BIOINDUSTRY(バイオインダストリー) 発売日・バックナンバー

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4,950円
【特集】次世代ワクチン開発―実用化に向けた課題と挑戦―

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特集にあたって
Introduction

國澤純 ((独)医薬基盤研究所)

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次世代ワクチン開発への課題と挑戦―経口ワクチン―
Challenge on Developing Novel Oral Vaccines

鹿島光司 (東京大学)
幸義和 (東京大学)
清野宏 (東京大学)

 現代の人類を感染症から防御しているワクチンの中でも、近年特に新しい概念として活発に研究され、人体の免疫機構における重要性が認識され始めている粘膜ワクチンのうち、経口ワクチンについて概説する。経口ワクチンの種類や基礎的な情報をはじめ、効果的な米型経口ワクチンとして開発されているMucoRice-CTB の特色を述べ、新たなワクチン開発の現状と課題、展望を述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 経口ワクチンの特徴
3. ワクチン抗原を植物の種子(米)に生産させたMucoRice-CTB
4. これからの経口ワクチンへの期待と課題
4.1 デリバリ―システム
4.2 腸内環境の特殊性
5.おわりに

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経鼻不活化インフルエンザワクチンの実用化に向けた課題と挑戦     
Critical Issues and Challenges in Development of Inactivated Intranasal Influenza Vaccines

鈴木忠樹 (国立感染症研究所)
相内章 (国立感染症研究所)
長谷川秀樹 (国立感染症研究所)

 現行のインフルエンザワクチンの有効性は限定的であり、よりワクチン効果の高い次世代ワクチンの開発が望まれているが、次世代のインフルエンザワクチンの一つとして粘膜免疫を活用した経鼻ワクチンが有望視されている。インフルエンザウイルスの感染は気道の粘膜上皮に限局して起こり、その防御には粘膜における免疫機構が重要な働きをしているという知見から、経鼻インフルエンザワクチンは、現行の注射型のインフルエンザワクチンよりも感染防御能およびインフルエンザ発症予防効果が高い可能性が示唆されている。本稿では、経鼻インフルエンザワクチンの一般的な特徴について概説し、現在、臨床開発の途上にある経鼻不活化インフルエンザワクチンの実用化に向けた課題と挑戦について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 経鼻インフルエンザワクチンの特徴
3. 経鼻インフルエンザワクチンの種類
4. 経鼻不活化インフルエンザワクチンの開発研究
5. 経鼻不活化インフルエンザワクチン実用化における課題
6. おわりに

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経皮ワクチン
Transcutaneous Vaccine

廣部祥子 (大阪大学)
岡田直貴 (大阪大学)
中川晋作 (大阪大学)

 経皮ワクチンは免疫担当細胞が多数存在する皮膚を標的としており、投与が簡便なだけでなく、高いワクチン効果が期待できる。粘着性パッチやマイクロニードルを用いた経皮ワクチン製剤はただ貼るだけでワクチン抗原を効率よく皮膚内へと送達することから、簡便・安全・有効な次世代ワクチン製剤として注目されている。

【目次】
1. はじめに
2. 皮膚の免疫学的機能を利用した経皮ワクチン
3. 抗原の角質層透過を促進する経皮ワクチンデリバリー技術
4. 物理化学的に角質層を突破する経皮ワクチンデリバリー技術
5. おわりに

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アジュバントの可能性 : がんワクチン, がん免疫療法への展開
The Possibility of Adjuvant: Development of Cancer Vaccine and Cancer Immunotherapy

北畑裕司 ((独)医薬基盤研究所)
石井健 ((独)医薬基盤研究所)

 古くからワクチンに添加されて使われているアルミ塩やエマルジョンなどのアジュバントは有効性に限界があるとされ、難治感染症、がん、アレルギーなどの疾患に対するワクチン開発において次世代のアジュバント創薬が切望されている。本稿ではアジュバント研究、特にがんに対するワクチンや免疫療法への開発研究の展開を紹介したい。

【目次】
1. アジュバントとは
2. アジュバントの作用機序:自然免疫の役割
3. アジュバントの可能性:ガンワクチン, がん免疫療法への展開
3.1 自然免疫受容体によって認識されるアジュバント
3.1.1 TLR4 リガンド(MPLA)
3.1.2 TLR9 リガンド(CpG ODN)
3.2 自然免疫受容体リガンド以外(または作用機序不明)のアジュバント
3.2.1 サイトカイン
3.2.2 界面活性剤
3.3 ドラッグデリバリーに着目したアジュバント
3.3.1 リポソーム
4. まとめ

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ウイルスベクターを用いたワクチン開発の現状―結核ワクチンへの取り組みから―
Current Situation of Development of Recombinant Virus Vaccine
- In the Case of Tuberculosis Vaccine -

保富康宏 ((独)医薬基盤研究所)

 ウイルスベクターを用いた組換えウイルスワクチンは近年新たなワクチンの可能性が数多く報告され、ヒトでの治験等からも実用化へと進んでいる。本稿においてはウイルスベクターを用いたワクチン開発を、結核ワクチンの開発状況を中心に述べ、さらに現在、筆者らが開発中のヒトパラインフルエンザ2型ウイルス(HPIV2)ベクターを用いた結核ワクチンについて述べる。

【目次】
1. はじめに
2. ウイルスベクターを用いたワクチン(組換えウイルスワクチン)
3. ウイルスベクターを用いた結核ワクチン
3.1 ワクシニアウイルスベクター
3.2 アデノウイルスベクター
3.3 サイトメガロウイルス(CMV)ベクター
3.4 ヒトパラインフルエンザ2 型ウイルス(HPIV2)ベクター
4. おわりに

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ワクチンの生産と備蓄
Production and Stock of Vaccines

石川豊数 ((一財)阪大微生物病研究会)

 感染症対策において最も有効な手段は予防接種であり、安全で有効なワクチンが恒常的に供給されることは非常に重要である。現在、わが国で発生する感染症に対するワクチンはほとんどが臨床使用されるようになった。本稿では製造販売業者の立場からワクチンの製造(生産)と供給(備蓄)の現状について紹介したい。

【目次】
1. はじめに
2. ワクチンの種類
3. ワクチンの製造用基材
4. ワクチンの製造工程
4.1 生ウイルスワクチンの製造方法
4.2 不活化ワクチンの製造方法
5. ワクチンの備蓄
6. おわりに

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ワクチンの非臨床試験ガイドライン‥新発出のWHO ガイドラインを中心に
Guidelines for Non-clinical Studies for Vaccines with a Focus on the Newly Released WHO Guidelines

松本峰男 ((独)医薬品医療機器総合機構)
小松真一 (グラクソ・スミスクライン(株))
土本まゆみ (サノフィ(株))
松井元 ((一財)化学及血清療法研究所)
真木一茂 ((独)医薬品医療機器総合機構)

 近年、ワクチン開発においてはアジュバントの使用機会が明らかに増え、それに伴いワクチンの非臨床安全性試験の内容を規定し直す必要性が高まっていた。本稿においては、主にこのような背景のもと2013年に発表されたWHO「ワクチンアジュバントとアジュバント添加ワクチンの非臨床試験ガイドライン」について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 2013年 WHO ガイドラインの策定の経緯とその概要
3. 2013年 WHO ガイドライン策定おいて争点となった事項
3.1 ガイドラインの適用範囲
3.2 アジュバント添加ワクチンの反復投与毒性試験における投与回数
3.3 アジュバント添加ワクチンの生殖発生毒性試験の投与時期
3.4 新規アジュバント単独の毒性評価
3.5 ワクチンアジュバントによる自己免疫疾患
4. おわりに

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抑制型免疫システムを応用した次世代型抗アレルギーワクチンの開発
Current Status in the Development of New Generation of Anti-allergic Mucosal Vaccine

高里良宏 (東京大学)
倉島洋介 (東京大学)
清野宏 (東京大学)
國澤純 ((独)医薬基盤研究所:東京大学)

 既存のワクチンに対する概念では、病原体に対するワクチンが一般的であるが、アレルゲンに対する免疫学的不応答を誘導しようとする減感作療法も抗アレルギーワクチンという新概念のワクチンとしてとらえることができる。近年、免疫抑制のメカニズムが学術的に明らかにされてきたこともあり、より実効性の高い免疫療法として抗アレルギーワクチンが注目されている。臨床の場においては、苦痛が少なく、副作用の危険性も低い舌下免疫療法が、花粉症に対する抗アレルギーワクチンとして2014年から保険適用となる。また近年、社会的な問題となっている食物アレルギーに対しても、経口免疫療法が本邦で数多く行われ、有効性を示す多くの報告がされている。本稿においては、基礎と臨床の両面から、抗アレルギーワクチンの現状と将来展望について概説したい。

【目次】
1. はじめに
2. 現在提唱されている抑制型免疫システムの概要
2.1 脱感作
2.2 阻害抗体の産生
2.3 制御性T 細胞(Treg 細胞)の誘導
3. 花粉症や食物アレルギーを対象にした減感作療法の臨床応用について
3.1 アレルギー性鼻炎に対する舌下免疫療法
3.2 食物アレルギーに対する経口免疫療法
4. おわりに

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BIO R&D

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魚類不凍タンパク質の細胞保護機能の解析
Analysis of Cell-Preservation Function of Fish Antifreeze Protein

石原和成 (北海道大学)
三浦愛 ((独)産業技術総合研究所)
津田栄 ((独)産業技術総合研究所)

 寒冷地の動植物は、塩、グリセロール、トレハロース、不凍タンパク質などの抗凍結物質を有している。不凍タンパク質には細胞保護機能も認められているが、不明な点が多い。本稿では、筆者らが見出した魚類不凍タンパク質の細胞保護機能の解析結果とその細胞移植分野への応用可能性等について記述する。

【目次】
1. はじめに
2. AFPは細胞に対してどのように働くか
3. マウス膵島細胞に対する保護効果
4. 細胞膜保護機能を有するAFP の種類
5. 細胞治療技術に向けた取り組みと課題

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ゲノム科学におけるビッグデータ分析・大規模データマイニング
Big Data Analysis and Large Scale Data Mining in Genome Sciences

石井一夫 (東京農工大学)

 超並列型高速DNA解析装置(次世代シーケンサー)の普及により、ゲノムの塩基配列データの産生量が爆発的に増えており、生命科学分野である医療、農業、環境分野で、これらの膨大なデータを用いたビッグデータ分析を行う機会が増えている。ビッグデータ分析では、乱数を用いたシミュレーションによるモンテカルロ法という計算手法で大量データの情報を推定したり、多数のプロセッサコアを有する大容量メモリの高性能サーバーや、多数のコンピュータを接続したコンピュータクラスタを用いた並列分散処理を用いたりすることにより、テラバイト、ペタバイト、エクサバイト級のデータ解析を可能にする。本稿では、ゲノム科学におけるビッグデータ分析を用いた大規模データマイニングについて述べる。

【目次】
1. ゲノム科学とビッグデータ
2. バイオインフォマティクスとビッグデータ
2.1 汎用のフリーソフトウェア
2.2 生物学的なデータ解析専用のソフトウェア
3. ゲノム科学におけるビッグデータ分析の実際
3.1 モンテカルロシミュレーションによるデータ分析
3.2 大容量メモリを搭載したマルチコアCPU の高性能計算機によるデータ分析
3.3 Hadoop を用いたコンピュータクラスタによるデータ分析
3.4 Hadoop を用いたゲノム解析ソフトウェアの例
3.5 Hadoop を用いないコンピュータクラスタによるデータ分析
4. まとめ
4,950円
【特集】ビフィズス菌の機能解明と新たな利用

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特集にあたって
Introduction

山本憲二(石川県立大学)

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母乳のビフィズス菌増殖因子研究の最前線
Frontier of the Research on the Bifidus Factor in Human Milk

北岡本光((独)農業・食品産業技術総合研究機構)

母乳中に含まれるビフィズス因子はヒトミルクオリゴ糖(HMO)であるとされていた
が,その分子機構は長年解明されていなかった。最近の研究により,ビフィズス菌の
HMO 各分子種の分解に関わる酵素が系統的に解明され代謝系の全容が明らかになった。
本稿では母乳ビフィズス因子研究の最前線について解説する。

【目次】
1.はじめに
2.母乳中に含まれる糖
3.ビフィズス菌の持つ菌体内 GNB/LNB代謝経路
4.LNB の調製およびビフィズス増殖機能
5.B.bifidum の菌体外 HMOs 分解酵素群
6.B.longumsubsp.infantisの菌体内HMO 分解酵素群
7.ビフィズス菌の HMO 資化パターン
8.今後の課題

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ビフィズス菌の腸管定着機構
Factors Involved in Gut Colonization of Bifidobacteria

戸羽隆宏(弘前大学)

ビフィズス菌は経口的にヒトの消化管に取り込まれ,胃,小腸を経て定着部位である大
腸に到達する。ビフィズス菌が大腸粘膜に付着し,継続的に増殖することができれば,定
着と呼べる状態になる。上部消化管で受ける酸素,酸および胆汁酸ストレスへの適応およ
び大腸粘膜への付着とエネルギー獲得のためのビフィズス菌の戦略について概説する。

【目次】
1.はじめに
2.ビフィズス菌の由来
2.1 経膣分娩による児
2.2 帝王切開による児
3.上部消化管でのストレスに対する生残戦略
3.1 酸 素
3.2 胃 酸
3.3 胆汁酸耐性
3.4 バクテリオシン
3.5 免 疫
3.6 その他のストレス要因
4.大腸における定着のための戦略
4.1 エネルギーの獲得戦略
4.1.1 食物由来の糖質の利用性
4.1.2 ムチンの利用性
4.2 アドヘシン
5.おわりに

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ビフィズス菌の整腸作用と消化管機能調節
Improvement of Defecation and Its Related Gut Functions with Bifidobacteria

梅崎良則((株)ヤクルト本社)

腸内フローラと健康・疾病の関係が解明されてきているが,健常者の腸内フローラの中
でビフィズス菌の果たす役割は極めて大きいものと考えられる。本稿では整腸作用とそれ
に関連した消化管の機能調節を中心に,近年のビフィズス菌プロバイオティクスの進展を
振り返り,推定される作用機構と今後の方向性を議論した。

【目次】
1.はじめに
2.既存のビフィズス菌プロバイオティクス株の整腸作用に関連した機能
2.1 便通不良への効果
2.2 感染性下痢への効果
2.3 炎症性腸疾患への効果
2.4 上部消化管機能改善効果
3.ビフィズス菌による整腸作用および消化管機能改善作用のメカニズム
3.1 腸内でのビフィズス菌の活性
3.2 ビフィズス菌の代謝産物および菌体成分の消化管への影響
4.ビフィズス菌プロバイオティクスの将来の方向性および可能性

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ビフィズス菌の免疫調節作用
Immunomodulatory Effects of Bifidobacteria

岩淵紀介(森永乳業(株))
清水(肖)金忠(森永乳業(株))

ビフィズス菌はヒト腸内細菌の主要な構成菌群の 1 つで,老化とともに減少することか
らヒトの健康との関連が注目されている。本稿では,ビフィズス菌の抗アレルギー作用や
感染防御作用など免疫に関する臨床効果を筆者らの研究を中心に報告し,ビフィズス菌が
免疫に及ぼす影響についてこれまでの知見を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.ビフィズス菌の抗アレルギー作用
2.1 ビフィズス菌によるアレルギー予防効果
2.2 ビフィズス菌によるアレルギー治療効果
3.ビフィズス菌の感染防御作用
4.ビフィズス菌による免疫バランス調節作用
4.1 免疫バランスの調節
4.2 ビフィズス菌代謝産物と免疫調節作用
5.おわりに

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ビフィズス菌の応用-生きたビフィズス菌の応用とその多様な効果-
Various Effects and Application of Living Bifidobacteria

浅田雅宣(甲子園大学)

ビフィズス菌は経口摂取してもほとんど胃で死滅するが,生きて腸に届けるカプセル化
技術と生菌摂取で初めて認められた効果を紹介する。特に,優れた整腸作用だけでなく,
血液の人工透析患者の血清中のリン値が下がること,さらに,遺伝子組換えビフィズス菌
を感染症の細菌やウィルスに対する経口ワクチンとして利用する試みも紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.ビフィズス菌
3.プロバイオティクスとは
4.生きたまま腸に届けるには
5.生きたビフィズス菌の摂取効果
6.腎不全患者におけるビフィズス菌の効果
7.人工透析患者の血清リン値に対する効果
8.組換えビフィズス菌による経口ワクチン
9.おわりに

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ビフィズス菌を用いた抗がん剤開発
Development of Anticancer Drugs Making Use of Bifidobacterium

谷口俊一郎(信州大学)

固形がん微小環境の特徴である低酸素状態を標的に,抗がん性分子の腫瘍内選択的かつ
持続的産生系の開発を進めている。このために非病原性で偏性嫌気性であるビフィズス菌
を用いた。手始めに,制がん剤 5FU を腫瘍局所で選択的に産生する治療系を樹立し,そ
の安全性を動物試験で確かめ臨床試験に至っている。

【目次】
1.はじめに
2.ビフィズス菌Bifidobacterium bifidumの担がんマウスへの投与実験
3.大腸菌 CytosineDeaminase(CD)を発現させた B 菌の作製と制がん実験
4.臨床応用への試み
5.結 語

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ビフィズス菌を用いた腸内環境改善による寿命伸長効果
Longevity is Promoted by the Control of Intestinal Bacterial Metabolite
Using Bifidobacteria

松本光晴(協同乳業(株))

メチニコフが 1907 年に「不老長寿説」を提唱して 100 年以上経過したが,プロバイオ
ティクスを用いた寿命伸長効果に関する研究報告は 2011 年まで存在しなかった。本稿で
は,ビフィズス菌 LKM512 投与により得られたマウスでの寿命伸長効果を,腸管内で増
加した生理活性物質ポリアミンによる作用に着目して紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.腸内常在菌の代謝産物
3.ポリアミン
4.Bifidobacterium animalissubsp.lactisLKM512
5.LKM512 投与によるマウスの寿命伸長効果
6.寿命伸長マウス生体内での現象
7.メカニズム
8.ビフィズス菌はポリアミンを産生するのか?
9.おわりに

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ビフィズス菌の遺伝子操作技術
Genetic Engineering of Bifidobacteria

鈴木 徹(岐阜大学)

ビフィズス菌においてこれまで実用的な遺伝子破壊の系は確立されていなかった。筆者
らはこれまで,制限修飾系の利用による形質転換効率の向上,温度感受性プラスミドの構
築,pyrE遺伝子を用いた双方向性選択マーカー遺伝子の作製を行ってきた。これらを用
いて,通常の微生物実験室で確実に遺伝子破壊を行える実用的な方法を確立した。

【目次】
1.はじめに
2.実用的な遺伝子操作のための形質転換効率
3.ビフィズス菌におけるホストベクター系
4.プラスミド人工修飾法(PAM 法)による形質転換効率の向上
5.温度感受性プラスミドの作製
6.相同領域の長さと組換えの効率
7.pyrE 遺伝子を用いた双方向性マーカー
8.マーカーレス遺伝子破壊法による連続的遺伝子破壊法の確立
9.カタラーゼ発現による酸素耐性の付与
10.まとめ

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BIO R&D

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光る花の開発と利用
Development and Application of a Novel Fluorescent Flower

増田 洋美(NEC ソリューションイノベータ(株))
古市真木雄(NEC ソリューションイノベータ(株))
三 島 博(NEC ソリューションイノベータ(株))

NEC ソリューションイノベータ,花き研究所,インプランタイノベーションズ,およ
び奈良先端科学技術大学院大学は,共同研究により新規蛍光タンパク質を組み込んだ光る
トレニアの開発に成功した。イベント需要などで他にはない変わった花やゴージャスな花
材を求める市場に,常識を覆す“光る花”を用いた画期的な商品やサービスの提供が可能
となった。

【目次】
1.海洋プランクトンからの新規蛍光タンパク質の発見
2.蛍光タンパク質の構造解析
3.バイオインダストリーへの応用
4.今後の展望

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ペットフードの変遷と環境変化
Historical and Environmental Changes of Petfood

有原圭三(北里大学)

【目次】
1.はじめに
2.ペットフードの誕生
3.日本のペットフード産業
4.ペットフードを取り巻く環境の変化
5.ペットフードの高付加価値化・多様化
6.おわりに
4,950円
【特集】デザインドバイオマス創生

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特集にあたって
Introduction

福田裕穂(東京大学)

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デザインドバイオマス技術創生に向けたアプローチと展望
Approaches to Development of Designed Biomass Technology

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福田裕穂(東京大学)

 21 世紀に入り様々な地球環境に起因する問題が深刻化する中で,循環型社会の基盤と
して,CO2 をバイオマスへと変換できる植物の有効利用が,私たちに強く求められてい
る。こうした情勢の中で注目を集め始めているのが,産業化に資する植物のデザイン化で
ある。本稿では,産業化を目指した植物バイオマスのデザイン化技術およびデザイン化し
た植物をデザインドバイオマスと呼び,その研究の現状と今後の展望について述べる。

【目次】
1.はじめに―植物を育種する
2.デザイン化を可能にしたブレークスルー
2.1 ゲノム解読
2.2 シロイヌナズナ2010 プロジェクト
2.3 オミックスの発展
3.デザインドバイオマスの新展開―NCCARPプロジェクト
3.1 植物を用いたCO2 資源化に向けた植物研究拠点ネットワーク NC-CARP
(Network of Centers of Carbon Dioxide ResourceStudies in Plants)プロジェクト
3.2 評価法の開発
4.デザインドバイオマスの創生
4.1 バイオマス生産の向上
4.1.1 光合成能増大
4.1.2 シンク能の増大
4.2 栽培環境に最適化したバイオマス植物の育成
4.2.1 不良環境土壌での植物育成
4.2.2 貧栄養環境下での植物育成
4.2.3 フィールドオミックス・フィールドフェノーム
4.3 植物体内での糖蓄積の向上
4.3.1 シンク器官の改変
4.3.2 高糖性遺伝子の探索と導入
4.4 高機能素材開発に向けたデザイン化
4.4.1 前処理,糖化プロセスの容易化
4.4.2 機能素材開発に向けた植物の改変
4.5 新機能植物の開発
5.デザインドバイオマスの今後

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植物育種技術の進展―組換え技術およびゲノム育種技術
Advancement of Plant Breeding Techniques-Genetic Transformation and Genome
Breeding Techniques

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江面 浩(筑波大学)
大澤 良(筑波大学)

 植物由来バイオマスをエネルギーや化成品の代替原料として利用する開発が進んでい
る。その中で,バイオマス植物の利用が検討されているが,農作物に比べて育種改良が進
んでいない。そのため育種により,性能を改良する余地があり,新しい組換え技術,
NBT,ゲノム育種が注目されており,本稿ではそれらの概要を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.組換え技術
2.1 組換え技術の効率化
3.新しい育種技術
4.ゲノム育種技術
4.1 分子マーカー支援選抜育種( Marker assisted selection:MAS)
4.2 ゲノミックセレクション(Genomic selection:GS)
5.おわりに

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シンク・ソース強化によるスーパー植物の開発
Development of Super-plants through Fortifying Sink/Source Performance

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横田明穂(奈良先端科学技術大学院大学)
重岡 成(近畿大学)

 遺伝子組換え作物の市井への提供が1995 年に始まり,20 年が経とうとしている。当
初は組換え作物の前途は有望視されたが,その後は産業界からの新規事業展開はほとんど
なく,また学界からの実装は皆無である。これまでの20 年以上にわたる筆者らの植物バ
イオテクノロジー研究を紹介する中で,そこでの成果の社会実装を目指す試みを紹介しつ
つ,その難しさを議論する。

【目次】
1.はじめに
2.植物の生産力強化の方策について
3.植物種の選定
4.植物機能強化の分子基盤
4.1 炭酸ガス固定
4.2 RuBisCO の活性化促進によるソース機能強化
4.3 シンク機能を向上させた植物
5.おわりに

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微細緑藻の高密度化へ向けた光合成能力増強技術
Improving Photosynthetic Performance Toward High-density Culturing of Microalgae

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皆川 純(自然科学研究機構)
太郎田博之(DIC (株))

 微細藻類によるバイオ燃料生産が各地で試みられている。そもそも石油がそうであった
ように,生物の力を使って太陽エネルギーを燃料に封じ込められるとしたらそれは夢の技
術に違いない。日本人は歴史的に微生物の力をうまく利用してきたため微細藻類の扱いに
も長けているが,光合成生物の大量培養には独特の問題点がある。本稿では,微細藻類の
商業利用を概観した上で,微細緑藻の光合成のしくみ,問題点,改善策について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.微細藻類によるバイオ燃料生産の技術的問題点
3.微細緑藻の光合成
4.光合成の制限要因
4.1 光律速―深奥部の細胞
4.2 CO2 律速―表層の細胞
5. 緑藻の高密度化へ向けた「集光アンテナ縮小」の試み
5.1 Tla1
5.2 NAB1
5.3 RNAi による全LHC タンパク質の発現抑制
5.4 色素欠損
5.5 栄養欠乏
6. おわりに―緑藻の光合成能力増進の可能性

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高バイオマス性と高糖性を併せ持つバイオリファイナリー用ソルガムの育種開発
A Challenge of Genomics Assisted Breeding of Sorghum with High-biomass and
High-sugar Content for Biorefinery

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佐塚隆志(名古屋大学)

 ソルガムはアフリカ北東部が原産の大型イネ科C4 作物である。ソルガムのさまざまな
品種の中で,高糖性ソルガムの糖(バイオリファイナリーの主な原料)と,高バイオマス
ソルガムのバイオマス(イネの10 倍以上)に注目した。現在のところ,この2 つは別々
の品種であることから,この2 つの形質を併せ持つ新品種の育成を目指している。

【目次】
1.はじめに
2.一代交配種の育種基盤となる重要遺伝子
3.一代交配種に使われた矮性遺伝子および登熟性遺伝子
4.高糖性のQTL 解析
5.QTL ピラミディング育種

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木質バイオマス生合成改変による新規木質バイオマス製造技術の開発
Genetic Engineering for Woody Biomass Utilization

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遠藤 暁詩(東京大学)
大谷美沙都((独)理化学研究所)

 近年,化石燃料に代わる新しい産業資源として,天然高分子ポリマーの集合体である木
質バイオマスに注目が集まっているが,その難分解性が次世代型高度利用の大きな課題と
なっている。本稿では,「デザインド木質バイオマス」に向けた取り組みを紹介し,持続
可能社会構築の一助としての木質バイオマス活用を考察したい。

【目次】
1.はじめに
2.木質バイオマス高度利用に向けた技術開発の現状
2.1 木質バイオマス前処理技術の開発
2.2 木質バイオマスポリマーの新規利用法の開発
3.遺伝子資源を利用した新たな木質バイオマス生合成改変ツールの開発
3.1 遺伝子組換えによる木質バイオマス改変のこれまでの試み
3.1.1 セルロース/ヘミセルロース生合成効率改変の試み
3.1.2 リグニン低減バイオマスからデザインドリグニンへ
3.2 デザインド木質バイオマスに向けた大規模遺伝子探索と
   木質バイオマス評価プラットホーム
3.2.1 NC-CARP での取り組み
3.2.2 理研BMEP での取り組み
3.3 遺伝子組換え樹木の野外評価と従来法育種への展開
4.おわりに

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植物工場に適した植物の開発技術
Development of Plant Suitable for Cultivating in Plant Factory

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池田 美穂((独)産業技術総合研究所)
永利友佳理((独)産業技術総合研究所)
光田 展隆((独)産業技術総合研究所)
高 木 優((独)産業技術総合研究所)

 植物転写因子遺伝子を利用して植物の形質を劇的に改変する技術,キメラリプレッサー
ジーンサイレンシング法(CRES-T 法)によって,植物工場での栽培に適した矮化タバ
コ植物を開発した。この植物におけるタンパク質生産性を評価したところ,コントロール
と比べて単位体積あたりで約4 倍にも達した。

【目次】
1.はじめに
2.転写因子を用いた植物の形質改善技術~CRES-T 法~
3.CRES-T 法による植物の形質改変例
4.C RES-T形質改変タバコ( HR0444)におけるタンパク質生産性の検証
5.おわりに~今後の展開~

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植物の機能解明と新たな機能材料創出の可能性
Application of Biomass to Bio-refinery and Bio-delivered Materials

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寺村 浩(神戸大学)
延田紘治(神戸大学)
川口秀夫(神戸大学)
荻野千秋(神戸大学)
西野 孝(神戸大学)
近藤昭彦(神戸大学)

 化石資源に依存しない循環型社会の構築が強く望まれている。解決する1 つの手法と
して,植物バイオマスの有効利用が考えられている。本稿では,植物バイオマスを有効利
用するための評価指標の確立,バイオマスを有効活用した微生物変換技術,さらには植物
バイオマスそのものを利用した機能性材料の開発に関して紹介したい。

【目次】
1.はじめに
2.バイオリファイナリーに適したバイオマス評価法および微生物による発酵変換
2.1 微生物の糖源として非可食バイオマスを用いるには
2.2 バイオマス特性評価法とバイオマスデザインへのフィードバック
2.3 セルロース系バイオマスからの芳香族モノマー生産
3.バイオマスの新しい機能創出(セルロースナノファイバー)
3.1 セルロースナノファイバーの作製
3.2 セルロースナノファイバーの力学物性
4.おわりに

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BIO R&D

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細胞免疫療法を応用した新しい免疫強化技術~産業動物のための疾病の予防~
The New Immunopotentiation Technology by Allogeneic or Autologous Activated-T
Lymphocyte Infusion~The Disease Prevention for Large Animals~

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大塚浩通(北里大学)
山口智宏((株)ケーナインラボ)

 子牛の出生直後から哺乳期にかけての下痢症や肺炎の発症の予防など抗病対策は,安定
した生産を達成するために重要な課題である。我々は,母牛末梢血由来活性化リンパ球を
出生直後の子牛に投与することで免疫機能を強化し,重篤な疾病を予防する技術を開発し
た。本技術は,高い安全性と確実な免疫機能強化による子牛の疾病予防が可能であり,ひ
いては食肉の安全性に貢献する。

【目次】
1.背景
2.活性化リンパ球療法とは
3.活性化リンパ球の誘導方法
4.活性化リンパ球療法の違い
4.1 「他家(母牛)」由来活性化リンパ球投与による免疫強化技術
4.2 「自己」由来活性化リンパ球投与による免疫強化技術
5. 新生子牛への他家(母牛)由来活性化リンパ球投与による免疫機能増強効果
5.1 試験プロトコール
5.2 試験結果と考察
5.2.1 T リンパ球
5.2.2 B リンパ球
5.2.3 NK 細胞
5.2.4 副作用
6.期待される効果
6.1 母牛(他家)由来活性化リンパ球を用いた技術
6.2 自己由来活性化リンパ球を用いた技術
6.2.1 雌牛
6.2.2 種雄牛
7.将来の事業化に向けて
8.おわりに

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〈TOPICS〉
ケミカルセンサ国際会議のトピックスと研究開発動向
Topics and Trends in Chemical Sensors on International Conferences

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田原祐助(九州大学)

 研究者にとって,国際会議での研究発表や他の研究者との交流は必要不可欠である。本
稿では,筆者の研究分野であるケミカルセンサ,バイオセンサの近年の国際会議について,
いくつかの世界規模の国際学会を紹介すると共に,2013 年11 月に参加したACCS2013
(タイ)の学会紀行について述べる。

【目次】
1.はじめに
2.代表的なケミカル/バイオセンサの国際会議
2.1 IEEE Sensors
2.2 IMCS
2.3 Biosensors
3.第10 回アジア化学センサ会議(Asian Conference on Chemical Sensors)に参加して
3.1 学会の概要
3.2 学会旅行記
4.味覚嗅覚センサ研究開発センター
5.おわりに

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4,950円
【特集】D-アミノ酸代謝関連酵素-構造・機能研究の最前線-

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特集にあたって
Preface

吉村 徹(名古屋大学)

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D-アミノ酸代謝関連酵素概論
Overview of D-Amino Acid-related Enzymes

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吉村 徹(名古屋大学)

哺乳動物でのD-アミノ酸の存在や生理的意義が明らかになるにつれ,D-アミノ酸の代
謝酵素の研究が盛んとなっている。本稿では遊離D-アミノ酸の生合成や分解を触媒する
酵素について概説する。特に主要なD-アミノ酸生合成系であるビタミンB6 に依存するア
ミノ酸ラセマーゼの構造機能相関について詳述する。

【目次】
1.D-アミノ酸の生合成酵素
2.アミノ酸ラセマーゼとPLP の役割
3.アラニンラセマーゼとセリンラセマーゼの反応機構
4.アスパラギン酸ラセマーゼとグルタミン酸ラセマーゼ
5.D-アミノ酸の分解酵素
6.おわりに

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D-アミノ酸代謝の病態システム酵素学:統合失調症疾患感受性とD-アミノ酸酸化酵素
Pathophysiological Basis of D-Amino Acid Metabolizing Enzyme:
Susceptibility to Schizophrenia and D-Amino Acid Oxidase

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福井 清(徳島大学)
宍戸裕二(徳島大学)
頼田和子(徳島大学)
坂井隆志(徳島大学)

高等動物の脳内には,D 型のセリンが存在し,興奮性アミノ酸伝達の神経調節因子とし
て機能することが明らかとなっている。本稿では,D-アミノ酸酸化酵素を,脳内D-セリ
ン濃度の制御因子として位置づけ,本酵素活性の上昇がグルタミン酸ニューロンにおける
D-セリン濃度の低下を招き,NMDA 受容体の機能不全に由来する統合失調症の病態に関
与することを提唱する。

【目次】
1.はじめに
2.D- アミノ酸酸化酵素(D-amino acid oxidase:DAO,EC 1.4.3.3)
2.1 反応機構
2.2 生合成と細胞内局在
2.3 ヒト酵素の結晶構造解析
3.統合失調症とD-アミノ酸代謝システム
3.1 統合失調症の病因と病態
3.2 統合失調症病態とD-アミノ酸代謝レベル
3.3 抗精神病薬が示すDAO 活性の阻害作用
4.おわりに

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セリンラセマーゼ
Mammalian Serine Racemase

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森 寿(富山大学)

哺乳類の遊離D-セリンの合成を担うセリンラセマーゼ(SR)の構造と反応,および
SR遺伝子ノックアウト(KO)マウスの表現型解析から明らかにされた個体レベルでの
SRならびにD-セリンの機能を中心に紹介し,新たな創薬標的としての可能性について述
べる。

【目次】
1.はじめに
2.哺乳類脳内のD-セリンの機能と動態
3.SRの立体構造と反応機構
4.SRの機能調節
5.SRの発現と調節
6.SR-KO マウス
7.SR-KO マウスの表現型
7.1 形態
7.2 遺伝子発現変化
7.3 神経伝達
7.4 行動
7.5 神経変性
8.SRを標的とした薬物
9.おわりに

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D-セリンデヒドラターゼ
D-Serine Dehydratase

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伊藤智和(名古屋大学)

D-セリンデヒドラターゼはピリドキサール5’リン酸(PLP)に依存してD-セリンのピ
ルビン酸とアンモニアへの異化反応を触媒する酵素であり,現在までにEscherichia coli
由来DsdA,Saccharomyces cerevisiae 由来Dsd1p に代表される2 種類の酵素が知られ
ている。本稿では,これら2 種類のD-セリンデヒドラターゼの生理機能,諸性質,応用
利用の可能性などについて述べる。

【目次】
1.はじめに
2.分布
3.生理機能
4.構造および触媒機構
5.応用利用
6.おわりに

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食品に関連する乳酸菌のD-アミノ酸代謝関連酵素
D-Amino Acid-metabolizing Enzymes of Lactic Acid Bacteria isolated from Foods

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老川典夫(関西大学)

最近いくつかのD-アミノ酸に着目した食品が食品メーカーから販売されるようになり,
新たな機能性食品開発の観点からD-アミノ酸は注目されている。そこで本稿では,日本
酒中のD-アミノ酸とその機能について解説すると共に,その生成に関与する乳酸菌とD-
アミノ酸代謝関連酵素について,筆者らの最新の研究成果とともに紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.日本酒中の味や総合評価を高めるD-アミノ酸
3.日本酒中のD-アミノ酸と生酛造り
4.生酛由来乳酸菌のD-アミノ酸代謝関連酵素
5.生酛由来乳酸菌のアミノ酸ラセマーゼ遺伝子の大腸菌での網羅的発現とその遺伝子産物の酵素科学的性質の解明
6.生酛由来乳酸球菌L. mesenteroides subsp. sake NBRC 102480 の新規ヒスチジンラセマーゼの構造と機能
7.おわりに

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D-アミノアシラーゼ
D-Aminoacylase

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吉宗一晃(日本大学)
若山 守(立命館大学)

D-アミノ酸は,抗生物質などの化学療法剤の構成成分としての重要度に加えて,その
生理機能や疾病との関わりの視点から注目されている。D-アミノ酸の生産法の1 つとし
て酵素法が開発されてきた。D-アミノアシラーゼは,D-アミノ酸の光学分割生産に有用
な酵素である。本稿では,D-アミノアシラーゼに関する研究の最新の動向も織り交ぜな
がら,D-アミノ酸生産へ向け展開されてきたD-アミノアシラーゼの研究の歩みと展望に
ついて述べる。

【目次】
1.はじめに
2.D-アミノアシラーゼの分布
3.D-アミノアシラーゼの構造解析
4.工業化を目指した酵素の改良
5.おわりに

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産業応用を見据えたD-アミノ酸代謝酵素研究
Development of Enzymes for D-amino Acid Production

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浅野泰久(富山県立大学)
安川和志(富山県立大学)

α-アミノニトリルからのダイナミックな光学分割によるD-アミノ酸の新規合成法につ
いて紹介する。α-アミノニトリルに対し非立体選択的に作用するニトリルヒドラターゼ
を新たに土壌細菌より選抜し,酵素化学的諸性質を解明すると共に,それを含む3 種類
の酵素を用いて上記合成法を達成した。

【目次】
1.はじめに
2.D-アミノ酸アミド加水分解酵素とα-アミノ-ε-カプロラクタムラセマーゼ
3.α-アミノニトリルを基質とするニトリルヒドラターゼの酵素化学的諸性質の解明
4.非立体選択的なNHase を利用したα-アミノニトリルのダイナミックな光学分割
5.フェニルアラニン誘導体の合成
6.おわりに

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BIO R&D

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機能性化粧品原料としてのメチルヘスペリジン
Methyl Hesperidin as a Functional Cosmetic Ingredient

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加藤詠子(昭和電工㈱)

ヘスペリジンは,血管壁を柔軟にして血管透過性を改善する作用をもつ物質として発見
されたビタミンP と呼ばれる 「ビタミン様作用物質」 の1 つである。我々は,ヘスペリジ
ンを水溶化するためにメチル誘導体化したメチルヘスペリジンに着目し,皮膚外用を想定
した条件で生理作用を検討し, 機能性化粧品原料としての可能性を確認したので報告する。

【目次】
1.はじめに
2.メチルヘスペリジンとは
2.1 血管強化・血流促進作用
2.2 血圧降下作用
2.3 脂質低下作用
2.4 抗酸化作用
2.5 抗アレルギー作用
2.6 抗炎症作用
3.皮膚における生理作用
3.1 皮膚浸透性
3.2 アスコルビン酸誘導体の美白効果の増幅
3.3 抗糖化効果
3.4 血流促進効果
4.安全性
5.おわりに

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メンタルヘルスケアの市場性―その動向と特色―
Marketability of the Mental Healthcare:Trends and Traits in Recent Years

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黒木俊秀(九州大学)

【目次】
1.はじめに
2.精神障害による経済的負荷
3.メンタルヘルスケア費用の動向
4.抗うつ薬市場成長の背景
5.おわりに

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BIO PRODUCTS

5-アミノレブリン酸(5-Aminolevulinic Acid)

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4,950円
【特集】レアメタル・貴金属回収バイオプロセスの最前線

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特集にあたって
Introduction

小西康裕(大阪府立大学)

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レアメタル・貴金属回収に有用な微生物とその機能
(バイオソープション,バイオミネラリゼーション,バイオリーチング)
Selection and Application of Microorganisms to Recovery of Rare and Precious Metals

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小西康裕(大阪府立大学)

貴金属・レアメタル回収に応用可能な微生物作用として,バイオソープション(吸着),
バイオミネラリゼーション(鉱物析出),バイオリーチング(浸出,固液抽出)について
解説する。また,これら微生物作用を応用したリサイクルプロセスを提案し,その特徴を
従来プロセスと比較・検討することにより,新規バイオプロセスの実用化可能性について
展望する。

【目次】
1.はじめに
2.貴金属・レアメタル分離・回収のベースとなる微生物作用
2.1 バイオソープション
2.2 バイオミネラリゼーション
2.3 バイオリーチング
3.Shewanella属細菌を応用するレアメタル・貴金属の分離・回収
3.1 希薄溶液からのレアメタルのバイオソープション
3.2 希薄溶液からのレアメタル・貴金属のバイオミネラリゼーション
3.3 マンガン酸化物からのマンガン,リチウムのバイオリーチング
4.都市鉱山からのレアメタル・貴金属リサイクル
4.1 使用済み電子部品(E-waste)
4.2 使用済み液晶パネル
5.おわりに

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オキソアニオン還元微生物を利用した排水・廃棄物からのレアメタル回収
Minor Metal Recovery from Waste and Wastewater Using Microbial Reduction of
Metal Oxoanion

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池 道彦(大阪大学)
惣田 訓(大阪大学)
黒田真史(大阪大学)

レアメタルの一部は,精錬などの過程で酸化物イオン(オキソアニオン)の形で排水中
に失われてしまうが,還元微生物により固形の元素態にまで還元すれば,固液分離等によ
り容易に回収することができる。本稿では,セレン,テルルの回収に適用できる還元菌に
ついて紹介し,還元菌を利用した排水からのセレン回収技術の開発状況について解説する。

【目次】
1.はじめに
2.セレン,テルルのオキソアニオン還元菌
2.1 メタル・オキソアニオンの微生物還元作用
2.2 セレン酸還元菌の取得
2.3 亜テルル酸還元菌の取得
3.セレン酸還元菌を利用した排水からのセレン回収の試み
3.1 セレン精錬廃水からのセレン回収
3.2 下水汚泥の焼却灰からのセレン回収
3.3 セメント工場で発生するKパウダーからのセレン回収
4.おわりに

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アーミング酵母による多様なレアメタルの選択的回収
Selective Recovery of Various Rare Metals by Arming Yeasts

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植田充美(京都大学)
黒田浩一(京都大学)

1つのパン酵母だけで,多様な金属に対応できる,細胞表層デザインを可能にしたアーミング(細胞表層工学)技術が確立されたことによって,新しい発想のバイオアドソーベントが誕生した。細胞表層を使ったこの新しい金属イオン吸着システムは,有害重金属だけでなく,レアメタルの回収にも威力を発揮し,未来型社会のリサイクルバイオテクノロジーの先導的バイオ技術であると期待されている。

【目次】
1.はじめに
2.レアメタルの現状
3.環境リサイクルバイオテクノロジー
4.1つのパン酵母だけで,多様な金属に対応できるアーミング技術―細胞表層工学―
4.1 ニッケルイオン選択吸着ペプチドの細胞表層ディスプレイ
4.2 モリブデン酸イオン吸着タンパク質ModEの細胞表層ディスプレイ
4.3 モリブデン選択吸着酵母からタングステン選択吸着酵母への簡単な変換
5.多種多様なレアメタルへの対応技術:革新的バイオ素子創製基盤技術の展開
6.おわりに

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バクテリアおよびDNA によるレアアースの吸着を利用したレアアースの分離・回収への応用
Separation and Recovery of Rare Earth Elements by Their Adsorption on Bacteria and DNA

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高橋嘉夫(広島大学)
近藤和博(アイシン・コスモス研究所)
藤本 潤(広島大学)
田中万也(広島大学)

バクテリアやDNAへの吸着反応を用いたレアアースの分離・回収に関する研究を紹介
する。EXAFS法により,この吸着はバクテリア細胞表面のリン酸への結合によることが
分かり,この事実から,DNAを利用したレアアースの分離・回収法や,鉄還元菌を用い
たマンガン団塊からのレアアースの同時溶出濃縮法などの研究が発展した。

【目次】
1.はじめに
2.バクテリア細胞壁へのレアアースの吸着
3.バクテリア中のレアアースの結合サイト
4.DNA固定ろ紙の開発と応用
5.鉄還元菌によるマンガン団塊中のレアアースの同時溶出濃縮
6.おわりに

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微生物によるマンガン酸化物の形成を利用したレアメタルの回収法
Recovery of Rare Metals through Biogenic Manganese Oxide Formation Processes

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谷 幸則(静岡県立大学)
常 佳寧(静岡県立大学)
宮田直幸(秋田県立大学)

Mn2+イオンの微生物による酸化触媒作用によって形成する不溶性Mn酸化物(BMO)
は,様々な無機元素類の高い吸着親和性と吸着収容力を有し,低濃度で溶解している多種
類のレアメタルを高濃度に集積できる。本稿では,微生物によるマンガン酸化物の形成を
利用したレアメタルの回収法について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.微生物によるマンガン酸化物の形成とマンガンリサイクル
3.微生物が形成したマンガン酸化物を利用したレアメタルリサイクル
4.レアメタルの高効率な回収を可能にするBMOの化学構造的な特徴
5.“活性”BMOを利用した連続処理

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工業排水からのレアメタル(コバルト,ニッケル等)回収システム
Biological Recovery System of Rare Metals(Co, Ni etc.)from Industrial Wastewaters

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大橋晶良(広島大学)

マンガン酸化細菌が生成するMn酸化物はCo,Ni等のレアメタルの吸着性に優れてい
る。好気性の細菌を高濃度に保持できるDHS(Downflow Hanging Sponge)リアクター
を用い,硝化細菌あるいはメタン酸化細菌との共存を利用した新規のマンガン酸化細菌培
養方法で,工場排水等から高速にレアメタルを回収する生物学的排水処理システムを紹介
する。

【目次】
1.はじめに
2.バイオMnO2 の吸着性
3.マンガン酸化細菌の培養とMnO2 の生成
3.1 マンガン酸化細菌の培養
3.2 マンガン酸化細菌の硝化細菌との共存培養
3.3 DHS バイオリアクターの特徴
3.4 DHS バイオリアクターによるMnO2 の高速生成
3.5 バイオMnO2 のレアメタル吸着
3.6 メタン酸化細菌との共存によるMnO2 の生成
4.排水からのレアメタル回収システム
4.1 Mn・レアメタル同時回収システム
4.2 セパレートシステム
5.実用化に向けての酸化機構の解明
6.適用の拡大

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使用済み自動車触媒からの白金族金属のバイオ回収システム
Biotechnological Recycling System of Platinum Group Metals from Spent Automotive
Catalysts

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小西康裕(大阪府立大学)
登 操生((株)日高ファインテクノロジーズ)

使用済み自動車触媒からの白金族金属(白金,パラジウム,ロジウム)の低エネルギー・
低コスト型回収システムの構築をめざし,Shewanella属細菌によるバイオミネラリゼー
ションを導入した湿式リサイクルプロセスを提案する。新規バイオプロセスの特徴を従来
プロセスと比較・検討することにより,その実用化可能性について展望する。

【目次】
1.はじめに
2.使用済み自動車触媒からのPGM のバイオ湿式回収プロセス
3.ウォッシュコート粉体からのPGM 湿式回収試験
3.1 ウォッシュコート粉体の希硫酸溶液による浸出
3.2 浸出残渣の溶解とPGM バイオミネラリゼーション
4.PGM バイオ湿式回収システムの実用化可能性
4.1 従来プロセスとの比較
4.2 PGM 循環システムの構築
5.おわりに

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バイオカプセルによる工業廃水・電子基板等からのレアメタル・貴金属回収
Recovery of Rare and Precious Metals Using Bio-Capsules

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田川大輔(森下仁丹(株))

森下仁丹(株)のバイオカプセル技術を用いた金属イオン還元細菌(Shewanella algae)
を内包するレアメタル・貴金属回収カプセルは,工業廃水,電子基板等から,高効率,低
エネルギーでレアメタル・貴金属を回収可能である。本技術を用いることで,廃棄物を新
たな金属資源に変えるリサイクル事業を起こすビジネスチャンスを拓くものとして期待で
きる。

【目次】
1.はじめに
2.森下仁丹シームレスカプセルの製造方法
3.森下仁丹シームレスカプセルの機能と特性
4.生きた乾燥ビフィズス菌末のカプセル化
5.バイオカプセルの開発
6.レアメタル・貴金属回収カプセルの開発
6.1 レアメタル・貴金属回収カプセルによるレアメタル・貴金属の回収
6.2 電子基板等固体廃材からのレアメタル・貴金属の回収
7.微生物カプセルを導入した新規リサイクルプロセス
8.おわりに

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BIO R&D

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高効率バイオエタノール生産を実現する新規酵素製品
New Yield-Discovery Solutions for Biofuel Industry

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眞野弘範(ノボザイムズ ジャパン(株))

アメリカでは,年間約5,000 万kL のバイオエタノールが生産されている。トウモロコ
シのデンプン由来のエタノール生産は,税金の控除という補助がなくても採算が取れる産
業に成長してきているが,なお生産効率改善の余地は残されている。新しい酵素により,
さらなるエタノールの収率増,エネルギー削減等を実現するノボザイムズ社の取り組みを
紹介する。

【目次】
1.バイオエタノール業界の現状
2.バイオエタノール生産の一般的なプロセスと使用される酵素
3.バイオエタノール用の新規酵素製品開発
3.1 新規液化酵素(Avantec(R))
3.2 新規糖化酵素(Spirizyme(R) Achieve)
3.3 新規タンパク質分解酵素(Olexa(R))
4.まとめと今後の展望

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機能性食品市場
Market of Functional Foods

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特定保健用食品(トクホ)は制度開始から20 年が経過し,許可・承認はついに1,000
品目を突破した。市場規模は2007 年をピークに縮小を続けていたが,2012 年は炭酸飲
料トクホという新しいジャンルの登場により市場が活性化した。しかし一方で,トクホ認
可のハードルの高さから,新規用途でのトクホ開発は近年見られず,企業の開発意欲は低
迷している。現在,市場活性化に向けて食品の機能性表示制度緩和の議論が活発化してい
る。機能性食品市場全体においては,依然として美容・アンチエイジング向けが市場を牽
引しており,メタボリックシンドローム対策・生活習慣病予防向けの素材も堅調であった。

【目次】
1.業界動向
1.1 トクホ市場
1.2 食品の機能性評価モデル事業
1.3 食品の機能性表示制度
2.用途別開発動向
2.1 トクホの用途別開発動向
2.2 トクホ以外の用途別開発動向

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BIO PRODUCTS

γ-オリザノール(γ-Oryzanol)

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4,950円
【特集】バイオファブリケーション~機械で臓器を作る~

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特集にあたって
Introduction

中村真人(富山大学)

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バイオファブリケーションの意義,必要性, 国内外の技術開発動向と実用化のポイント  
The Meaning and Necessity of Biofabrication, and the Trend of
Technological Development and the Key Points for Practical Application

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中村真人(富山大学)

科学の時代,組織や臓器を作るために,工学によるチャレンジが始まった。細胞や生体
材料を積み上げたり組み合わせたりして工学的に作りあげるアプローチは,従来の細胞培
養や組織工学手法からはありえない手法だが,それを可能にする『機械の手』を開発し実
現を目指す。それがバイオファブリケーションである。その意義,必要性,および世界の
トレンドと実用化を考えたい。

【目次】
1.はじめに
2.克服すべきTissue Engineering の課題
3.バイオファブリケーションとは
4. 積層造形法,Additive Manufacturing:AM の医療応用
4.1 3D-Printer とAdditive Manufacturing(AM)
4.2 3D-Printer の近年の進歩
4.3 3D-Printer,Additive Manufacturing の医療応用とバイオファブリケーション
5.バイオファブリケーションで目指すTissue Engineering の革新の戦略
5.1 機械化
5.2 デジタル化
5.3 三次元実装
6.国内外の技術開発動向と実用化のポイント
7.まとめ

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細胞シートを用いた三次元組織の構築技術
Fabrication of Three-dimension Tissue by Cell Sheet Technology

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坂口勝久(早稲田大学)
清水達也(東京女子医科大学)

 近年,三次元組織構築は再生医療や薬効組織モデルの次世代ツールとして注目されてい
る。しかしながら,厚い組織を構築するには培養液の流れのある血管網を導入しなければ
ならない。本稿では温度に応答して細胞をシート状に形成する細胞シート技術の紹介と,
細胞シートを用いた三次元組織構築法とその血管網導入方法の開発を紹介する。

【目次】
1.再生医療とティッシュエンジニアリング
2.細胞シートを用いたティッシュエンジニアリング
3.生体血管を利用した細胞シート積層化による三次元心筋組織の再生
4.生体外における三次元組織モデルの構築

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細胞だけで立体的な構造体を作製するScaffold-free 3D Biofabrication system の開発
A Development of Scaffold-free 3D Biofabrication System for Regenerative Medicine

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中山功一(佐賀大学)

 再生医療研究では,立体的な臓器を人工的に作るためは,細胞と足場となる生体材料の
組み合わせが世界の常識とされている。それに対し,筆者らは古典的な生物学の知見であ
る細胞凝集と,骨折の外科的治療という,二つの古くからある知見を組み合わせ,全く新
しい再生医療の技術を確立した。さらに複数のものづくり系企業と連携し,バイオ3D プ
リンター(Biofabrication system)を開発した。稼働してまだ日が浅いが,予備的な実験
で良好な成果が出始めている。将来的には自分自身の細胞だけで移植可能な臓器を体外で
作製できることが期待されている。

【目次】
1.はじめに
2.細胞凝集塊(スフェロイド)とモールド方式
3.創外固定法
4.作業の自動化構想

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Layer by Layer 細胞コーティング法~マテリアル技術からのアプローチ
Layer by Layer Cell Coating ~ Approach from Material Science

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西口昭広(大阪大学大学院)
松崎典弥(大阪大学大学院)
明石 満(大阪大学大学院)

 本稿では,マテリアル技術からのアプローチとして,細胞積層法および細胞集積法に基
づく新しいヒト三次元生体組織モデルの構築および薬剤効果判定・毒性評価への応用につ
いて紹介する。人工的に高分子ナノ薄膜を細胞に形成することで組織をビルドアップする
本手法は,次世代の組織モデル開発への利用が期待される。

【目次】
1.はじめに
2.細胞積層法による三次元積層組織の構築と組織モデルへの応用
3.細胞集積法による三次元組織の短期構築と血管網・リンパ管網の導入
4.附属器を有するヒト皮膚モデルの構築
5.インクジェットプリントによる三次元肝組織チップの創製と薬剤毒性評価
6.おわりに

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膜マイクロ・ナノファブリケーション技術による組織再生デバイス    
Membrane Micro/Nano Fabrication Technology for Tissue Regeneration Device

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池内真志(東京大学)

 筆者は,ポリマー薄膜の微細加工技術および,その柔軟な構造を利用したMEMS デバ
イスの研究に,長年携わってきた。近年,これらの独自技術が,医療やバイオ研究の分野
で注目され始めている。本稿では,筆者らの近年の研究成果のうち,再生医療研究でルー
チンワークとなっている胚様体形成を自動化するデバイス「PASCL」と,生体外で組織を
再生する際に必要不可欠な血流を供給するデバイス「人工毛細血管床」について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.胚様体自動生産デバイス「PASCL」
3.生分解性薄膜を用いた微細流路網
4.おわりに

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マクロ三次元流路ネットワークと小チャンバーからなる組織再構築用担体
Tissue Engineering Scaffolds Consisting of a Macro-scale 3D Flow Channel
Network and Small Chambers

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酒井康行(東京大学)
厖  媛(東京大学)
堀本洋平(芝浦工業大学大学院)
安斎正博(芝浦工業大学大学院)
新野俊樹(東京大学)

 移植用肝組織の人工的構築の方法論確立を最終目標として,細胞の三次元化とマルチス
ケール物質交換性の確保の視点から,“細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャン
バーと,それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造”を持つ担体構造を提案,
灌流培養による初期評価を行った。

【目次】
1.はじめに
2.流路ネットワークを配備した多孔質担体の利用―トップダウン的アプローチの限界
3.流路ネットワークと小空間/組織モジュール充填法の組み合わせ利用
―トップダウンとボトムアップの融合
3.1 対象スケールに応じたコンセプトの融合
3.2 担体デザインと制作
3.3 担体を用いた細胞凝集体の充填灌流培養
4.おわりに

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無菌空間ロボティクス製造技術
The Robotics in the Aseptic Environment

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米田健二(澁谷工業㈱)

 夢の治療とされる再生医療の実現のためには,その有効性とともに製品の安全性の担保
が重要である。しかし,現状の人手作業に頼る再生医療製品の製造方式では,製品の無菌
性維持と均一性について問題があり,その解決策として自動化が望まれている。本稿は再
生医療の自動化についての要点と,その考え方を述べる。

【目次】
1.はじめに
2.従来の細胞操作設備の最も重要な問題
3.環境除染剤とその腐食性
4.再生医療における自動装置
5.アイソレータ付き自動機について
6.ロボットの無菌検証
7.まとめ

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BIO R&D

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バイオ燃料生産における酵母への期待
Designer Yeasts for Bio-ethanol Production

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大矢禎一(東京大学)

 化石燃料の代替エネルギーとしてバイオ燃料が注目されているが,セルロース系バイオ
マスを糖化した際に副産物として生じるアルコール発酵阻害物質が問題になっていた。今
回筆者らの研究から,リグニンから生じる阻害物質であるバニリンの酵母細胞内での標的
がリボソームであったことが明らかになり,バイオエタノールを高生産するバニリン耐性
酵母の育種開発の研究に一石を投じることになった。

【目次】
1.はじめに
2.木質バイオマスに含まれる酵母の阻害剤
3.バニリンの標的に関する今までの研究
4.形態を使った細胞内標的の同定方法
5.バニリンの標的の同定
6.バニリンの標的がリボソームであることについて
7.木質バイオマスのエネルギー利用に向けて

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新規三次元培養培地“FCeMTM シリーズ”を用いた抗癌剤評価          
Novel 3D Cell Culture Media“FCeMTM Series”for Anticancer Drug Screening

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堀川雅人(日産化学工業㈱)
西野泰斗(日産化学工業㈱)

 近年,各種細胞の三次元培養に関するニーズが高まってきている。我々は既存のほぼ全
ての培地を三次元化できる三次元培養基材FP001 を開発してきた。本培養基材の特徴と
しては水とほぼ同等の粘弾性を示しながら,培地中の細胞やスフェアを立体的に浮遊させ
る効果を持つ。我々は本培養基材を含有する液体培地シリーズ,FCeMTM シリーズを使用
し,384 穴プレートのHigh Throughput Screening(HTS)への応用を試み,有用な結果
を得た。

【目次】
1.はじめに
2.三次元培養法の意義および特徴
3.三次元培養法の種類
4.FCeMTM シリーズの開発
5.おわりに

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BIO PRODUCTS

DL-メチオニン(DL-Methionine)

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【特集】光合成-エネルギー生産に向けた基礎研究-

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特集にあたって

三宅 淳(大阪大学大学院)

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紅色光合成細菌・海洋藻類の光合成初期過程
Primary Processes of Photosynthesis in Purple Photosynthetic Bacteria and
Marine Algae

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橋本秀樹 (大阪市立大学)

 光合成反応は,水と二酸化炭素を原料に太陽光エネルギーを利用して,酸素と炭水化物
(燃料)を生成している。つまり光合成生物は,太陽光エネルギーを利用して燃料を生成
するバイオナノデバイスを備えている。本稿では,最新の構造解析技術および超高速レー
ザー分光計測技術によって明らかにされた紅色光合成細菌および海洋藻類の光合成初期過
程に関して解説する。

【目次】
1.はじめに
2.光合成系の分子構築
3.紅色光合成細菌の光合成初期反応
4.海洋藻類の光合成初期反応
5.おわりに

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緑色光合成細菌の光合成初期過程
Photosynthetic Initial Processes of Green Bacteria

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民秋 均 (立命館大学)

 緑色光合成細菌は,緑色硫黄細菌と糸状酸素非発生型光合成生物とに大別される。本稿
では,前者の光合成初期過程(アンテナ部での光エネルギー収穫と励起エネルギー伝達な
らびに反応中心部での電荷分離)をまず概説し,続いて後者の同過程についても触れる。

【目次】
1.はじめに
2.緑色硫黄細菌(GSB)
2.1 クロロゾーム
2.2 FMO タンパク質
2.3 反応中心(RC)複合体
2.4 GSB 変異体
3.糸状酸素非発生型光合成生物(FAP)の緑色細菌
3.1 クロロゾーム
3.2 膜内アンテナ
3.3 反応中心(RC)

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高等植物の光捕集系タンパク質複合体の構造と機能
Structure and Function of Higher Plant Light-Harvesting Protein Complex

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近藤政晴 (名古屋工業大学)
南後守 (大阪市立大学)

高等植物の光合成で光化学初期過程を担う光捕集系タンパク質色素複合体であるLHC
Ⅱの構造と機能について解説した。そして,LHCⅡの機能評価と人工光合成アンテナ系へ
の展開として,LHCⅡを電極基板上に単層吸着・自己組織化して光電流応答の評価を行
い,LHCⅡ色素間の光誘起電子移動の機能の評価と光電変換デバイスへの展開を行った。

【目次】
1.はじめに
2.高等植物の光合成膜での光合成のエネルギー変換システム
2.1 高等植物のLHC 系色素の構造と分類・分布
2.2 CP47,CP43
2.3 LHC
2.4 ステート遷移
2.5 非光化学消光(NPQ):キサントフィル回路
3.LHCⅡ複合体の機能解析と人工光合成アンテナ系への展開
3.1 LHC Ⅱ複合体の基板への自己組織化とその機能評価
3.2 LHCⅡの酸化チタン(TiO2)電極への自己組織化と光電変換デバイスへの展開
4.おわりに

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酸素発生型光合成タンパク質の構造と機能
Molecular Structure and Function of Oxygen-Evolving Photosynthetic Protein,
PhotosystemⅡ

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杉浦美羽(愛媛大学; (独)科学技術振興機構)

植物やラン藻などによる酸素発生を伴う光合成電子伝達系では,酸素の発生を伴って効
率良く太陽光エネルギーを化学エネルギーに換えて地球上の全ての生命を維持している。
最も重要な初発反応は,複雑かつ巨大な「光化学系Ⅱ複合体タンパク質」が担っており,
ようやく詳細な構造や機能が明らかになってきた。本稿ではこれらを解説し,さらに応用
研究について紹介する。

【目次】
1.はじめに
1.1 酸素発生を伴う光合成反応の概容
1.2 光化学系Ⅱ複合体タンパク質の構造と機能についての研究の歴史
2.酸素発生型光合成の初期過程を担う光化学系Ⅱ
2.1 光化学系Ⅱ複合体の全体構造
2.2 光化学系Ⅱ複合体における水の酸化と電子伝達コファクターの配置
2.3 水の酸化触媒中心の構造と水の酸化機構
3.今後の課題と将来の展望

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ホモダイマー型光合成反応中心の分子構築と反応機構
Molecular Construction and Reaction Mechanism of Homodimeric Photosynthetic
Reaction Center

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浅井智広 (立命館大学)
大岡宏造 (大阪大学)

光合成反応中心(RC)は,光エネルギーを電気化学エネルギーに変換する色素タンパ
ク質複合体である。タンパク質は結合している色素の立体配置や配向を最適化することに
より,量子収率100%という非常に高い光エネルギー変換効率を実現している。本稿では,
始原的なホモダイマー型RC の構造機能相関についての知見を紹介するとともに,RC の
進化的成立過程について考察する。

【目次】
1.はじめに
2.光合成反応中心による光エネルギー変換
2.1 電荷分離と電子移動
2.2 電子移動理論
3.光合成反応中心の分子的基盤
3.1 タイプⅠ型とタイプⅡ型
3.2 ヘテロダイマー型とホモダイマー型
4.ホモダイマー型反応中心の構造機能相関
4.1 特異な電子移動反応
4.2 未解明課題への挑戦
5.おわりに

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電子伝達,電子キャリアー,とエネルギー代謝
Electron Transport, Electron Carrier, and Energy Metabolism

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石井正治 (東京大学大学院)

生物の各種代謝が機能するためには,エネルギー代謝の円滑な進行が必要である。エネ
ルギー代謝反応を可能にしているのは電子キャリアーの反応多様性である。本稿ではこう
した事柄を総合的に記述する。中でも,新たなエネルギー代謝,エレクトロンバイファー
ケーションと,独立栄養的二酸化炭素固定系については詳述する。

【目次】
1. はじめに~電子伝達と電子キャリアーの重要性~
2.代謝的出口の違いに応じた電子の流れ
3.典型的な生体由来電子キャリアー
4. 新たに見つかりつつある電子伝達手段(エレクトロンバイファーケーション)
5. 電子伝達(電子の流れ)が代謝を決める~独立栄養的代謝の概観~

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BIO R&D

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近赤外分光法を用いた簡便な小動物の体脂肪率測定法
An Simple Method Measuring a Body Fat Percentage of Small Animals by the
Near-infrared Spectroscopy

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岡田恭司 (秋田大学大学院)
藤原一彦 (秋田大学大学院)

 メタボリック症候群に対する研究では,体脂肪率が重要な指標である。しかし実験用小
動物では,操作が煩雑であるうえ,機器も高額なコンピューター断層装置で体脂肪率の測
定が行われている現状にある。近赤外分光法は有機化合物の存在を特定できるため,マウ
スのような小動物でも非破壊的に,かつ迅速に体脂肪率が測定可能であることを示した。

【目次】
1.はじめに
2.メタボリック症候群と体脂肪率測定
3.近赤外分光分析法による脂肪の測定
4.マウス体脂肪率の近赤外分光法による測定
4.1 測定機器と動物
4.2 補外処理と2次微分
4.3 重回帰分析
5.事業化の内容
5.1 最終目標
5.2 想定している用途,利用分野およびその市場
5.3 事業化に向けた課題

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温州みかん由来β-クリプトキサンチンの尿酸値低下作用
The Reduction of Serum Uric Acid Value by β-cryptoxanthin Derived from
Satsuma Mandarin

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高柳勝彦 (ユニチカ(株))
向井克之 (ユニチカ(株))

 β-クリプトキサンチンは,高尿酸血症モデルラットの尿酸値上昇抑制作用を示し,そ
の作用は尿酸トランスポーターの発現調節によるものであることが明らかとなった。さら
に,尿酸値の高い成人男性にβ-クリプトキサンチンを毎日6 ヵ月間摂取してもらったと
ころ,有意な尿酸値の低下が観察され,高尿酸血症に対する有効性が確認された。

【目次】
1.はじめに
2.β-クリプトキサンチン
3.温州みかん摂取と痛風
4.食餌性高尿酸血症ラットモデルへのβ-クリプトキサンチンの投与
5.β-クリプトキサンチンの摂取による尿酸値低下
6.おわりに

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TOPICS

コラーゲン研究の最新の現況

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小林未明 (奈良先端科学技術大学院大学)

【目次】
1.はじめに
2.細菌中に新たに同定されたコラーゲン様タンパク質ファミリー
3.一本鎖のコラーゲン様ペプチド(collagenmimetic peptides,CMPs)を利用したコラーゲンの検出
4.絹タンパク質との融合ペプチド創製による細胞外マトリクスとの結合性制御
5.アミロイドとの関連
6.おわりに
【特集】褐色脂肪細胞と食品成分-抗肥満へのアプローチ-

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特集にあたって

木村和弘(北海道大学 大学院獣医学研究科 比較形態機能学講座 生化学教室 教授)

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褐色/ベージュ脂肪細胞の発生機構と生理的役割
Developmental Mechanism and Physiological Role of Brown and Beige Adipocytes

岡松優子(北海道大学 大学院獣医学研究科 比較形態機能学講座 生化学教室 助教)
木村和弘(北海道大学 大学院獣医学研究科 比較形態機能学講座 生化学教室 教授)

 褐色脂肪細胞は熱を産生する特殊な脂肪細胞である。交感神経性刺激により白色脂肪組
織中にも褐色脂肪様細胞が出現することが知られているが,これらの細胞はベージュ脂肪
細胞と名付けられ,褐色脂肪細胞と区別されるようになった。本稿では褐色/ベージュ脂
肪細胞の発生や機能について概説する。

【目次】
1.はじめに
2.白色脂肪組織と褐色脂肪組織
3.第三の脂肪細胞,ベージュ脂肪細胞
4.ベージュ脂肪細胞の機能
5.おわりに

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ヒト褐色脂肪組織の検出・評価法と生理・病理的意義
Human Brown Adipose Tissue:Detection and Patho-Physiological Roles

米代武司(北海道大学 大学院医学研究科 日本学術振興会特別研究員)
斉藤昌之(北海道大学 名誉教授)

ヒト成人の褐色脂肪組織を全身レベルで定量的に評価するには,がん診断法の一つであ
る陽電子放射断層撮影法が最も有効である。これによって,小型げっ歯類と同様にヒトで
も,褐色脂肪組織が寒冷暴露時の熱産生・エネルギー消費や体脂肪量の調節に寄与してお
り,その機能低下が肥満,特に加齢に伴う体脂肪蓄積の一因になることなどが明らかに
なった。

【目次】
1.はじめに
2.ヒトBAT の評価方法
2.1 特異的分子UCP1 の検出
2.2 FDG-PET/CT
2.3 X 線CT
2.4 MRI
2.5 サーモグラフィ
3.ヒトBAT を構成する2 種類のUCP1陽性細胞
4.ヒトBAT の生理的意義
5.BAT は肥満・糖尿病の予防に役立つか?
6.おわりに

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過食による褐色脂肪の機能低下と肥満発症メカニズム
Brown Adipose Tissue Thermogenesis is Mediated by Inter-organ Communication

山田哲也(東北大学 大学院医学系研究科 糖尿病代謝内科学分野;
東北大学病院 糖尿病代謝科 准教授)

褐色脂肪細胞(Brown Adipose Tissue(BAT))はUCP-1 の発現に特徴づけられる熱
産生に特化した細胞であり,その熱産生の調整に交感神経が主要な役割を担っている。近
年,褐色脂肪細胞が食事誘発性熱産生に果たす役割,すなわち個体のエネルギー摂取に呼
応するエネルギー消費の調節において重要な役割を果たしていること,またそのメカニズ
ムが明らかとなってきている。本稿では,交感神経を介してBAT の食事誘発性熱産生を
調節する臓器連関に焦点を絞り,肥満発症のメカニズムを考察する。

【目次】
1.はじめに
2.BAT による食事誘発性熱産生の増加に繋がる臓器連関
2.1 レプチン
2.2 肝臓PPARγ
3.BAT による食事誘発性熱産生の低下に繋がる臓器連関
3.1 レプチン抵抗性-ネガティブフィードバック機構の破綻-
3.2 エネルギー代謝の倹約機構-ポジティブフィードバック機構の存在-
4.おわりに

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褐色脂肪細胞に影響を与える食品成分の探索・評価法
Analytical Methods for The Evaluation of Food Factors Affecting Brown
Adipocyte Functions

高橋信之(京都大学 大学院農学研究科 食品生物科学専攻 助教)
新田貴大(京都大学 大学院農学研究科 食品生物科学専攻)
河田照雄(京都大学 大学院農学研究科 食品生物科学専攻 教授)

肥満を予防・改善するため,エネルギー代謝を亢進させることが必要であるが,その重
要なターゲットが,脂肪組織で発現する脱共役タンパク質1(UCP1)である。筆者らは,
細胞レベルおよび動物個体レベルでのアッセイ系を構築し,脂肪組織におけるUCP1 発
現誘導活性を有する食品成分の探索・評価をより簡便に行う方法を確立した。

【目次】
1.はじめに
2.脂肪細胞における脱共役タンパク質(UCP)の誘導メカニズム
2.1 ペルオキシゾーム増殖剤応答性受容体α(PPARα)の活性化
2.2 交感神経系(TRPV1)の活性化
3.UCP 誘導活性を有する食品成分の探索・評価法
3.1 ルシフェラーゼレポーターアッセイ
3.2 TRPV1 発現HEK293 細胞を用いたカルシウムイメージング
3.3 UCP1 プロモーターを用いたレポーターアッセイ
3.4 遺伝子改変動物を用いた個体レベルでの評価系
4.肥満状態におけるUCP 誘導メカニズムの抑制
4.1 慢性炎症によるUCP1 発現誘導の抑制
4.2 マクロファージと脂肪細胞の共培養系
5.おわりに

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褐藻カロテノイド,フコキサンチンのUCP1 発現亢進作用
Promotion of UCP1 Expression by Brown Seaweed Carotenoid, Fucoxanthin

宮下和夫(北海道大学 大学院水産科学研究院 教授)
細川雅史(北海道大学 大学院水産科学研究院 准教授)

褐藻に多く含まれるカロテノイド,フコキサンチンは,褐色脂肪組織(BAT)や白色脂
肪組織(WAT)で,脱共役タンパク質1(UCP1)の発現を亢進することで抗肥満作用を
示す。WAT でのUCP1 の発現誘導は,β3 受容体やPGC-1 の発現増大に起因するもの
で,フコキサンチンによりWAT の一部がBAT 様の性質を有することが分かった。

【目次】
1.はじめに
2.海洋カロテノイド,フコキサンチン
3.フコキサンチンの抗肥満作用
4.フコキサンチンの抗肥満作用の分子機構
5.内臓WAT からのサイトカイン分泌の調節
6.フコキサンチンによる血糖値の調節作用
7.フコキサンチンの生体内抗酸化作用
8.おわりに

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カプシエイト類による褐色脂肪細胞の活性化作用
Activation of Brown Adipose Tissue by Capsinoids

井上尚彦(味の素㈱ 食品研究所)
栢原孝志(味の素㈱ 健康ケア開発企画部)

カプシエイト類は,辛くないトウガラシCH-19 甘に含まれるカプサイシン類縁体であ
る。カプシエイト類によるエネルギー代謝亢進・抗肥満作用のメカニズムとして,褐色脂
肪組織の活性化が関与していると考えられている。近年,ヒトを対象とした研究において
も,カプシエイト類の摂取により褐色脂肪組織が誘導されることが示唆された。

【目次】
1.はじめに
2.カプシエイト類とは
3.カプシエイト類のエネルギー消費量増加作用と抗肥満作用
4.カプシエイト類のBAT 増加作用
5.カプシエイト類のBAT 増加メカニズム
6.最後に

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アロニアベリーの皮下脂肪低減作用
Reduction of Subcutaneous Fat in Human by Aronia Berry Extract

三谷 信(ポーラ化成工業㈱ 肌科学研究部 皮膚科学研究室 副主任研究員)

アロニア(学名:Aronia melanocarpa)果実の自律神経活動度の亢進や脂質代謝の促
進,熱産生の亢進,皮下脂肪の軽減作用,皮膚での抗炎症作用が解明され,シアニジンが
活性本体のひとつであることが示唆された。このことから,年齢とともに落ちにくくなる
皮下脂肪にアプローチするサプリメントや機能性食品への活用が期待される。

【目次】
1.はじめに
2.アロニアベリー中の機能成分および薬理作用
3.自律神経活動度ならびに代謝活性の評価
4.抗肥満活性の評価
5.脂肪細胞における遺伝子発現の評価
6.皮膚での抗炎症活性の評価
7.まとめ

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「葛の花エキス[TM]」の抗肥満作用に関する研究
Studies on Anti-obesity Effect of Pueraria Flower Extract

神谷智康(㈱東洋新薬 開発本部 課長補佐)

我々は,マメ科クズ属に属するクズ(Pueraria lobata subsp. thomsonii)の花部の熱
水抽出物である「葛の花エキス」の抗肥満作用について,複数の動物試験および臨床試験
を行い,その関与成分,作用機序,ヒトへの有効量を明らかにした他,安全性についても
知見を蓄積してきた。今後も研究を進め,新たな機能性に関する知見を取得していきたい。

【目次】
1.はじめに
2.「葛の花エキス」とは
3.動物実験におけるPFE の効果
3.1 食餌誘発性肥満モデルマウスでの知見
3.2 抗肥満作用に関与する成分および作用機序に関する知見
4.ヒト試験におけるPFE の効果
4.1 探索的研究
4.2 検証的研究
5.PFE の安全性について
6.おわりに

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BIO R&D

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ゴマリグナン「セサミノール」と微生物のセサミノール配糖体分解酵素
Discovery of a Novel Microbial β-Glucosidase that is Capable of
Degrading Sesaminol Glucosides

中山 亨(東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻 教授)
下山武文(東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻 助教)
山下 哲(東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻 助教)
高橋征司(東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻 准教授)

セサミノールはゴマ油に含まれる抗酸化能の高いリグナンであり,ヒトの健康に好まし
い数々の生理活性を示す。ゴマ種子やゴマ油製造で副成するゴマ搾り粕中では,セサミ
ノールは難分解性の配糖体として存在する。最近,このセサミノール配糖体を単独で効率
よく分解できる酵素が見出され,安価な原料(ゴマ搾り粕)から付加価値の高いセサミ
ノールを効率よく生産できる可能性が出てきた。

【目次】
1.はじめに
2.ゴマリグナンとセサミノール
3.セサミノールの生理活性
4.セサミノール生産の試み
5.STG 分解酵素の発見
6.PSTG の性質
7.PSTG の系統的位置
8.1 次構造から推定されるPSTG の構造的特徴
9.PSTG によるSTG の分解
10.おわりに

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再生医療周辺産業市場の動向
Market Trends of Regenerative Medicine-related Industries

【目次】
1.概 要
2.市場動向
2.1 概 況
2.2 品目別動向

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4,950円
【特集】筋萎縮予防食品の開発

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特集にあたって

長澤孝志 (岩手大学 農学部 応用生物化学課程 教授)

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骨格筋萎縮の分子メカニズム
Molecular Mechanism of Skeletal Muscle Atrophy

吉村亮二 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室)
畑澤幸乃 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室;東京医科歯科大学 医歯学総合研究科)
亀井康富 (京都府立大学 生命環境科学研究科 分子栄養学研究室 教授)

 骨格筋は人体で最大の組織であり、タンパク質(アミノ酸)の形でエネルギー貯蔵を行う。一方、筋萎縮(加齢や寝たきり)は生活の質を低下させる。予防法確立に分子機序理解は重要である。FOXO1およびPGC1αはそれぞれ骨格筋量を減少、肥大させる転写調節因子である。本稿ではFOXO1およびPGC1αによる遺伝子発現調節機構と筋量制御の分子機序に関する知見を整理する。

【目次】
1. はじめに
2. フォークヘッド型転写因子FOXOサブファミリー
3. FOXO1は筋萎縮を引き起こす
4. PGC1αによる筋萎縮抑制作用
5. PGC1αアイソフォームによる筋肥大促進
6. FOXO1とPGC1αのクロストーク
7. おわりに

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サルコペニア予防に向けた運動と栄養摂取
Nutrition and Exercise in the Prevention of Sarcopenia

小笠原理紀 (立命館大学 総合科学技術研究機構 専門研究員)
藤田聡 (立命館大学 スポーツ健康科学部 教授)

 加齢に伴う筋量と筋機能の低下(サルコペニア)は高齢者の機能的自立を低下させ、要介護へのリスクを増加する。タンパク質・アミノ酸の摂取とレジスタンス運動は共に骨格筋のタンパク質合成を刺激する因子であり、筋量の維持には必須である。サルコペニアの進行を予防・遅延させることを目的とした食生活と運動習慣について最新のエビデンスを基に再検討する。

【目次】
1. はじめに:サルコペニアとは?
2. 骨格筋のタンパク質代謝
3. サルコペニア予防に向けた栄養摂取の重要性
3.1 アミノ酸摂取による筋タンパク質合成速度の変化
3.2 高齢者のタンパク質所要量
3.3 長期的な栄養介入による筋肥大の試み
3.4 有酸素運動が骨格筋タンパク質代謝に及ぼす影響
4. レジスタンス運動による筋肥大効果
4.1 単回のレジスタンス運動によるタンパク質合成速度の変化とその調節機構
4.2 長期的なレジスタンストレーニングによる筋肥大効果
4.3 加齢の影響
5.おわりに

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アミノ酸による骨格筋萎縮抑制
Suppression of Skeletal Muscle Atrophy by Amino Acids

長澤孝志 (岩手大学 農学部 応用生物化学課程 教授)

 タンパク質やアミノ酸が骨格筋タンパク質の合成と分解を調節していることが、最近いろいろな角度から解明されてきた。アミノ酸の中でもロイシンの摂取は骨格筋タンパク質の合成を促進し、分解を抑制する。ここではロイシンを中心にタンパク質、アミノ酸による骨格筋タンパク質の分解と合成の調節およびその機構について紹介する。

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フラボノイドによる廃用性筋萎縮予防
Preventive Effect of Flavonoids on Disuse Muscle Atrophy

向井理恵 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 食品機能学分野 助教)
二川健 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 生体栄養学分野 教授)
寺尾純二 (徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 食品機能学分野 教授)

 フラボノイドは様々な健康増進効果が報告されている植物ポリフェノールである。近年、フラボノイドが廃用性筋萎縮を予防する可能性が指摘された。そこで、フラボノイドの抗酸化活性とシグナル伝達調節の両面から、抗筋萎縮の作用機構を考察する。さらに、骨格筋へのフラボノイド蓄積に関する最近の知見についても紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 廃用性筋萎縮と酸化ストレス
3. 抗酸化フラボノイドと廃用性筋萎縮
4. プレニルフラボノイドの廃用性筋萎縮抑制効果と生体利用性
5. さいごに

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乳タンパク質による筋萎縮抑制
The Role of the Milk Protein in Muscle Atrophy

牛田吉彦 (森永乳業㈱ 食品総合研究所 ホエイ研究室 主任研究員)
中村浩彦 (森永乳業㈱ 栄養科学研究所 栄養機能研究部 主任研究員)

 高齢者において、筋肉の維持・増進に関与するタンパク質の摂取不足が懸念される。本稿では、乳タンパク質の筋肉への作用に関する知見を紹介すると共に、乳ペプチドの筋合成促進作用および筋損傷抑制作用について当社での研究結果を報告する。乳タンパク質は様々な形態の食品に応用可能であり、筋萎縮予防に貢献できる食品素材として期待される。

【目次】
1.はじめに
2.タンパク質摂取の状況
2.1 タンパク質の摂取量
2.2 タンパク質摂取のタイミング
3. 筋萎縮予防食品素材としての乳タンパク質
3.1 乳タンパク質の特長
3.2 筋タンパク質の合成促進効果
3.3 筋の損傷を抑制する効果
4.おわりに

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カロテノイドによる筋萎縮抑制
Inhibitory Effect of Carotenoids on Skeletal Muscle Atrophy

山地亮一 (大阪府立大学大学院 生命環境科学研究科 応用生命科学専攻 教授)

 骨格筋は運動器官以外に糖代謝を担う主要な組織でもあるため、骨格筋量を維持・増加することは単なる運動機能の維持・増加だけでなく、糖尿病のような生活習慣病の予防につながる。本稿では、筆者らが取り組む筋萎縮予防法として食品成分であるカロテノイド、特にβ‒カロテンの持つ機能性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 筋萎縮におけるユビキチン‒プロテアソーム系
3. 筋萎縮関連遺伝子を調節する転写因子FoxO
4. カロテノイド
5. 筋萎縮とカロテノイド
6. 今後の課題

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トゲドコロの筋肉減少抑制効果
Preventive Effect of Yam(Dioscorea esculenta)Against Sarcopenia

大野木宏 (タカラバイオ(株) バイオ研究所 主任研究員)

 ヤムイモは古くから滋養強壮食として用いられてきた。我々は、ジオスゲニン配糖体を含むヤムイモの一種、トゲドコロが運動機能を向上させ、加齢性の筋肉減少を抑制することを明らかにした。さらに、その作用メカニズムとしてAMPK‒PGC‒1α経路の活性化が重要であることを解明した。本稿では、サルコぺニア予防に有望な食品素材として、トゲドコロの機能性を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 滋養強壮薬としてのヤムイモ
3. トゲドコロの運動機能促進作用
4. トゲドコロの加齢性筋低下に対する効果
5. ジオスゲニン配糖体の作用メカニズム- PGC‒1α発現促進作用-
6. おわりに

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BIO R&D

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サイカチマメゾウムシ幼虫から発見した新規抗酸化物質―ドルサミンA
Dorsamin‒A’s:New Antioxidants from Bruchid Beetle Bruchidius dorsalis

太田伸二 (広島大学 大学院生物圏科学研究科 教授)

 マメ科の樹木サイカチの種子に寄生する日本最大級のマメゾウムシであるサイカチマメゾウムシの幼虫がつくりだす成分が、強い抗酸化活性を示すことがわかり、その化学構造が特定された。ドルサミンA と名付けられた抗酸化物質は、これまでに前例のないデヒドロアミノ酸エステル構造をもったグリセロ脂質であり、抗老化作用を有する化粧品原料や医薬品候補となる可能性を秘めている。

【目次】
1. はじめに
2. サイカチ種子とサイカチマメゾウムシ
3. サイカチマメゾウムシ幼虫の新規抗酸化脂質
4. 関連化合物の合成とフリーラジカル消去活性
5. おわりに

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アルツハイマー病の病態進展に対するフェルラ酸の効果:アルツハイマー病モデルマウスを用いた検討
Ferulic Acid Ameliorates Cognitive Impairment and Amyloidosis in Alzheimer’s Disease Model Mice

森隆 (埼玉医科大学総合医療センター 研究部 准教授)

 植物種子由来のフェルラ酸をアルツハイマー病の病態モデルマウス(PSAPP マウス)に6 ヵ月間経口投与すると、アルツハイマー様病態が軽減された。本稿では、フェルラ酸の行動・認知機能障害の改善効果、アミロイド‒β蛋白質の産生・蓄積の抑制効果、脳内グリア細胞性炎症反応の抑制効果、そして酸化ストレス反応の抑制効果を紹介する。フェルラ酸のサプリメントとしての利用の可能性が期待される。

【目次】
1. はじめに
2. フェルラ酸の概要
3. 行動・認知機能障害の改善効果
4. アミロイド‒β蛋白質の産生・蓄積の抑制効果
5. グリア細胞性炎症反応の抑制効果
6. 酸化ストレス反応の抑制効果
7. 将来展望

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BIO BUSINESS

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サルファイトリグニン(リグニンスルホン酸)の利用技術
Utilization of Lignosulfonates

河村昌信 (日本製紙(株) ケミカル事業本部 開発研究所 所長)

【目次】
1. リグニン製品の需要動向
2. リグニンスルホン酸の工業用途
2.1 コンクリート減水剤
2.2 染料分散剤
2.3 鉛蓄電池の負極添加剤
3. リグニンスルホン酸の今後の展開

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4,950円
【特集】セルロースナノファイバーの実用化動向

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「セルロースナノファイバーの実用化動向」の特集にあたり


磯貝 明(東京大学 大学院農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 教授)
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セルロースナノファイバーの国内外の開発動向と応用事例        
Recent Development and Application Researches of Nanocelluloses
in Japan and Overseas

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磯貝 明(東京大学 大学院農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 教授)

再生産可能で豊富な植物バイオマスを原料とするナノセルロース類の構造および特性と
しての優位性が明らかになりつつあり,ポストカーボンナノチューブ素材として期待され
ている。現在世界レベルでその基礎および応用研究が進められており,既にパイロットプ
ラントによる生産とサンプル提供も開始された。本稿ではナノセルロースに関連する国内
外の開発状況と検討事例についてまとめ,今後進むべき研究・開発の方向性について考察
した。

【目次】
1.はじめに
2.ナノセルロース類の分類と研究開発動向
3.セルロースナノフィブリル分散液からの成形と複合化等の材料化
4.今後の展望

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TEMPO 酸化セルロースナノファイバーの製造法
Manufacturing Method of TEMPO-oxidized Cellulose Nanofibers

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河崎雅行(日本製紙㈱ 研究開発本部 CNF 事業推進室 室長)

 セルロースナノファイバー(CNF)の製造および用途開発に関する研究が注目されて
いる。現在までに様々なCNF 製造法が検討されているが,TEMPO 酸化法はセルロース
を均一にナノ分散が可能な唯一の方法で,高機能部材として応用展開ができる新規ナノ素
材である。本稿では実用化段階にあるTEMPO 酸化法によるCNF の製造法や特性につい
て述べる。

【目次】
1.はじめに
2.CNF の製造方法
2.1 樹木の階層構造
3.TEMPO 触媒酸化によるCNF 製造方法
3.1 セルロースのTEMPO 触媒酸化
3.2 TOCN の調製方法
4.TOCN 製造の実用化に向けた取り組み
4.1 樹種によるTOCN およびCNF 化のメカニズム
4.2 TOCN 改質技術
4.2.1 機能性の付与
4.2.2 アスペクト比の制御
5.TOCN の特性について
5.1 TOCN と他の製法によるCNF との形態比較
5.2 TOCN の特性と考えられる用途
6. おわりに

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セルロースナノファイバーの変性・改質と機能化
Chemical Modification and Functionalization of Cellulose Nanofibers

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佐藤明弘(星光PMC ㈱ 新規開発本部 新規開発グループ 課長)

セルロースナノファイバー(CNF)は再生可能資源であり,軽量,高強度,高弾性,
低熱膨張等の優れた特徴を持つが,親水性が高いため,一部の用途では適用し難い。
本稿ではCNF を疎水変性・改質する手法とその応用例について紹介する。CNF の変
性・改質により耐水フィルムや熱可塑性樹脂の補強材への適用などCNF の応用範囲の拡
大が期待される。

【目次】
1.はじめに
2.セルロースナノファイバー(CNF)の種類と特徴
3.耐水性フィルム(吸着によるCNFの疎水化)
4.変性セルロースナノファイバー強化樹脂材料(化学変性による疎水化)
5. おわりに

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セルロースナノファイバーの高機能化技術(増粘・ゲル化)
Highly Functional Technology of Cellulose Nano Fiber(CNF)
/Thickening and Gelation

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神野和人(第一工業製薬㈱ 事業本部 機能化学品事業部 機能化学品研究所 
合成研究グループ 課長)

 セルロースシングルナノファイバー(CSNF)からなる増粘剤は,環境負荷が低く,再
生産可能な新規増粘剤である。ナノファイバー同士の相互作用により,高い粘度と,降伏
値を有する高い擬塑性流動を示す。これに起因して,高い乳化・分散安定性,スプレー可
能なゲル,水のようなサッパリとした使用感といった応用上の特長を持つ。

【目次】
1.はじめに
2.セルロース由来の増粘・ゲル化剤
3.CSNF の調製
3.1 CSNF の調製および試験方法
3.2 パルプのカルボキシル基量と粘度・透明度の関係
3.3 保存安定性
4.CSNF の粘度挙動
4.1 濃度と粘度の関係
4.2 せん断速度と粘度の関係
4.3 濃度と降伏値の関係
5.CSNF 増粘剤の応用特性
5.1 スプレー可能なゲル
5.2 曳糸性,塗布感
5.3 乳化安定性
5.4 分散安定性

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TEMPO 酸化セルロースナノファイバーの応用研究
Applications of TEMPO Oxidized Cellulose Nanofibers

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熊本吉晃(花王㈱ エコイノベーション研究所 上席主任研究員)
向井健太(花王㈱ 加工・プロセス開発研究所)
河尻浩宣(花王㈱ 加工・プロセス開発研究所 副所長)

ナノレベルの大きさをもつ超微粒子を別の材料と複合化することで機能発現を目指すナ
ノコンポジット技術が注目を集めている。TEMPO 酸化セルロースナノファイバー
(TOCN)は幅が3~4 nm で均一,長さ数μm,高弾性率といった極めてユニークな特長
を有する。このTOCN と無機ナノ粒子を複合化した薄膜は高い酸素バリア性を発現し,
またナノフィラーとして樹脂と複合化した膜は透明性を維持しつつ高弾性,高耐熱性を示
した。

【目次】
1.はじめに
2.TOCN/無機粒子ナノコンポジットの酸素バリア機能
3.TOCN/樹脂ナノコンポジットの諸物性
4.さいごに

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セルロースナノファイバーの構造用途への利用
Cellulose Nanofibers for Structural Utilization

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矢野浩之(京都大学 生存圏研究所 教授)

 軽量,高強度,低熱膨張のセルロースナノファイバーには,樹脂補強用ナノ繊維として
の期待も大きい。本稿では,京都大学生存圏研究所を集中研として京都市産業技術研究所
ならびに複数の企業と共同で進めてきた構造用セルロースナノファイバー材料に関するプ
ロジェクト研究の成果について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.経済産業省地域新生コンソーシアム:2005‒2006 年度
3.NEDO 大学発事業創出実用化研究:2007‒2009 年度
4.グリーン・サステイナブルケミカルプロセス基盤技術開発:2010‒2012 年度
5.おわりに ナノ繊維からナノ構造繊維体へ

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セルロースナノファイバーのプリンテッド・エレクトロニクスへの応用事例
Applications of Cellulose Nanofibers for Printed Electronics

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能木雅也(大阪大学 産業科学研究所 セルロースナノファイバー材料分野 准教授)

プリンテッド・エレクトロニクスとは,新聞や雑誌を印刷するように電子デバイスを製
造する技術であり,フレキシブルな太陽電池や電子ブックなどを実現する技術として期待
されている。本稿では,フレキシブル印刷デバイスの実現に向けて,セルロースナノファ
イバーを用いた紙(ナノペーパー)の製造方法,特性,プリンテッド・エレクトロニクス
への応用事例を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.プリンテッド・エレクトロニクスにおける紙基板の現状と課題
3.ナノペーパーの特徴
3.1 白い紙と透明な紙
3.2 透明性
3.3 機械的特性
4.プリンテッド・エレクトロニクスの観点から見たナノペーパーの特徴
5.プリンテッド・エレクトロニクスへの応用
5.1 金属ナノインクを印刷した高導電性ラインの開発
5.2 折り畳み可能な高導電性配線の開発
5.3 高感度ペーパーアンテナの開発
5.4 太陽光発電する紙
5.5 カーボンナノチューブ/セルロースナノファイバーインクの開発
6.まとめ

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BIOR&D

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ケラチンのケミカルリサイクルによる人工毛髪の開発
Development of Regenerated Hair by Chemical Recycle of Keratins

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金山賢治(あいち産業科学技術総合センター 三河繊維技術センター 主任研究員(技術士))

未利用・廃棄ケラチン(KR)含有物質のケミカルリサイクルと新規人工毛髪を目指し
て,可溶化KR をコラーゲン繊維にコーティングした人工毛髪用の繊維を試作した。毛織
物裁断屑,廃棄毛髪等からKR を還元抽出し,高分子量で再架橋可能な可溶化KR 液を得
た。これを透析・濃縮後,コラーゲン繊維にコーティングした結果,パーマ液による
ウェーブセット性を有する繊維を開発できた。今後,残る課題を解決することで人工毛髪
としての実用化が期待される。

【目次】
1.はじめに
2.頭飾毛素材の現状
3.KR の性質
4.KR 原料
5.KR の抽出(可溶化)
6.KR 液の精製
7.コーティング
8.パーマネントウェーブセット性
9.実験結果および考察
9.1 原料の選定と適合性
9.2 KR の還元抽出・精製手法
9.3 コーティング
9.4 パーマネントウェーブセット性
10.おわりに

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BIO BUSINESS

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抗体医薬特許のトレンドと留意点
Patent Strategy of Antibody Pharmaceuticals

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宍戸知行(SK 特許業務法人 弁理士)
奥野彰彦(SK 特許業務法人 代表社員 弁理士)

【目次】
1. はじめに
2. 抗体医薬について
2.1 抗体医薬の定義
2.2 抗体医薬の市場
2.3 抗体医薬の種類
2.4 最近の動き(協和発酵のPOTELLIGENTⓇ技術)
3. 抗体医薬に関する各国特許の状況
3.1 特許成立件数の推移
3.2 Amgen およびGenentech 等の最新出願の特許請求項記載様式
3.3 米国等における抗体の審査基準
3.4 記載要件不備の米国での判決例(Centocor Ortho Biotech, Inc. v. Abbott Laboratories
(Fed. Cir. 2011))
3.5 抗体技術に関する最新米国特許
3.6 侵害事件で有用な情報
4. まとめ(欧米企業の特許地雷戦略)
4,950円
【特集】酵素安定化へのアプローチ

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超好熱菌の極限酵素の耐熱化機構と応用
Molecular Strategy for High Thermostability of Extremozymes and Their Potentiality
for Application

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櫻庭春彦(香川大学 農学部 応用生物科学科 教授)
大島敏久(大阪工業大学 工学部 生命工学科 教授)

超好熱菌が生産する酵素は,耐熱性や高温活性,室温での長期安定性だけでなく,高濃
度の有機溶剤や酸・アルカリなどに対する耐性も優れている。その反面,常温下では活性
が極端に低くなるため,産業や医療などへの応用面で課題もある。近年,ゲノム情報を活
用した超好熱菌酵素の機能・構造解析と応用研究が進んでいる。興味深いことにその中に
は,超好熱菌由来の酵素でありながら常温で十分利用可能な例が存在する。特に,有機合
成やバイオエレクトロセンシングの分野においては,常温での低活性という弱点を凌駕す
る利点を示すものがあり,超好熱菌酵素のさらなる応用展開が期待できる。

【目次】
1.はじめに
2.超好熱菌由来2-デオキシリボース-5-リン酸アルドラーゼの立体構造と安定性
3.超好熱菌DERA のアルドール縮合反応
4.超好熱菌の色素依存性L-プロリン脱水素酵素
5.超好熱菌LPDH の立体構造と安定性
6.色素依存性脱水素酵素を用いたバイオセンサー
7.まとめ

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サポートベクターマシンによる熱安定性が向上する変異体の予測と検証
A Method to Improve Enzyme Thermostability Using Support Vector Machines

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鍔本ひとみ(慶應義塾大学大学院 理工学研究科)
榊原康文(慶應義塾大学 理工学部 生命情報学科 教授)
吉田昭介(慶應義塾大学 理工学部 生命情報学科 助教)
宮本憲二(慶應義塾大学 理工学部 生命情報学科 准教授)

統計学的手法の1 つであるサポートベクターマシンを用いて,熱安定性が向上する可
能性の高い変異を予測するモデルを構築した。そして,グルコース脱水素酵素を例に,こ
のモデルを用いて熱安定性の向上が見込まれる変異部位を推定した。次いで,実験的検証
を行い本手法の実用性を検証した。

【目次】
1.はじめに
2.SVM モデルの構築
2.1 データセットの収集
2.2 ベクトル化手法の検討
2.3 ウインドウ配列のベクトル化
3.実験検証
3.1 変異導入部位の予測
3.2 熱安定性スクリーニング
3.3 熱安定性の詳細解析
3.4 熱安定化機構に関する考察
4.おわりに

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糖類アモルファスに包埋されたタンパク質の熱安定性に関する考察
Thermal Stability of Proteins Embedded in Amorphous Sugars

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鈴木哲夫(京都大学大学院 工学研究科 化学工学専攻 助教)

糖類アモルファスに包埋された酵素(タンパク質)の熱安定性について,糖の結晶化度
との関係などを考察した。糖が形成するアモルファス構造自体が糖―酵素間水素結合を介
して酵素の熱安定化に大きく寄与していること,ならびに糖のアモルファス構造と酵素は
熱失活を防止する上で協調的に作用することが示唆された。

【目次】
1.はじめに
2.糖の結晶化度と酵素活性保持との関係
3.糖―酵素間の水素結合形成度
4.糖の添加量と熱安定化作用との関係
5.おわりに

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植物由来多糖フルクタンによる酵素の安定性向上
Polysaccharide Fructan as Stabilizer for Enzyme

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寺田 聡(福井大学 大学院工学研究科 生物応用化学専攻 准教授)

フルクタンはフルクトースをモノマーとする多糖である。特にラッキョウフルクタンは
水溶性に富み,さらに,生体高分子との相互作用が強いことが示唆されている。このラッ
キョウフルクタンを西洋ワサビペロキシダーゼなどの酵素と共存すると,加熱や低pH で
生じる失活を防ぎ,その効果はトレハロースや牛血清アルブミンに勝る。

【目次】
1.緒 言
2.加熱で生じる失活に対するラッキョウフルクタンの保護効果
3.低pH で生じる失活に対する,ラッキョウフルクタンの酵素保護効果の分子量依存性
4.長期間保存した場合の残存活性
5.結言および展望

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有機溶媒耐性リパーゼの開発
Development of Organic Solvent-tolerant Lipase

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荻野博康(大阪府立大学 大学院工学研究科 教授)

難水溶性化合物を基質とする酵素反応や加水分解酵素を用いて脱水縮合反応を触媒する
場合,反応溶液に有機溶媒を添加することが多い。しかし,多くの酵素は有機溶媒存在下
での安定性が低く,有機溶媒存在下でも高い活性と安定性を有する有機溶媒耐性酵素の開
発に取り組んでいる。本稿では,有機溶媒耐性リパーゼの取得や有機溶媒耐性リパーゼの
有機溶媒耐性の原因について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.有機溶媒耐性リパーゼを生産する有機溶媒耐性微生物
3.有機溶媒耐性微生物が産生する有機溶媒耐性酵素
4.有機溶媒耐性酵素の特徴
5.おわりに

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代謝産物アナログによる酵素活性化・安定化
Activation and Stabilization of Enzymes in the Presence of Metabolite Analogs

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髙木琴味(甲南大学 フロンティアサイエンス学部 生命化学科)
甲元一也(甲南大学 フロンティアサイエンス学部 生命化学科 准教授)

筆者らのグループではこれまでに,細胞由来の機能性代謝産物を基体として代謝産物ア
ナログのライブラリーを合成し,代謝産物が酵素の活性,安定性に及ぼす影響について評
価,検討してきた。本稿では,それらアナログが引き起こす興味深い酵素活性化や酵素安
定化現象について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.代謝産物アナログライブラリーの構築
3.酵素反応に及ぼす代謝産物アナログの添加効果
4.他の酵素への添加効果
5.酵素活性化メカニズム
6.酵素の構造と機能に及ぼす代謝産物アナログの添加効果
7.おわりに

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BIOR&D

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イガイの接着能力からヒントを得た水中接着剤の開発
Development of Underwater Adhesives Inspired by Mussel Adhesion

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西田 仁(独科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 高原ソフト界面プロジェクト 研究員)
高原 淳(九州大学 先導物質化学研究所 教授;
独科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 高原ソフト界面プロジェクト 研究総括)

水中で接着するイガイの接着タンパク質に学び,そのエッセンスを組み込んだミメティ
クスを構築した。このミメティクスの水溶液は,空気酸化によりゲル化し,さまざまな材
料の接着が可能であった。また,酸化剤を加えることにより,水中での接着も可能である
ことを示した。この水溶液は,高い反応性からすぐにゲル化してしまうという問題点が
あったが,光により活性化する機構を導入することにより,ゲル化・接着のタイミングを
光で制御することが可能となった。

【目次】
1.はじめに
2.MAP ミメティクスによる水中接着
2.1 MAP ミメティクスの設計と合成
2.2 MAP ミメティクス水溶液のゲル化
2.3 MAP ミメティクス水溶液による材料の接着
2.4 MAP ミメティクスの接着におけるカテコール基とアミノ基の影響
2.5 MAP ミメティクスによる水中接着
3.光で活性化するMAP ミメティクス
3.1 ケージドMAP ミメティクス水溶液の光活性化によるゲル化
3.2 ケージドMAP ミメティクス水溶液の光活性化による接着
4.おわりに

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TOPICS

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細胞抽出液の濃縮技術-細胞再構築に向けた挑戦-
Condensation of Cell Lysates toward Reconstitution of Living Cells from Materials

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野村M. 慎一郎(東北大学 大学院工学研究科 機械系バイオロボティクス専攻 
分子ロボティクス分野 准教授)
藤原 慶(東北大学 大学院工学研究科 機械系バイオロボティクス専攻 
分子ロボティクス分野 日本学術振興会特別研究員PD)

【目次】
1.物質から細胞を創出できるのか?
2.細胞抽出液は生命構成に必要な要素が全て存在した溶液である
3.従来の細胞抽出液における問題点
4.『無添加』細胞抽出液の調製
5.一般的なタンパク質濃縮法では生体分子成分の変化が避けられない
6.常温真空での蒸発濃縮
7.常温減圧乾燥による生体高分子の濃縮
8.常温減圧乾燥による無添加細胞抽出液の濃縮
9.濃縮した細胞抽出液による生体反応の再現
10.物質と細胞の違いは? 極限まで細胞に近い細胞模型(人工細胞)構築への挑戦

4,950円
【特集】タンパク質生産と溶解性制御

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網羅的解析によるタンパク質凝集特性とシャペロン機能の解明        
Comprehensive Analyses of Protein Aggregation and Molecular Chaperones

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丹羽達也(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助教)
田口英樹(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 教授)

タンパク質の凝集形成はありふれた現象であるが,どんなタンパク質が凝集しやすい
か,どのシャペロンがどんなタンパク質の凝集を抑制するかについてはよくわかっていな
い。本稿ではシャペロンを含まない無細胞タンパク質合成系を用いて数百・数千種類のタ
ンパク質を一様に調べることでみえてきたタンパク質の凝集性とシャペロンの効果につい
て解説する。

【目次】
1.はじめに
2.再構築型の無細胞タンパク質合成系を用いたタンパク質凝集の網羅解析
3.主要な分子シャペロンによるタンパク質の凝集抑制効果の網羅解析
3.1 DnaKJE,GroEL/ES は様々な種類のタンパク質に作用
3.2 DnaKJE,GroEL/ES の「好み」の違いと重複性
3.3 複数種類のシャペロンを共存させた場合の凝集抑制効果

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ペプチド系溶解性向上タグ「SEP タグ」を用いたタンパク質の凝集の解析および制御
Controlling and Analyzing Protein Solubility Using SEP‒Tags

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黒田 裕(東京農工大学 大学院工学研究院 生命機能科学部門)

溶解性はタンパク質の重要な性質であるが,その物理化学的な解析はほとんど進められ
ていない。本稿ではタンパク質の溶解性を親水性・疎水性と異なる視点から議論し,アミ
ノ酸の相対的な溶解性(溶解傾向性)の測定について述べる。さらに,溶解傾向性を用い
た低分子量のペプチド系溶解性向上タグ(SEP タグ)の設計と,その応用例を紹介する。
SEP タグは,タンパク質の構造および活性を害することなく,溶解性のみを制御するこ
とができる汎用的な技術として実用化が期待される。

【目次】
1.はじめに
2.アモルファス凝集の物理化学的解析
2.1 アミノ酸の溶解傾向性とタンパク質の溶解性の研究
2.2 SEP タグ付加による溶解性・凝集性の測定
3.SEP タグを用いた溶解性制御の応用例
3.1 封入体形成防止
3.2 NMR 試料の高濃度化
3.3 SEP タグによる複数SS 結合を形成する組換えタンパク質の収率向上
4.おわりに

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タンパク質の溶解性を操るタンパク質カチオン化技術
Manipulation of Protein Solubility by Protein Cationization Techniques

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二見淳一郎(岡山大学 大学院自然科学研究科 化学生命工学専攻 准教授)

ヒト細胞内タンパク質など不安定で凝集しやすい物性のタンパク質の取り扱いは容易で
はない。変性タンパク質の凝集と不溶化の主因は分子間の疎水相互作用とSS 結合の形成
であるが,これを解決するカチオン化法は,変性状態のタンパク質を水溶性として自由自
在に取り扱うことを可能とする技術である。

【目次】
1.はじめに
2.変性タンパク質の溶解性:疎水性と電荷の関係
3.変性状態のタンパク質のカチオン化による可溶化
4.変性状態のカチオン化タンパク質の活用法
5.可逆的変性カチオン化タンパク質のin cell folding 法
6.おわりに

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難水溶性分子の溶解性を改善するアルギニン
Arginine Improves Solubility of Water‒insoluble Molecules

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井上直人(筑波大学 大学院数理物質科学研究科)
白木賢太郎(筑波大学 数理物質系 准教授)

アルギニンは低分子化合物からタンパク質まで,さまざまな分子の溶解性を改善するこ
とが知られている。しかもアルギニンは,安定で安全で安価な,ありふれたアミノ酸の一
種である。本稿では,バイオテクノロジーや基礎科学,医用などへのアルギニンの応用例
について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.難水溶性化合物の溶解性
3.タンパク質の溶解性
4.高濃度のタンパク質溶液
5.アルギニンの分子機構
6.おわりに

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新規巻き戻し法による標的タンパク質の調製―完全変性を経由しない巻き戻し法―
Direct Protein Preparation from Inclusion Bodies Bypassing Completely‒denatured Form

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梅津光央(東北大学 大学院工学研究科 准教授)
谷 泉(東北大学 大学院工学研究科 客員教授)

不溶性顆粒からタンパク質を再活性させるためには,完全変性の状態で可溶化させた後
に天然構造へ誘導させる必要がある。筆者らは,大腸菌発現で形成した不溶性顆粒中には
天然構造に類似な巻き戻り中間体が存在することを突き止めた。本章では,その中間体構
造を利用したタンパク質再活性法を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.不溶性顆粒中のタンパク質は構造をとっていないのか?
3.フォールディングを壊さずに可溶化できるか?
4.フォールディングを壊さずに可溶化できるか?―L‒アルギニンの利用―
5.ダイレクトタンパク質調製法の最適化と汎用性
6.さいごに

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共発現による封入体化発現法を用いた組換えペプチド生産  
Production of Recombinant Peptides as Inclusion Body by Coexpression

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相沢智康(北海道大学 大学院先端生命科学研究院 准教授)

組換えペプチドの生産を効率的に行うことは,研究から産業応用までの幅広い分野で重
要な課題である。本稿では,共発現により効率的に封入体形成を促進する手法により,分
解や毒性を回避して効率よく組換えペプチドを生産する手法について,抗菌ペプチドの生
産を例として紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.抗菌ペプチドの組換え生産の問題点
3.封入体形成パートナータンパク質との共発現によるペプチド生産
4.まとめ

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封入体タンパク質の高効率回収および活性化技術の開発
Novel Method for Highly Efficient Production and Refolding of
Recombinant Proteins from Bacterial Inclusion Body

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笹平 俊(㈱松本微生物研究所 研究開発担当 専務取締役)

遺伝子組換え大腸菌の発現系を用いて,ブリ成長ホルモン(ブリGH)の生産,封入体
の回収,巻き戻しについて検討した。ブリGH 封入体は培養液1 L 当たり約150mg 生産
され,それから130mg 弱の活性型ブリGH が得られた。これは,従来技術の100 倍以上
の生産量であると共に,本方法は他の封入体タンパク質の可溶化や活性化にも応用できる。

【目次】
1.はじめに
2.組換え大腸菌が生産した封入体の回収方法
2.1 弊社での組換え体の作製・評価
2.2 ブリGH の遺伝子を組み込んだ組換え大腸菌の作製
2.2.1 ブリGH 遺伝子の合成
2.2.2 大腸菌への組込み
2.2.3 組換え大腸菌により生産された目的タンパク質の発現の確認
2.2.4 超音波破砕装置による菌体破砕と菌体由来タンパク質の除去効果
2.2.5 変性剤処理による封入体タンパク質の回収効果
3.リフォールディング方法の開発
3.1 従来技術
3.2 弊社が開発した高効率リフォールディング技術によるリフォールディング
3.2.1 変性剤の選定
3.2.2 開発透析装置による可溶化GH からの巻き戻し反応の効率化
3.2.3 タンパク質量と回収率
3.2.4 前処理およびリフォールディング条件の最適化によるGH の精製
3.2.5 ブリGH 以外のタンパク質生産
4.今後の展開

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BIOR&D

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酵母‒乳酸菌複合バイオフィルムの特性と利用
Yeast‒Lactic Acid Bacteria Mixed‒species Biofilm:Properties and Application

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森永 康(日本大学 生物資源科学部 食品微生物学研究室 教授)
古川壮一(日本大学 生物資源科学部 食品微生物学研究室 准教授)

酵母とLactobacillus plantarum に属する乳酸菌の共培養によって担体表面に形成さ
れる複合バイオフィルムは,両菌の細胞接着によって形成される特異な微生物構造体であ
り,担体から剥がれにくく,雑菌排除能に優れ,固定化菌体として連続発酵などによる物
質生産への利用が期待される。

【目次】
1.はじめに
2.酵母‒乳酸菌複合バイオフィルムの発見
3.複合バイオフィルムの形成機構
4.固定化菌体としての特徴
5.複合バイオフィルムを利用した半連続発酵
6.複合バイオフィルムの雑菌排除能
7.複合バイオフィルムを利用した連続発酵
8.複合バイオフィルムを利用したシステムの将来展望

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シナモン抽出物を用いた高強度生物模倣接着剤の開発
Development of Biomimetic Strong Adhesives from a Component of Cinnamon

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絹川翔悟(九州工業大学 大学院物質工学研究系応用化学部門 高分子先端材料研究室)
金子大作(九州工業大学 大学院物質工学研究系応用化学部門 高分子先端材料研究室 准教授)

筆者らはシナモン抽出物から高い接着力と高い生体安全性を持つ生物模倣接着剤を開発
した。本稿ではこの接着剤の開発過程,接着剤の接着特性・生体安全性,この接着剤の将
来に向けた応用について説明する。

【目次】
1.はじめに
2.ムール貝の接着の仕組み
3.ムール貝の接着を模倣した接着剤の合成
4.Poly(DHCA‒co‒4HCA)の接着特性の検証
5.より強力な接着剤を作るためにモノマーを変更
6.Poly(DHHCA‒co‒3HPPA) の細胞毒性の検証
7.骨・歯用接着剤への応用に向けて
8.Poly(DHHCA‒co‒3HPPA) は骨形成を阻害しないか
9.おわりに

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イオンビーム育種技術による清酒酵母の開発
Ion Beam Breeding of“Sake Yeast”

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増渕 隆(群馬県立群馬産業技術センター バイオ・食品係 独立研究員)
佐藤勝也(()独日本原子力研究開発機構 量子ビーム応用研究部門 医療・バイオ応用量子
ビーム技術研究ユニット 研究副主幹)
鳴海一成(東洋大学 生命科学部 生命科学科 教授)
上山 修(群馬県立群馬産業技術センター 研究調整官)

清酒酵母の新しい育種法として炭素イオンビーム照射による変異処理を行い,吟醸香
(カプロン酸エチル)生成量が高く,特徴的な甘い香り傾向を示す酵母を得ることができ
た。新酵母は群馬県内の酒造蔵による実用化試験を経て,平成24 年度より新たな吟醸酵
母として製品に使用されている。本稿では変異誘発から試験醸造までの育種の過程を紹介
する。

【目次】
1.はじめに
2.清酒酵母育種の方向性
3.イオンビーム育種技術の特徴
4.清酒酵母へのイオンビーム照射
4.1 ビーム照射用試料の調製
4.2 ビーム照射条件
5.カプロン酸エチル高生成株の選抜
5.1 セルレニン耐性株の取得
5.2 発酵試験による一次選抜
5.3 小仕込み試験による二次選抜
5.4 小仕込み試験結果
6.小規模醸造試験
6.1 小規模醸造試験の意義
6.2 仕込み配合と原料処理・醪管理目標
6.3 小規模醸造試験結果
6.4 小規模醸造試験結果(平成22 年度)
7.実製造規模試験および製品化
8.今後の展望
4,950円
【特集 ナノメディシン最前線】

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ナノ粒子による外傷性大量出血の止血治療
Hemostatic Nanoparticles for Massive Hemorrhage in Acute Thrombocytopenia

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萩沢康介(防衛医科大学校 生理学講座 助教)
木下 学(防衛医科大学校 免疫微生物学講座 准教授)
西川可穂子(防衛医科大学校 救急部 助教)
柳川錬平(防衛医科大学校 防衛医学講座 助教)
土井麻実(早稲田大学大学院 先進理工学研究科)
西田育弘(防衛医科大学校 生理学講座 教授)
斎藤大蔵(防衛医科大学校 防衛医学研究センター 外傷研究部門 教授)

我が国で開発がすすめられてきた止血ナノ粒子H12(ADP)リポゾームは,家兎の急性血
小板減少病態における致死性肝臓出血に対し,血小板輸血と同等の顕著な止血救命効
果を有していた。大規模災害時など輸血用血小板の極端な不足が懸念されるような事態に
おいてH12(ADP)リポゾームの血小板代替物としての有用性が期待される。

【目次】
1.はじめに
2. 血小板代替物H12(ADP)リポゾームの開発
3. H12(ADP)リポゾームによる急性血小板減少病態での致死的出血の制御効果
3.1 方 法
3.2 結 果
3.3 小 括
4.今後の展望
5.おわりに

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血管新生療法の治療効果を増幅するナノスキャフォールド粒子
Nano-scaffolds Enhancing Cell-based Therapeutic Angiogenesis

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福本真也(大阪市立大学 大学院医学研究科 代謝内分泌病態内科学 講師)

生活習慣病の急激な増加に伴い,その合併症である閉塞性動脈硬化症による末梢動脈疾
患が増加している。近年,この末梢動脈疾患に対して細胞移植による血管新生療法が行わ
れているが,その有効性は未だ十分とは言えない。筆者らはナノテクノロジーを用いてこ
の血管新生療法の有効性を著明に増幅するインジェクション投与可能な細胞足場粒子を開
発したので,その特性と今後の展望について説明する

【目次】
1. はじめに
2.血管新生療法の現状
3.現在の血管新生療法の機序とスキャフォールド粒子開発の原理
4.ナノスキャフォールド(NS)の開発と特徴
5.NS の効果機序
6.NS の臨床応用モデルとその需要
7.まとめ

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免疫を活性化するDNA 医薬のナノ粒子による作用制御
Effect Control of Immunostimulatory DNA Drugs by Nanoparticles

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花方信孝((独)物質・材料研究機構 ナノテクノロジー融合ステーション ステーション
長;北海道大学 大学院生命科学院 教授)

CpG 医薬は,樹状細胞およびB 細胞のToll-like receptor 9(TLR9)と相互作用し炎症
性サイトカインあるいはインターフェロンを誘導する。CpG 医薬のデリバリーにおいて,
CpG 医薬のナノ粒子表面への結合様式によって,炎症性サイトカインおよびインター
フェロン誘導を制御することができる。ナノ粒子は,キャリアとしての役割のみならず,
CpG 医薬の作用を制御する役割も有している。

【目次】
1. はじめに
2.TLR9 を活性化するCpG ODN
3. 量子ドットの性質を有するシリコンナノ粒子
4. 天然型CpG-B ODN のナノ粒子への静電的結合とサイトカイン誘導能
5.“ 髪の毛状”の結合によるサイトカイン誘導
6.IL-6 とIFN-αの同時誘導
7. 結合様式のみに依存したサイトカイン誘導
8.おわりに

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ナノ純薬としての二量化SN-38ナノ粒子の創製とその抗癌特性
Creation of Nanoparticles of SN-38 Dimers as Pure Nanodrugs
and Their Anticancer Properties

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笠井 均(東北大学 多元物質科学研究所 准教授)
幾田良和(東北大学 多元物質科学研究所)
小関良卓(東北大学 多元物質科学研究所)
村上達也(京都大学 物質-細胞統合システム拠点 特定拠点助教)

 筆者らが独自に開発した有機ナノ結晶の作製手法「再沈法」の特徴を生かして,抗癌特
性を有するカンプトテシン系化合物を二量体化させることにより,ほぼ薬成分のみで構成
されたナノ純薬(PNDs)の創製に初めて成功した。作製されたPNDs は,現行の抗癌剤
として広く使用されている同類のイリノテカン分子よりもはるかに低濃度でより高い抗癌
特性を有することが分かり,未来のドラッグデリバリーへの応用が期待される。

【目次】
1. はじめに
2.なぜ,SN-38 二量体が合成されたのか?
3.SN-38 二量体ナノ粒子の創製
4.SN-38 二量体ナノ粒子の抗癌活性評価
5.おわりに

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がん細胞選択性機能を持つ磁気ナノ微粒子の開発とハイパーサーミアへの応用
Cancer Cell Selective Magnetic Nanoparticles for Hyperthermia Treatment

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一柳優子(横浜国立大学 大学院工学研究院 物理工学コース 准教授)

 ナノサイズの磁性体を独自の製法により生成し,機能化を施す手法を確立した。がん細胞
に選択的に導入可能な磁気微粒子を開発し,交流磁場により目的細胞を加温する方法を提
案する。磁気微粒子は組成,粒径の制御が可能で交流磁化率の測定結果から昇温効果の期
待できる試料を抽出し,交流磁場条件下でハイパーサーミア応用に向けた最適化を行った。

【目次】
1. はじめに
2.磁気ナノ微粒子の生成と官能基修飾による機能化
3.生体組織における外部磁場による局在化
4.がん細胞選択性をもつ機能性磁気微粒子
5.磁気ナノ微粒子の交流磁化率
6.ハイパーサーミア用磁気微粒子の最適化
7.おわりに

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磁性ナノ粒子イメージングの黎明と発展
Dawn and Future Prospects of Magnetic Nanoparticle Imaging

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石原康利(明治大学 理工学部 教授)
本間拓実(明治大学 大学院理工学研究科 機械工学専攻)
清水翔太(明治大学 大学院理工学研究科 機械工学専攻)

 磁性ナノ粒子イメージング(magnetic particle imaging:MPI)によるがんの早期診断
や循環器系疾患の画像診断が提案されている。この方法では,磁性ナノ粒子から生じる信
号を直接検出できることから,磁気共鳴イメージング(magnetic resonance imaging:
MRI)に比べて本質的に高感度・高空間分解能な画像の取得が期待されている。本稿では,
磁性ナノ粒子イメージングの原理と現状における問題点とを述べるとともに,今後の展望
を概説する。

【目次】
1. はじめに
2.MPI の原理
3.画像再構成法
3.1 磁性ナノ粒子の磁化特性に基づいた原理的な画像再構成法
3.2 逆問題解法に基づいた画像再構成法
3.3 相関情報に基づいた画像再構成法
4.数値解析による各画像再構成法の評価
5.試作機を用いた1 次元画像化実験
6.磁性ナノ粒子の磁化特性向上による画像分解能の改善
7.おわりに

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ナノ粒子-生体膜相互作用の解析:細胞サイズリポソームを用いた物理化学的アプローチ
Physicochemical Analysis of the Interaction between Nanoparticles and Lipid
Membranes Using a Cell-sized Liposome

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濵田 勉(北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科 准教授)

 近年のナノ粒子の研究開発の進展に伴い,人体に対する安全性の確立,すなわち,生体
系への作用メカニズムの理解が急がれている。本稿では,生細胞膜の特徴的構造である膜
ドメインを備えた人工細胞膜(細胞サイズリポソーム)を用いた,ナノ粒子と生体膜の相
互作用解析の研究を紹介する。生体膜の‘やわらかさ’が,ナノ粒子との相互作用に与え
る影響について述べる。

【目次】
1.キラリティと分光
2.細胞膜表面の不均一性:膜ドメイン
3.細胞サイズリポソームを用いた細胞機能解析
4.細胞サイズリポソーム表面へのナノ粒子の吸着挙動
5.ナノ粒子-生体膜相互作用の自由エネルギー
6.様々なナノ物質の生体膜作用メカニズムの理解に向けて

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BIOR&D

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バイオ技術によるアスベスト蛍光検出技術の開発
Development of Biotechnology-based Asbestos Detection Method

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黒田章夫(広島大学 大学院先端物質科学研究科 教授)
石田丈典(広島大学 大学院先端物質科学研究科 特任助教)
マクシム アレクサンドロフ(広島大学 大学院先端物質科学研究科 研究員)
西村智基(広島大学 大学院先端物質科学研究科 研究員)

 筆者らはアスベストに結合するタンパク質を発見した。このタンパク質を蛍光で修飾す
ることで,蛍光顕微鏡によるアスベストの選択的高感度検出法を開発した。この方法は従
来の位相差顕微鏡と電子顕微鏡の併用による方法に比べて簡便であるので,解体現場
などで求められている大気中アスベストの迅速検出に利用できる

【目次】
1.日本のアスベスト問題
2.アスベスト結合タンパク質の発見
3.アスベスト結合タンパク質を利用したアスベスト検出法
4.蛍光顕微鏡によるアスベスト検出
5.バイオ蛍光法の進化
6.位相差蛍光法の開発
7.バイオ蛍光法の今後

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TOPICS

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3D プリンタを利用した,柔らかく,透明で,手元で扱えるタンパク質分子模型
A Soft, Transparent and Handleable Protein Model with 3D Printing Technology

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川上 勝(北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科 准教授)

 タンパク質分子の立体構造を理解するには,通常,PC 画面や紙などの平面に描かれた
構造図を「目視」して,脳内でその立体的なイメージを作製することによって行われてい
る。この方法は対象タンパク質の大きさが増すと難易度が上がり,他者と議論することは
非常に難しくなる。筆者は3D プリンタを利用した造形技術に,シリコーン樹脂の注形技
術を組み合わせ,「柔らかく」,「透明で」,「手元で扱える」タンパク質分子模型を開発した。
この模型は「直観的な」構造への理解度を深め,教材,研究のツールとしての活躍が期待
される。

【目次】
1.はじめに
2.立体構造をどうやって理解するか-コンピュータグラフィックス(CG)と模型
3.3D 造形技術の発展
4.新しい模型作製技術の発案
4.1 新しい分子模型の例:ミオグロビン
4.2 新しい分子模型の例:複合体模型
5.新しい分子模型の将来展望
6.おわりに
4,950円
【特集】アドバンスド・バイオリファイナリー
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形状選択性に頼らないでバイオエタノールを直接プロピレンに転換する
One-step Conversion of Bio-ethanol to Propene without the Shape Selective Catalysis

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岩本正和(東京工業大学 資源化学研究所 教授)

バイオエタノールを石油化学工業の基幹品であるプロピレンへ効率的に転換する新しい
触媒系を開発した。従来から検討されているゼオライト触媒は形状選択性に頼っているた
め,炭素析出に伴う経時劣化が避けられない。一方,筆者らが開発したスカンジウム担持
酸化インジウム触媒はアルデヒドを経由する全く新規な機構でプロピレンを与え,収率,
寿命ともに優れていた。

【目次】
1.エタノールをプロピレンに転換すると何が良いのか
2.新しいバイオプロピレン生成法の開拓-Ni-MCM-41 触媒
3.酸化インジウム系触媒のバイオプロピレン生成能
4.おわりに

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イソプロピルアルコール高生産大腸菌の開発
Development of Escherichia coli that Highly Produces Isopropyl Alcohol

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和田光史(三井化学㈱ 合成化学品研究所 リサーチフェロー)

 汎用プラスチックと言えば,まずポリエチレンとポリプロピレンの二つが挙げられよ
う。植物由来ポリエチレンについては,2011 年にブラジルで世界初の商業生産がスター
トした。一方,植物由来ポリプロピレンについては,その技術的難度のために未だ開発レ
ベルにある。本稿では,三井化学㈱が植物由来プロピレン製造技術開発の一環として現在
取り組んでいるイソプロピルアルコール高生産大腸菌の開発状況を概説する。

【目次】
1. はじめに
2. イソプロピルアルコール(IPA)生産大腸菌基本株の構築
3. IPA 培養システム
4.培地組成の最適化
5.大腸菌代謝ルートの改変その1(ED株の構築)
6.大腸菌代謝ルートの改変その2(MaeB株の構築)
7.大腸菌代謝ルートの改変その3(CO2固定化経路の導入)
8.おわりに

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耐熱性・強度に優れた高性能バイオポリエステル
Biopolyesters with High Thermal and Mechanical Performances

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立山誠治(北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科 特任助教)
金子達雄(北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科 准教授)

 バイオプラスチックは高効率なカーボンストック材料として利用可能であり,その開発
は低炭素社会を構築するための重要な課題である。本報では初めにカーボンマイナスの概
念を解説し,次にその一例として,リグニンの生合成前駆体であるヒドロキシ桂皮酸類を
用いた新規な高耐熱性,高力学強度を有するバイオポリエステルの開発について紹介す
る。

【目次】
1. バイオプラスチック
2. 分子設計
3. 合成方法
4. 物性と機能
5. 今後の展開

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電子機器用の難燃ポリ乳酸複合材の開発
Development of Flame-retarding Polylactic-acid Composite for Electronic Devices

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木内幸浩(日本電気㈱ スマートエネルギー研究所 主任研究員)
位地正年(日本電気㈱ スマートエネルギー研究所 主席研究員)

 電子機器用の難燃性バイオプラスチックとして,これまでに製品化されたものの中で最
高の植物成分率,石油削減率,高度な難燃性,および実用特性を満足するポリ乳酸複合材
を開発した。このポリ乳酸複合材は,一般的な石油系プラスチックにはない新たな特徴,
すなわち抗菌性,耐傷付き性,耐薬品性や耐光性を有している。

【目次】
1. はじめに
2.難燃化技術の開発
3.難燃ポリ乳酸複合材の製品化
4.新しい特徴
5.電子機器への適用
6.まとめ

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非可食バイオマスを原料としたバイオリファイナリーの事業化
Commercialization of Bio-refinery from Non-food Based Biomass

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冨山俊男(Green Earth Institute ㈱ マネージャー)
長妻祐美子(Green Earth Institute ㈱ 取締役)
湯川英明(Green Earth Institute ㈱ 取締役会長/CTO)

 バイオマス資源からの燃料や化学品製造を行う新規産業を意味するバイオリファイナ
リーの実現が近づいている。Green Earth Institute ㈱は,RITE の革新的バイオ技術を用
いて,NREL との共同研究によるセルロースエタノールの事業化やアミノ酸事業への展開
を行う計画である。

【目次】
1. はじめに
2.RITE バイオプロセスとは
3.セルロースエタノールへの取り組み
4.アミノ酸に対する取り組み
5.おわりに

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BIO R&D

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小分子入力を検出する分子デバイスのアプタザイムを利用した開発    
Construction of an Aptazyme-based Molecular Device that Detects a Small-molecule Input

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鮎川翔太郎(東京工業大学 情報生命博士教育院 特任助教)
木賀大介(東京工業大学 大学院総合理工学研究科 知能システム科学専攻 准教授)

 アプタザイムは,アロステリックリボザイムと呼ばれ,標的分子との結合により酵素活
性を示すRNA 分子である。特に有名なものは,標的分子との結合により自己切断活性を
示すアプタザイムである。アプタザイムはその機能から,バイオセンサーや遺伝子発現調
節などへの応用が期待され研究が進められている。本稿では,アプタザイム工学の概説と
ともに,アプタザイムを試験管内合成生物学の分野へと応用した筆者らの研究を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.アプタザイム
3.核酸反応回路の現状
4.アプタザイムを用いた情報変換デバイスの構築
5.おわりに

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ホスホリラーゼを利用した安価原料からの機能性オリゴ糖合成          
Production of Functional Oligosaccharides Using Phosphorylases

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仁平高則(新潟大学 農学部 科学技術振興研究員)
中井博之(新潟大学 大学院自然科学研究科 助教)
大坪研一(新潟大学 大学院自然科学研究科 教授)

 不規則な生活や加齢による健康不安が拡がる中,ヒトに対し有益な生理活性を示す機能
性オリゴ糖が注目を集めている。効率的なオリゴ糖合成が可能な酵素ホスホリラーゼに焦
点を当て,これまで報告されている機能性オリゴ糖生産技術を紹介するとともに,新規酵
素の探索・発見によるオリゴ糖生産技術の発展の可能性について言及する。

【目次】
1.はじめに
2.ホスホリラーゼ
3.ホスホリラーゼによるオリゴ糖の生産
4.新規ホスホリラーゼの探索
5.おわりに

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BIO BUSINESS

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リン資源の回収と再利用―実用化への展開―
Phosphorus Recovery and Recycling-Perspective of Implementation-

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大竹久夫(大阪大学 大学院工学研究科 生命先端工学専攻 教授)

【目次】
1.はじめに
2.実用化におけるコスト上の制約
3.リン資源の回収と再利用の全体像
4.下水からのリン資源回収と再利用
5. 実用化の課題
6.おわりに
4,950円
【特集】微生物発電-実用化に向けた挑戦-
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特集にあたって

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渡邉一哉(東京薬科大学 生命科学部 応用生命科学科 教授)

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電流生成菌の発電機構と発電に影響を与える因子
Principles of Electricity Generation by Current‒producing
Microorganisms and Factors Affecting Performance

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井上謙吾(宮崎大学 IR 推進機構 IRO 特任助教)

 電流生成菌の発電機構は,電極への直接接触,電気伝導性ナノワイヤー,電子シャトル
による様式が提案されており,それぞれ鉄還元細菌を中心とした研究により知見が蓄積し
ている。また,発電に影響を与える因子としては,電池の構造,構成要素の酸化還元電位,
系内のプロトン濃度,運転温度などが重要である。

【目次】
1.はじめに
2.電流生成菌の発電機構
3.発電に影響を与える因子

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電流生成菌の遺伝子改変による発電効率の向上
Improved Electricity Generation in Engineered Current‒generating Bacteria

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高妻篤史(東京薬科大学 生命科学部 応用生命科学科 助教

 微生物燃料電池(MFC)において微生物から電極への電子伝達効率は装置全体の性能
を左右する重要な要因であるため,高い電流生産能力を有する微生物を純粋培養して
MFC に利用すれば発電効率を大幅に向上させることが可能となる。本稿では遺伝子工学
的手法により微生物の電流生産能力を向上させた例について,筆者らの研究成果を中心に
紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.Shewanella oneidensis MR‒1 株の遺伝子改変
3.おわりに

-------------------------------------------------------------------------

微生物燃料電池用電極や装置に関する研究開発の現状
Recent Developments of Electrodes and Reactors for Microbial Fuel Cells

-------------------------------------------------------------------------
石井良和(積水化学工業㈱ 環境・ライフラインカンパニー 技術・開発センター 基盤技
術研究所 素材・プロセスグループ)
渡邉一哉(東京薬科大学 生命科学部 応用生命科学科 教授)

 微生物燃料電池とは,微生物を触媒として用い,有機物などのもつ化学エネルギーを電
気エネルギーに変換する装置である。小型電源,バイオマス発電,廃水処理など,様々な
用途があり,目的に応じて様々な電極や装置が開発されてきている。本稿では,電極や装
置の開発について,最近の研究動向を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.アノード
3.カソード
4.装 置
5.おわりに

-------------------------------------------------------------------------

有機性廃水/廃棄物を原料とする微生物燃料電池の開発と現状 
Present Status and Technologies of Microbial Fuel Cells for Waste Treatment Process

-------------------------------------------------------------------------
上野嘉之(鹿島技術研究所 地球環境・バイオグループ 上席研究員)

 廃水や廃棄物を原料に微生物を利用して発電を行う微生物燃料電池(MFC)について,
その原理とNEDO 先導プロジェクトの実施概要を中心に紹介するとともに,この技術の
実用化に向けた今後の課題と展望について述べる。 

【目次】
1.はじめに
2.廃棄物系バイオマスのエネルギー変換
3.MFC を利用した廃水/廃棄物処理への期待
4.MFC の構造
5.NEDO 先導技術開発プロジェクト
6.MFC に関連した技術開発の現状
7.おわりに

-------------------------------------------------------------------------

微生物燃料電池の廃水処理への応用
Use of Cassette‒electrode Microbial Fuel Cell for Wastewater Treatment

-------------------------------------------------------------------------
宮原盛雄(東京薬科大学 生命科学部 応用生命科学科 生命エネルギー工学研究室 研究員)

 微生物燃料電池(MFC:Microbial Fuel Cell)を廃水処理へ適応することで,標準活性
汚泥法のような既存の処理方法と比べて省エネルギー,省コスト化が期待できる。本稿で
は,MFC を廃水処理へ導入するメリットや装置に求められる性能,模擬廃水を処理した
事例,実用化に向けた課題などを取り上げた。

【目次】
1.はじめに
2.MFC を廃水処理へ導入するメリットと装置に求められる性能
3.スラローム流路方式のMFC による廃水処理
4.MFC を用いた廃水処理システムの実用化にむけた課題
5.おわりに


-------------------------------------------------------------------------

微生物太陽電池
Microbial Solar Cells

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西尾晃一(東京大学 大学院工学系研究科 応用化学専攻)
橋本和仁(東京大学 工学部 教授)

 微生物太陽電池とは,生きた光合成微生物を用いた光電変換デバイスであり,生物特有
の自己増殖・自己修復能力といった性質を持つ太陽電池として期待される。本稿では複数
の微生物による共生系により駆動する微生物共生型太陽電池に関する研究について解説す
る。

【目次】
1.はじめに
2.自然微生物群集を用いた微生物太陽電池
3.二者系微生物太陽電池
4.藻類バイオマス分解性細菌を用いた三者系光電変換
5.おわりに

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BIO R&D

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カイコウオオソコエビから精製した新規セルラーゼの性質と機能 
Characterization of a Novel Cellulase Isolated from Hirondellea gigas

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小林英城((独)海洋研究開発機構 海洋・極限環境生物圏領域 深海・地殻内生物圏研究プ
ログラム 主任研究員)

 カイコウオオソコエビ(Hirondellea gigas)は,マリアナ海溝チャレンジャー海淵の
世界最深部に生息するヨコエビ類の一種である。その消化酵素を検討した所,新規セル
ラーゼを発見し,その精製に成功した。本新規セルラーゼは,室温でオガクズなどの天然
セルロースを分解し,グルコースとセロビオースを生産する有用性の高い酵素であった。 

【目次】
1.カイコウオオソコエビの生態
2.カイコウオオソコエビセルラーゼ(HGcel)の性質
3.HGcel の産業への利用

-------------------------------------------------------------------------

キチン分解細菌Chitiniphilus shinanonensis 由来の新規
キチン分解酵素を用いたN‒アセチルグルコサミンの生産
Production of N‒acetylglucosamine Using a Novel Chitin‒degrading Enzyme from the Chitinolytic Bacterium
Chitiniphilus shinanonensis

-------------------------------------------------------------------------
下坂 誠(信州大学 繊維学部 応用生物科学系 生物機能科学課程 教授)

 新属新種の強力なキチン分解細菌Chitiniphilus shinanonensis SAY3 株を分離した。
本株は15 個ものキチン分解酵素遺伝子(chiA‒chiO)を有していた。このうち,1 種の
酵素(ChiG)は基質キチンをエンド型に分解し最終生成物としてN‒アセチルグルコサミ
ンのみを生じる新規な活性を有していた。

【目次】
1.はじめに
2.キチン分解酵素について
3.自然界のキチン分解細菌について
4.新属新種の細菌Chitiniphilus shinanonensisSAY3 株
5.SAY3 株からのキチン分解酵素遺伝子の単離
6.新規キチン分解酵素ChiG の性質
7.おわりに

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BIO BUSINESS

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植物工場の実用化の現状
The Present Situation of Practical Plant Factory

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伊藤 保(㈱三菱総合研究所 社会公共マネジメント研究本部)

【目次】
1.拡大する植物工場市場
2.淘汰の歴史を繰り返す植物工場入退場の歴史
3.本格的な実用化の時代到来へ
4.ひとつの産業として自立するために
5.まとめ―農業の産業化に向けて

BIOINDUSTRY(バイオインダストリー) 雑誌の内容

バイオテクノロジーの工業化に関する技術情報、市場情報を 満載
あくまでインダストリアルな視点で、バイオにおける研究開発のシーズを鋭く掘り起こし、応用分野におけるニーズに結びつけるということを編集の主眼においています。バイオにおける研究開発、技術開発、製品開発、市場展望、企業動向、産業へのインパクトに焦点をあてた画期的なバイオ専門誌です。

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テクノロジー・科学 雑誌の売上ランキング

1 天文ガイド

誠文堂新光社

天文ガイド

2021年11月05日発売

目次: 特集「きわめて皆既に近い11月19日部分月食を見よう!」:皆既に近いほど大きく欠ける11月19日の部分月食。5月26日の皆既月食が悪天候だったこともあり、今回の月食に要注目です。月食の概要、月食のしくみ、今回特に注目したい観察ポイント、月食画像のレタッチまでを紹介。ほか、10月15日木星衝突閃光速報、年末に3等級となるレナード彗星の最新予報、小惑星ファエトンの恒星食観測成功レポートを紹介します。

毎月の天文現象と、新製品のニュースをお伝えします。

  • 2021/10/05
    発売号

  • 2021/09/03
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  • 2021/08/05
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  • 2021/07/05
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  • 2021/06/05
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  • 2021/05/06
    発売号

2 Newton(ニュートン)

ニュートンプレス.

Newton(ニュートン)

2021年11月26日発売

目次:
Newton Special

“究極の理論”の最有力候補はどこまでできあがっているか?

超ひも理論

監修 松浦 壮

執筆 前田 武,中野太郎



2021年に生誕100周年をむかえた南部陽一郎博士が提唱した「弦理論」は,物理学の“究極の理論” の最有力候補として知られる「超ひも理論(超弦理論)」へと進化した。超ひも理論の基礎から最新研究まで,まとめて解説する。

Newton Special(2)

「世界一美しい式」がゼロからわかる

オイラーの等式

多くの科学者や数学者が「世界一美しい式」と称賛する式がある。「オイラーの等式」とよばれる「eiπ+1=0」だ。オイラーの等式のすばらしさにせまっていこう。

監修 小山信也
執筆 山田久美

FOCUS Plus

気象学

台風の脅威を減らし,恵みに変える「タイフーンショット計画」が始動

協力 筆保弘徳

執筆 今井明子

Super Vision

世界最大級の模擬宇宙

協力 石山智明

執筆 中野太郎

Topic

「科学的」とは何だろうか?

科学と疑似科学の境界を探り,科学的考え方を身につける

監修 伊勢田哲治

執筆 福田伊佐央

Topic

眠りを変える技術「スリープテック」

世界が注目する,快眠にみちびく最新テクノロジー

監修 栗山健一

協力 樋江井哲郎

執筆 山本尚恵

Topic

スマホ依存になっていませんか?

使う時間と場所を自分で制御できない心の病

監修 髙橋英彦

執筆 福田伊佐央

Nature View

海の王者サメ

独自の進化が生んだ特殊な体と生態

監修 田中 彰

執筆 薬袋摩耶

Topic

地球が好きになる岩石図鑑

石には地球の歴史が詰まっている

監修 西本昌司

執筆 中作明彦

Topic

宇宙飛行士の訓練


宇宙飛行士に求められる資質や能力とは?

監修 柳川孝二

執筆 北原逸美

参考価格: 1,190円

驚きと興奮のサイエンスマガジン 『ニュートン』

  • 2021/10/26
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  • 2021/09/25
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  • 2021/08/26
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  • 2021/07/26
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  • 2021/06/24
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  • 2021/05/26
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3 日経サイエンス

日経サイエンス

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日経サイエンス

2021年11月25日発売

目次: 【特集:地球防衛】
危険な小惑星にどう向き合うか
100年に1回の衝突を見逃さない ほか
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創刊50周年企画:科学の50年 そして現在
極限微生物が変えた進化観 深海に探る生命の起源
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吃音症はなぜ起こるのか 神経科学が示す治療の糸口

ジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡 ついに開眼へ

太古のマントル岩石にCO2封印 中東オマーンで実験開始
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★このほかにも魅力的な記事がいっぱいあります。

◇SCOPE
エキノコックス なぜ日本に?/国産ワクチン開発 今後の課題は/
CO2でCO2吸収材料を作る/小笠原諸島発 軽石1300kmの旅

◇ADVANCES
自転の変化が大気酸素化に影響/原子1層の極薄磁石/泡の力/昔のイヌの食生活/
生命体センサー/記録破りの山火事/クジラの声をつかめ/ニュース・クリップ/
マイクロプラごみ掃除機 ほか

◇From Natureダイジェスト:1~2年でコロナ再感染のリスク

◇新連載! 数楽実験室 マテーマティケー:斜めに見る

◇ヘルス・トピックス:ウルシかぶれに救いの手

◇パズルの国のアリス:勝率の履歴

◇BOOK REVIEW
『なぜ心はこんなに脆いのか』 鈴木光太郎
『ヒトはなぜ「がん」になるのか』 中西真人
<連載>森山和道の読書日記 ほか

◇サイエンス考古学

◇今月の科学英語

定期購読(3年プラン)なら1冊:1,152円

科学の「先端」「発見の快感」を伝える一般向けの総合科学誌

  • 2021/10/25
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4 ナショナル ジオグラフィック日本版

日経ナショナル ジオグラフィック社

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ナショナル ジオグラフィック日本版

2021年11月30日発売

目次: 【総力特集】
○驚きの大地 セレンゲティ
●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。
●思いがけない真の王者
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


【コラム】
○地球を感じる
●模様
生き物たちがまとう、多種多様な模様。捕食者から身を守るためだったり、パートナーを獲得するためだったり、目的はいろいろだが、どれも自然が生み出したアートだ。
●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。
●香り
100年以上前、ハワイの山腹でひっそりと姿を消したアオイ科の木の花。永遠に失われたその香りをよみがえらせようと、科学者たちが残された標本を基に復元に取り組んだ。
●スピード
2000年以降、世界各地の氷河から溶け出した水は5.3兆トンを超える。景観は一変し、海水面は上昇を続けている。

●読者の声
●テレビでナショジオ
●次号予告
●日本の百年「アフタースキーのお楽しみ」
●今月の表紙:草を求めて移動していくシマウマとオグロヌー。捕食動物が潜む場所では、よく一緒に行動する。

参考価格: 1,210円 定期購読(3年プラン)なら1冊:794円

テレビや新聞では報道されない、世界の“いま”を知ることができます。

  • 2021/10/29
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  • 2021/09/30
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5 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

GREEN ESSAY
在独ジャーナリスト田口理穂氏

参考価格: 1,324円 定期購読(1年プラン)なら1冊:1,300円

環境推進のための実務誌

  • 2021/06/15
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  • 2021/03/15
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  • 2020/12/15
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  • 2020/09/15
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  • 2020/06/15
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6 月刊星ナビ

アストロアーツ

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月刊星ナビ

2021年11月05日発売

目次: 特別付録は毎年恒例「星空カレンダー2022」。特集では、赤い星雲「HII領域」の魅力に迫ります。11月19日の「部分月食直前ガイド」も掲載。

★表紙画像
ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した「オリオン大星雲」の核心部です。中心にある若い恒星「トラペジウム」を真っ赤な「HII領域」が取り囲んでいます。

★綴じ込み特別付録 星空カレンダー2022
毎年恒例のカレンダーが特別付録。表紙の「ピンクムーンとスカイツリー」が目を惹きます。雪景色とオリオン、桜、蛍など、過去1年間の「星ナビギャラリー」掲載作から季節感あふれる9点をピックアップしました。

★魅惑の赤い星雲 ときめくHII領域
オリオン大星雲やばら星雲など、赤く輝く姿が魅力的な「HII領域」。見ても撮っても楽しい天体ですが、どんな天体か知ることでもっと楽しめるはず。プライベートで天体撮影も楽しむ天文学者が、その天文学的な魅力を解説します。

★君と過ごす眠れない夜 能登の星が結ぶ高校生2人の物語『君は放課後インソムニア』
『週刊ビッグコミックスピリッツ』で連載中の高校天文部マンガ『君は放課後インソムニア』。作中で登場する天文台や天体写真、カメラなどがリアルに描かれているのが特徴です。作者へのインタビューをもとに、天文ファン的な作品の魅力を紹介。

★Deepな天体写真 市街地で星雲撮影3 アクロマート三連装で星雲撮影
天体望遠鏡は口径が大きい方が解像度的にも集光力的にも有利ですが、大きな望遠鏡は値段も高いもの。一般的には天体撮影に不向きとされるアクロマート屈折望遠鏡を「三連装」にして、星雲撮影に使う試みとはいかに。

★ステライメージLiteを現役高専生が使ってみた
今年7月に発売された天体画像処理ソフト「ステライメージLite」。どんなことができるのか、フル版との違いは?など気になるポイントを、天文ファンの現役高専生が実際に使ってみました。

★エーゲ海の風 第26回 ギリシア神話とローマ神話の密な関係
ギリシア神話とローマ神話には、名前が異なっても同じ性質を持つ神が多く存在しています。神話の起源や惑星との関係など、2つの神話の密接な関係を辿ります。

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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7 Nature(個人購読専用)

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世界No.1総合科学ジャーナル 『Natureで、最先端の科学に出会う!』

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  • 2018/02/01
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  • 2018/01/04
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  • 2017/12/07
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8 印刷雑誌

印刷学会出版部

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印刷雑誌

2021年11月19日発売

目次: 特集 絵本のリアルな世界
最近の絵本事情 〔松岡由紀〕
絵本のできるまでと海外展開〔森本英樹,山口貴毅〕
(48)絵本作家の魅力〔田渕健一〕
想いのこもった本と人をつなぐ〔大内達也,森岩拓子〕

技術情報
コンパクトなシール・ラベル用オフセット機 ─ ミヤコシ ─
新しいクラスのオフセット印刷機 ─ ハイデルベルグ・ジャパン ─
新製品紹介
教育,読者,包材,VR ─ 大日本印刷,凸版印刷,共同印刷 ─

デザイン・文化・歴史
デザインと印刷の世界
文字もじMOJIの世界(51)文字校正のいま・みらい〔下重一正〕
近代日本の印刷技術書探訪(34)『最新石版印刷開業案内』(1)〔松浦広〕
デジタル印刷へのデザイナーの呟き(3)面白くなってきた「ホワイトナーの力」〔鈴木順子〕

業界動向
脱炭素社会に向けて ─ 日本WPA,久栄社,文星閣 ─
印刷界展望
オンライン進行の良さ ─ 文伸,上新電機,総合商研 ─
業界再起動へ 日本印刷学会
ルーペ

連載エッセイ
欧州パッケージ紀行(3)スイス・記念セットのパッケージ〔猪俣吉春〕
デジタル出版よもやま話(252)〔植村八潮〕

海外情報
パッケージと大判化対応 ─ マンローランド・シートフェッド ─
ワールドニュース



印刷雑誌2021年(第104巻) 主要記事

100年近く積み上げた信頼の誌面 印刷・デザイン・出版の未来を見つめる技術情報誌

  • 2021/10/20
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9 電気計算

電気書院

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電気設備の保守管理。電験・管理士受験指導

  • 2021/10/12
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  • 2021/07/12
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  • 2021/05/12
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