
るものである。


~目次~
1.はじめに
2.PDTとは
3.PDTのメカニズム
4.光増感剤の開発動向
5.一重項酸素検出によるPDT薬剤の評価
 5.1 一重項酸素検出技術
 5.2 一重項酸素発生の測定
 5.3 ATX-S10・Na(Ⅱ)の至適励起波長の検討
6.今後の展望


--------------------------------------------------------------------------------
 疲労定量化および抗疲労食薬の開発・・・・・・・・・・・・・・・・50
 Quantitative Evaluation of Fatigue and Development of Anti-fatigue Food and
Medicine.

                               梶本修身

 Osami Kajimoto  (株)総合医科学研究所 学術 CSO 

 疲労度を客観的に評価するスケールは未だ存在しない。疲労を評価するには,精神疲労,身体疲労,
易疲労性などを表すバイオマーカーの開発が急務である。疲労の質的・量的バイオマーカーの開発と
その測定技術の確立は,世界で初めての抗疲労医薬あるいは特定保健用食品の臨床開発を可能とする
だけでなく,過労の防止,産業効率の活性化,医療費抑制にも貢献することが期待される。


~目次~
1.はじめに
2.バイオマーカー開発と評価システムの確立
3.ATMT(Advanced Trail Making Teat)
4.疲労と抗疲労成分
 4.1 糖質
 4.2 タンパク質・アミノ酸
 4.3 ビタミン
 4.4 タウリン
5.抗疲労医薬・食品の開発


--------------------------------------------------------------------------------
 テアニンと痴呆
-緑茶成分テアニンの興奮性神経細胞死抑制作用の分子機構-・・・58
  Possible Involvement of GroupⅠmGluRs in Neuroprotective Effect of Theanine, a
Green Tea Component

                          長澤一樹

 Kazuki Nagasawa   京都薬科大学 衛生化学教室 講師 

 痴呆などの神経変性疾患罹患率の増加は深刻な社会問題である。緑茶にはカテキンなど神経変性疾患
発症の危険因子を減らす成分が含まれている。テアニンもその1つであり,ある種の神経細胞死を抑制
することは知られていた。本稿では,最近明らかとなったテアニンの神経細胞保護作用機構の一端につ
いて紹介する。


~目次~
1.はじめに
2.方法
 2.1 in Vitro 実験
 2.2 in Vivo 実験
3.結果
 3.1 in Vitro 実験
 3.2 in Vivo 実験
4.考察
5.おわりに


連載:宇宙環境を利用したバイオ技術(第5回)
 宇宙での植物実験とその装置・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・65
 Plant Experiments and Equipment in Space

                       田山一郎*1  矢野幸子*2

*1 Ichiro Tayama   千代田アドバンスト・ソリューションズ(株)宇宙プロジェクトユニット
   S&PAマネジャー
*2 Sachiko Yano   宇宙航空研究開発機構 宇宙環境利用センター 開発部員

 現在,宇宙航空研究機構(JAXA)が中心となり推進しているJAXA-GCFプロジェクトでは,継続的・
安定で簡便な宇宙実験機会の提供を目指している。今後,これまでに獲得したノウハウを生かして,
宇宙環境がより有効に利用できるように宇宙実験実施体制を整備していくことが重要である。

~目次~
1.はじめに
2.植物関連実験の概要
 2.1 宇宙環境が植物に及ぼす影響に関する実験
 2.2 宇宙環境における植物の生育を目的とした実験
3.植物宇宙実験用実験装置
 3.1 宇宙環境が植物に及ぼす影響に関する実験関連装置
 3.2 植物の生育,再生産に関する実験関連装置
4.おわりに


BIO INFORMATION ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・76

4,950円
CONTENTS 9月号

特集:システム生物学の最前線
 -特集にあたって-
 生命システムの解明と応用に向けて・・・・・・・・・・・・・・・・5
 Frontier of the Systems Biology-Towards the Understanding of Life Systems-

                            八尾 徹

 Toru Yao  (独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター 


--------------------------------------------------------------------------------
 癌のシステムバイオロジー-腫瘍頑健性理論とは?-・・・7
 Cancer Systems Biology:Topics from the Theory of Cancer Robustness

                           北野宏明

 Hiroaki Kitano  (株)ソニーコンピュータサイエンス研究所 取締役副所長
           特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構 会長
           慶應義塾大学 理工学研究科 客員教授 

 システムバイオロジーは,生命のシステムレベルでの解明を目的とする研究分野である。そこでは,
生命システムのロバストネスの理解が重要な理論的課題となる。この研究分野の発展によって,癌と
いう疾病のロバストネスという観点からの再検討を通じ,治療への道筋が構築されることが期待され
る。本稿では,筆者の提案する腫瘍頑健性理論を中心に,癌のシステムバイオロジーを議論する。

~目次~
1.はじめに
2.システムバイオロジーにおけるロバストネス
3.癌のロバストネス
4.細胞周期ダイナミクスとその制御
5.おわりに

--------------------------------------------------------------------------------
 細胞シミュレーションの最前線
 -微生物のシステム解析とその応用-・・・・・・・・・・・・16
 Frontiers of Cell Simulation:Systematic Analysis and its Applications for Microorganisms

 
                            石井伸佳 *1  冨田 勝 *2

*1  Nobuyoshi Ishii  慶應義塾大学 先端生命科学研究所
            同大学 大学院政策・メディア研究科 大学研究員
*2  Masaru Tomita  慶應義塾大学 先端生命科学研究所 所長;同大学 環境情報学部 教授

 微生物は古くより産業的な利用が盛んに行われており,工学的な扱いを行うためのモデリング/
シミュレーションの歴史も長い。一方,近年では各種微生物の全ゲノム解読や,代謝データベースの
充実,分析手段の発達,および計算を実行するコンピューターの高性能化などを背景として,より高
度なモデリングが行われるようになってきた。本稿では,微生物シミュレーションに関する過去の事
例や最近の話題を概説した上で,慶應義塾大学先端生命科学研究所における大規模な微生物モデル構
築の試みについて述べる。

~目次~
1.はじめに
2.微生物の数理モデル
3.E-Cellプロジェクト
4.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 動的で複雑な生命現象のシステム同定
 -体内時計の解析とその応用-・・・・・・・・・・・・・・・・・・25
  System Identification of Complex and Dynamic Biological Phenomena
  :Analysis of Mammalian Circadian Clocks and Application for Human Rhythm Disorders

                              上田泰己

 Hiroki R. Ueda  (独)理化学研究所 発生再生科学総合研究センター システムバイオロジー
           研究チーム チームリーダー

 2003年のヒトゲノムプロジェクトの完全解読に象徴されるように,大腸菌,出芽酵母,分裂酵母,
線虫,ショウジョウバエ,シロイヌナズナ,イネ,マウス,ラット,ヒトなどの数多くのモデル生物
のゲノム配列が次々と決定されており,進行中および終了プロジェクトを合わせると,ゆうに1,000を
超えるゲノムプロジェクトが存在する。このような動きを背景にして生命科学分野全般で分子からシス
テムへとパラダイムシフトが起きている。本稿では,システム生物学の4分野(システム同定,システ
ム解析,システム制御,システム設計)の中でも特にシステム同定の分野について解説し,体内時計を
例にとりながらゲノムスケールの情報・リソース・技術を用いて動的で複雑な生命現象を解明していく
ための研究戦略について現状と課題を報告する。またこれらの研究戦略のヒト体内時計研究への応用に
ついても概説する。


~目次~
1.なぜシステム生物学か?
2.システム生物学とは何か?
3.いかにシステムとして理解するのか?
4.ゲノムスケールの情報・リソース・技術を用いたシステム同定戦略
 4.1 ゲノムスケールの発現解析
 4.2 ゲノムスケールのプロモータ解析
 4.3 In vitroダイナミクス解析
 4.4 ゲノムスケールの制御因子解析
 4.5 In Vitro表現系解析
5.システム同定戦略の今後の展望
 5.1 体内時計以外の生命現象への応用:プロモータデータベースの構築
 5.2 転写以外のネットワークへの応用
6.ヒト体内時計解析への応用
7.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 代謝ネットワークの解析法
 -ユーザが自由に編集できる代謝マップ-・・・・・・・・・34
 Analyzing Metabolic Networks

                            有田正規

 Masanori Arita  東京大学 大学院新領域創成科学研究科 情報生命科学専攻 助教授
          慶應義塾大学 先端生命科学研究所
          経済産業省 生命情報科学研究センター 

 代謝ネットワークは,細胞内の道路地図のようなものである。しかし,右左折の禁止や一方通行が
多いため,そのルート検索は困難を極める。そこで代謝の研究者はだいたい,自分なりの「My マップ」
を持っている。本稿では,こうしたMyマップを容易に作成でき,カーナビ機能までついた代謝用マップ
エディタを紹介する。ソフトウェアは http://www.metabolome.jp/で無償公開されている。


~目次~
1.はじめに
2.代謝経路とは何か
3.経路から描く代謝マップ
4.構造変化から捉える代謝ネットワーク
5.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 In silicoシミュレーションモデルを用いた細胞周期制御因子の機能解析・・・40
  Functional Analysis of Cell-cycle Regulating Molecules using In-silico Simulation Model

                   小谷秀示 *1  小長谷明彦 *2

*1  Shuji Kotani   東京医科歯科大学 難治疾患研究所 分子細胞遺伝分野
           同大学21世紀COEプログラム 歯と骨の分子破壊と再構築のフロンティア
           特任助教授 
*2  Akihiko Konagaya  (独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター(GSC) 
              ゲノム情報科学グループ プロジェクトディレクター 

 生物学的な莫大な情報を体系化し,機能予測できる方法として生体分子ネットワークシミュレーション
を用いる技術が開発されている。筆者らは,生体内の定性・定量的な変化を簡単な記述で表現できる情報
処理技術としてペトリネットに着目し,生体内の微妙な変化を正確に予測することを試みた。本稿では,
ペトリネットを用いたヒト体細胞周期モデルについて,シミュレーションの結果を示すことで生物学者が
システムバイオロジーに何を求めているかを論じる。


~目次~
1.はじめに
2.ペトリネットとは
3.細胞周期
4.Cdkによる細胞周期制御
5.転写調節による細胞周期制御
6.細胞周期エンジンのペトリネット化
7.シミュレーションによる機能予測
8.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 計算細胞生物学
-細胞構造の時間的空間的変化のメカニズムと役割の解明-・・・・52
  Computational Cell Biology-Mechanisms and Roles of Dynamics of Cellular Structures.

                               大浪修一

 Shuichi Onami   慶應義塾大学 大学院理工学研究科 助教授
          科学技術振興機構 バイオインフォマティクス推進事業 代表研究者 

 細胞構造の時間的空間的な変化のメカニズムとその役割を解明することは,生物の理解と利用に
不可欠である。本稿では,細胞構造の時間的空間的な変化のメカニズムとその役割の解明を通じて,
生物のシステムの理解を目指して進めている筆者らの研究の中から,減数分裂中の相同染色体の対合
過程におけるテロメアと核運動の役割の研究,雄性前核を受精卵の中央に配置するメカニズムの研究,
遺伝子ノックアウト胚の定量的細胞分裂パターン計測プロジェクトについて簡単に解説する。このよ
うな計算細胞生物学的なアプローチは,多細胞生物の発生等の高次な生命プロセスを対象としたシス
テム生物学研究の1つの軸となっていくと考えている。


~目次~
1.はじめに
2.減数分裂中の相同染色体の対合課程におけるテロメアと核運動の役割
3.雄性前核を受精卵の中央に配置するメカニズム
4.遺伝子ノックアウト胚の定量的細胞分裂パターン計測プロジェクト
5.おわりに


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 システム生物学の欧米動向
 -ゲノム・タンパク質・ネットワーク解析からシステム生物学へ-・・・61
  World Trends of System Biology-From Genome, Protein and Network in systems Analysis

                          八尾 徹

 Toru Yao   (独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター 

 ポストゲノムの大きな方向として,生命現象をシステムとして理解しようとする「システム生物学」
が急速に重要性を増してきている。そのためには多くの多様な専門家が結集する必要があり,各国に
おいてその推進策が強化され,研究所・研究センター・学科の設立が相次いでいる。そのような世界
の動向を紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.システム生物学元年
 (1)Science Special lssue:Systems Biology
 (2)Nature Insight:Computational Biology
3.米国・欧州の施策
 3.1 NIGMS(National Imstitute of General Medical Sciences)の施策
 3.2 DOE(Department of Energy)の施策
 3.3 欧州の動き-Cell Factory-b Model Life
 3.4 MOL(Model of Life)-EU/USAワークショップ
4.プロジェクト,学科・センターの設立
 4.1 細胞情報伝達システム研究コンソーシアムAFCS(www.afcs.org)
 4.2 QB3センター(UC San Francisco,Berkeley, Santa Cruz)の設立
 4.3 MIT,Hervard Columbia,Princeton,UCSD
 4.4 Institute for Systems Biology(シアトル)
 4.5 Memorial Sloan kettering Cancer Center(ニューヨーク)
5.おわりに

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BIO R&D
 DNA2次元電気泳動自動化システムの開発・・・・・・・68
  Development of the Automated DNA Two-dimensional Electrophoresis System and the Electrophoresis Image Scanner

                 中野幸一 *1  井上智実 *2  米沢裕司 *3

*1  Kouichi Nakano  石川県工業試験場 電子情報部 部長  
*2  Tomomi Inoue   石川県工業試験場 化学食品部 研究  
*3  Yuji Yonezawa   石川県工業試験場 電子情報部 主任技師  

 DNA2次元電気泳動(RLGS法)は遺伝子解析の有用な手法の1つであるが,従来は作業が長時間に
わたり熟練を要したり放射性物質を必要としたりするなどの問題があった。そこで,これらの問題を
解決するために,手作業で行っていた泳動の工程を自動的に行う2次元電気泳動自動化装置と,電気
泳動後のDNAのパターンを自動的に読み取る電気泳動パターン自動読み取り装置を開発した。本稿では,
これらの装置の概要について述べる。


~目次~
1.はじめに
2.DNA2次元電池電気泳動自動化装置
 2.1 DNA2次元電気泳動自動化装置の概要
 2.2 2次元電気泳動の工程
 2.3 2次元電気泳動結果の例
3.電気泳動パターン自動読み取り装置の開発
 3.1 装置の概要
 3.2 装置の特徴
 3.3 システムの性能評価
4.おわりに

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連載:宇宙環境を利用したバイオ技術(第4回)
 高品質タンパク質結晶成長への宇宙環境の利用・・・・・・75
 Utilization of Space Environment for Growing High-Quality Protein Crystals

                              高橋幸子*1  田仲広明*2

*1  Sachiko Takahashi   (財)宇宙環境利用推進センター 宇宙実験推進部 研究員
*2  Hiroaki Tanaka     (財)宇宙環境利用推進センター 宇宙実験推進部 客員研究員

 現在,宇宙航空研究機構(JAXA)が中心となり推進しているJAXA-GCFプロジェクトでは,継続的・
安定で簡便な宇宙実験機会の提供を目指している。今後,これまでに獲得したノウハウを生かして,
宇宙環境がより有効に利用できるように宇宙実験実施体制を整備していくことが重要である。


~目次~
1.はじめに
2.宇宙環境の結晶成長への効果
 2.1 密度差流の抑制
 2.2 微結晶の沈降抑制
 2.3 その他の効果
3.これまでの宇宙実験
4.タンパク質構造・機能解析のための高品質タンパク質結晶生成プロジェクト
  (JAXA-GCFプロジェクト)
 4.1 プロジェクト概要
 4.2 Granada Crystallization Box(GCB)
 4.3 これまでの宇宙実験結果
5.α-アミラーゼを用いた宇宙環境での結晶化実験
 5.1 α-アミラーゼについて
 5.2 結晶化条件
 5.3 結晶化実験
 5.4 X線回析結果
6.これからの宇宙実験

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BIO INFORMATION ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・84
4,950円
CONTENTS 8月号

特集:バイオ・医療を志向する次世代の磁性粒子
 特集にあたって・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5

                    半田 宏*1  阿部正紀 *2

*1  Hiroshi Handa  東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生命情報専攻 教授 
*1  Masanori Abe  東京工業大学 大学院理工学研究科 電子物理工学専攻 教授 


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<基礎編>
 医用磁性ナノビーズの新規作製技術・・・・・・・・・・・・7
 Novel Techniques for Fabricating Magnetic Nanobeads

                    阿部正紀 *1  半田 宏 *2

*1  Masanori Abe  東京工業大学 大学院理工学研究科 電子物理工学専攻 教授 
*2  Hiroshi Handa  東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生命情報専攻 教授

 4℃もの低温かつ中性近傍(pH=7~9)の反応液中でフェライト(Fe3O4とδFe2O3の固溶体)
ナノ微粒子を合成する方法を開発した。タンパク質や各種の生理活性物質を反応溶液中に含有
させておくことによって,これらをフェライト粒子の合成中にその表面に化学結合によって強
固に固定することができる。この技術を応用してフェライトナノ微粒子をポリマー分子で強固
に被覆したり,抗体や薬剤などの生理活性物質をその活性を損なわずに強く固定する方法論を
確立し,高速バイオスクリーニングやその他の新しい応用をめざしている。

~目次~
1.はじめに
2.新しいフェライト微粒子合成反応
3.新しい医用磁性ナノビーズ作製法
 3.1 フェライトと有機分子の結合
 3.2 コネクター固定磁性ナノビーズ
4.新しい磁性ビーズの応用展開
5.おわりに

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 磁性体含有高分子粒子の作製・・・・・・・・・・・・・・・・・14
 Preparation of Magnetite- containing Polymer Particles
 
                               川口春馬

 Haruma Kawaguchi  慶應義塾大学 理工学部 教授

 数十ナノメートルからマイクロメートルオーダーまでの磁性体含有高分子微粒子の作製法を6つ
のパターンに分類して解説する。良好な目的物を得るためには,磁性体と高分子の間に適度の親和
力が必要である。いくつかの磁性体含有高分子粒子作製法のうち, 磁性体をモノマーナノドロッ
プレットに閉じ込めて重合するミニエマルション重合は,機構が合理的でシンプルであり極めて有
用な方法である。

~目次~
1.はじめに
2.磁性体微粒子と高分子粒子とのハイブリッド化(ルート6)
3.鉄イオン/高分子溶液,あるいは磁性体微粒子/高分子溶液中からの複合粒子の合成
  (ルート2とルート5)
4.鉄イオン/高分子微粒子から出発する複合粒子合成(ルート3)
5.磁性体微粒子分散系で重合しての複合粒子生成(ルート4)
 5.1 磁性体微粒子存在下での乳化重合
 5.2 磁性体微粒子とモノマーを接近させてからの重合
 5.3 磁性体粒子をコアとするグラフト重合
 5.4 磁性体周辺にモノマーを集積させての重合
 5.5 ミニエマルション重合
6.おわりに


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 機能性磁性ナノビーズの構築とバイオテクノロジーへの応用・・・・・21
  Construction of a High Functional Magnetic Nanobeads and its Application to Biotechnology

                    郷右近展之 *1  西尾広介 *2  半田 宏*3

*1  Nobuyuki  Gokon  東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助手
*2  Kosuke Nishio  東京工業大学 大学院生命理工学研究科 大学院生
*3  Hiroshi Handa  東京工業大学 大学院生命理工学 研究科 教授 

 これまで薬剤・化学物質のレセプターを単離・同定するアフィニティビーズの開発を行い,その
応用展開について報告してきた。このビーズは薬剤開発に貢献するのみではなく,磁気応答性を付
与することによりさらなる発展の可能性を秘めている。そこで従来手作業で行っていたスクリーニ
ング行程を高効率で自動化ロボットによるスクリーニングを実現するのに必要な機能性磁性ビーズ
の開発を行った。本稿では,まず,筆者らが取り組んできた基盤技術であるアフィニティビーズの
開発について述べた後,現在進めている機能性を付与した磁性ナノビーズの構築について解説し,
その後のバイオテクノロジーへの応用展開について概説する。

~目次~
1.はじめに
2.アフィニティ精製システムの特徴と磁性付与技術の開発
3.磁気力によるアフィニティ精製の自動化を指向した磁性ナノビーズの開発
4.おわりに


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<応用編>
熱応答性磁性ナノ粒子の開発とポストゲノムシーケンスへの応用・・・31
 Development of Thermo-responsive Magnetic Nano Particles

                    大西徳幸 *1  近藤昭彦 *2

*1  Noriyuki Ohnishi  チッソ石油化学(株) 研究第二センター22G  主任研究員 
*2  Akihiko Kondo  神戸大学 工学部 教授

 現在,免疫測定,A精製,細胞分離のような各種診断,アッセイの分野では,粒径が数μm の磁性
微粒子が頻繁に利用されている。診断薬等の感度を上げたのは粒径を小さくすれば良いが,磁性微
粒子の粒径が数百nm以下になると磁性微粒子自体の磁性が弱まり,磁石による分離が極めて困難と
なる。このジレンマを解決するために,粒径が数十nmの磁性ナノ微粒子の表層に熱応答性高分子を
固定化した熱応答性磁性ナノ粒子(Ther-ma Max) の開発を行った。開発された熱応答性磁性ナノ
微粒子は水溶液中で自然に沈降することなく,磁性による収集ができないほど完全に分散するが,
水溶液の温度を変化することにより,性ナノ微粒子は急速に凝集し,磁石による分離を可能にした。
今回開発した「Therma Max」は,ポストゲノムシーケンスとして必要となる遺伝子解析・タンパク
質解析に,また抗原抗体診断や環境ホルモン検査を高感度かつ短時間で可能とする分離機能材料と
して幅広く応用が期待される。

~目次~
1.はじめに
2.磁性微粒子
 2.1 従来の磁性微粒子
 2.2 熱応答性磁性ナノ粒子
3.熱応答性高分子
4.Therma-Max
5.Therma-maxのバイオ領域への応用
 5.1 遺伝子工学への応用
 5.2 細胞分離・アッセイへの応用
 5.3 医療分野への応用
6.おわりに


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 磁性微粒子を用いた診断技術開発・・・・・・・・・・・・・・・・・・39
 -PCR 法による献血血液のスクリーニング検査-
  Molecular Diagnosis with Magnetic Micro Particles

                              玉造 滋

 Shigeru Tamatsukuri   ロシュ・ダイアグノスティックス(株)
  MD 事業部( 遺伝子診断製品)  遺伝子診断開発部 部長 

 1999年10月,日本赤十字社における献血血液のスクリーニング検査にNAT(核酸増幅検査)が導
入された。抗原・抗体検査に加え,ウイルスのゲノム核酸を検出することでウインドウ期を最小限
に縮めうるようになった。筆者らは,世界で初めて3種類のウイルスの自動NAT 検査を実現したが,
検体からのウイルス核酸抽出には磁性粒子を使った方法が実用化された。

~目次~
1.はじめに
2.NATのルチン化のために
3.磁性ビーズによる核酸抽出・精製
4.リアルタイムタックマンPCR
5.内部基準,IC
6.Multiplex検出
7.実際のNAT検査の成績
8.磁性ビーズを選択するに当たって
9.おわりに


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 磁性微粒子を用いた治療技術開発・・・・・・・・・・・・・・・・・48
  Development of medical Technology Using Magnetic Particles.

                    井藤 彰 *1  本多裕之 *2  小林 猛 *3

*1  Akira Ito   名古屋大学 大学院 工学研究科 生物機能工学専攻 助手 
*2  Hiroyuki Honda   名古屋大学 大学院 工学研究科 生物機能工学専攻 助教授 
*3  Takeshi Kobayashi   名古屋大学 大学院 工学研究科 生物機能工学専攻 教授 

 酸化鉄の磁性微粒子であるマグネタイトは,磁気共鳴イメージングの造影剤として利用でき,高
周波磁場中で発熱することからがんの温熱療法にも応用できる。本温熱療法は腫瘍免疫を誘導する
ことから,転移がんまでも治療可能な強力ながん治療であることが分かってきた。本稿では,筆者
らが行っているマグネタイトを用いたがんの温熱療法 "Heat Im-motherapy" の開発について紹介
する。

~目次~
1.はじめに
2.マグネタイトのがん組織へのターゲティング
3.マグネタイトを用いたがんの診断
4.マグネタイトを用いたがんの温熱療法
5.Heat Immunotherapyの開発
6.おわりに

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 磁性微粒子を用いたMRI 診断・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・55
  Magnetonanoparticles-enhanced MR imaging

                          谷本伸弘

 Akihiro Tanimoto   慶應義塾大学 医学部 放射線診断科 専任講師 

 磁性微粒子は,磁気共鳴画像(Magnetic Resonance Imaging)での肝特異性造影剤として臨床
使用されている。微粒子は肝網内系に貪食されて肝の信号強度を低下させることで肝腫瘍との信号
コントラストを増強し,診断に寄与する。この他,リンパ節造影剤としての応用や,分子映像法や
再生医療のモニタリングにも応用が期待されている。


~目次~
1.はじめに
2.超磁性酸化鉄SPIO(super-paramagnetic iron oxide)の現状
 2.1 肝特異性造影剤としての応用
 2.2 リンパ節造影剤としての応用
 2.3 血液プール造影剤としての応用
 2.4 動脈壁Plaque imaging への応用
 2.5 Molecular imaging
 2.6 再生医療への応用
3.今後の展望

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BIO R&D
 淡水プランクトンの多糖を用いるフィルムの成形技術・・・・・64
  Development of a Biodegradable Film Using Paramylon Prepared from Euglena Gracilis

                               河原 豊

 Yutaka Kawahara  京都工芸繊維大学 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 助教授  

 ユーグレナ(ミドリムシ)の体内で合成される糖(パラミロン)から生分解性のフィルムを湿式法
で成形し物性を調べた。ギ酸はパラミロン溶液の調製に最適であった。平滑なフィルムを得るために
は風乾脱溶媒法で固化させることが望ましい。キャストフィルムの力学特性は水蒸気処理(135℃,
2時間)によって高められ,引張強度49.9MPa,弾性率1.99GPaを示した。

~目次~
1.はじめに
2.実験
 (1)材料
 (2)パラミロンの分離
 (3)パラミロン溶液の調製
 (4)フィルムの作製
 (5)熱処理
 (6)形態観察
 (7)引張試験
 (8)広角X線回析測定
 (9)粘度測定
3.パラミロンの分離
4.パラミロンフィルム
5.パラミロン/PVAブレンドフィルム


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 カフェイン代謝工学・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・69
 -生合成経路の再構成と抑制-
 Caffeine Metabolic Engineering : Reconstitution and Suppression of
Biosynthetic Pathway

                             上藤洋敬 *1   佐野 浩 *2

*1  Hirotaka Uefuji  バイオテクノロジー開発技術研究組合 技術部 研究員
*2  Hiroshi Sano  奈良先端科学技術大学院大学 遺伝子教育研究センター
  植物細胞工学部門 教 授

 工業原料としての植物の利便性を高めるためには,遺伝子組換え技術を用いた形質改変が有効で
ある。本稿では,私たちが取り組んできたカフェイン代謝工学の実施例を挙げて,多重遺伝子導入
による有用代謝経路の再構成,およびRNAiによる不用代謝経路の抑制について,その有用性,問題
点,展望を述べる。


~目次~
1.はじめに
2.カフェイン生合成関連遺伝子群の単離
3.カフェイン生合成経路の再編成
4.カフェイン生合成経路の抑制
5.おわりに

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連載:宇宙環境を利用したバイオ技術(第3回)
 -身近にできる宇宙実験-
 航空機による微小重力実験・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・76
 Handy “Space Experiment”:Micro-gravity Experiment Aboard Aircraft

                                 景山大郎

 Dairo Kageyama   ダイヤモンドエアサービス(株) 運航部 次長

 宇宙に行かなくても地上で身近にできる無重力実験の方法として航空機による微小重力実験という
手段がある。航空機で放物線を描くように飛行することによって機内が微小重力環境になり,これを
利用して各種実験を行うものである。我が国の航空機による微小重力実験は平成2年から現在までに
1万1,0回の放物線飛行が行われており,実験内容も幅広い分野で438テーマと豊富な実績がある。
航空機実験では実験者が搭乗し,実験をその場で観察,操作できること,0Gの他にも任意のG環境を
作れること等多くの特長を有している。


~目次~
1.はじめに
2.航空機
3.パラボリックフライト
4.飛行の概要
 4.1 飛行場所
 4.2 飛行スケジュール
5.実験環境
 5.1 実験スペース
 5.2 実験装置の搭載
 5.3 供給電力
 5.4 実験支援システム
 5.5 機内環境
 5.6 フリースペース仕様
6.搭乗者
7.日本の航空機微少重力実験の実績
8.実験例
9.実験の申し込み方法
10.おわりに

4,950円
CONTENTS 7月号

特集:植物メタボロミクス
 特集にあたって・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
                              
大阪大学大学院 工学研究科 応用生物工学専攻 助教授 福﨑英一郎 

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<座談会>
 メタボロミクスの現状と展望  植物メタボロミクス特集・・・・・・・6

千葉大学大学院 薬学研究院 遺伝子資源応用研究室 教授
           ;かずさDNA研究所 特別客員研究員
 ;理化学研究所 植物科学研究センター 客員主管研究員  斉藤和季
慶應義塾大学 先端生命科学研究所 助教授 曽我朋義
慶應義塾大学 先端生命科学研究所 所長 ;同大学 環境情報学部 教授 冨田 勝
大阪大学大学院 工学研究科 応用生物工学専攻 助教授 福﨑英一郎

・日本発のメタポロミクスベンチャー,「ヒューマン・メタポローム・テクノロジーズ社」
・分析技術の進歩とメタポロミクスの進展
・植物メタポロミクスのビジネス展開の可能性
・メタポロミクスの課題と展望

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 ポストゲノム科学における植物メタボロミクスの実例と課題・・・・19

かずさDNA研究所 植物遺伝子第2研究室 研究員
;植物物質代謝プロジェクト NEDO 基盤研究チーム チームリーダー 鈴木秀幸

千葉大学大学院 薬学研究院 遺伝子資源応用研究室 教授
;かずさDNA研究所 特別客員研究員
;理化学研究所 植物科学研究センター 客員主管研究員 斉藤和季

 植物メタボロミクスは植物細胞の網羅的な全低分子代謝産物の解析を行い,ゲノム情報や
タンパク質の機能と対応させることができる科学である。近年の分析機器の技術進歩により,
代謝産物の定量性と検出感度が著しく向上し,1 回の分析当たりの解析可能な代謝産物が格段に
増加した。また,膨大な分析データから科学的な意味を見出す多変量解析などの種々のデータ
マイニング法により,他のポストゲノム科学(ゲノム,トランスクリプトーム,プロテオーム)
との解析データの統合が可能となった。植物メタボロミクスは従来型の代謝物分析と異なり,
網羅的な代謝物プロファイリングによるフェノタイピングとしてとらえ,変異体やストレス下の
細胞に可視的な変化が見えなくてもいかにシステムとして応答をしているかを正確に示すことが
できる。本稿では,植物メタボロミクスの現状と展望について紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.メタポローム解析を構成する要因
 2.1 代謝産物の分析手法・技術(Methodology)
 2.2 多変量解析
3.メタポローム解析での各種質量分析機器の特徴と解析例
 3.1 ガスクロマトグラフィー質量分析(GC-MS)
 3.2 高速液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)
 3.3 キャピラリー電気泳動-質量分析(CE-MS)
 3.4 フーリエ変換-イオンサイクロトロン-質量分析(FT-ICR-MS)
 3.5 その他の分析機器
4.植物メタポロミクスの課題
5.おわりに

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 メタボロミクスを志向したクロマトグラフィー分離
-モノリス型シリカカラムによる多次元HPLC の可能性-・・・・・・・・28

京都工芸繊維大学 繊維学部教授 田中信男 
京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 博士 後期課程 小林宏資
京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 博士 前期課程 木村 宏 
京都工芸繊維大学 繊維学部 助手 池上 亨

 メタボロミクスにおけるLC MS への適用を想定して,ミクロHPLC において高い分離能力を
もたらすモノリス型シリカキャピラリーカラムの性能とグラジエント分離条件の最適化,ならび
に高速完全二次元HPLC 分離の可能性について紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.ミクロHPLC用モノリス型シリカカラム
 2.1 モノリス型シリカカラムの特徴
 2.2 カラムサイズと検出感度
 2.3 カラム性能と分離の最適化
3.グラジエント溶出
 3.1 モノリス型シリカカラムのメタポローム測定への適用
 3.2 グラジエント溶出の最適化
4.二次元HPLC
 4.1 逆相二次元HPLC
 4.2 逆相HPLCと他のモードとの組み合わせ
5.おわりに

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 Industrial Metabolite Profiling・・・・・・・・・・・・41

Metanomics GmbH & Co KGaA and Metanomics Health GmbH
ScientificDirector Richard N. Trethewey 
大阪大学大学院 工学研究科 応用生物工学専攻 助教授 福﨑英一郎(翻訳)

 代謝物プロファイリングは,新しい手法というわけではないが,工業的アプリケーションに活用
されだしたのは,ごく最近のことである。技術の進歩により,プロファイルできる代謝物の数と種類
が増えてきた。メタノミクス(Metanomics)社では,GC MS およびLC MS/MS を用いた代謝物プロ
ファイリングのハイスループットプラットフォームをすでに構築しており,ファンクショナル・ジェ
ノミクスプロジェクトに活用している。筆者らのプロジェクトは,最終的には,含有成分が改善され
た穀物植物の分子育種を目指している。加えて,代謝物プロファイリングは,栄養学,医化学,薬学
等の諸分野において応用展開が重要視されている。

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 Phenomenome Discoveries Inc.の紹介・・・・・・・47
                              
Phenomenome Discoveries Inc. Postdoctoral Scientist 山崎泰代 

 カナダのPhenomenome Discoveries Inc.(PDI)の紹介記事である。初めに,メタボローム
解析の概要,メタボローム分析に用いた装置の特長について解説する。続いて,PDI 独自のメタ
ボローム解析技術を,実際の研究例とともにわかりやすく紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.FT-ICR-MSの測定原理
3.網羅的代謝物解析技術(DISCOVAmetricsTM)
 3.1 PDIの網羅的代謝物質解析技術
4.代謝物質解析プログラム((DISCOVArrayTM)
5.DISCOVAmetricsTMを用いた研究例の紹介
6.おわりに

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 植物メタボロミクスの可能性と技術的問題・・・・・・・・55

大阪大学大学院 工学研究科 応用生物工学専攻 助教授 福﨑英一郎
大阪大学大学院 工学研究科 応用生物工学専攻
;日立造船(株) 技術部 技術研究所 要素技術研究センター 
NEDO 委託事業 博士 研究員  馬場健史
大阪大学大学院 工学研究科 応用生物工学専攻 教授 小林昭雄 

 
~目次~
1.はじめに
2.メタポロミクスの分類
3.メタポロミクスの技術要素
 3.1 植物の栽培
 3.2 サンプリング
 3.3 誘導体化・前処理
 3.4 分離分析
 3.5 データの変換
 3.6 多変量解析によるデータマイニング
4.メタポロミクスのツールとしての可能性
 4.1 定量性と解像度のどちらが重要か?
 4.2 フォーカスすべきか,網羅的にすべきか?
 4.3 フィンガープリンティングはどのような場合に有用か?
 4.4 メタポロミクスのデータの再現性について
 4.5 志向的メタポロミクス
5.おわりに

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BIO R&D
 細胞内シグナル伝達分子の動態解析を目指した新規均一系免疫測定法の開発・・・・・・・70

東京大学大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻 教授  長棟輝行 
東京大学大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻 助教授 上田宏
東京大学大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻 講師 新海政重  
栄研化学(株) 生物化学研究所 リーダー 柴田典緒  
栄研化学(株) 生物化学研究所 研究員 大廣義幸  

 細胞が外界の刺激に反応してシグナルを伝達する際に,シグナル伝達タンパク質間の相互作用
およびそのリン酸化がきわめて重要な役割を担っていることが分かってきた。本稿では,このよ
うな細胞内シグナル伝達分子の動態解析への応用を目的として開発した新規免疫測定法について
紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.蛍光共鳴エネルギー移動(Fluorescence Resonance Energy Transfer ; FRET)を用いた
タンパク質間相互作用検出技術
3.既存の免疫学的測定法
4.Enhanced FRET法
5.抗ヒトアルブミン抗体ScFv断片を用いたEnhanced FRET Immnoassay
6.lgGを用いた Enhanced FRET法
7.本測定法の細胞内シグナル伝達解析への応用


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 チャーガ(カバノアナタケ)熱水抽出物の抗酸化能並びに殺細胞効果・・・78

鈴鹿医療科学大学大学院 保健衛生学部 学部長 教授 鈴木郁功
鈴鹿医療科学大学大学院 保健衛生学部 医療栄養学科 学科長 教授 野路雅英
鈴鹿医療科学大学 保健衛生学部 医療栄養学科 研究員 林 征雄

 チャーガの熱水抽出物はロダン鉄法で陽性標準物質であるTrolox と同程度の抗酸化作用を示し,
ルミノール法の場合は高いラジカル消去能が観察された。また,マウスの白血病細胞L1210 に対し
てIC50=3.3ng/μl の低濃度で高い殺細胞効果を示した。以上の結果から,チャーガ熱水抽出物中
には少なくともラジカルスキャベンジャーとして働く物質が含まれていることが示唆された。


~目次~
1.はじめに
2.実験
 2.1 材料
 2.2 測定法
3.結果と考察
4.おわりに

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連載:宇宙環境を利用したバイオ技術
 落下施設を利用した微小重力実験・・・・・・・・84

(株)日本無重量総合研究所 技術部 主任研究員(統括) 田川幸男
(株)日本無重量総合研究所 専務取締役 須田幸暉

 近年,小型ロケットやスペースシャトルなどによる微小重力実験が行われ,多くの科学的知見が
得られている。そして現在,建設途中ではあるが,国際宇宙ステーションを利用した本格的な宇宙
環境利用の時代を迎えようとしている。こうした宇宙実験へのステップとして地上研究の蓄積や実験
が重要である。落下塔を利用した微小重力実験はこうした宇宙実験の予備実験としても重要な役割を
担っている。また,様々な研究分野において微小重力環境を利用することにより,これまで困難であ
った現象解明や新たな知識の獲得に大きな貢献が期待できる。今後,多くの研究者の方々に広く利用
していただくため,落下施設の概要と利用に関するガイドラインについて紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.落下実験施設
 2.1 真空チューブ
 2.2 落下カプセル
 2.3 その他
3.インターフェース
 3.1 機械的インターフェース
 3.2 電気的インターフェース
 3.3 情報・通信インターフェース
 3.4 その他の留意事項
4.実験の流れ
 4.1 準備
 4.2 落下実験
 4.3 撤収
5.おわりに

4,950円
CONTENTS 6月号

特集:一細胞・一分子生物学の夜明け
 1分子蛍光分析システムを用いた分子間相互作用の解析・・・・・・・・5
 
オリンパス(株)ライフサイエンスカンパニー バイオ事業推進部 
        開発2グループ グループリーダー       長野 隆 
オリンパス(株)ライフサイエンスカンパニー バイオ事業推進部 
        開発2グループ チームリーダー        岡本直明

 1分子蛍光分析技術は,溶液中で蛍光標識した分子の大きさ,明るさ,偏光度などが
分子レベルで解析できる技術で,固相化や洗浄などの操作不要で,多検体を少量で高速
に測定できるなどの特長がある。特に生体分子の相互作用解析などへの応用が実用化さ
れており,今後この技術が多くの新たなる発見に寄与していくことが期待される。

~目次~
1.はじめに
2.1分子蛍光分析技術
3.DNAとDNA結合タンパク質(転写因子)との相互作用解析
4.リガンド-レセプター反応の検出
5.糖とレクチンの相互作用解析
6.今後の課題


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 生体分子の名の動態撮影-リアルタイムAFM-・・・・・・・・10
 
金沢大学大学院 自然科学研究科 教授 安藤敏夫
金沢大学大学院 自然科学研究科 学生 古寺哲幸

 生命科学の夢の顕微鏡として待望されてきた高速原子間力顕微鏡を筆者らは開発した。
1画像を80msで撮れるため,バッファー溶液中で激しく動くタンパク質をナノ解像度の
映像として見ることができる。本稿では,この開発の概略,得られた映像,今後の課題・
展望について紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.原子間力顕微鏡(AFM)
3.AFMの律速因子
4.高速AFMの開発(第1ステージ)
5.高速AFMの開発(第2ステージ)
6.モータータンパク質のナノ動態撮影
7.今後の課題と展望


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 カチオン性ポリマーによるタンパク質の細胞内導入・・・・・・・・20

岡山大学 工学部 共同研究員;
(株)日本触媒 NEDOプロジェクト研究員 二見淳一郎
岡山大学 工学部 生物機能工学科 教授 山田秀徳

 生細胞内へタンパク質を導入する技術は,細胞内タンパク質の機能解析や細胞機能の人工制御
をはじめ,基礎研究,医療において様々な応用が期待されている。本稿では,カチオン性ポリマー
を活用したタンパク質細胞内導入技術について紹介し,生細胞内への汎用的に生体物質を導入する
ための技術開発と展望を述べる。

~目次~
1.はじめに
2.静電相互作用を利用したタンパク質細胞内導入
3.ポリエチレンイミン(PEI)の有用性
4.PEI-カチオン化によるタンパク質細胞内導入
5.カチオン性キャリアーを活用したタンパク質細胞内導入
6.おわりに


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 セミインタクト細胞を用いた細胞内タンパク質の動態・機能の解析技術の開発・・・28

東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻;日本学術振興会 特別研究員(PD) 田中亜路
東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻;日本学術振興会 特別研究員(PD) 山内 忍
東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 助手 加納ふみ
東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 教授              村田昌之

 ゲノム解析が膨大なタンパク質の一次構造情報を提示する中で,個々のタンパク質の機能発現の
メカニズムの研究はより生体内に近い「本来機能する場所・時間」の条件を加味して行うことが
求められつつある。「セミインタクト細胞システム」は,そのような期待に応えられるアッセイ系
のひとつである。本稿では,セミインタクト細胞システムの概要・特長を筆者らの研究室で行った
解析例をもとに紹介する。

~目次~
1.セミインタクト細胞とは
2.セミインタクト細胞の概略とその特長
3.セミインタクト細胞とGFP可視化技術をカップリングさせた全く新規なタンパク質機能解析システム
4.細胞周期依存的オルガネラのダイナミクスの再構成
5.今後の展望


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 HARP方式超高感度ハイビジョンカメラ-その実力と応用例-・・・・36

(財)NHKエンジニアリングサービス 先端応用開発部 チーフエンジニア 白石 孝 
(財)NHKエンジニアリングサービス 先端応用開発部 主幹       望月 亮
(財)NHKエンジニアリングサービス 先端応用開発部 開発部長     河合輝男
日本放送協会 放送技術研究所 撮像デバイス部長           谷岡健吉
(株)日立国際電気 放送システム事業部 企画部 部長代理      吉田哲男

 HARP方式超高感度・高精細撮像管開発の経緯を紹介する。現時点での実力,これまでの応用例を
述べた後,これからの研究の方向を分かり易く解説する。バイオテクノロジー分野への応用は始まっ
たばかりであるが,微弱な発光や蛍光,強い照明を与えると具合が悪い物体の観察が高いSN比の下で
行えるので応用範囲は広いと考えられる。

~目次~
1.はじめに
2.HARP現象の発見から実用化までの道程
3.特徴/他方式カメラ(CCD素子使用を中心に)との比較
 3.1 解像度
 3.2 ノイズ
 3.3 分光特性
4.応用例
 4.1 バイオ領域への貢献(要求される性能:超高感度,高分解能,ハイスピード)
 4.2 医療技術への貢献
 4.3 深海撮影カメラ(要求される性能:超高感度,分光特性)
 4.4 報道用カメラ(要求される特性:超高感度,高分解能)
5.今後の動向
 5.1 高感度化
 5.2 小型化
6.おわりに

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BIO R&D
 クレアチン-歴史,生産および用途-・・・・・・・45

Degussa Food Ingredients GmbH  Manager Nutritional Science  Dr.Heike tom Dieck  
テグサテクスチュラントシステムズジャパン(株) 
           バイオアクティブス部 セールスマネージャー  井上俊忠(翻訳)

 日々の食生活においてクレアチンを補給すると,筋肉および脳のクレアチン濃度を回復させることが
できる。補給により,副作用を引き起こすことなく,体重,脂肪を除く体重,ならびに筋力とパワーが
有意に増加している。若齢層では,脳機能の改善やリハビリテーションの促進も立証されている。
持久力の分野で使用されているクレアチンをモノハイドレートの補給の限界を克服するため,また,Drgussa社は特別なクレアチン塩を開発し,特許を取得した。既知のクレアチンの作用と持久力の向上
特性を兼ね備えた Creatine Pyruvate [CREAPURE Pyruvate]は,今後最も有望なクレアチン製剤と
いえる。

~目次~
1.歴史
2.クレアチンの代謝
3.生化学的特性
4.クレアチン源
5.クレアチンモノハイドレートの合成
6.クレアチンモノハイドレートの生産とその中に存在する可能性がある不純物
7.適用分野
 7.1 スポーツ栄養分野におけるクレアチン
 7.2 高齢者におけるクレアチン
 7.3 リハビリテーションにおけるクレアチン
 7.4 精神能力におけるクレアチン


--------------------------------------------------------------------------------
 有機イオウ化合物”MSM"(メチルスルフォニルメタン)の健康食品への応用・・・・・・・・55
                              
(株)協和ウエルネス 顧問  本田真樹

 MSM(Methyl-Sulfonyl Methane)は抗炎症・鎮痛作用を有する素材として,従来より米国では
関節症やスポーツ障害等を対象としたサプリメントおよびジェル,クリームなどの外用剤や化粧
品には広く使用されてきた。日本においては最近まで,MSMを食品として販売することは食品衛生
上できなかった。しかし2001年に食薬区分の見直し通知によりMSMを食品として使用できる可能性
が生まれ,2002年に米国製MSM,次いで2003年に中国製MSMの販売許可を当局より,それぞれ得る
ことができた。

~目次~
1.MSMとは
2.吸収・分布・代謝・排泄
3.MSMの機能
4.MSMの安全性
5.MSMの使い方
6.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 デキストラン資化性乳酸桿菌による経口的免疫増強作用・・・・61
                         
朝日大学 歯学部 口腔感染医療学講座 口腔微生物学分野 教授  小川知彦 

 最近,健康促進を目的とした乳酸菌の産業応用が注目されている。筆者は,腸内細菌のなかで
デキストランを唯一資化することができる Lactobacillus casei subsp.casei を見出した。
本稿は,プロバイオティクスとしての L.casei subsp.casei とその特異的なプレバイオティク
スであるデキストランによる”新規シンバイオティクス”の経口的免疫増強作用の研究の一端を
紹介する。

~目次~
1.はじめに
2.デキストラン
3.乳酸菌
4.デキストラン資化性
5.プロバイオティクスとしての L.casei subsp.casei
 5.1 プロバイオティクスの条件
 5.2 L.casei subsp.casei の腸内増殖
 5.3 新規シンバイオティクスの経口免疫増強硬化
 5.4 ニワトリへの応用
 5.5 ナチュラルキラー(NK)細胞の活性化
6.おわりに


--------------------------------------------------------------------------------
 高分子機能膜を用いた医療用細胞分離・・・・・・・・・・・68
                                
成蹊大学 光学部応用化学科 教授  樋口亜紺

 医療用高分子機能膜を用いたバイオセパレーションは,今後の新たなバイオ分野における材料
研究の発展が期待される分野である。骨髄液,臍帯血並びに末梢血中に含有する増血幹細胞,組
織前駆細胞,並びに間葉系幹細胞を純化・分離する細胞分離用機能性膜の調製を行うことを最終
目標として,末梢血からの様々な血球細胞分離をポリウレタン発泡体膜を用いて行った結果を報
告する。血球細胞の膜透過率より膜表面官能基と血球細胞との接着性との関係を検討した。マイ
ナス荷電を有するカルボキシル基を導入した膜においては,造血幹細胞を高回収(75%)する
ことが可能であった。このことからカルボキシル基を導入したポリウレタン発泡体膜は,造血幹
細胞を純化・分離する膜として通していることが明らかとなった。

~目次~
1.はじめに
2.ポリウレタン発泡体膜を用いや血球細胞の分離
3.細胞分離実験方法
4.血球細胞の細胞分離
5.おわりに

--------------------------------------------------------------------------------
連載:宇宙環境を利用したバイオ技術
 宇宙バイオサイエンス実験の過去・現在・未来・・・・・・・・76
                                    
(独)宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部 ISS科学プロジェクト室 主任研究員 高沖宗夫

 無重量や放射線等の宇宙環境に対して生物が示す応答に関しての研究の歴史について,これまでに
得られた成果と今後の研究課題をまとめた。さらに将来に向けて解決すべき問題点などについて論じる。

~目次~
1.はじめに
2.地球低軌道の宇宙環境
3.最初の本格宇宙ステーション
4.日本の宇宙バイオサイエンス
5.宇宙のバイオサイエンス実験の成果と今後の課題
 5.1 感覚運動系
 5.2 体液移動と心循環系の変化
 5.3 骨の脱カルシウム
 5.4 筋肉の萎縮
 5.5 血液の変化
 5.6 孤立・閉鎖環境
 5.7 植物の成長と形態形成
 5.8 動物の発生
 5.9 培養細胞
 5.10 宇宙放射線
 5.11 生体高分子結晶生成
 5.12 バイオリアクター
 5.13 無担体電機泳動
 5.14 船内微生物環境
6.宇宙バイオサイエンス実験の未来
 6.1 宇宙実験の制約を克服する
 6.2 多人数の協力で成り立つ宇宙実験

4,950円
CONTENTS 5月号

BIO REVIEW
欠陥内皮前駆細胞を使った血管再生・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
東海大学 医学部付属病院 循環器内科学 大学院生 杉本篤彦 
東海大学 医学部付属病院 再生医療科学 助手 岩畔英樹
東海大学 医学部付属病院 再生医療科学 講師 増田治史
東海大学 医学部付属病院 循環器内科学 教授 浅原孝之


肝細胞増殖因子(HGF)の再生医療応用への展望・・・・・・・・・・12 
大阪大学大学院 医学系研究科 加齢医学講座 大学院生 牧野寛史
大阪大学大学院 医学系研究科 加齢医学講座 教授 荻原俊男
大阪大学大学院 医学系研究科 臨床遺伝子療学講座 教授 森下竜一
大阪大学大学院 医学系研究科 遺伝子治療学講座 教授 金田安史


新規超耐熱性DNAリガーゼ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20
  -神経変性疾患との関連-
産業技術総合研究所 人間系特別研究体 精密構造解析研究グループ NEDOフェロー 全 崇鍾 
産業技術総合研究所 人間系特別研究体 精密構造解析研究グループ 主任研究員 石川一彦


不溶性タンパク質のマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法・・・24
大阪大学大学院 工学研究科 電子情報エネルギー工学専攻 産学官連携研究員 内藤康秀 
大阪大学大学院 工学研究科 電子情報エネルギー工学専攻 光量子プロセス講座 教授 粟津邦男


コンジュゲート型遺伝子医薬によるヒトテロメラーゼ活性抑制・・・・30
近畿大学 産業理工学部 生物環境化学科 博士後期課程 久保貴紀
近畿大学 産業理工学部 生物環境化学科 教授 藤井政幸


MR(核磁気共鳴)分子・細胞画像・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・36
 -生体内幹細胞の無侵襲追跡技術-
滋賀医科大学 分子神経科学研究センター 教授 犬伏俊郎 


COX-2を標的にした肺がんの治療・・・・・・・・・・・・43
愛知県がんセンター 呼吸器内科 副部長 樋田豊明 


薬効ゲノム解析によるオーダーメイド5-FU治療・・・・・・・・・・50
金沢大学大学院 医学系研究科 心肺病態制御学 講師 川上和之


 糖鎖の伸長・分解に関わる酵素反応を重さで計る・・・・・・・58                 
東京工業大学大学院 生命理工学研究科 助教授 森 俊明
東京工業大学大学院 生命理工学研究科 教授 岡畑恵雄


BIO PRODUCTS
・パラチノース ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・66
( Palatinose )

~目次~
1.物性
2.製法
3.需要動向
4.メーカー動向
5.価格

4,950円
CONTENTS 4月号

特集:神経変性疾患研究の最前線
------------------------------------------------------------
 特集にあたって・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
                                
 三菱化学生命科学研究所 生命科学研究部 
  神経変性疾患ユニット ユニットリーダー/主任研究員 星 美奈子

本特集号を,アルツハイマー病研究への門戸を開いてくださった今堀和友
先生に感謝の気持ちを込めてささげる。


------------------------------------------------------------
 アルツハイマー病:治療法開発の新たな流れ・・・・・・・・・・8

          東京大学大学院 医学系研究科 教授 井原康夫


 東京都による痴呆性老人の調査が1981,88,96年とあった。結果はど
の年度もそれほど変わらない。痴呆老人は65歳以上の老人人口の約4%を
占める。この数字は,どこの先進諸国においても同様である(4~7%)。
痴呆患者の出現率は,65歳以上75歳くらいまでは,100人につき数人とき
わめて低いが,80歳以降では,指数関数的に増大する(図1)。例えば80
歳では100人に9人の割合だが,85歳以上では,100人に21人の割合となる。
では90歳以上ではどうであろうか。これもやはり東京トの調査によると,
90歳老人では100人に40人が痴呆で,これが100歳老人になると,100人に
90人が痴呆である(図2)。このように,痴呆患者は80歳以降に急増する。
現在の理解では,80歳以降に指数関数的に増大する痴呆のほとんどはアル
ツハイマー病によるものと考えられている。このような著しい増加は,個
体の寿命が神経細胞の寿命に近づいたから生じたと考えることができる。
とすると,治療薬の開発は簡単ではないと予想されたが,近年めざましい
進歩が見られる。このスピードで開発が進めば,遠くない将来に真に有効
な治療法を手中にすることができるかもしれない。

~目次~
1.コリン作動性仮説に基づいた創薬
2.アミロイドカスケード仮説に基づいた創薬
3.その他の治療薬
 3.1 コレステロール
 3.2 エストロゲン
4.服薬の時期
5.今どうすればよいのか


-------------------------------------------------------------
 ユビキチンシステムと鉄代謝・・・・・・・・・・・・・・・・・17
  -神経変性疾患との関連-
                 坂田真一  *1  岩井一宏 *2 

 *1 大阪市立大学大学院 医学研究科 分子制御分野 特別研究員 
 *2 大阪市立大学大学院 医学研究科 分子制御分野 教授

 鉄は生命にとって必須な微量金属であると同じに,過剰量存在すると細
胞障害性のフリーラジカルを生じ酸化ストレスの原因ともなるため,生物
は緻密な鉄代謝制御機構を有している。近年,鉄代謝制御因子を鉄依存的
にユビキチン化するユビキチンリガーゼが同定され,鉄代謝制御へのユビ
キチン系の関与が明らかになりつつある。本稿では,ユビキチンシステム
による鉄代謝制御機構と鉄代謝異常の病態への関与が示唆される神経変性
疾患について概説する。

~目次~
1.ユビキチンシステム
 1.1 タンパク質のユビキチン化
 1.2 プロテアソームによるタンパク質の分解
2.鉄代謝とその制御因子IRP
 2.1 IRPによる鉄代謝因子の制御
 2.2 IRPの細胞内鉄濃度による制御メカニズム
3.IRP2を鉄依存的に識別するユビキチンリカーゼHOIL-1
4.鉄代謝の異常と神経変性疾患
 4.1 中枢神経系における鉄代謝
 4.2 アルツハイマー病
 4.3 パーキンソン病
 4.4 その他の神経変性疾患で認められる鉄代謝異常
5.おわりに


--------------------------------------------------------------
 加齢により障害される記憶過程とその遺伝子経路の同定・・・・・・27

(財)東京都医学研究機構 東京都神経科学総合研究所 主任研究員 齋藤 実
 

 いかなるヒトも老化に伴って起こる学習・記憶力の低下から逃れることは
できない。このような老化による学習・記憶力の低下(加齢性記憶障害,
Age-related Memory Impairement;AMI)に対する改善・解決策を講じる
ことは高齢者の社会参加,また高齢化社会におけるQuality of Lifeの達成
のために重要な課題である。AMIは学習による記憶情報の獲得から,その統合
・安定化に至る複雑な学習記憶過程(図2参照)の非特異的な障害と考えら
れてきた。筆者らは,ショウジョウバエを用いてこの架設の検証を行い,AMI
がこれまで考えられていたような学習記憶過程の非特異的な障害はなく,
amnesiac (amn)という遺伝子に依存する記憶成文(中期記憶)の形成過程に
対す極めて特異的な障害に起因することを明かにした。

~目次~
1.はじめに
2.学習記憶変異体と記憶成分の分類
 (1)獲得(LRN)to麻酔感受性記憶(STMとMTM)
 (2)麻酔耐性記憶(ARM)
 (3)長期記憶(LTM)
3.加齢による記憶障害の行動遺伝学的解析
 (1)加齢体の記憶保持曲線
 (2)加齢による匂いの嫌悪性の変化
 (3)AMIの遺伝学的解析
4.おわりに


---------------------------------------------------------------
 神経変性疾患の遺伝子治療・・・・・・・・・・・・・・・・・・・36

      自治医科大学 内科学講座 神経内科学部門 助手 村松慎一
 

 高力価ウイルスベクターをはじめとした遺伝子導入技術の進歩により,
in vivo で神経細胞や筋肉に治療用遺伝子を導入し長期間発現させることが
可能になった。既にパーキンソン病に対してはアデノ随伴ウイルスベクター
を使用した臨床試験が始まっており,今後神経変性疾患に対する遺伝子治療
の発展が期待される。

~目次~
1.はじめに
2.遺伝子治療の基礎技術
 2.1 遺伝子導入法
 2.2 AAVベクター
3.パーキンソン病
 3.1 線条体におけるドパミン合成の回復
 3.2 神経栄養因子による細胞保護
 3.3 視床下核の抑制
4.アルツハイマー病
5.筋萎縮性測索硬化症(ALS)
6.triplet repeat病
7.今後の課題と展望


----------------------------------------------------------------
 神経変性疾患研究におけるsiRNAを用いた遺伝子発現制御・・・・・・43

             東京医科歯科大学 神経内科 講師 横田隆徳
   

 RNAiはいかなる遺伝子に対してもデザインできて,その高い特異性と発現抑
制効果から,アルツハイマー病を始めとする神経変性疾患の基礎的研究におい
ても早速応用され成果をあげている。さらに難病の多い神経変性疾患への治療
戦略としても期待されている。それは,RNAiライブラリーをはじめとする創薬
におけるツールといった側面と,short interfering RNA (siRNA) を直接疾
患に適応するという2つの方面から行われている。
本稿では,主に遺伝性神経変性疾患において変異遺伝子の変異蛋白の発現を
抑制する遺伝子治療としての臨床応用を含め,神経変性疾患研究におけるsiRNA
の研究の現状と問題点について概説する。

~目次~
1.RNAiの分子機構
2.RNAiの発現抑制効率
3.siRNAの標的遺伝子特異性
4.遺伝子治療の核酸医薬としての応用
5.siRNAの神経細胞へのデリバリー
6.siRNA過剰発現によるノックダウンマウスの作成
7.おわりに


-----------------------------------------------------------------
 蛍光相関分光法(FCS)を用いた抗原抗体反応解析および検体検出・・・52

        坂田啓司*1  藤井文彦*2  田村 守*3  金城政孝*4

*1 科学技術振興機構 研究成果活用プラザ北海道 生体-分子計測研究室 研究員 
*2 科学技術振興機構 研究成果活用プラザ北海道 生体-分子計測研究室
*3 北海道大学 電子科学研究所 教授
*4 北海道大学 電子科学研究所 助教授

~目次~
1.はじめに
2.FCS測定の原理
 2.1 装置
 2.2 観測される蛍光強度の揺らぎ
 2.3 揺らぎの解析
3.抗原抗体反応解析
 3.1 分子量に依存した核酸時間の変化
 3.2 FCSによる抗原抗体反応解析
 3.3 FCSによる解離定数の算出
 3.4 FCSによる検体検出
 3.5 蛍光相互相関分光法による検体検出
4.おわりに


-----------------------------------------------------------------
 プリオン病治療の新たな可能性・・・・・・・・・・・・・・・・・・60

                      八谷如美*1  金子清俊*2

 *1 国立精神・神経センター 神経研究所 疾病研究第7部
  (独)科学技術振興機構 研究員
 *2 国立精神・神経センター 神経研究所 疾病研究第7部 部長

 2001年9月に千葉県で日本発の牛海綿状脳症(BSE)に羅患した乳牛が発見さ
れ日本中にプリオン病に対する懸念が広がった。その一因は,英国における変
異型CJD(variantCJD)と呼称されるヒトのプリオン病がBSEに由来すると考え
られていることに起因する。またさらに,硬膜移植による医原性プリオン病の
被害も知られ大きな社会問題となっている。それにも関わらず,残念ながらプ
リオン病には現在に至るまでこれといった有効な予防法,治療法は存在してい
ない。本稿では,プリオン病治療・予防法開発の現状中心に解説する。

~目次~
1.はじめに
2.ヒトのプリオン病
 2.1 変異型CJDと孤発性CJD
 2.2 プリオン病の感染
3.プリオン説
 3.1 プリオン仮説
 3.2 プリオン複製機構
 3.3 unfolding分子の探索
 3.4 unfolding分子同定
 3.5 治療法応用への可能性
4.その他のプリオン病治療・予防法開発のアプローチ
5.おわりに


-----------------------------------------------------------------
 アミロスフェスロイド-タンパク質の自己組織化と神経変性疾患・・・・67
                                      
 三菱化学生命科学研究所 生命科学研究部 
 神経変性疾患ユニット ユニットリーダー 主任研究員  星 美奈子

 「異常構造タンパク質」の凝集と蓄積は,アルツハイマー病を初めとする多く
の神経変性疾患に共通の病態であるばかりか,病因である可能性も高くなってい
る。しかしながら,個々の疾患において凝集体の構造もその作用機序も未だ謎が
多い。筆者らは,アルツハイマー病の発症の引き金を引くとされているβアミロ
イドに由来する新たな球状構造体を見出した。その発見の経緯,ならびに今後の
展望を述べたい。

~目次~
1.はじめに
2.アミロスフェロイドの同定

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●生命の大移動
数千種の動植物が生きるセレンゲティ。野生の営みが見られるが、そのバランスが崩れる危機がある。
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オグロヌーはセレンゲティで最も重要な動物だ。太古から大移動を繰り返し、草原の生命を循環させてきた。
●フォトエッセイ 野生の地に暮らす
セレンゲティには豊かな伝統を守りながら暮らす人々がいるが、資源をめぐる難題が影を落としている。
●聖なる森の声を聴く
ケニア南部のロイタ地域には、マサイの人々にとって神聖な森がある。その森を守る精神的指導者に話を聞いた。
●フォトエッセイ 命を懸けた戦い
季節によって獲物が増減するアフリカの平原では、次の食べ物にありつけるかが命を懸けた重要な問題となる。

○特製付録:大平原が支える生命/オグロヌーの大移動


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●音
ガラガラヘビが威嚇する音からクモの糸が振動する音、クジラの歌声にオオカミの遠吠え……自然界に存在する、さまざまな音について、読んで、そして聞いてみよう。
●色
火山の噴火が創り出したキャンバスを、ちっぽけな微生物から高くそびえる樹木まで、多種多様な生き物たちがカラフルに彩る。溶岩を吹き出すアイスランドの火山を訪れた。
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★暮れる2021年×明ける2022年 星の「ゆく年」
「2度の月食」や「ペルセ群突発出現」が話題になった2021年。「はやぶさ2」のサンプルリターンや加速する有人宇宙開発、コロナ禍で行われた天文イベント、新発売の天文機材をまとめました。

★暮れる2021年×明ける2022年 星の「くる年」
2022年の天文界は私たちにどんな天文ショーを見せてくれるでしょうか。注目は「皆既月食と同時に起こる天王星食」。そのほかにも、好条件のしぶんぎ座流星群や5惑星の接近、火星の最接近など見逃せない天文現象が満載です。

★機材セレクション 進化した電視観望専用機 eVscope 2
一世を風靡した電視観望専用望遠鏡「eVscope」の次世代機「eVscope 2」が発売されました。光害のある場所でも写真に近い天体の姿を楽しめたり、スマートフォンを用いて天体画像をシェアしたりできます。実際に試用してレポートします。

★Observer’s Navi 2022年の注目現象 小惑星による恒星食・変光星・彗星
2022年に観測したい現象を項目ごとに解説。好条件なものが多い「小惑星による恒星食」、2022年注目の「変光星と観測ポイント」、大化けの可能性もある「彗星」。気になるトピックをチェックして2022年に備えましょう。

★天文台マダムがゆく 拡大版 みんなでワイワイ!宇宙ボードゲームで盛り上がろう
アナログ世代には懐かしく、デジタルネイティブには斬新で現在ブーム再燃中のボードゲーム。家族や仲間で楽しめる、宇宙にまつわる2作品を紹介します。

参考価格: 960円

星空の楽しみ方を提案する新しいスタイルの情報誌

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6 環境ビジネス

日本ビジネス出版

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環境ビジネス

2021年09月15日発売

目次: 第6回 トップリーダーに訊く
三菱ふそうトラック・バス株式会社
代表取締役社長 最高経営責任者(CEO)ハートムット・シック氏

【特集1】製造業で加速する脱炭素の流れ

脱炭素対策は“リスク回避”というより“機会獲得”の有効手段
みずほリサーチ&テクノロジーズ

少なくとも産業界の CO.、 90%削減 国を挙げて取り組む「工場脱炭素戦略」
駐日英国大使館 公使参事官

政策ツールを総動員し、製造業を含め産業界全体を後押し
経済産業省

企業の脱炭素を促進 工場・事業場における環境設備の導入に 1/3補助
環境省

他社に先駆けた取組みでビジネスチャンスを掴む
恩田金属工業

グリーンスチール実現に向け、製造プロセス自体の変革を
ティッセンクルップ・ジャパン


【特集2】製造業に課せられる脱炭素対策

再エネ電化・非化石燃料化が責務に 工場の脱炭素操業と省エネ
環境ビジネス編集部

化石エネルギー源に依存した熱源と廃熱の利活用をエネルギーマネジメント
環境ビジネス編集部

事業の持続的発展には環境と経済の両視点が必要
紅屋ホールディングス

蓄電システムの普及で再エネの拡大・安定化を
エネマン

太陽光発電× NAS電池の導入で脱炭素化と BCPを同時に実現
山一電機

大容量のエネルギーシフトを可能にする NAS電池
日本ガイシ

脱炭素へ向け、“潤滑油で省エネ”の発想
EMGルブリカンツ

【東京ゼロエミッションえの道】
2030年カーボンハーフ実現に向けて全庁一丸となって脱炭素行動を推進
東京都 環境局長

イノベーションを加速させ、持続可能な資源利用の実現を目指す
東京都 環境局 資源循環推進部


【FOCUS】
国産木質バイオマス発電のエフオンが電力小売事業に参入
エフオン

戦略的アライアンスで脱炭素社会の実現を目指す
長瀬産業

顧客の要望に対応し、カスタマイズした架台を提供
安泰ソーラー

脱炭素経営が求められる背景とその実践
香川県

気候変動リスクに備える適応策とは
香川県

【TOPICS】
CO2の有効活用に光明 メタネーション装置

「仙台 事業構想大学院」が来春開設

【特集3】ゼロエミッション工場を実現する先進工場事例


脱炭素化は地球でビジネスを行う上でのライセンス
サントリー

グリーバルで CO.排出ゼロの工場づくりを目指す
パナソニック

グローバルで 2035年自社工場のカーボンニュートラルを発表
トヨタ

環境に配慮した商品づくりを目指す 長期ビジョン達成へ、工場の脱炭素化を推進
カルビー

【特別企画】全国各地で開発が進む洋上風力発電
国は初の選定事業者に浮体式洋上風力を選定
環境ビジネス編集部

全国各地の案件形成を加速させ洋上風力の有望区域選定を増やす
環境ビジネス編集部

全国各地で進む洋上風力発電事業の開発には巨額投資の継続性が不可欠
デロイトトーマツコンサルティング

次世代ネットワークに転換し大量導入の課題である送電容量を確保
資源エネルギー庁

【巻頭グラビア】
発電プラント屋上のレクリエーション場「 CopenHill」

藻類で空気清浄する遊び場「 AirBubble」

【イベント・フォーラム・シンポジウム】
第22回環境ビジネスフォーラム~工場・ビル・施設の脱炭素化

【COLUMN】
Environment★Entertainment 映画「 MINAMATA」


未来海図
日清食品ホールディングス

Circular Economy リーディングカンパニーの挑戦
ヴェオリア・ジャパン

2050年脱炭素社会の現場
ジャーナリスト桃田健史氏

日本文明を環境から解き明かす 第17回「家康の隠居地・駿府の謎」
元国土交通省河川局長竹村公太郎氏

リーガルチェック!
株式会社タイムマシーンアンダーライターズ稲田行祐氏/シティユーワ法律事務所齋藤崇氏

Carbon Neutral Designer's File
空港施設

GREEN CREATIVE TRANSFORMATION
Looop

GREEN ECONOMY
国際協力銀行佐藤勉氏

マダニが媒介する新興感染症の脅威
国立環境研究所五箇公一氏

森田正光の一体何が問題なの!?
気象予報士森田正光氏

Offshore Wind
日本気象名川広志氏

洋上風力発電を成功に導くために
渋谷潜水工業 渋谷正信氏

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在独ジャーナリスト田口理穂氏

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環境推進のための実務誌

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月刊マテリアルフロー

2021年12月01日発売

目次: 特集//物流テック最前線 ~自動認識,ロボティクスからDX人材育成まで
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今や,本誌特集の定番のイメージもある物流テック。IT,ロボティクス,AI,DX……等々,フォーカスするポイントによって様々な切り口があり,今シーズンも何度目かのイシューとなったが,メインテーマを同じくしながらも,毎回全く彩を変えてお届けしたいと考えている。今回は,自動認識技術の物流関連トピックを総覧してJAISAのキーマンに語っていただき,先端ロボット導入現場その後のリアルな改善報告という視点で日通×ラピュタの現場ルポ,ASLFの超速ルポでは,先端卸企業対談で「DX人材の育成」という未来志向の取り組みを掘り下げた。三菱商事×GreyOrangeのセミナー報告では海外初の新たなビジネスの潮流から,RaaSの実際について詳らかに紹介。フィニッシュはいよいよその成果の全貌が見え始めてきたSIPの注目トピックについてダイジェストでお届けする。色とりどりの物流テックの「今」を読み取っていただければ幸いである。(編集部)
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■特集
[日本自動認識システム協会]
物流DXに貢献する自動認識技術
◎RFID・画像認識とのハイブリッド活用主流に

[日本通運/ラピュタロボティクス]
AMR増強でヒトとの協働型オペレーションを徹底追求
◎トータルピッキングからオーダーピッキングへ転換

[ASLF2021誌上セッション|先端卸企業対談]
デジタル化時代の課題を突破する物流人材の素養とは
◎トラスコ中山(株) 取締役 物流本部 本部長 直吉秀樹氏×㈱PALTAC 常務執行役員 研究開発本部長 三木田雅和氏

[三菱商事×GreyOrange|オンラインセミナー]
倉庫ロボットの潮流を語る~今,世界で注目のマイクロ・フルフィルメント・センターとは
◎GreyOrange(株) CO-FOUNDER&CEO Samay Kohli氏

[戦略的イノベーション創造プログラム]
社会実装に向けて各プロジェクトの進捗を中間報告
◎SIP「スマート物流サービス」,オンラインシンポジウム開催

■企画
[日本物流システム機器協会]
半導体・電子部品不足に係る緊急覆面座談会
◎納期遅延から大幅売上減にまで波及しかねない半導体クライシスの実態

[展示会レポート]
第23回 自動認識総合展
AUTO-ID & COMMUNICATION EXPO

[統計調査レポート]
物流関連市場調査結果を紹介
◎食品通販,ERPパッケージ,段ボール市場の将来予測

■連載
[物流現場を刷新するDDM(デジタル・デシジョン・メイキング)入門]2
デシジョン(判断)するコンピュータが現場を劇的に変革
◎The Team Digital Decision LLC 代表 酒匂秀敏

[医薬品GDP入門]12
GDPガイドラインの実践に向けて
◎小山ファーマコンサルティング 代表 小山靖人

[チャイナレポート]9
《キーパーソンインタビュー》落とし穴にはまった大企業が再び走り出せるようになる顧客最優先の新時代SCM…中国科学院ソフトウェア研究所 研究員 韓永生教授
《物流改善事例》ロジスティクスはどのようにしてブランド力を高めるための強力なツールになるのか?…eifiniサプライチェーン
《ニュースフラッシュ》

[LOGI裏の統計学]8
海上運賃の高騰を機に考える国際物流コストの統計~貿易統計をベースにしたコスト把握アプローチで実態に迫る
◎合同会社サプライチェーン・ロジスティクス研究所,城西大学非常勤講師/久保田精一

[システムの眼Ⅱ]65
八番目の孫は突如やって来た
◎早稲田大学 名誉教授/高橋輝男

[5分で読める教養講座 87《おススメ書籍》ひとくちガイド]
核心の中国~習近平はいかに権力掌握を進めたか(朝日新聞出版)
旧制高校物語~真のエリートのつくり方(潮書房光人新社)
西郷隆盛101の謎~なぜ今も日本人にこれほど愛されているのか(文春文庫)
◎小泉事務所 代表/小泉 豊

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物流現場・人とITを結び付け、ロジスティクスを具現化する

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