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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【特集】 植物二次代謝産物の高効率生合成
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特集にあたって

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斉藤和季(千葉大学 大学院薬学研究院 教授;独理化学研究所 植物科学研究センター 副センター長;同研究所 メタボローム機能研究グループ グループディレクター)


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グリチルリチンなどトリテルペノイドの遺伝子組換え酵母での生産
Production of Triterpenoids by Recombinant Yeast

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澤井 学((独)理化学研究所 植物科学研究センター メタボローム研究推進部門 メタボローム機能研究グループ 特別研究員)
關 光(大阪大学 大学院工学研究科 生命先端工学専攻 細胞工学領域 准教授)
大山 清(東京工業大学 大学院理工学研究科 物質科学専攻 助教)
村中俊哉(大阪大学 大学院工学研究科 生命先端工学専攻 細胞工学領域 教授)
斉藤和季(千葉大学 大学院薬学研究院 教授;独理化学研究所 植物科学研究センター 副センター長;同研究所 メタボローム機能研究グループ グループディレクター)

近年,原材料植物の枯渇などを危惧し,バイオテクノロジーを活用した植物有用物質の生産が試みられている。本稿では,医薬品,食品添加物などとして幅広く用いられているトリテルペノイドのバイオテクノロジーを活用した生産に向けた研究の現状を報告する。

【目次】
1. はじめに
2. トリテルペノイド生合成
3. カンゾウについて
4. グリチルリチン生合成機構の解明
5. 酵母による植物トリテルペノイド生産に向けて
6. おわりに


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ウラルカンゾウの養液栽培による高効率的グリチルリチン酸生産
Efficient Glycyrrhizin Production by Hydroponic Cultivation of Chinese Licorice

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吉松嘉代((独)医薬基盤研究所 薬用植物資源研究センター 筑波研究部 育種生理研究室 室長)
河野徳昭((独)医薬基盤研究所 薬用植物資源研究センター 筑波研究部 育種生理研究室 研究員)
乾 貴幸((独)医薬基盤研究所 薬用植物資源研究センター 筑波研究部 育種生理研究室 特任研究員)

国内で使用される漢方製剤の7割以上に配合され,医薬品,化粧品,甘味料原料としても重要な生薬「甘草」は,その供給の100%を輸入に依存し,持続的安定供給が危ぶまれている。そのような現状を打開する一手段として,閉鎖型植物生産施設での養液栽培による「甘草」生産システムの開発と養液栽培に適した優良苗の作出を行った。

【目次】
1. はじめに
2. 閉鎖型植物生産施設でのウラルカンゾウの養液栽培
3. 閉鎖型植物生産施設での養液栽培に適したウラルカンゾウ優良株の選抜
4. 遺伝子情報を用いたウラルカンゾウ優良株の識別
5. 甘草の人工水耕栽培システムの開発
6.おわりに


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グリチルリチン高含量個体の育成
Studies on the Individual Selection of Glycyrrhiza uralensis with High-glycyrrhizin Content

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尾崎和男(武田薬品工業(株) 京都薬用植物園 主席部員)
芝野真喜雄(大阪薬科大学 講師)

生薬「甘草」を国内で生産栽培するには,それに適応した優良な個体の作出が必要不可欠と考えられた。作出に際しては,育種目標の設定と栽培評価法の確立が重要であり,主成分のグリチルリチン含量および地下部(根)の生育量を指標に,保有する系統(個体)ならびに,それらの後代について比較検討を実施し,生育が旺盛でグリチルリチン高含量の個体(Strain A-19)を選抜した。本稿では,その育成経過を紹介するとともに生産栽培に向けた課題について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 植物材料
3. 育種目標の設定
4. 育種に対応した栽培法の確立(評価系)
5. 比較栽培試験に供試する種苗の確保
5.1 茎頂培養法による増殖カンゾウ属植物の茎頂培養
5.2 順化方法
6.育種素材の検定
6.1 保有系統の外部形態形質
6.2 保有系統の評価
7.育種素材の拡大
7.1 実生由来個体の評価
7.2 一次選抜個体の評価
7.3 選抜個体の年次的消長
8.おわりに


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ゴマリグナン生合成経路と代謝工学
Identification and Metabolic Engineering of Sesame Lignan Biosynthesis

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小埜栄一郎(サントリービジネスエキスパート(株) 価値フロンティアセンター 植物科学研究所 主任研究員)
佐竹 炎((公財)サントリー生命科学財団 生物有機科学研究所 分子生物学研究部部長・主幹研究員)

今日,医薬品や健康食品として利用されているリグナン類であるが,植物におけるそれらの生理機能は不明な点が多い。近年の分子生物学の進歩により代謝経路に関わる酵素遺伝子が徐々に単離され,生合成経路が分子レベルで理解されつつある。本稿では,ゴマを中心にリグナン代謝酵素とそれらを応用したリグナン代謝工学の可能性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. ゴマのリグナン生合成経路
3. レンギョウのリグナン生合成経路
4. レンギョウを用いたリグナン代謝工学
5. おわりに


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涙の出ないタマネギの分子育種 -含硫二次代謝産物の生合成工学-
Molecular Breeding of Tearless Onions-Biosynthetic Technology of Secondary Sulfur Compounds-

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今井真介(ハウス食品(株) ソマテックセンター 研究主幹)
鴨井享宏(ハウス食品(株) ソマテックセンター チーフ研究員)
鎌田庸宏(ハウス食品(株) ソマテックセンター 専門課長)

食品の風味や健康機能性に関与する植物由来の成分は多数知られているが,それらは植物二次代謝産物である場合と,その二次代謝産物が酵素的に分解されることによって生成する成分である場合がある。後者の場合は,二次代謝産物を分解するたった1つの酵素の発現の有無や発現のレベルを調節するだけで,おいしさや健康機能性に関与する成分の種類や量に劇的な変化が起きる可能性がある。筆者らは,タマネギの催涙因子の生成に関与する酵素遺伝子の発現を抑制し,涙の出ないタマネギを作出した。本稿では,上記タマネギの作出方法と観察された成分の変化,さらにタマネギを効率的に形質転換する新しい手法の確立について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 涙の出ないタマネギ
3. LFS 抑制タマネギの作出
4. タマネギ形質転換方法の開発
5.おわりに


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BIO R&D

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スズラン型核酸プローブによる高感度遺伝子検出と試薬キット開発
Design of a Nobel Enzyme-labeled Nucleic Acid Probe for Sensitive Gene Detection and its Commercialization

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北岡桃子(九州大学 大学院工学研究院 応用化学部門 学術研究員)
神谷典穂(九州大学 未来化学創造センター;同大学 大学院工学研究院 応用化学部門 教授)

In situハイブリダイゼーション法は遺伝子機能解明のための重要な基礎的技術となっているが,免疫染色技術を利用する一般的な方法では,煩雑で時間のかかる操作が必要とされる。本稿では,簡易な操作でターゲット核酸を検出するために新たに開発された,核酸-酵素複合体の調製方法と,それを用いた高感度核酸検出について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 微生物由来トランスグルタミナーゼによるヘテロ分子の結合
3. Z-QG修飾核酸の調製
4. Lysタグ含有PfuAPの調製
5. PfuAP標識核酸プローブの調製
6. スズラン型プローブによる核酸検出
7. おわりに


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BIO BUSINESS

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食品ハイドロコロイドの市場
Market of Hydrocolloid for Foods

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【目次】
1. 概要
2. 主な食品ハイドロコロイド
2.1 植物由来の多糖類ハイドロコロイド
2.1.1 ペクチン
2.1.2 ガラクトマンナン
(1)ローカストビーンガム(イナゴマメ)
(2)グアーガム
2.1.3 セルロースおよびセルロース誘導体
2.2 微生物由来の多糖類ハイドロコロイド
2.2.1 キサンタンガム
2.2.2 カードラン
2.3 藻類由来の多糖類ハイドロコロイド
2.3.1 寒天
2.3.2 カラギナン
2.3.3 アルギン酸
2.4 タンパク質ハイドロコロイド
3. 市場動向
4. 企業動向
4.1 伊那食品工業
4.2 キミカ
4.3 DSP五協フード&ケミカル
4.4 その他メーカー


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BIO PRODUCTS

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L-グルタミン酸ナトリウム
Monosodium L-glutamate

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 生産動向
4. 需要動向
5. 価格
【特集】 最新のコラーゲンサイエンス-生物多様性が促進するバイオ新素材の変革-
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特集にあたって-新しいコラーゲンの科学技術から産業育成にむけて-

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田中順三(東京工業大学 大学院理工学研究科 材料工学専攻 教授)


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生命をささえる素材コラーゲン-生物多様性と産業育成-
Bioactive Collagen:Biological Diversity and Industrial Development

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吉岡朋彦(東京工業大学 大学院理工学研究科 材料工学専攻 助教)
田中順三(東京工業大学 大学院理工学研究科 材料工学専攻 教授)

テラピアのうろこは,ほぼ100%の高純度コラーゲンから成り立っている。生物の多様性を反映してコラーゲンのアミノ酸配列は変化し,変性温度も20℃以上の幅をもって変化する。魚のうろこや豚皮など,それぞれの動物に由来したコラーゲンの特徴を活かして,化粧品・細胞培養基材・再生医療産業を育成することが大切になりつつある。

【目次】
1. はじめに
2. 生物多様性:種によるコラーゲンの性質の違い
3. コラーゲンの多様性による産業育成
4. おわりに


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魚類コラーゲンと哺乳類コラーゲン-分子から見た共通点と相違点, そして魚類コラーゲン利用の水産業へのインパクト-
Fish Collagen:Molecular Comparison to Mammalian Collagen and Perspectives to its Industrial Use

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都木靖彰(北海道大学 大学院水産科学研究院 海洋応用生命科学部門 教授)

コラーゲンは様々な用途に利用される価値の高い生体材料である。最新の研究は,魚類コラーゲンが哺乳類コラーゲンと比べて高い機能性を持つことを明らかにしつつある。本稿では,分子から見た両コラーゲンの共通点と相違点,そして魚類コラーゲン利用の水産業へのインパクトについて説明する。

【目次】
1. はじめに
2. 魚類コラーゲンと哺乳類コラーゲン~分子から見た共通点,相違点~
3. 魚類コラーゲン利用の水産業へのインパクト
4. 将来展望~ニューコラーゲンサイエンスの重要性~


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コラーゲンのナノテクノロジー-生物から学んだものつくり-
Nanotechnology of Collagen:Manufacturing Technology of Hierarchical Structures from Living Organism

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生駒俊之(東京工業大学 大学院理工学研究科 材料工学専攻 准教授)
許 哲峰(東京工業大学 大学院理工学研究科 材料工学専攻 研究員)
田中順三(東京工業大学 大学院理工学研究科 材料工学専攻 教授)

コラーゲンは生物の結合組織を構成する細胞外マトリックスの一種で,生体組織では線維を形成し,さらに秩序階層構造をつくる。I 型コラーゲンは最も多く抽出され,生体材料として使用されている。原料にはブタやウシの皮が用いられているが,これらを代替する素材として魚のうろこコラーゲンが着目されている。本稿では,コラーゲンの構造と機能に関して解説し,コラーゲンの線維配向構造を構築するナノテクノロジーについて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. コラーゲンの種類と構造特異性
3. 魚うろこコラーゲンの特徴
4. コラーゲンを用いたナノテクノロジー
5. おわりに


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コラーゲンを用いた細胞培養-細胞培養基材としての魚うろこコラーゲンの優れた特性-
Cell Culture on Collagen Coated Surface:Excellent Property of Fish Scale Collagen as a Cell Culture Substratum

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松本令奈((独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門)
植村寿公((独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 主任研究員)

熱帯淡水魚であるテラピアのうろこから抽出したコラーゲンは魚類の中でも変性温度が哺乳類に近く,優れた線維化能を持つ。このコラーゲンを細胞培養基材として使用した結果,ディッシュへの定着,細胞の増殖および間葉系幹細胞の骨芽細胞初期分化においてブタ由来コラーゲンやノンコートディッシュと比較して優位であることを確認した。

【目次】
1. はじめに
2. 細胞外マトリックスとしてのコラーゲン
3. 細胞培養基材としてのテラピアコラーゲン
4. テラピアうろこコラーゲンを利用したヒト間葉系幹細胞の骨芽細胞分化
5.おわりに:再生医療への応用のために


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魚由来コラーゲンを用いた骨・軟骨再生医療への挑戦
Our Challenges to Apply Fish-derived Collagen to Medical Treatment for Bone and Cartilage Regeneration

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安田和則(北海道大学 大学院医学研究科 機能再生医学講座 運動機能再建医学分野 教授)
杉浦弘明(北海道大学 大学院医学研究科 機能再生医学講座 運動機能再建医学分野 客員研究員)
河口泰之(北海道大学 大学院医学研究科 機能再生医学講座 運動機能再建医学分野 助教)
近藤英司(北海道大学 大学院医学研究科 機能再生医学講座 運動機能再建医学分野 診療准教授)

筆者らの一連の研究は,魚由来コラーゲンが骨・軟骨組織の再生へ向けた生体材料として牛豚等の家畜由来のコラーゲンに対して勝るとも劣らない特性を有することを示した。魚由来コラーゲンの応用は少なくとも人獣共通感染症の回避に有用と考えられ,また生体材料として未知の機能を有している可能性がある。

【目次】
1. はじめに
2.魚由来高密度コラーゲン/ハイドロキシアパタイト複合体の骨再生への応用
2.1 テラピア鱗由来コラーゲンスポンジの開発と異物性の評価3. 消化管と体内時計
2.2 高密度コラーゲン/ハイドロキシアパタイト多孔複合体の力学的特性
2.3 高密度コラーゲン/ハイドロキシアパタイト多孔複合体の骨内での挙動
2.4 高密度コラーゲン/ハイドロキシアパタイト多孔複合体の人工骨への応用
3.鮭皮由来アテロコラーゲンスポンジの軟骨再生への応用
3.1 鮭皮由来アテロコラーゲンスポンジの開発
3.2 鮭皮由来アテロコラーゲンスポンジの関節軟骨欠損部への充填の効果
3.3 鮭皮由来アテロコラーゲンスポンジの関節軟骨再生用scaffoldへの応用
4. おわりに


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軟骨再生医療-子供の心をいやす医療にむけて-
Cartilage Regeneration-Medical Treatments for Children-

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小林眞司(横浜市立大学 大学院医学研究科 臓器再生医学 客員研究員;神奈川県立こども医療センター 形成外科 部長)
谷口英樹(横浜市立大学 大学院医学研究科 臓器再生医学 教授)

筆者らは,ヒト耳介軟骨膜中に存在する高い増殖能と多分化能を持つ軟骨間葉系前駆細胞を同定した。本細胞は軟骨細胞への分化能が極めて高く,かつ正常軟骨組織と同様に軟骨膜と軟骨から構成される軟骨組織を再構築することができる。本技術は,小児先天奇形や外傷などの臨床ニーズに合わせた中核技術となり得ると思われる。

【目次】
1.はじめに
2.弾性軟骨間葉系前駆細胞の分離
3.弾性軟骨間葉系前駆細胞の増殖能
4.弾性軟骨間葉系前駆細胞の軟骨細胞への分化能
5.弾性軟骨間葉系前駆細胞の多分化能
6.In vivoでの弾性軟骨再生
7.足場材料を用いた弾性軟骨再生
8.おわりに


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歯科再生医療-食生活をささえる医療にむけて歯槽骨と口腔粘膜再建により咀嚼機能向上をめざす-
Regenerative Dental Medicine:Improvement of Oral Function by Alveolar Bone and Oral Mucosa Regeneration Based on Fish Scale Collagen

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柏崎晴彦(北海道大学 大学院歯学研究科 口腔健康科学講座 助教)
寺田典子(新潟大学 大学院医歯学総合研究科 口腔解剖学分野 特任助教)
泉 健次(新潟大学 大学院医歯学総合研究科 口腔解剖学分野 准教授)

我が国が超高齢社会を迎えるに伴い,食事や会話に不可欠な口腔機能を保つために,失われた口腔粘膜や歯槽骨(歯を支える骨)などを再生させる歯科医療がこれまで以上に重要視されてきている。今回,うろこコラーゲンを活用した口腔粘膜および歯槽骨再生医療への取り組みを紹介する。

【目次】
1.口腔粘膜再生医療への応用
2.歯槽骨再生医療への応用
3.おわりに


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配向連通多孔型足場材料
Unidirectional Porous Scaffolds

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桑山知也(㈱クラレ 化学品カンパニー メディカル事業部 新事業推進部 NHBグループ リーダー)

【目次】
1.はじめに
2.配向連通多孔体
3.足場材料としての挙動
4.おわりに


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高機能性を期待する化粧品- 3重らせんコラーゲンが果たす役割-
Cosmetics Aimed at Multi Biofunctions-Roles of Triple Helical Collagen from Fish Scales-

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齊藤秀敏(㈱高文堂 横浜生産本部 処方薬開発室)

【目次】
1.はじめに
2.化粧品とコラーゲンの役割
3.今後期待される高機能性化粧品


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BIO R&D

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微生物を用いたフェノール系化合物製造技術の開発
Development of Phenolic-Compounds Producing Technologies using Microorganisms

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西 達也(㈱ジナリス 代表取締役社長)

最近バイオマスから化学品を製造する技術の開発に注目が集まっているが,循環型社会を構築するためには,ポリエステル樹脂などの化学品の廃棄物の再資源化は必須である。本稿では,ポリエステルの構成成分であるフタル酸類を原料とし,大腸菌を用いてフェノール系化合物を大量に生産する技術を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. なぜフタル酸類を原料とするのか
3. フェノール類製造技術の研究開発の戦略
4. GA合成酵素の創製
5. 生産菌株の育種と生産条件の最適化
6. 環境問題解決と廃プラ再資源化への展開
7.持続可能な原料としてのTPA
8.おわりに


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BIO BUSINESS

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がんバイオマーカーの市場
Market of Cancer Biomarker

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【目次】
1. 概要
2. バイオマーカーの種類
3. がんバイオマーカーの開発動向
3.1 薬効を予測するバイオマーカー
3.2 安全性・毒性バイオマーカー
4. 企業動向


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BIO PRODUCTS

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ドコサヘキサエン酸
Docosahexaenoic Acid;DHA

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 生産動向
4. 需要動向
(1)食品
(2)医薬品
(3)化粧品
5.価格
【特集】 食品成分の吸収機構とその制御
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特集にあたって

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清水 誠(東京大学 大学院農学生命科学研究科 教授)


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食品成分による腸管吸収機能の調節
Regulation of Intestinal Transport Functions by Food Substances

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清水 誠(東京大学 大学院農学生命科学研究科 教授)

食品中の栄養素や機能性成分が健康増進機能を発揮するためには,それらが体内に吸収される必要がある。腸管には多様な物質輸送機能があり,栄養素等の吸収を司る。一方,腸管の物質輸送機能は食品成分によって調節されることが知られている。ここでは腸管上皮と食品成分とのかかわりを吸収機能の視点から解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 腸管の吸収メカニズム
2.1 トランスポーター
2.2 トランスサイトーシス
2.3 タイトジャンクションを介した受動拡散経路
3. 食品成分の吸収
3.1 糖質
3.2 タンパク質
3.3 脂質
3.4 ミネラル
3.5 ビタミン
3.6 その他の食品成分
3.6.1 フラボノイドの腸管吸収
4. 食品成分による腸管吸収機能の制御
4.1 トランスポーターの調節
4.2 タイトジャンクションの調節
4.3 食品成分によるその他の調節作用


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腸管上皮における管腔内化学物質受容体が腸管機能に与える影響
Luminal Chemosensing and Colonic Ion Transport

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加治いずみ(静岡県立大学 大学院生活健康科学研究科 博士課程3年)
唐木晋一郎(静岡県立大学 大学院生活健康科学研究科 環境科学研究所 助教)
桑原厚和(静岡県立大学 大学院生活健康科学研究科 環境科学研究所 教授)

腸管粘膜も,嗅いだり味わったりするらしい。嗅覚・味覚として外部環境の認識に関わる様々なGタンパク共役型受容体は,腸管においても管腔内環境センサーとして機能しているようである。本稿では主に,管腔内化学物質が大腸粘膜上皮のイオン輸送に与える影響を,これら化学物質受容体の発現様式と合わせて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 短鎖脂肪酸受容体の発現と大腸における生理作用
3. 苦味受容体の発現と大腸粘膜における分泌作用
4. 匂い受容体の発現と大腸粘膜における分泌作用
5.おわりに


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ナノテクノロジーによる食品有用成分の吸収性向上と効果発現
Absorptive Enhancement and the Efficacy of Food Active Ingredient by Nanotechnology

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須賀哲也(味の素製薬(株) グローバル提携部 専任部長)

近年のナノテクノロジーの発展により,その技術が加工食品やサプリメントにも応用されるようになった。本稿では,通常の経口摂取では体内に取り込まれない食品の有用成分の凝集体を,ナノテクノロジーにより,低分子量化することなく腸管から体内に取り込まれるサイズにまで微細化することで,薬理効果を示すサプリメントについて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 精製Lentinanの微粒子化
3. シイタケエキスの微粒子化処理
4. 微粒子化Lentinanおよび微粒子化Lentinan含有食品の薬理作用
5. 微粒子化Lentinan含有食品の安全性
6. 微粒子化Lentinan含有食品の有用性
7. おわりに


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食品成分と薬物との相互作用
Food-drug Interactions

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小林彰子(東京大学 大学院農学生命科学研究科 食の安全研究センター 食品生体機能研究室 准教授)
森本かおり(高崎健康福祉大学 薬学部 講師)
荻原琢男(高崎健康福祉大学 薬学部 教授)

食品成分の中には,薬物との同時摂取により薬効の減弱や血中濃度の著しい上昇などの負の相互作用を引き起こすものがある。特に消化管は相互作用が生じやすいことが予測されるが,評価の難しさから明らかにされているものは少ない。本稿では,消化管内における食品-薬物間相互作用として,グレープフルーツジュースと近年筆者らが報告したミルクを例に挙げ述べる。

【目次】
1. はじめに
2. グレープフルーツジュース
3. ミルク
4.今後の課題


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摂食タイミングと栄養吸収の関係(時間栄養学)
Association of Mealtime and Nutrients Absorption-Chrononutrition-

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柴田重信(早稲田大学 先進理工学部 教授)

消化管機能は,食物の消化,吸収,排泄より成り立つが,このいずれの過程にも体内時計が深く関わっている。例えば消化酵素の働き,糖やペプチドの吸収,さらに腸管の運動と糞便形成ならびに排便に至るまで,体内時計の支配下にあり,時計遺伝子の変異,シフトワークなどではこれらの機能が失われる。消化管の健康にも健全な生活リズムが重要である。

【目次】
1. はじめに
2. 時間栄養学と体内時計作用栄養学
3. 消化管と体内時計
3.1 消化管上皮細胞と体内時計
3.2 消化酵素,ショ糖分解酵素シュクラーゼと麦芽糖分解酵素マルターゼと体内時計
3.3 大腸の働きと体内時計
4. 消化管吸収と体内時計
4.1 糖トランスポーター
4.2 ペプチド,アミノ酸トランスポーター
4.3 脂質トランスポーター
4.4 薬物トランスポーター
5. 体重増加・肥満と体内時計
6. 体内時計の異常と肥満・糖尿病


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BIO R&D

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生体分子の固定化に最適な金ナノ粒子の開発
Gold Nanoparticles Well-suited for a Wide Variety of Bioassay Applications

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渡辺 茂(高知大学 教育研究部 総合科学系複合領域科学部門 准教授)

チオグルコースを還元剤および表面保護剤として利用する新しい金ナノ粒子合成法を開発した。“チオグルコース還元法”で調整した金ナノ粒子は,その表面にカルボキシル基が導入されており,簡便な活性化処理後,アミノ基を含む分子であれば容易に粒子表面に固定化できる。安定に固定化された生体分子は粒子表面でもその機能を維持しており,生体分子を固定化した金ナノ粒子は高感度・高選択的な局在表面プラズモンセンサーとして,バイオセンシングに利用できることを紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.金ナノ粒子の作製
3.金ナノ粒子の表面修飾
4.チオグルコース還元金ナノ粒子の合成
5.チオグルコース還元金ナノ粒子の機能化とプラズモンセンサーへの応用
6.おわりに


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BIO BUSINESS

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ポリフェノールの市場
Market of Polyphenol

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【目次】
1. 概要
2. ポリフェノールの種類と効用
3. 市場動向
3.1 現状
3.2 開発動向
4. 企業動向
4.1 三井農林
4.2 サントリー
4.3 花王
4.4 アサヒフードアンドヘルスケア
4.5 伊藤園
4.6 林原


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BIO PRODUCTS

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L-カルニチン
L-Carnitine

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【目次】
1. 概要
2. 生産動向
3. 需要動向
4. 価格


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Compound K

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【目次】
1. 概要
2. 効能への期待
3. 製法
4. 物性
5. 生産動向
6.需要動向
7.価格
4,950円
【特集】 新規有用酵素を探索せよ
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特集にあたって

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木野邦器(早稲田大学 理工学術院 先進理工学部 応用化学科 教授)


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代謝的視点からの機能探索に基づく産業プロセス用酵素開発
Industrial Enzyme Development based on Screening and Functional Analysis of Metabolisms

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小川 順(京都大学 農学研究科 応用生命科学専攻 教授)
櫻谷英治(京都大学 農学研究科 応用生命科学専攻 助教)
岸野重信(京都大学 農学研究科 産業微生物学講座 特定助教)
日比 慎(京都大学 農学研究科 産業微生物学講座 特定助教)
堀之内伸行(京都大学 農学研究科 応用生命科学専攻 研究員)
横関健三(京都大学 農学研究科 産業微生物学講座 客員教授)
清水 昌(京都学園大学 バイオ環境学部 教授)

微生物代謝の詳細な解析から見いだされた産業プロセス用酵素の開発を,アミノ酸代謝,脂質代謝,核酸代謝の例を挙げて紹介する。見いだされた酵素はいずれも新規性が高く,ゲノム情報を活用する高機能酵素の探索や,進化工学的手法による人為的機能改変の起点となる情報を提供しうる。

【目次】
1. はじめに
2. 脂肪族アミノ酸の代謝解析と関連酵素の機能開発
2.1 天然型HIL生産プロセスの構築
2.2 新規脂肪族アミノ酸ジオキシゲナーゼの探索
2.3 各HIL 立体異性体の個別生産法の開発
2.4 アルドラーゼ-トランスアミナーゼ共役反応による水酸化アミノ酸生産
3. 脂肪酸代謝解析と関連酵素の機能開発
3.1 嫌気性細菌の脂肪酸代謝解析と共役脂肪酸生産への応用
3.2 脂肪酸共役化に関与する乳酸菌酵素系の解明
3.3 糸状菌の高度不飽和脂肪酸生合成系の解析と関連酵素の機能開発
4. おわりに


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有用酵素の探索,ライブラリー化と利用―β-フェニルセリン代謝酵素を中心に―
Screening of Useful Enzymes, the Construction of Enzyme Library, and their Application―Focused on Enzymes Metabolizing β-Phenylserine―

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山本浩明(ダイセル化学工業(株) 研究統括部 グリーンプロダクト開発センター 主席研究員)
村松久司(高知大学 教育研究部 総合科学系生命環境医学部門 准教授)
永田信治(高知大学 教育研究部 総合科学系生命環境医学部門 教授)

酵素を利用した物質生産プロセスは,サスティナブルプロセスとしてさらなる産業利用が期待されている。バイオプロセス構築のキーは,工業利用可能な酵素を如何に取得するかにある。本稿では,有用酵素の効率的な探索・利用を目的としたインテリジェント・スクリーニングシステムおよびβ-フェニルセリン代謝酵素の探索・利用について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. インテリジェント・スクリーニングシステム
3. β-フェニルセリン代謝酵素
3.1 フェニルセリンアルドラーゼ
3.2 フェニルセリン脱炭酸酵素
3.3 フェニルセリンデアミナーゼ
3.4 フェニルセリン脱水素酵素
4. おわりに


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超好熱菌の発見と有用酵素(PCR用酵素)の開発
Isolation of Hyperthermophile and Development of PCR Enzyme

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今中忠行(立命館大学 生命科学部 生物工学科 教授)

【目次】
1. 好熱菌の発見
2. ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法の開発
3. DNAポリメラーゼの種類
4. KOD1株の耐熱性DNAポリメラーゼとその特性
5. DNAポリメラーゼの立体構造
6. ホットスタートPCR
7.KOD FXの凄さ


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メタゲノムからの有用酵素の探索
Metagenomic Screening for Novel Enzymes

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宮崎健太郎((独)産業技術総合研究所 生物プロセス研究部門 研究グループ長)

近年の分子生態学的解析等により,自然環境中に存在する微生物の99%は,分離・培養されたことのない未知微生物であることが明らかとなってきた。そのためこれまでの分離培養を介した酵素の探索方法は,微生物の多様性を十分に生かしきれていなかったものと推察される。本稿では,未利用微生物の探索手法として近年注目されている分離培養非依存の手法,メタゲノミクスについて概説する。

【目次】
1. はじめに
2. メタゲノミクスの方法論
2.1 環境ゲノムの調製
2.2 スクリーニング方法
2.2.1 活性スクリーニング
2.2.2 配列スクリーニング
2.2.3 レポーターアッセイ
3. おわりに


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ゲノム情報を利用した有用酵素の探索
Genome Mining Approach for the Discovery of Novel Biocatalysts

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古屋俊樹(早稲田大学 理工学術院 応用化学科 助教)
木野邦器(早稲田大学 理工学術院 応用化学科 教授)

ますます加速する勢いで解読されているゲノム配列を酵素遺伝子資源としていかに活用するかは,今後のバイオ産業の発展に向けて重要である。筆者らは,ペプチド合成酵素と酸化酵素の探索にゲノム情報を積極的に活用し,多くの有用酵素の発見に成功している。本稿ではその探索手法を,見出した酵素の特徴とともに紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. ゲノム情報および配列相同性に基づいたジペプチド合成酵素の探索
3. ペプチド性抗生物質生産菌および配列相同性に着目したオリゴペプチド合成酵素の探索
4. FT-ICR/MSを利用したテルペノイド酸化酵素の探索
5. 呈色試薬を利用した芳香族酸化酵素の探索
6. おわりに


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BIO BUSINESS

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微細藻類由来エネルギーの市場
Market of Energy using Fine Algae

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【目次】
1. 微細藻類を利用したバイオ燃料製造の概要
1.1 微細藻類由来バイオ燃料の特徴
1.2 実用化へ向けた課題
2. 技術開発の課題と概況
2.1 培養工程
2.2 炭化水素抽出工程
2.3 抽出残渣の活用
2.4 実用化へ向けたシステム開発
3.研究開発の動向
4.実用化へ向けた見通し


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BIO PRODUCTS

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γ-ポリグルタミン酸
γ-Polyglutamic Acid

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 物性
4. 生産動向
5. 需要動向
6. 価格


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エイコサペンタエン酸
Eicosapentaenoic acid;EPA

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 生産動向
4. 需要動向
(1)食品
(2)医薬品
5.価格
4,950円
【特集】 角層細胞の評価技術最前線
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特集にあたって

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桜井哲人((株)ファンケル 総合研究所 化粧品研究所 機能成分開発・評価グループマネージャー)


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バリア機能に関与する角層細胞コーニファイドエンベロープの評価
Evaluation of Cornified Envelope Involved in Barrier Function of the Stratum Corneum

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平尾哲二((株)資生堂 リサーチセンター 主幹研究員)

皮膚バリア機能は,健やかで美しい皮膚の実現のみならず,生命の維持に不可欠である。角層はその最前線におけるバリア機能を担うが,角層細胞間脂質の構築状態だけでなく,角層細胞の要素も大きな要因を占める。本稿では,角層細胞を包むコーニファイドエンベロープの成熟状態の評価法が切り口となって得られた研究成果について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. バリア機能におけるCEの役割
3. CE成熟度の非侵襲的評価法の確立
4. 肌状態とCE成熟度
5. 不全角化と未熟CE
6. スキンケアによるCE成熟促進
7. おわりに


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NADH dehydrogenase の低下はシミの形成に関与する ―角層残存RNA を用いた評価―
Decrease of NADH dehydrogenase is Releted to Skin Pigmentation -Evaluation using the Residual RNA from Human Stratum Corneum-

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中間満雄(日本メナード化粧品(株) 総合研究所 主任研究員)
村上祐子(日本メナード化粧品(株) 総合研究所 主任研究員)

シミの形成メカニズム研究において,近年,シミ部位の皮膚を採取し,実際のシミ部位における遺伝子発現解析が行われているが,被験者からの皮膚サンプル採取時に外傷や痛みを伴うことが問題であった。本研究においては,低侵襲的な手法であるテープストリッピングによって採取した皮膚角質細胞中にmRNAが残存することを見出し,そのmRNAを用いて細胞のエネルギー産生に関わる酵素であるNADH dehydrogenaseの発現レベルを測定したところ,顔面シミ部位におけるNADH dehydrogenaseの発現量が低値を示すことが明らかとなった。さらに,NADH dehydrogenaseの低下が,メラニン生成の亢進やメラニン排出の遅延を引き起こすことが示唆された。以上から,NADH dehydrogenaseの低下が,シミの形成に関与する可能性が考えられた。

【目次】
1. はじめに
2. 角層残存RNA
3. NADH dehydrogenaseとは
4. 角層残存RNAを用いたNADH dehydrogenase発現量の測定
5. NADH dehydrogenase低下によるシミ形成メカニズム
6. おわりに


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角層のAGEs評価法とその応用
Evaluation of Advanced Glycation End Products(AGEs)in the Stratum Corneum and Its Application

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五味貴優(ポーラ化成工業(株) 肌科学研究部 皮膚科学研究室 主任研究員)

Advanced glycation end products(AGEs)は,重要な皮膚老化因子の一つであると考えられているが,角層での研究報告は少ない。本稿では,免疫組織染色法を用いた角層のAGEs評価法について概説するとともに,筆者らの研究例,角層AGEsに対応した訴求成分の開発例を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 角層AGEsの評価法
3. 角層のAGEsの老化との関連性
4. 角層のAGEsに対するUVBの影響
5. 化粧品開発への応用例
6. おわりに


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外的環境と角層評価の関係性
Effect of External Environment with Evaluation of Stratum Corneum

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桜井哲人((株)ファンケル 総合研究所 化粧品研究所 機能成分開発・評価グループ マネージャー)

精度の高い角層評価を行っていく上では,どのような外的要因が角層評価に影響を与えるかを把握することは重要であり,本稿では,季節,年齢,国(居住地)の違いと角層の関係について行った調査結果を報告する。角層評価については,様々な外的要因により変動しやすいことが考えられ,これらの変動を視野に入れた上で,スキンケア品の評価指標として導入することが重要と考える。

【目次】
1. はじめに
2. 角層評価方法について
2.1 評価法
2.2 皮膚計測値との関連性
2.2.1 角層水分量との関連性
2.2.2 バリア機能との関連性
3. 季節変化と角層評価
3.1 成人女性の季節変化
3.1.1 重層剥離スコアの変化
3.1.2 細胞面積スコアの変化
3.1.3 核の有無スコアの変化
3.2 乳児の季節変化
3.2.1 重層剥離スコアの変化
3.2.2 細胞面積の変化
4. アトピー性皮膚炎が角層に与える影響
5. 中国人と日本人女性の角層評価の関係性
5.1 重層剥離スコア
5.2 細胞面積
5.3 核の有無
6. おわりに


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BIO R&D

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葉緑体ゲノムへの遺伝子導入による有用物質高含有植物の作出
Generation of Transplastomic Plants with Enhanced Growth and Useful Materials

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重岡 成(近畿大学 農学部 バイオサイエンス学科 教授)
横田明穂(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)

本稿では,従来の核ゲノムへの遺伝子導入よりも多くの利点を有し,その活用が大いに期待されている葉緑体ゲノムへの導入により作出された事例について,最近筆者らが行った植物自体の生産性向上,ヒトチオレドキシンやビタミンEの高産生形質転換植物の作出を中心に紹介し,この技術のもつ有用性と現状を概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 植物での遺伝子組換え技術
3. 葉緑体ゲノムへの遺伝子導入法とその利点
4. 葉緑体ゲノム形質転換植物の作出
5. 葉緑体での医薬品生産の現状
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機構とそのレアアースの分離・回収への応用の可能性
Separation and Recovery of Rare Earth Elements by Bacteria and DNA

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高橋嘉夫(広島大学 大学院理学研究科 地球惑星システム学専攻 教授)
近藤和博((株)アイシン・コスモス研究所 研究開発部 かずさ分室 主席研究員)

レアアース(REE)の分離・回収にバクテリアおよびDNAを用いた研究を紹介する。バクテリアは細胞表面にREEを吸着し,特に重REEを濃縮する性質を持つ。この特徴は,広域X 線吸収微細構造(EXAFS)法よるREE周囲の局所構造の特定の結果,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った。この結合サイトの特定が,REEの分離・回収にDNAを利用するアイディアにつながった。

【目次】
1. はじめに
2. バクテリア細胞壁へのREEの吸着
3. バクテリアへの吸着のREE相互の違い
4. イオン交換法への適用とDNAの利用
5. おわりに:分子レベルの知見の重要性


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BIO BUSINESS

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機能性ペプチドの市場
Market of Functional Peptides

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【目次】
1. 概要
2. 主な機能性ペプチドの種類と効能
2.1 血圧調節ペプチド
2.2 ミネラル(カルシウム)吸収促進ペプチド
2.3 中性脂肪調節ペプチド
2.4 コレステロール調節ペプチド
2.5 抗酸化ペプチド(イミダゾールジペプチド)
3.市場・製品動向
3.1 コラーゲンペプチド
? 概要
? 市場規模
3.2 魚由来の機能性ペプチド
3.3 動物由来の機能性ペプチド
3.4 植物由来の機能性ペプチド
4.企業動向


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BIO PRODUCTS

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L-アルギニン
L-Arginine

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【目次】
1. 物性
2. 製法
3. メーカー動向
4. 需要動向
5. 価格
4,950円
【第1特集】 抗体医薬の高機能化・低コスト化技術
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特集にあたって ―抗体医薬品の技術革新―

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岡部尚文(中外製薬(株) 研究本部長)


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新しい抗体医薬研究
New Approach for the Therapeutic Monoclonal Antibody

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浜窪隆雄(東京大学 先端科学技術研究センター 分子生物医学 教授)

抗体医薬は創薬の中心的役割を担うようになっている。その反面ターゲットのタンパク質は枯渇してきており,今後は抗体分子の機能を高度化することにより,これまで困難であったターゲットを広げ,また様々な治療の可能性を展開するフェーズに入っている。必要な機能を具体化し,それに基づいた分子設計が今後の課題となる。

【目次】
1. はじめに
2. ターゲット分子の同定―新規ターゲットとは?
3. 放射線治療とターゲティング―組織分布およびインターナリゼーション
4. 新機能抗体の設計について
5. おわりに


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次世代抗体医薬開発のための抗体最適化技術
Antibody Optimization Technologies for Developing Next Generation Antibody Therapeutics

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井川智之(中外製薬(株) ゲノム抗体医薬研究部 研究員)
三瓶全次郎(中外製薬(株) ゲノム抗体医薬研究部 研究員)
服部有宏(中外製薬(株) ゲノム抗体医薬研究部 部長)

関節リウマチやがんにおける治療用モノクローナル抗体の成功により,抗体医薬の開発競争はますます激化している。そのような中で新たな治療用モノクローナル抗体を開発するためには,様々な分子改良技術を駆使することで,患者にとってより価値の高い製品を迅速に開発することが求められている。本稿では,これまでに開発,応用されている抗体医薬の薬効,薬物動態,物性,安全性などを改善する抗体最適化技術に関して幅広く紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 可変領域の最適化
2.1 抗原結合特性の改善技術
2.1.1 結合親和性の向上技術
2.1.2 結合特異性の改善技術
2.2 薬物動態の改善技術
2.2.1 非特異的消失の低減技術
2.2.2 抗原依存的消失の低減技術
2.3 物理化学的性質の改善技術
2.3.1 安定性の向上技術
2.3.2 溶解性および粘性の改善技術
2.3.3 ヘテロジェニティーの低減技術
2.4 免疫原性の低減技術
2.4.1 ヒト化および完全ヒト抗体作製技術
2.4.2 エフェクターT細胞エピトープの低減技術
3. 定常領域の最適化
3.1 エフェクター機能の制御技術
3.2 薬物動態の改善技術
4. おわりに


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低分子抗体と抗体様スキャフォールドに基づく次世代抗体医薬の開発
Development of Next-generation Therapeutic Antibodies based on Small Recombinant Antibodies and Antibody-like scaffolds

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浅野竜太郎(東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻 准教授)
熊谷 泉(東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻 教授)

低コスト化を目指した抗体医薬の低分子化は,体内半減期の減少や親和性の低下などが問題となったため,化学修飾や機能性分子との融合,さらには結合性ドメインの組み合わせなど様々な観点からの高機能化が試みられた。本稿では,低分子抗体と抗体様スキャフォールドに基づく次世代抗体医薬開発の現状と展望を概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 抗体の基本構造と低分子抗体
3. 単ドメイン抗体
4. 抗体様スキャフォールド
5. 低分子抗体医薬
6. 低分子抗体の体内動態の改善に向けた分子設計
7. 低分子抗体の高機能化に向けた分子設計
8.おわりに


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抗体の安定性向上技術
Stability Engineering of Antibodies

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津本浩平(東京大学 医科学研究所 疾患プロテオミクスラボラトリー 教授)

抗体治療薬の開発,という観点では,長時間の安定性そして可溶性が必須であろう。そのためのアプローチとして,①安定性に影響を及ぼす因子に関する解析に関しての理解,に基づき,②抗体配列そのものの改変研究,③溶媒や添加剤の開発,すなわちより優れた製剤開発研究,の2つが考えられる。本稿では,これらについて現状をまとめた。

【目次】
1. はじめに
2. 抗体の安定性制御:コンフォメーション変化
3. 抗体改変研究:タンパク質工学的アプローチ
3.1 タンパク質工学的アプローチ:一般論
3.2 ドメインへのジスルフィド結合の導入による安定化
3.3 CDRと骨格領域のマッティング
3.4 動態制御(PK)向上
3.5 Spatial Aggregation Propensity(SAP)
4. 製剤開発研究:溶媒工学的アプローチ
5. おわりに


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抗体医薬品のクロマトグラフィー分離プロセス
Separation Processes of Antibody Drugs by Chromatography

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山本修一(山口大学 工学部;同大学 大学院医学系研究科 教授)

抗体医薬品は複数のクロマトグラフィーにより高度精製されるが,プロセスの設計と操作は経験的に実施されている。本稿では各クロマトグラフィープロセスについて,簡単化したモデルパラメータにより説明する。また新しいクロマトグラフィーフォーマット(充填剤)やハイスループットプロセス開発方法についても紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 抗体医薬品精製プロセスのプラットフォーム
3. クロマトグラフィーの原理
3.1 アフィニティクロマトグラフィー操作
3.2 勾配溶出
3.3 段階溶出
4. クロマトグラフィーの形状
5. ハイスループットプロセス開発(プロセス開発の加速)
6. おわりに


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【第2特集】 バイオ医薬品製造機器・受託メーカー

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バイオ医薬品製造に必要な関連製品(抗体やタンパク質の抽出,精製,分離用装置や分析機器)販売メーカー,および生産・精製・分析受託サービス企業を紹介する。小誌のアンケートをもとに,製品,サービスの特徴からサポート内容,担当者までを掲載している。詳細については,直接各メーカー,受託企業の担当者にお問い合わせ頂ければ幸いである。

【掲載企業】
コスモ・バイオ(株)
神戸天然物化学(株)
Lonza Group Ltd.
(株)創 晶
(株)広島バイオメディカル
日本ミリポア(株)
JNC(株)
旭化成メディカル(株)
(株)ワイエムシィ
藤森工業(株)
(株)ユー・メディコ

【主な項目】
・会社プロフィール
・製品の概略
・製品のPR
・試作・特注・技術サポートなど
・その他 関連製品・サービス
・関連文献
・問い合わせ先
4,950円
【特集】 酵母イノベーション
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特集にあたって

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地神芳文((独)産業技術総合研究所 糖鎖医工学研究センター 招へい研究員)
横尾岳彦((独)産業技術総合研究所 糖鎖医工学研究センター 主任研究員)


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清酒酵母と麹菌を利用した新しいバイオエタノール生産技術の開発
Bio-ethanol Production with Sake Yeasts and Sake Fungi

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秦 洋二(月桂冠(株) 総合研究所 所長)

【目次】
1. はじめに
2. 清酒醸造とバイオエタノール
3. 清酒酵母と細胞表層工学
4. 清酒酵母に麹菌の機能を付与する
5. バイオマスからのエタノール発酵
6. 醸造技術をバイオ燃料生産へ


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トルラ酵母Candida utilisを用いた高光学純度乳酸の発酵生産
Genetic Engineering of Candida utilis for the Production of Lactic Acid with High Optical Purity

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堀江 暁(キリンホールディングス(株) 技術戦略部 フロンティア技術研究所 研究員)
生嶋茂仁(キリンホールディングス(株) 技術戦略部 フロンティア技術研究所 研究員)

近年,化石資源の枯渇への懸念などを背景に,植物バイオマスから化成品を作る取り組みに注目が集められている。この中で筆者らは,プラスチックの素材となる乳酸の発酵生産に取り組んだ。本稿では特に,L-乳酸およびD-乳酸をそれぞれ高光学純度で生産することが可能な組換えトルラ酵母Candida utilis株の構築に関する研究成果について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 酵母を用いた乳酸の生産
3. トルラ酵母を用いた乳酸の生産
4. 乳酸を高生産するC.utilis株の構築
4.1 C.utilisの多重形質転換システムの開発
4.2 L-乳酸高生産株の構築1
4.3 D-乳酸高生産株の構築
5. 今後の課題


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担子菌系酵母による物質生産の新展開―バイオサーファクタントの量産と用途開拓―
Production of Biosurfactants by Basidiomycetous Yeasts, and their Potential Applications

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森田友岳((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 主任研究員)
福岡徳馬((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 研究員)
井村知弘((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 主任研究員)
北本 大((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 副研究部門長)

バイオサーファクタント(BS)は,微生物によって生産される両親媒性脂質であり,優れた界面活性だけでなく,多様な物性・機能を有する機能性素材として,幅広い産業で実用化が期待されている。担子菌系酵母Pseudozyma antarcticaによる,糖型BSの一種であるマンノシルエリスリトールリピッド(MEL)の生産と,化粧品素材としての用途開拓について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. バイオサーファクタントとは
3. Pseudozyma属酵母による新規バイオサーファクタントの生産
4. MELの界面化学的特性
5. MELの化粧品素材への応用
6. おわりに


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耐熱性酵母Kluyveromyces marxianusを用いた物質生産と遺伝子操作
Production and Genetic Engineering using the Thermotolerant Yeast Kluyveromyces marxianus

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北川孝雄(山口大学 大学院医学系研究科 博士研究員)
星田尚司(山口大学 大学院医学系研究科 准教授)
赤田倫治(山口大学 大学院医学系研究科 教授)

酵母と言えばSaccharomyces cerevisiaeのことを言うほど,S.cerevisiaeはヒトとともに共存共栄してきた微生物である。しかし近年,バイオエタノール生産や有用物質生産の有力な候補として,S.cerevisiae以外の酵母が注目されてきている。本稿では,耐熱性酵母Kluyveromyces marxianusの有用物質生産能力とモデル生物としての新しい遺伝子操作法について報告する。

【目次】
1. はじめに
2. K.marxianusは高温を好む
3. K.marxianusのエタノール生産
4. K.marxianusの香気成分生産能力とタンパク質生産能力
5. K.marxianusの非相同末端結合と遺伝子導入
6. 非相同末端結合を利用した遺伝子クローニング
7. おわりに


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酵母を宿主とするインフルエンザウイルスレプリコン系の開発
Development of Influenza Virus Replicon System in Yeast

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内藤忠相(筑波大学 大学院人間総合科学研究科 助教;(現)Northwestern University)
永田恭介(筑波大学 大学院人間総合科学研究科 教授)

酵母は,モデル真核細胞として,医学研究領域においても重要な解析ツールとなり始めている。ウイルスの病原性発現の基盤である増殖機構研究においても然りである。本稿では,筆者らが開発したマイナス鎖RNAウイルスでは初めての例であるインフルエンザウイルスゲノムの酵母内複製系と,これを用いた複製機構研究の一端について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 酵母を用いたウイルスタンパク質発現系とワクチンの開発
3. 感染性ウイルスゲノム
4. 酵母内におけるウイルスゲノム複製系
5. インフルエンザウイルスレプリコン系の確立
6. おわりに


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メタノール資化性酵母Ogataea minutaによる抗体産生系の開発
Antibody Production by the Methylotrophic Yeast Ogataea Minuta

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千葉靖典((独)産業技術総合研究所 糖鎖医工学研究センター 主任研究員)
野中浩一(第一三共㈱ バイオ医薬研究所 バイオ研究第一グループ グループ長)
市川公久(第一三共㈱ 研究開発本部 癌研究所 第三グループ グループ長)
地神芳文((独)産業技術総合研究所 糖鎖医工学研究センター 招へい研究員)

分子標的治療薬としての抗体医薬品の出現は,医薬品開発のパラダイムシフトを引きおこした。その抗体の製造方法は,主としてCHO細胞によって確立されている一方,新たな生産系の開発も注目されている。本稿では,筆者らが行っているメタノール資化性酵母Ogataea minutaでの抗体生産の構築,宿主の改良や培養方法等について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. メタノール資化性酵母Ogataea minutaの宿主・ベクター系の開発
3. 抗体発現とプロテアーゼ破壊株の作製
4. 酵母O-型糖鎖の抑制と抗体生産
5. 抗体分子のN-型糖鎖の改変
6. おわりに


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清酒酵母のストレス応答とエタノール発酵
Stress Response and Ethanol Fermentation by Sake Yeast

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渡辺大輔((独)酒類総合研究所 醸造技術基盤研究部門 研究員)
下飯 仁((独)酒類総合研究所 醸造技術基盤研究部門 部門長)

実用酵母は,それぞれ目的の発酵環境において最適なパフォーマンスを実現するものが長い年月をかけて選択されてきた。本稿では,優れた醸造特性を有する清酒酵母の高いエタノール生産性の原因に着目することにより明らかになった,エタノール発酵の新たな調節メカニズムについて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 清酒酵母に特徴的なストレス応答欠損
3. ストレス応答とエタノール発酵能の新たな関係性
4. さらなる清酒酵母のイノベーションに向けて
5. おわりに


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酵母の硫黄系物質代謝のメタボローム解析
Metabolome Analysis of Sulfur-containing Compounds in Yeasts

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吉田 聡(キリンホールディングス(株) フロンティア技術研究所 主任研究員)

各種酵母の硫黄系物質代謝のメタボローム解析を利用して,ビール製造について亜硫酸・硫化水素生成のメカニズム解明を行い,その結果を基にビール酵母において亜硫酸高生産・硫化水素低生産酵母の育種を行うと共に,硫化水素生成に関する新規なメカニズムを見出した。また,食品製造においてはグルタチオン高含有に関する遺伝子を同定し,メタボローム解析からそのメカニズム解明を行った。

【目次】
1. はじめに
2. ビール酵母のメタボローム解析と育種への応用
3. 酵母の硫化水素生成の新規メカニズムの解明
4. 酵母のグルタチオン生成の新規メカニズムの解明
5. おわりに


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BIO R&D

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人工制限酵素を利用した高等植物における標的遺伝子改変技術の開発
Site-directed Mutagenesis in Higher Plants Via Artificial Restriction Enzymes

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刑部敬史((独)農業生物資源研究所 ゲノム機能改変研究ユニット 特別研究員;埼玉大学 環境科学研究センター 産官学連携研究員)
土岐精一((独)農業生物資源研究所 ゲノム機能改変研究ユニット ユニット長)
刑部祐理子(東京大学 農学生命科学研究科 植物分子生理学研究室 講師)

筆者らは,任意の塩基配列の切断を可能にする人工制限酵素-ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFNs)-を利用し,植物細胞内の標的遺伝子を特異的に切断し,その切断部位に変異を誘発することに成功した。この手法は,今後の植物における突然変異育種分野において,極めて重要な技術になると考えられる。本稿では,我々がモデル植物であるシロイヌナズナを材料にして行った実施例について紹介すると共に,今後の課題と展望について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. ジンクフィンガーヌクレアーゼとは
3. 高等植物における標的遺伝子特異的変異導入技術の確立
4. ZFNsを利用した突然変異誘発は,DNA 修復因子の欠損によりどのような影響をうけるのか?
5. 今後の展望
6. おわりに


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BIO BUSINESS

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植物工場の市場
Market of Plant Factory

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【目次】
1. 植物工場の概要
1.1 植物工場の種類
1 2 植物工場の利点と課題
2. 市場動向
3. 研究開発動向
4.企業動向


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BIO PRODUCTS

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イヌリン
Inulin

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 需要動向
4. メーカー動向
5. 価格・荷姿
4,950円
【特集】 生体材料・食品の高品質保存技術
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CAS 機能付き急速凍結・保存技術
CAS Functional Quick Freezing and Preservation Technology

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大和田哲男((株)アビー 代表取締役社長)

アビーが開発してきたCAS 機能付き急速ても,食品の鮮度とおいしさを限りなく生にされている。この技術は医学医療分野にも展再生移植に向けて成果を挙げてきている。

【目次】
1. はじめに
2. CAS とは
3. CAS 機能付き急速凍結・保存技術とは
3. 1 CAS 機能付き急速凍結技術(CAS 機能付き急速凍結装置)
3. 2 CAS 調和振動保管技術(CAS 調和振動保管装置)
4. CAS 機能付きと急速凍結・保存技術の特徴と効果
5. CAS 機能付き急速凍結・保存食品の特徴と実施例
5. 1 農産物
5. 2 魚介類
5. 3 畜産(牛肉,豚肉,鶏肉)
5. 4 酪農品や加工飲料
5. 5 調理加工食品
5. 6 料理食
5. 7 医療食・介護食
5. 8 ドイツ料理オリンピックで銅賞
6. 島,過疎地の活性化とCAS
7. 一次産業を元気にする
8. 医学医療分野でのCAS 機能付き急速凍結・保存技術
9. CAS のメリット
10. 世界に向けての取り組み
11. 今後の対応


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マイクロ波を用いた高品位・高速乾燥と生体凍結保存技術の開発
Developments of High-quality and Rapid Microwave-drying and Cryopreservation Technologies

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鶴田隆治(九州工業大学 大学院工学研究院 機械知能工学専攻 教授)

食品中の水分量をコントロールするために,マイクロ波により水の蒸発潜熱のみを与えるマイクロ波減圧乾燥法に着目した。減圧・常温下での乾燥が高品位化と高速化をもたらすとともに,乾燥途中の水分分布が他の乾燥法と異なることを示す。また,この特徴的な水分分布を脱水冷凍技術に活用すれば,細胞損傷を低減できることを紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. マイクロ波常温乾燥法の概要
3. マイクロ波常温乾燥の乾燥特性と水分分布
4. マイクロ波常温乾燥の実用化と殺菌技術への応用
5. 冷凍保存技術への応用.マイクロ波デハイドロフリージング
6. おわりに


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圧力を利用した細胞の非凍結保存・輸送技術の開発
Study of Non-freezing Preservation and Transportation Method of Cell Using Pressure

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清水昭夫(創価大学 工学部 環境共生工学科 教授)

細胞保存の最も良く知られた方法は凍結保存である。しかし,凍結させると死滅してしまい保存できない細胞があるなど問題点もある。そこで,筆者らは,1 週間から10 日をめどに加圧により細胞を保存する方法,および輸送する方法を検討しており,これまで得られた結果を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 加圧実験
2. 1 静水圧
2. 2 加圧処理装置
2. 2. 1 加圧ポンプ
2. 2. 2 圧力容器
2. 3 細胞の生存率評価方法
3. 保存時の温度および圧力条件検討
3. 1 初代培養細胞アストロサイト
3. 2 継代培養細胞A-172
4. タンパク質・酵素・生物に対する圧力の影響
5. 輸送方法
6. おわりに


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再生医療に用いる生体由来物搬送容器ユニットの開発
Development of Transporting Unit for Regenerative Medicine

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青山朋樹(京都大学 大学院医学研究科 人間健康科学系専攻 准教授)
笠井泰成(京都大学 医学部附属病院 分子細胞治療センター 主任技師)
上田路子(京都大学 大学院医学研究科 人間健康科学系専攻 教務補佐)
井沼俊明((株)日立物流 技術本部 担当部長)
高橋 稔((株)日立プラントテクノロジー 空調システム事業本部 バイオメディカルエ
ンジニアリング部 部長)
海平和男((株)ウミヒラ 専務取締役)
山田 実(京都大学 大学院医学研究科 人間健康科学系専攻 助教)
戸口田淳也(京都大学 再生医科学研究所 教授)
前川 平(京都大学 医学部附属病院 輸血細胞治療部 教授)

再生医療は大きく期待される次世代の医療技術であるが,その発展のための法整備,インフラストラクチャー完備は重要である。その一つとして最終製品である細胞,組織を安全で高品質に搬送するシステムの構築が不可欠である。本稿においては,搬送システムの基部である搬送容器ユニットの解説を行う。

【目次】
1. はじめに
2. 細胞搬送容器ユニットの開発
3. 無菌性
4. 定温維持
5. 耐気圧
6. 耐衝撃
7. 今後の検討課題
8. おわりに


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不凍ポリアミノ酸の再生医療と食品工業への展開
Antifreeze Polyamino Acids as Novel Cryoprotectant in the Regenerative Medicine and Food Industry

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松村和明(京都大学 再生医科学研究所 シミュレーション医工学領域 特任助教)
玄 丞烋(京都大学 再生医科学研究所 シミュレーション医工学領域 准教授)

凍害防御効果のある両性高分子電解質(不凍ポリアミノ酸)を合成し,再生医療に有用な幹細胞の凍結保存を,ジメチルスルホキシドや血清タンパク質なしで効率よく行うことが可能となった。また,酵母や菌体,および酵素などの凍結保存や凍結乾燥製品にも応用が可能であり,食品工業分野を含めた幅広い分野での応用が期待される。

【目次】
1. はじめに
2. カルボキシル化ポリリジンの細胞凍結保護効果
3. 食品分野への応用
4. 凍結保護の機序
5. おわりに


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ネムリユスリカ由来の細胞保護タンパク質の機能と低分子ペプチドによる代替
Artificial Peptides based on Functions of Anhydro-protective Proteins Isolated fromthe Sleeping Chironomid

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畑中理恵((独)農業生物資源研究所 乾燥耐性研究ユニット 博士研究員)
古木隆生(東京工業大学 バイオ研究基盤支援総合センター 科学研究費研究員)
櫻井 実(東京工業大学 バイオ研究基盤支援総合センター 教授)
黄川田隆洋((独)農業生物資源研究所 乾燥耐性研究ユニット 主任研究員)

アフリカ原産のネムリユスリカは,細胞保護タンパク質であるLEA タンパク質を合成・蓄積することで,極限的な乾燥耐性を発揮する。モデルペプチドを用いた研究により,特徴的な11-mer リピート構造がLEA タンパク質の乾燥耐性機能の中心であることが明らかとなった。本稿では,LEA タンパク質の生化学・生物物理学的機能を概説し,モデルペプチドの応用展開の可能性について述べる。

【目次】
1. 生物の乾燥耐性に必須な細胞保護タンパク質― LEA タンパク質
2. ネムリユスリカの乾燥幼虫におけるLEA タンパク質の役割
3. G3LEA タンパク質を模倣した低分子ペプチドの立体構造と熱物性
4. 今後の展望


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BIO R&D

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生体反応を模倣した天然生物活性物質の酵素的全合成
Enzymatic Total Synthesis of Natural Terpenoids

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菅井佳宣(東京農工大学 大学院農学研究院 生物制御化学研究室;日本学術振興会 特別
研究員)
川出 洋(東京農工大学 大学院農学研究院 生物制御化学研究室 講師)

酢酸を合成出発原料として,植物ホルモンの一種であるジベレリンの酵素的全合成を行った。14 種類の生合成酵素を大腸菌および酵母菌体内で作り,最適反応条件下で試験管2 本から全合成を達成した。原料に13C 安定同位体元素標識体を用いることで酵素合成化合物の全炭素原子を13C 標識化し,ユニークなNMR 測定を可能とした。

【目次】
1. はじめに
2. テルペノイドの酵素と機能
3. ent-カウレンまでの酵素合成
4. ent-カウレンからGA4 の合成
5. 酵素合成法を利用した化合物の完全標識化
6. テルペノイドの酵素的合成における特色
7. 酵素合成と標識化技術を使った新しい研究展開


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連載 メディカルバイオ・マネージメント(最終回)

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バイオビジネスの事例分析
―外部環境劣位性の克服に向けて―
Case Analysis in Japan’s Bio-tech Industry-Aiming at Overcoming Disadvantages in Business Environments in Japan

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中村 洋(慶應義塾大学 大学院経営管理研究科(ビジネススクール) 教授)

製薬産業における研究開発のトレンドの変化を受け,オープンイノベーションの重要性が高まってきている。しかし,外部環境の制約により日本のバイオベンチャー企業の発展は阻害されている。本稿では,事例分析を行うことで,日本のバイオベンチャー企業が,どのようにすればその制約を克服できるかを考察した。

【目次】
1. 産業構造の変化:「破壊的イノベーション」の台頭
2. オープンイノベーションへの移行と日本のバイオベンチャー企業の出遅れ
3. 「成功」したバイオベンチャー企業の事例分析
3. 1 経営資源の乏しい自国における優先的な資源獲得
3. 1. 1 「現場の満たされないニーズ」の重視(事例:がん領域,希少疾病領域,イーベック,創晶,プレシジョン・システム・サイエンス)
3. 1. 2 分りやすいテクノロジー(事例:PSS,ジェンザイム)
3. 1. 3 実現可能な「夢/ビジョン」(事例:アンジェスMG)
3. 2 優れた外部環境を持つ他国の活用(経営資源獲得を含む)
3. 2. 1 海外への本拠の移転(事例:スキャンポ,そーせい,メディシノバ)
3. 2. 2 海外拠点の構築と自国拠点との融合(事例:アンジェスMG,PSS,セルシード)
4. 製薬企業の対応
5. おわりに


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BIO BUSINESS

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産業用酵素の市場
Market of Industrial Enzymes

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【目次】
1. 酵素市場の概況
2. 産業用酵素の市場動向
3. メーカー動向
3. 1 ノボザイムズジャパン
3. 2 天野エンザイム
3. 3 ナガセケムテックス
3. 4 新日本化学工業
3. 5 エイチビィアイ
3. 6 ジェネンコア協和


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BIO PRODUCTS

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1,3-プロパンジオール
1,3-Propanediol;PDO

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 生産動向
4. 需要動向
5. 価格
4,950円
【特集】 難治性疾患の克服を目指して
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特集にあたって

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山野嘉久(聖マリアンナ医科大学 難病治療研究センター 分子医科学研究部門部門長 准教授)

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難病研究の現状と将来-世界の状況から-
Current View and the Future of Rare Diseases Research

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児玉知子(国立保健医療科学院 人材育成部 国際保健人材室 室長)
冨田奈穂子(慶應義塾大学 大学院健康マネジメント研究科 研究員)
金谷泰宏(国立保健医療科学院 政策科学部 部長)

日本における難病対策は,昭和47 年(1972 年)に策定された「難病対策要綱」に基
づいて,調査研究の推進,医療施設等の整備,医療費の自己負担の軽減,地域における保
健医療福祉の充実・連携,QOL の向上を目指した福祉施策の推進を中心に,長期にわたっ
て幅広く実施されてきた。特に調査研究に関しては,平成21 年度の難治性疾患克服研究
事業の大幅な増額,「研究奨励分野」の創設,特定疾患治療研究事業の対象疾患の拡大等,
より一層の推進が図られている。近年,希少性ゆえに治療や医薬品開発が進まなかった難
病領域において,国際的なネットワークによって疾患の病態把握や医薬品開発を共同で促
進しようとする気運が世界各地で高まっている。このような状況の中で,本稿では,わが
国の難治性疾患克服研究事業について,また米国や欧州の難病(希少疾患)臨床研究・治
療薬開発の動向について述べる。

【目次】
1. 難病対策と調査研究の歴史
2. 希少医薬品に関する研究開発
3. 国際的な希少疾患対策と研究開発
4. 国境を越えたグローバルネットワーク
5. 患者主導の治療開発を
6. 今後の研究開発の展望


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難病研究資源バンクについて
Rare Disease Biospecimen Bank

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亀岡洋祐((独)医薬基盤研究所 難病・疾患資源研究部 難病資源研究室(難病研究資源バ
ンク) 主任研究員)

難治性疾患克服研究事業は昭和47 年の「軟病対策要綱」に基づいて調査研究が進めら
れてきた。疾患克服研究には患者の生体試料を用いた研究が欠かせないが,その希少性と
いう性質から研究者が生体試料を得難く研究の障害となっている。患者の生体試料を収集
し研究者に分譲する難病研究資源バンクの事業を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 日本における難病対策
3. 難病研究資源バンクの設立
4. 難病バンク設立の意義
5. 連携3 機関の役割
5. 1 医薬基盤研究所
5. 2 理化学研究所
5. 3 熊本大学
6. 生体試料の公的バンクにおける試料の扱い
7. 難病バンクの解決すべき課題
7. 1 患者さんの権利をどのように守るか
7. 2 診断した臨床医の権利をどう守るか
7. 3 研究利用の優先順位と公平性
8. 難病研究資源バンクの運営
8. 1 生体試料収集について
8. 2 収集する生体試料の種類
8. 3 生体試料の研究利用について
9. おわりに


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難病のバイオマーカー・創薬ターゲット分子探索技術
Focused Proteomic Approaches for the Indentification of HAM/TSP Biomarkers

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植田幸嗣((独)理化学研究所 ゲノム医科学研究センター バイオマーカー探索・開発チーム)

ゲノミクス,プロテオミクスなどオミクス研究の急速な進展に伴って,疾患バイオマー
カー・創薬ターゲット分子の探索技術,診断技術は大きく変革しつつある。特に,極めて
高性能な質量分析計が数多く市販されるようになり,全ての生命現象を直接制御している
タンパク質全体(プロテオーム)を定量的にモニターすることが可能となってきたことは,
バイオマーカーや創薬ターゲットの探索研究に重要なブレイクスルーをもたらした。本稿
では,筆者が実際に行っている定量プロテオームプロファイリングによる難病HAM/TSP
(HTLV‒1 関連脊髄症/熱帯性痙性不全対麻痺症)の創薬・バイオマーカーターゲット探索
などを例に,フォーカスドプロテオミクス研究の意義,質量分析診断技術の今後の展開に
ついてご紹介したい。

【目次】
1. はじめに
2. ラベルフリー定量,および統計解析のための統合プラットフォーム
3. 糖鎖標的解析技術:IGEL 法
4. 細胞膜表面タンパク質解析技術:CSC 法
5. ペプチドームプロファイリング法
6. HAM/TSP に対する創薬,バイオマーカー候補分子の探索
7. おわりに


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大型医薬品開発と稀少疾患用医薬品開発の違い
Differentiation of Drug Development between Rare Disease Drugs and Typical Drugs

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早田 悟(グラクソ・スミスクライン㈱ 開発本部 稀少疾患医薬品開発センター センター長;グラクソ・スミスクラインplc(英国) 稀少疾患事業ユニット ディレクター)

稀少疾患用医薬品の開発は大型医薬品の開発に比し特徴的な部分も多い。開発候補品の
選定や開発計画の検討などにおいても種々の工夫が必要となる場合がある。また,直接に
は開発業務と係わらなくとも規制要件や制度との係わりも考える必要がある。これらの点
について,経験的な立場から問題点に触れ概況を解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 開発候補品の選定
3. 開発計画
3. 1 臨床開発計画
3. 2 規制当局との開発戦略の相談
3. 3 試験実施施設の選定と実施
3. 4 非臨床試験-前臨床試験と品質試験
4. オーファン指定
5. 承認までに必要なデータと承認後に収集すべきデータ(市販後調査計画)
6. コンパショネート・ユース
6. 1 米国における状況
6. 2 欧州における状況
6. 3 日本における状況
7. 国内未承認薬/適応外薬への対策
8. 公的支援との連動
9. その他の懸案点
10. おわりに


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希少医薬品開発と臨床研究
Orphan Drug Development and Role of Clinical Research

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今村恭子(一般財団法人日本製薬医学会 理事長)

オーファンドラッグの開発を阻む要因として臨床研究の不振があることはあまり知られ
ていないが,疾患の自然経過に対する理解不足とバイオマーカー確立の困難については臨
床研究の力量が問われるところでもある。本稿では,我が国独自の市販後安全管理制度も
ふまえて,今後の戦略的開発の導入を提唱する。

【目次】
1. はじめに
2. アンメットメディカルニーズ(UMN:Unmet Medical Needs)とは?
2. 1 メディカルニーズへのこれまでの対応
2. 2 一般的な疾患におけるメディカルニーズの把握と治療薬の開発
2. 3 希少・難治性疾患におけるメディカルニーズの特性
2. 4 多様なニーズと認知共有の難しさ
3. より正確なニーズの把握とは?
3. 1 臨床疫学による疾患ニーズの把握に向けて
3. 2 ニーズに対する医学的なコンセンサスの構築について
4. 希少・難治性医薬品開発における臨床研究の貢献
4. 1 臨床研究の基盤整備
4. 2 医師主導治験か? 医師主導臨床研究か?
4. 3 市販後安全管理策・国際共同試験を含めた開発戦略
5. おわりに


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BIO R&D

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皮膚マーカーによる光ストレス検査へのアプローチ
Novel Techniques of Photo‒stress Test Using Skin Biomarker

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山口昌樹(岩手大学 大学院工学研究科 バイオ・ロボティクス部門 教授)

皮膚老化には,加齢に伴う本質的な老化と,日光暴露による光老化がある。皮膚科学に
おいて,分子生物学レベルから種々の皮膚由来タンパク質と光ストレスの関連性が明らか
にされつつある。角質層から非侵襲的に分析可能な皮膚由来タンパク質をバイオマーカー
とし,光老化の予防や修復に寄与することを目的とした検査技術の可能性について解説す
る。

【目次】
1. はじめに
2. 皮膚の光ストレス
3. 角質サンプルの採取
4. 皮膚マーカーの分析
4. 1 カテプシンL
4. 2 カルボニル化タンパク質
5. おわりに


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連載 メディカルバイオ・マネージメント(第7回)

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現代医療の役割とこれからの技術開発戦略
Development Strategy for the Modern Health Care

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山本雄士(慶應義塾大学 医学部 クリニカルリサーチセンター 客員准教授)

医療技術の進歩によって,現代医療の役割は進化し,合わせてその対象も拡大している。
こうした変化は医療制度の改革にも影響を及ぼし,さらには今後期待される医学研究,医
療技術開発の方向性にもかかわっている。本稿では,現代医療の役割や制度の国際的な潮
流を俯瞰し,これからの技術開発戦略のポイントを検討する。

【目次】
1. はじめに
2. 医療技術の進化によって拡大する医療の役割
3. 医療のアウトカム評価,技術評価の発達
4. 現代の医療制度改革の潮流
5. 米国の医療制度改革
6. 英国の医療制度改革
7. バイオ産業の取るべき戦略
8. おわりに


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BIO BUSINESS

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食品添加物・機能性食品の市場
Market of Food Additives and Physiologically Functional Foods

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【目次】
1. 概要
2. 需給動向
2. 1 甘味料(糖アルコール類を含む)
2. 2 着色料
2. 3 保存料・殺菌料(防腐剤)
2. 4 酸化防止剤
2. 5 酸味料
2. 6 調味料
2. 7 その他の食品添加物
3. 健康食品市場


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BIO PRODUCTS

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ピロロキノリンキノン二ナトリウム塩
Pyrroloquinoline Quinone(PQQ)Disodium Salt

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【目次】
1. 概要
2. 生産動向
3. 需要動向
4. 価格
4,950円
【特集】 高難度タンパク質の生産・結晶化・解析技術
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特集にあたって―高難度タンパク質の構造生物学のための技術―
Technologies for Structural Biology of Difficult Proteins

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横山茂之((独)理化学研究所 横浜研究所 生命分子システム基盤研究領域 領域長;東京大学 大学院理学系研究科)
若槻壮市(高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 構造生物学研究センター)

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動物細胞を用いる高難度タンパク質生産と迅速精製技術
High-quality Recombinant Production of Glycoproteins Using Mammalian Expression System

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高木淳一(大阪大学 蛋白質研究所 プロテオミクス総合研究センター 教授)

膜タンパク質、糖タンパク質などのいわゆる高難度ターゲットの高品質な組換え発現・精製には、動物細胞発現系の採用が必須なケースがある。一般にはハードルの高いと言われる動物細胞発現、とくに安定発現系の構築と、それに続くタンパク質の迅速精製のために筆者らが行っている技術開発の現状を概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 動物細胞発現系のメリット
2.1 翻訳後修飾
2.2 品質管理は細胞に任せる
3. 動物細胞発現の戦略
4. アフィニティ精製
4.1 アフィニティタグシステムの必要性
4.2 TARGET タグシステム
4.3 経済性とスクリーニングへの応用
5. ターゲットタグを使った細胞外タンパク質発現精製の実例
6. おわりに―公開・供与―


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無細胞系による高難度タンパク質生産
Production of Difficult Proteins by Cell-free Protein Synthesis

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遠藤弥重太(愛媛大学 無細胞生命科学工学研究センター 教授 センター長;(独)理化学研究所 横浜研究所 生命分子システム基盤研究領域)
横山茂之((独)理化学研究所 横浜研究所 生命分子システム基盤研究領域 領域長;東京大学 大学院理学系研究科)

無細胞タンパク質合成法は、結晶構造解析等のための高品質タンパク質大量調製にも用いられるようになってきた。高難度な膜タンパク質とヘテロ複合体は、無細胞タンパク質合成法が威力を発揮する典型例のひとつである。本稿では、大腸菌および小麦胚芽由来の無細胞タンパク質合成技術の現状を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 無細胞タンパク質合成
3. 大腸菌無細胞タンパク質合成系
3.1 複合体
3.2 膜タンパク質
4. 小麦胚芽無細胞タンパク質合成系
4.1 小麦無細胞系の特性
4.2 タンパク質へテロ会合体の生産と構造解析用試料の調製
4.3 膜タンパク質の生産と調製
4.3.1 プロテオリポソームの調製
4.3.2 プロテオリポソームから膜タンパク質の精製
5. おわりに


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G タンパク質共役受容体(GPCR)の三次元結晶構造解析への試み
Towards Structure Determination for G Protein-coupled Receptor

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小林拓也(京都大学 医学研究科 分子細胞情報学講座 講師)
岩田 想(京都大学 医学研究科 分子細胞情報学講座 教授)

医学、創薬において非常に重要な働きを担うGPCR は、構造生物学にとって高難度タンパク質の一つにあげられる。近年になるまで、GPCR の構造解析が進んでいなかった理由としては、(1)機能を保持した状態で大量に発現し、高純度に精製することが困難なこと、(2)疎水領域が多く、結晶化が難しいこと、(3)結晶性が悪く良好なX 線回折データが得られないこと、があげられる。本稿では、国内、国外のGPCR の三次元結晶構造解析への試みの現況と将来展望について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 酵母を用いたGPCR の安定変異体の作製と大量生産
3. 抗体を用いた結晶化
3.1 マウスへの免疫:リポソーム免疫法の開発
3.2 培養上清からの一次スクリーニング:リポソームELISA 法の開発
3.3 培養上清からの二次スクリーニング:立体構造を認識する抗体のスクリーニング法の開発
4. 脂質キュービック相を用いた結晶化
5. おわりに


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結晶成長の新技術
Novel Technology for Protein Crystallization

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松村浩由(大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 准教授)
杉山 成(大阪大学 大学院工学研究科 客員准教授)
安達宏昭((株)創晶 代表取締役社長)
高野和文(大阪大学 大学院工学研究科 准教授)
村上 聡(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 教授)
井上 豪(大阪大学 大学院工学研究科 教授)
森 勇介(大阪大学 大学院工学研究科 教授)

最近開発された新しいタンパク質結晶化技術を紹介する。一つは中性子線回折に向けた大型結晶育成技術であり、種結晶を吊り下げて雑晶除去を必要とせずに育成する方法と、大容量ハンギングドロップ法である。これらの方法を用いてHIV-1protease と阻害剤複合体の大型結晶を育成し、中性子線構造解析に成功している。さらに、それらを組み合わせた手法も紹介する。もう一つは、X線回折実験に適した固化アガロースゲル中での結晶育成技術である。結晶に直接接触することなくマウント操作が可能となるため高精度なX線回折データを得ることができる。

【目次】
1. 大型タンパク質結晶育成
1.1 はじめに
1.2 TSSG 法を利用した大型結晶育成
1.3 高難度結晶化タンパク質のTSSG 法を利用した大型結晶育成
1.4 大容量ハンギングドロップ法を利用した大型結晶育成
1.5 TSSG 法と大容量ハンギングドロップ法との組み合わせ技術
2. 固相ゲル中でのタンパク質結晶育成
2.1 はじめに
2.2 アガロースゲル
2.3 固相ゲル中でのタンパク質結晶化
2.4 固相ゲル中育成結晶の品質評価
2.5 固相ゲル中結晶の構造解析


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宇宙環境を利用した高品質なタンパク質の結晶生成
High-quality Protein Crystal Growth Experiment under Space Environment

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佐藤 勝((独)宇宙航空研究開発機構 有人宇宙環境利用ミッション本部 宇宙環境利用センター 主任開発員)

対流や沈降のない宇宙の微小重力環境を利用することで、結晶の品質が向上することが知られており、タンパク質の3 次元立体構造を解析する上で、有効なツールとして期待されている。本稿では、国際宇宙ステーションの「きぼう」日本実験棟で実施している、「高品質タンパク質結晶生成実験」について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 宇宙環境での結晶生成
2.1 微小重力環境の効果
2.1.1 対流の抑制
2.1.2 沈降抑制
2.2 微小重力環境効果の予測
3. JEMでの高品質タンパク質結晶生成実験
3.1 実験方法・実験装置
3.2 利用の枠組み
4. これまでの宇宙実験での成果
4.1 プロスタグランジンD合成酵素
4.2 ヒト由来MTH1タンパク質
4.3 ナイロンオリゴマー分解酵素
4.4 セルロース分解酵素
5. おわりに


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高難度タンパク質をターゲットとした放射光ビームライン開発
Newly Developed Beamlines Dedicated to Overcome Difficulties in Protein Crystallography

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平田邦生((独)理化学研究所 播磨研究所 放射光科学総合研究センター)
山本雅貴((独)理化学研究所 播磨研究所 放射光科学総合研究センター)
松垣直宏(高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 構造生物学研究センター)
若槻壮市(高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 構造生物学研究センター)

疾病や障害等の生命現象には、膜タンパク質やタンパク質複合体が重要な役割を担っている。これらタンパク質の立体構造情報は現象の理解に欠かせないものであるが、一方で可溶性の球状タンパク質に比べ発現・精製・結晶化が非常に困難であるという問題がある。より微小で低品質の結晶、あるいは微量しか得られないタンパク質試料から効率的に構造解析を成功に導くための技術開発が求められている。ここでは、ターゲットタンパク研究プログラムで推進している2 本の相補的なマイクロビームビームライン開発の現状と課題を述べる。

【目次】
1. 高フラックスマイクロビームを用いたタンパク質微小結晶構造解析(平田邦生、山本雅貴)
1.1 タンパク質の微小結晶構造解析
1.2 ビームラインの仕様
1.3 集光実験の結果
1.4 集光ビームを利用した実験
1.5 今後の展望
1.5.1 微小結晶のアラインメント
1.5.2 微小結晶のハンドリング
1.5.3 複数微小結晶を用いた構造解析
1.5.4 ユーザの利用支援体制の整備
2. 低エネルギーマイクロビームを用いたタンパク質結晶構造解析(松垣直宏、若槻壮市)
2.1 タンパク質結晶構造解析と誘導体結晶
2.2 軽原子SAD法
2.3 KEK.PF BL.1A:低エネルギーマイクロビームビームラインの開発
2.4 展望


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新しいX線結晶構造解析技術
New Technique for X-ray Crystal Structure Analysis of Proteins

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渡邉信久(名古屋大学 シンクロトロン光研究センター 教授 副センター長)
田中 勲(北海道大学 大学院先端生命科学研究院 教授)

従来、構造未知のタンパク質の結晶構造解析では、重原子導入やセレノメチオニン化等、タンパク質や結晶の何らかの修飾が必須であった。筆者らは、タンパク質中に初めから存在するイオウ原子に着目し、長波長X 線と新規結晶マウント法を組み合わせてその微弱な異常散乱効果を利用する方法を開発した。ここでは、これまでに構造解析したもののうち、従来法では解析が困難であった例を2 つ示し、新手法の有効性を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 長波長X 線の利用
2.1 クロム特性線の利用
2.2 新規結晶マウント法
3. 応用例
3.1 非識別性グルタミルtRNA 合成酵素(ND-GluRS)の構造解析
3.2 putative 4-amino-4-deoxychorismate lyase(TTHA0621)の構造解析
4. おわりに


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BIO R&D

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糖鎖クラスター効果を利用したウイルス・毒素類の多目的検出薬の開発
Development of Multitasking Biosensor for Bacteria and Viruses based on Glyco-cluster Effect

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幡野 健(埼玉大学 大学院理工学研究科 物質科学部門 准教授)
松岡浩司(埼玉大学 大学院理工学研究科 物質科学部門 准教授)

感染症の原因となるウイルスや毒素と特異的に接着する糖鎖を発光性のシロール基をコア部に持つカルボシランデンドリマーへ集積化させた化合物群を合成した。これらの化合物の溶液中の発光強度は、レクチンの存在により大きく変化するため感染症検査薬として有用であることが分かった。さらに、発光色・糖鎖構造の異なるシロール含有デンドリマーの混合物は、レクチンの複数同時検査が可能であることを見出した。

【目次】
1. はじめに
2. 蛍光消光によるレクチン検出試験
3. 蛍光の色調変化による複数レクチンの同時検出
4. 本方法の特徴と将来展望


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連載 メディカルバイオ・マネージメント(第6回)

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製薬企業におけるアライアンスの実際
Facts on Pharmaceutical Alliances

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木曽誠一(田辺三菱製薬(株) 事業開発部 部長)

アライアンスは医薬品の研究開発活動に必須であり、有望な化合物や技術の獲得は製薬企業の成長に欠かせないものとなっている。本稿では、製薬企業の研究開発を取り巻く環境からアライアンスの重要性を述べるとともに、アライアンスの効用を解説する。また、日本の製薬企業を取り上げ、そのアライアンスの意図と成果を考察する。

【目次】
1. 研究開発を取り巻く環境とアライアンスの重要性
2. 研究開発の生産性向上とアライアンスの方向性
3. 競争優位の創薬力の確立とアライアンス
4.ケーススタディ
4.1 武田薬品工業
4.2 大日本住友製薬
4.3 塩野義製薬
5.おわりに


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BIO BUSINESS

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アミノ酸の市場
Market of Amino Acid

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【目次】
1. 概要
2. 用途
2.1 機能性食品
2.2 調味料・甘味料
2.3 飼料
2.4 その他
3. 需要動向
3.1 機能性食品
3.2 飼 料
3.3 その他
4. メーカー動向
5. 価格
4,950円
【特集】 蛍光タンパク質の新展開
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マルチカラーイメージングを可能とする蛍光タンパク質プローブの開発
Fluorescent Biosensors with Fluorescent Proteins for Multicolor Imaging

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新野祐介((独)理化学研究所 脳科学総合研究センター 細胞機能探索技術開発チーム 研究員)
岡浩太郎(慶應義塾大学 大学院理工学研究科 基礎理工学専攻 教授)

蛍光タンパク質を利用した遺伝型プローブは,生きたサンプルで細胞内シグナル伝達を解析する上で有用である。本稿では,これらの蛍光センサータンパク質を単一細胞内で2つ,さらに3つ同時に使用したマルチカラーイメージングの実践例ならびに,その実現のために開発した最短波長蛍光センサータンパク質について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. マルチカラーイメージングに適した蛍光タンパク質
3. Dual FRETイメージング
4. 同時励起・同時検出のDual FRETイメージング
5. 単色の蛍光センサータンパク質を利用したマルチカラーイメージング
6. おわりに


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発光タンパク質による細胞活動リアルタイム観察
Real-time Observation of Cell Activity Using Luminescent Proteins

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小澤岳昌(東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻 教授)

細胞活動を担う生体分子のリアルタイム観察技術は,基礎生命科学研究だけでなく医薬品開発や医療診断技術分野から大きな期待が寄せられている。しかし,タンパク質間相互作用や酵素活性など,生体分子の機能を直接可視化することは容易ではない。本稿では,発光タンパク質を利用した生理機能の低侵襲的な可視化技術について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. タンパク質再構成法の原理と応用
2.1 2分割GFPを用いたmRNAの可視化
2.2 2分割ルシフェラーゼを用いたタンパク質間相互作用の可視化
2.3 タンパク質核内移行の検出プローブ
2.4 環状ルシフェラーゼを利用したプロテアーゼ活性イメージング
2.5 分割ルシフェラーゼを用いたcAMP検出プローブ
3. おわりに


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膜電位感受性蛍光タンパク質の開発と神経活動観察
Engineering Voltage-sensitive Fluorescent Protein and Monitoring Neuronal Activities

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武藤弘樹((独)理化学研究所 脳科学総合研究センター 神経回路ダイナミクス研究チーム 研究員)
トーマス・クヌェッフェル((独)理化学研究所 脳科学総合研究センター 神経回路ダイナミクス研究チーム チームリーダー)

近年の神経科学・生理学における光学技術は,オプトジェネティクス(Optogenetics)の開発・応用に移行しつつある。オプトジェネティクスが研究へ応用されて,光によって特定の細胞または細胞集団の活動をコントロールすることや観察することが可能になった。一般的に,光によって細胞の活動を観察する蛍光プローブは,細胞の生理的なシグナルを蛍光変化へと変換するための検出タンパク質と蛍光タンパク質の融合により作られたバイオセンサーである。この種のバイオセンサーにおいて,細胞の膜電位を光学的に測定するためのプローブの開発と研究への応用はとても重要であり,また困難ではあるが取り組みがいのあるプロジェクトである。

【目次】
1. はじめに
2. 遺伝子にコード化された膜電位感受性蛍光タンパク質
2.1 タンパク質をベースとした光学プローブ
2.2 初代:膜電位感受性蛍光タンパク質(VSFP1)
2.3 二代目:膜電位感受性蛍光タンパク質(VSFP2)
2.4 VSFP2.1の改良型
3. 膜電位感受性蛍光タンパク質による大脳皮質の活動の可視化
3.1 膜電位感受性蛍光タンパク質の選択
3.2 急性脳スライス標本におけるVSFP2.3の発現と機能確認
3.3 VSFP2.3による大脳皮質の活動の可視化
4. おわりに


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自己励起近赤外蛍光プローブによるがん細胞の光イメージング
In vivo Far-red Luminescence Imaging of Cancer Using a Self-illuminating Fluorescent Probe

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近江谷克裕((独)産業技術総合研究所 生物プロセス研究部門 副研究部門長)

蛍光プローブを生体内で活用する場合,遺伝子レベルで細胞内へ導入し多様な蛍光タンパク質を用いる手法と,低分子を中心とした蛍光物質を生体外から加えて細胞内外の生体情報を得る手法があるが,第3の道として,人工合成した蛍光タンパク質を生体外から加えて生体内の情報を得る手法が模索されつつある。一方,蛍光プローブを用いてがん細胞を見つけようとした場合,最も大きな問題は光が届かなければ励起できない点,および可視光は生体内のヘムタンパク質に吸収され生体内を十分に透過できない点である。筆者らは,生物発光反応を励起光として近赤外線を発する蛍光プローブを開発,これを体外から打ち込み生体内のがん細胞を検出する手法を開発した。以下に開発した自己励起近赤外蛍光プローブを紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 励起光としての発光タンパク質
3. ウミホタルルシフェラーゼ
4. 自己励起近赤外蛍光タンパク質
5. がん標識抗体融合自己励起近赤外蛍光プローブ


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蛍光タンパク質を用いた白血病分子標的治療薬の効果判定技術
Evaluation of the Efficacy of Molecular Target Drugs for CML by the GFP-based Technology

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大場雄介(北海道大学 大学院医学研究科 病態医科学分野 准教授)

蛍光タンパク質の応用にノーベル賞が与えられたことは記憶に新しいが,これまでその使用は純粋な基礎生物学分野に限られたものであった。今回筆者らは,蛍光タンパク質を白血病分子標的治療薬の効果判定技術に世界で初めて応用した。本技術は治療開始前に白血病細胞の薬剤感受性を検査可能で,安全で効率的な分子標的治療につながる一歩として期待される。

【目次】
1. がんと分子標的治療薬
2. 慢性骨髄性白血病とイマチニブ
3. 診断法開発のための技術基盤
3.1 緑色蛍光タンパク質GFP(green fluorescent protein)
3.2 フェルスター共鳴エネルギー移動FRET(Förster resonance energy transfer)
4. Pickles(Phosphorylation indicator of CrkL en substrate)
4.1 設計
4.2 諸元
4.3 Picklesを用いてできること
4.4 Picklesが解いた謎
4.5 患者細胞での薬効評価の実際
4.6 今後の課題
5. おわりに


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BIO R&D

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皮膚におけるD-アミノ酸の存在とその生理活性
Presence of Free D-Amino Acids in the Skin and Their Physiological Functions

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芦田豊((株)資生堂 リサーチセンター 主任研究員)
東條洋介((株)資生堂 リサーチセンター 研究員;九州大学 大学院薬学府 研究生)
島田正一郎((株)資生堂 リサーチセンター 研究員)
岡村智恵子((株)資生堂 リサーチセンター 研究員)
三田真史((株)資生堂 フロンティアサイエンス事業部)
浜瀬健司(九州大学 大学院薬学研究院 生体分析化学分野 准教授)

D,L-アミノ酸二次元HPLC高感度一斉分析装置を用いて,ヒト角層中に微量の遊離D-アミノ酸が存在することを確認した。その中の一つ,遊離D-アスパラギン酸は正常ヒト皮膚培養細胞においてコラーゲン産生促進作用,抗酸化作用を示し,加齢により組織中含量が低下した。また,経口摂取によりヒト角層中遊離D-アスパラギン酸量が増加したことから,美容をターゲットとした機能性食品としての利用が期待される。

【目次】
1. はじめに
2. D,L-アミノ酸高感度一斉分析装置
3. 角層中および食品中D-アミノ酸分析
4. 角層中D-アスパラギン酸の存在と生理活性
5. 食品中D-アスパラギン酸の存在
6. おわりに


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含水低品位グリセリンからの基礎化学物質の製造
Production of Base Chemicals from Low Grade Glycerol

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多湖輝興(北海道大学 大学院工学研究院 有機プロセス工学部門 准教授)
吉川琢也(北海道大学 大学院工学研究院 有機プロセス工学部門 博士後期課程)
増田隆夫(北海道大学 大学院工学研究院 有機プロセス工学部門 教授)

バイオマスからの石油関連の基礎化学物質合成は,石油代替と炭酸ガス排出量削減だけでなく,炭素の固定化の観点からも非常に重要な技術である。本稿では,粗製グリセリンを含めた低品位グリセリンからの基礎化学物質合成について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 酸化鉄触媒によるバイオマス廃棄物からの基礎化学物質合成
3. グリセリンからの基礎化学物質合成反応
3.1 反応機構
3.2 粗製グリセリンからの基礎化学物質合成
4. おわりに


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連載 メディカルバイオ・マネージメント(第5回)

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先端医療実現に向けた産官学提携
Advanced Medical Innovation and Private Public Partnership

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江上美芽(東京女子医科大学 先端生命医科学研究所 客員教授 チーフ・メディカルイノベーションオフィサー)

ライフイノベーションという社会価値創出をゴールとする先端医療開発は,日本に優れた基礎研究・基盤技術があり,かつ有能な医師が臨床現場に存在しながら海外に遅れを取ってきた分野である。医工融合の細胞シート工学再生医療研究を事例とし,産官学の横断的連帯の下で科学技術振興政策を産業政策に連動させる方策を議論する。

【目次】
1. 国家ビジョンとしてのライフイノベーション(社会価値創出)の選択
2. 「細胞シート工学」再生医療研究のイノベーション創出活動
2.1 世界が注目する基盤科学技術
2.2 「細胞シート工学」再生医療の産官学研究拠点形成と治療開発
2.3 イノベーション創出拠点としての産官学連携活動の実際
2.3.1 「人」「共通言語」を作る
2.3.2 産学融合研究の「場」「先駆者コミュニティ」を作る
2.3.3 研究早期にイノベーションの「事業計画と開発運営体制」を作る
2.3.4 産官学「コンソーシアム」へ熟成させる
2.3.5 世界に繋がる「国際ネットワーク」拠点化を図る
3. 米国での再生医療推進に向けた一連の産官学連携策
4. 欧州での再生医療推進に向けた一連の産官学連携策
5. 日本の再生医療・先端医療実現に向けた5つの打ち手


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BIO BUSINESS

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食品検査キットおよびサービス市場
Market of Food Test Kit and its Service Business

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【目次】
1. 概要
2. 市場動向
3. 企業動向
3.1 食品検査受託サービス
3.2 簡易食品検査キット


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BIO PRODUCTS

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リボース
Ribose

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【目次】
1. 概要
2. 生産動向
3. 需要動向
4. 価格






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4,950円
【特集】 ロコモティブシンドローム(運動器症候群)―生物学的アプローチによる予防と治療―
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特集にあたって―ロコモティブシンドロームの概念―
The Concept of Locomotive Syndrome

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大江隆史(医療法人社団蛍水会 名戸ヶ谷病院 整形外科 部長 副院長;日本ロコモティブシンドローム研究会 委員長)

【目次】
1. 超高齢社会日本の現状
2. 新語「ロコモティブシンドローム」の提唱
3. ロコモティブシンドロームの意義
3.1 気づく手段
3.2 運動器への理解
3.3 障害の複合と連鎖
3.4 知の構造化
3.5 3大疾病への集約
4. 運動器科学の新展開


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ロコモティブシンドローム研究の現状
Current Topics Relating Locomotive Syndrome

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石橋英明(医療法人一心会 伊奈病院 整形外科 部長)

ロコモティブシンドローム(運動器症候群)は運動器の脆弱化を意味し,関連する研究分野は筋肉,関節,骨に関わる基礎から臨床までの多岐にわたる。本稿では,加齢に伴う筋肉の脆弱化,関節疾患,骨粗鬆症,運動機能改善に関わる研究のトピックを概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 加齢に伴う筋肉の脆弱化に関わる研究
3. 関節疾患に関わる研究のトピック
4. 骨粗鬆症に関わる研究のトピック
5. 運動機能改善に関わる研究
6. おわりに


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システムアプローチによる運動器の発生と疾患の解明
The Elucidation of Locomotor Apparatus Development and Disease by System Approach

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山下聡((独)国立成育医療研究センター研究所 システム発生・再生医学研究部 研究員)
浅原弘嗣((独)国立成育医療研究センター研究所 システム発生・再生医学研究部 部長)

ヒトゲノムの塩基配列解読が終了したことが転換点となり,「オミックス」研究のような大規模解析が行われるようになった。それらの解析法は技術的に成熟し,様々な研究で広く利用されるようになった。しかしながら,個々の大規模解析データでは複雑な生体系を理解することはできず,複数の大規模解析データを組み合わせたシステムアプローチによる解析により可能となる。

【目次】
1. はじめに
2. ポストゲノム時代のゲノムワイド研究―オミックス研究―
2.1 遺伝子
2.2 タンパク質
2.3 相互作用
3. 次世代シークエンサー
4. システムアプローチによる研究
4.1 システムアプローチ
4.2 システムアプローチによる運動器発生の解明
5. おわりに


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生体イメージングによる骨代謝機能の解明
Analysis of the Mechanisms of Bone Metabolism Using Intravital Imaging

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藤森さゆ美(大阪大学 免疫学フロンティア研究センター 生体イメージング研究室 博士研究員)
石井優(大阪大学 免疫学フロンティア研究センター 生体イメージング研究室 主任研究者 准教授)

近年筆者らは,二光子励起顕微鏡を用いてマウスを生かしたままで骨組織内を可視化することに成功した。これにより,破骨前駆細胞の遊走・接着がスフィンゴシン1リン酸(S1P)により制御されていることを解明した。本稿では,この研究成果に加え,骨のライブイメージングの骨代謝性疾患治療への応用と将来性について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 二光子励起顕微鏡による骨組織のイメージング
3. 骨組織における破骨前駆細胞の遊走と位置決め
4. 骨組織イメージング法の骨代謝性疾患治療への応用
5. おわりに


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変形性関節症の改善を希求する機能性食品に関する現状
Effects of Orally Administreated Functional Foods on Osteoarthrosis

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渡部睦人(東京農工大学 農学部 附属硬蛋白質利用研究施設)
野村義宏(東京農工大学 農学部 附属硬蛋白質利用研究施設 准教授)

変形性関節症(OA)は加齢に伴い発症することが多く,国内で700万人が罹患していると言われている。OAは関節水腫を伴うことが多く,その主訴は痛みである。一般的な治療方法としては,関節に過度に貯留している水を抜きヒアルロン酸を補充する,もしくは鎮痛剤を併用し痛みを除いた後に運動療法を併用する対処療法である。これまでにOAに対する有効な薬剤の開発が行われておらず,これらに代わるものとしてグルコサミン,コンドロイチン硫酸,加水分解コラーゲン,ハーブなどが市販されている。本稿では,OA症状の改善が期待されている機能性食品に関する知見について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. グルコサミン
3. コンドロイチン硫酸
4. 加水分解コラーゲン
5. おわりに


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関節軟骨再生;変形性膝関節症治療への展望
Cartilage Repair;The Prospects for The Treatment of Knee Osteoarthritis

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亀井豪器(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
安達伸生(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
出家正隆(広島大学 大学院保健学研究科 保健学専攻 心身機能生活制御科学講座)
中前敦雄(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
中佐智幸(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
渋谷早俊(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
奥原淳史(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
数佐洋美(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
新本卓也(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
大川新吾(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
高沢皓文(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
江口明夫(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)
越智光夫(広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 展開医科学専攻 病態制御医科学講座 整形外科学)

現在,範囲の限局した関節軟骨損傷に対して,骨軟骨柱移植,骨穿孔術,自家培養軟骨移植術などが行われ良好な成績が報告されている。しかし,変形性膝関節症の軟骨再生については,golden standardとなるような方法はなく,筆者らはdistraction arthroplasty,外磁場を用いた幹細胞移植による方法を考案し研究を進めている。

【目次】
1. はじめに
2. 培養軟骨移植
3. Distraction arthroplasty
4. 外磁場を用いた軟骨再生


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アディポネクチンと運動模倣効果
Adiponectin and Exercise-mimetics

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山内敏正(東京大学 大学院医学系研究科 糖尿病・代謝内科 統合的分子代謝疾患科学講座 特任准教授)
岩部真人(東京大学 大学院医学系研究科 糖尿病・代謝内科 統合的分子代謝疾患科学講座 特任助教)
岩部美紀(東京大学医学部附属病院 糖尿病・代謝内科 特任研究員)
門脇孝(東京大学 大学院医学系研究科 糖尿病・代謝内科 教授)

アディポネクチンは,運動同様,AMPキナーゼ/長寿遺伝子SIRT1を活性化して,PGC-1αを活性化すると共に,運動同様,細胞内カルシウム濃度を上昇させてPGC-1αの量も増やして,ミトコンドリアの量と機能を増進させ,糖・脂質代謝を促進し,赤筋Type 1 fiberを増加させて,筋持久力を高めると共に,酸化ストレス消去系酵素を誘導するなどして,ストレス耐性も高める。

【目次】
1. はじめに
2. 骨格筋の筋繊維タイプと糖・脂質代謝
3. 骨格筋での糖代謝におけるPGC-1αの意義
4. アディポネクチン/AdipoR1を介したPGC-1αの活性化メカニズム
4.1 AMPKを介したPGC-1αのリン酸化
4.2 AMPK-SIRT1を介したPGC-1αの脱アセチル化
5. アディポネクチン/AdipoR1を介したPGC-1αの発現量増加メカニズム
6. アディポネクチン/AdipoR1経路が運動模倣シグナルを有する可能性
7. おわりに


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筋とその老化
Aging of Muscle Function

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福永哲夫(鹿屋体育大学 学長)

加齢とともに筋の機能の低下を引き起こすが,その加齢変化は部位により異なる。上肢(前腕や上腕)の筋に比較して下肢の筋(大腿部や下腿部)は,加齢に伴いその筋量が著しく少なくなり,その結果,下肢筋力の低下が著しくなる。下肢筋力の低下は歩行や椅子座り立ち動作などの日常生活機能の低下を引き起こすことになる。一方,日常生活に下肢筋を緊張させる機会を与えることによりその機能の向上が見られることが実験的に明らかにされている。従って,筋の老化を遅らせる方法として日常生活に一定以上の下肢筋活動を引き起こす機会が必要である。

【目次】
1. はじめに
2. 加齢に伴う大腿四頭筋の萎縮が著しい
3. 簡単に筋量を推定する方法
4. 加齢に伴い関節トルクの低下が生じる
5. 関節トルクと関節パワー
6. 脚伸展パワーを簡単に測定する方法の開発
7. 加齢に伴い走パワーは急激に減少する
8. 日常生活における身体運動の効果:ホーム貯筋術の提案
9. おわりに


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連載 メディカルバイオ・マネージメント(第4回)

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再生医療ビジネスと知的財産権
Regenerative Medicine Business and Intellectual Property Rights

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田中秀穂(芝浦工業大学 大学院工学マネジメント研究科 教授)

再生医療技術は既存の治療法では満たすことのできない,多くのアンメットメディカルニーズを充足する可能性がある重要な技術である。一方で,この技術の完成にはまだ時間がかかり,またその技術が産業として成立するまでには多くの困難が予想される。再生医療ビジネスの今後について知的財産権の問題を含めて議論する。

【目次】
1. はじめに
2. バイオ医薬品ビジネス
3. 再生医療ビジネス
4. iPS細胞と知的財産権
5. おわりに


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BIO BUSINESS

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生体デバイスの市場
Market of Biodevices

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【目次】
1. 概要
1.1 再生医療をめぐる行政の動向
1.2 ティッシュエンジニアリングの研究開発動向
1.2.1 生分解性マトリックスからのアプローチ
1.2.2 細胞シート工学からのアプローチ
2. 生体デバイス関連素材市場動向
2.1 生体デバイス市場
2.2 生体材料補填材市場
3. 企業動向
3.1 生体デバイス関連メーカー
(1) (株)ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング(J-TEC)
(2) セルシード
(3) アルブラスト
3.2 生体材料補填材メーカー


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BIO PRODUCTS

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BCAA
(Branched Chain Amino Acid)

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 生産動向
4. 需要動向
5. 価格






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4,950円
【特集】 ネオバイオミメティック・エンジニアリング
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ネオバイオミメティック・エンジニアリング:材料技術のパラダイムシフトとイノベーション
Enginnering Neo-Biomimetic:Toward Paradigm Shift for Innovation

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下村政嗣(東北大学 原子分子材料科学高等研究機構・多元物質科学研究所 教授)



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生物多様性がもたらす技術革新
Technological Innovation Created by Biodiversity

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藤崎憲治(京都大学 大学院農学研究科 応用生物科学専攻 昆虫生態学研究分野 教授)

バイオミメティックは生物をモデルにして革新的技術を考案する科学である。モデルとなる生物の形態や機能は長年の自然選択により形作られた極めて洗練されたものであるために,このような新規学問分野の有効性は高い。生物多様性こそがこのような学問分野の糧となる。生物の中でも,もっとも種多様性が高い昆虫類について,バイオミメティックの可能性について言及する。

【目次】
1. はじめに
2. 昆虫の進化と種多様性
3. 昆虫の形態と機能を模倣する
3.1 アサギマダラの翅の超撥水性
3.2 アメンボの振動情報受容器官
3.3 寄生蜂の連合学習能力とその活用
4. アリの群知能に学ぶ
4.1 群知能による最短経路の発見
4.2 群知能による共同作業
5. おわりに


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生物はなぜ構造色をもつのか
The Origin of Structural Color

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針山孝彦(浜松医科大学 医学部 総合人間科学講座 生物学部門 教授)

生物は膜で包まれることによって外界との仕切りを作り上げ,外と内の環境の違いを維持している。多細胞生物では,表皮組織と呼ばれる特殊な構造体を形成しており,内部環境を最適化している。本稿では,微細構造が生み出す構造色に着目し,生物が外環境の光をコントロールする驚異の機能と構造を学ぶことによりエンジニアリングへの応用展開の基礎としたい。

【目次】
1. はじめに
2. 生物の中になぜ構造色が誕生したか
3. 構造色をもつ無脊椎動物の外骨格
4. 生物がもつ構造色の種類
4.1 散乱構造
4.2 多層膜構造
4.3 液晶構造
4.4 回折格子構造
4.5 フォトニック結晶
5. 生物はなぜ構造色をもつようになったか
6. 現生の生物が構造色をもつ意味―ヤマトタマムシの表皮の構造色と行動を例にして
7. おわりに


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昆虫に学ぶMEMSセンサ
MEMS Design Inspired from Insect Sensors

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下澤楯夫(北海道大学 名誉教授)

コオロギの気流感覚細胞は熱雑音に応答するほど高感度で,それゆえ検出器としては粗悪品である。しかし,この感覚細胞が情報1ビットを入手する際に外界から吸収するエネルギーは統計熱力学上の理論限界に近く,最低のエネルギーコストで情報を入手できる理想的観測器でもある。粗悪なセンサでも,多数を並べてアレイにすると実用になることを紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. コオロギの気流感覚器
2.1 感覚細胞のエネルギー感度
2.2 センサアレイ
2.3 MEMS気流センサ
3. 好火性タマムシの赤外線センサ
4. 蚊の音センサ
5. ハエの振動ジャイロ
6. おわりに


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生体防御反応を活性化する節足動物由来物質とその応用
Arthropod Chemicals Activating Host Defense Reactions

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森直樹(京都大学 大学院農学研究科 応用生命科学専攻 化学生態学分野 准教授)
吉永直子(ペンシルバニア州立大学 化学生態学センター 博士研究員)
桑原保正(京都学園大学 バイオ環境学部 生物有機化学 教授)

昆虫の食害や産卵によって誘導される植物の防御反応や室内塵性ダニの接触によってヒトの皮膚に引き起こされるアレルギー反応に注目し,その生物現象が引き起こされるメカニズムを物質レベルで解析した。多様な昆虫の様々な生物間相互作用を知り,生物の鋭敏な認識機構を利用した技術の可能性を探る。

【目次】
1. はじめに
2. 食害のミミック
3. ボリシチン類を巡る研究
4. 産卵・接触のミミック
5. 室内塵性ダニの接触のミミック
6. おわりに


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昆虫に世界はどう見える?
How Do Insects See the World?

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蟻川謙太郎(総合研究大学院大学 先導科学研究科 教授)

昆虫の複眼には,私たちのカメラ眼とは違って,無数のレンズがある。その眼に,世界はどのように映っているのだろうか。この疑問は今も多くの人々の興味を惹きつけており,研究の歴史は19世紀にまで遡る。ここでは,主としてアゲハの複眼と行動に関する最近の研究を紹介しつつ,昆虫たちが見ている世界の一端を考える。

【目次】
1. 個眼の構造と空間分解能
2. 昆虫の色覚
3. 色受容細胞の個眼内配置
4. 色覚と空間分解能
5. 偏光視の可能性
6. おわりに


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昆虫と植物の攻防に学ぶ接合技術
Offense and Defense between Insects and Plant Surface,and its Mimetic Bonding Technology

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細田奈麻絵((独)物質・材料研究機構 ハイブリッド材料センター 機能化インターコネクショングループ グループリーダー)

接着・非着技術という視点から,昆虫と植物の関係を眺めると非常に興味深い。葉や樹液を食べに寄って来る昆虫は,葉の上を歩かなくてはならず,葉から落ちないように足の接着・剥離をくり返しながら歩行し移動する。その一方で,植物は葉や樹液を食べられないように昆虫が歩きにくいような表面を造り出しているものがある。またその逆に,虫を食べる食虫植物は,植物表面を歩いている虫を捕獲するため捕虫器官に滑り落とす表面を造り出しているのである。本稿では,昆虫の足と植物表面の関係による接着・非着に焦点を絞り,生物に学んだ接合技術を紹介する。

【目次】
1. 虫の足の可逆的な接着と植物の防衛
2. 植物の罠
3. 昆虫の対策
4. 生物の接着機構をモデルにした接合技術
5. おわりに


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クリプトビオシス:極限的な乾燥耐性をもつネムリユスリカ
Cryptobiosis:Extreme Drought Resistance Mechanism in the Sleeping Chironomid

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奥田隆((独)農業生物資源研究所 乾燥耐性研究ユニット ユニット長)

ネムリユスリカの幼虫は,分化した組織を持つ高等生物でありながら体内の水分をほぼ完全に失ってカラカラに乾燥しても,水に戻すと1時間ほどで発育を再開する。この極限的な乾燥耐性(クリプトビオシス:無代謝の乾燥休眠)の分子メカニズムと,それを模倣した細胞や組織の常温乾燥保存技術の可能性について紹介する。

【目次】
1. クリプトビオシス
2. ネムリユスリカのクリプトビオシス
3. クリプトビオシスとトレハロース
4. ネムリユスリカのトレハロース合成誘導要因
5. ネムリユスリカのクリプトビオシス誘導制御機構
6. トレハロースのガラス化
7. クリプトビオシスとLEAタンパク質
8. ネムリユスリカ胚子由来培養細胞
9. 細胞や臓器の常温乾燥保存技術
10. 促進輸送型トレハローストランスポーター
11. おわりに


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生物の飛行に学ぶ
Learn from Biological Flight

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劉 浩(千葉大学 大学院工学研究科 教授)

昆虫や小鳥のような生物の飛行はバイオミメティックの一重要分野として注目されている。筆者は生物飛行を一つの複雑なシステムとして捉え,生物の羽ばたき飛行における空力性能,安定性および制御原理を統合的に研究し,生物を規範とした超小型羽ばたき飛行ロボットの設計指針の創出および開発を進めている。本稿では,生物羽ばたき飛行の運動メカニズムとその応用について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 昆虫と鳥の飛翔
2.1 パワー飛行:羽ばたき
(1) 静止飛行(Hovering Flight)
(2) 前進飛行(Forward Flight)
2.2 幾何学相似則とスケーリング
(1) 翼長さ(Wingspan,b)
(2) 翼面積(Wing Area,S)
(3) アスペクト比(Aspect Ratio,AR)
(4) 翼荷重(Wing Loading,W/S)
(5) 羽ばたき周波数(Wing-beat frequency)
3. 生物飛行のモデリング
3.1 生物羽ばたき飛行モデリングの座標系
3.2 幾何学モデリング(Morphological modeling)と運動学モデリング(Kinematic modeling)
3.3 レイノルズ数と無次元周波数(Reynolds number and reduced frequency)
4. 昆虫飛行のサイズ効果
5. 生物規範型小型飛行体
6. おわりに


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海藻にフジツボが付着しないのはなぜか―海藻に学ぶ抗生物付着ゲルの開発―
Antifouling Hydrogels Against Barnacles―Biomimetic Design Inspired by Seaweed―

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室﨑喬之(北海道大学 大学院先端生命科学研究院 博士研究員)
Jian Ping Gong(北海道大学 大学院先端生命科学研究院 教授)

フジツボなどの海洋付着生物は岩・金属・プラスチックなど様々な固体表面に付着するが,海藻や魚などの表面には付着しない。後者がソフトかつウェットなゲル状態にある物質である点に着目し,筆者らはゲルの海洋付着生物に対する抗付着効果の研究を行った。本稿では,ゲルの化学種や弾性率(膨潤度)がフジツボの付着に与える影響や,ダブルネットワークゲルなど高強度ゲルを用いた海洋中におけるゲルの抗付着効果について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. フジツボとは
3. 高分子ハイドロゲル
4. 実験室でのフジツボへの抗付着効果
4.1 ゲルの化学種の効果
4.2 ゲルの弾性率・含水率の効果
5. 海洋中での長期付着実験
5.1 海洋付着生物に対するゲルの抗付着効果
5.2 付着したフジツボの形状に対する基板の影響
6. 海洋中におけるゲル上でのフジツボ成長モデルの考察
6.1 ゲルがウェットであることによる影響
6.2 ゲルがソフトであることによる影響
7. おわりに


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BIO R&D

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分子デザインによる抗体精製用蛋白質プロテインGの安定性およびpH応答性の論理的改変
Molecular Design of an Affinity Ligand Protein G for Improved Stability and pH Responsiveness

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渡邊秀樹((独)産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 分子細胞育種研究グループ 研究員)
本田真也((独)産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 分子細胞育種研究グループ 研究グループ長)

抗体医薬産業を支える製造支援技術開発として,分離精製工程最適化の社会的要請は極めて高い。筆者らは抗体精製リガンドプロテインGの論理的改変を行い,耐熱性,消化酵素耐性,親和性,pH応答性に優れた性質を示す分子を創出した。本稿では,基盤となる設計指針と独自に開発した分子デザインプログラムの概要について報告する。

【目次】
1. はじめに
2. 第一世代分子設計
2.1 promutによる分子デザイン
2.2 設計指針の妥当性評価
3. 第二世代分子設計
3.1 結合界面への静電反発導入によるpH応答性デザイン
3.2 設計指針の妥当性評価,pH応答性相互作用の分子機構解析
4. おわりに


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2010 『BIO INDUSTRY』総目次

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2010 Vol. 27 「BIO INDUSTRY」総目次 1~12月号




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4,950円
【特集】 バイオマスからの有用物質生産プロセス最前線
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特集にあたって

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近藤昭彦(神戸大学 大学院工学研究科 教授;同大学 統合バイオリファイナリーセンター センター長)



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バイオマスからのバイオ燃料生産に向けた戦略
Strategy for Bio-fuel Production from Lignocellulose

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近藤昭彦(神戸大学 大学院工学研究科 教授;同大学 統合バイオリファイナリーセンター センター長)
荻野千秋(神戸大学 大学院工学研究科 准教授)
蓮沼誠久(神戸大学 自然科学系先端融合研究環 講師)
田中勉(神戸大学 自然科学系先端融合研究環 助教)
中島一紀(神戸大学 自然科学系先端融合研究環 助教)

近年の地球温暖化問題の解決に向け,バイオエタノールへの関心は高まっている。本稿では,酵母細胞表層提示技術を中心としたバイオエタノール製造戦略について解説する。プロセス構築に向けて必要とされる高温での発酵,セルラーゼの比率の最適化,バイオマスの前処理などの解決すべき問題に対する,筆者らの近年の成果を紹介したい。

【目次】
1. はじめに
2. CBPによるバイオエタノール製造に向けた酵母育種
3. 高温でのセルロースからのバイオエタノール生産に適した酵母育種
4. カクテルδインテグレーション法によるセルラーゼ発現バランス最適化酵母の創製
5. 合成生物学による微生物工場の強化
6. イオン液体によるバイオマス前処理
7. おわりに


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セルロース系バイオマスの前処理・酵素糖化法の検討
Pretreatment and Enzymatic Saccharification of Cellulosic Biomass

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小林良則((財)バイオインダストリー協会 つくば研究室 室長)

稲わら,エリアンサス,ユーカリ,杉を対象に水熱,苛性ソーダ,希硫酸処理を行い,これら前処理方法の効果を解析した。標準活性測定法により,各種市販セルラーゼの特性を解析した。各種前処理バイオマスに代表的市販セルラーゼを作用させ,糖化性能を比較評価した。酵素コスト低減の観点から糖化機構の解析を行った。

【目次】
1. はじめに
2. 前処理
2.1 前処理の概要
2.2 希硫酸処理
2.3 苛性ソーダ処理
2.4 水熱処理
2.5 その他の処理
3. 糖化酵素の性質と特性
3.1 酵素活性測定法の標準化
3.2 前処理物の糖化パターン
4. 酵素コスト
5. おわりに


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3-ヒドロキシプロピオン酸と1,3-プロパンジオールの併産
Co-production of 3-Hydroxy Propionate and 1,3-Propanediol

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堀川洋((株)日本触媒 GSC触媒技術研究所 研究員)
向山正治((株)日本触媒 GSC触媒技術研究所 主任研究員)

グリセリンの利用方法について検討を行い,乳酸菌を用いたグリセリンおよびグルコースを炭素源とした発酵により,グリセリンをほぼ定量的に3-HPAcと1,3-PDへと変換できることを見出した。本方法の特徴は,アルデヒドを基質とした不均化反応を利用することでグリセリンを有価物のみに変換できる点である。

【目次】
1. はじめに
2. 嫌気性菌によるグリセリン利用システム―Klebsiella pneumoniae,Lactobacillus reuteriのpduオペロン
3. 1,3-プロパンジオールと3-ヒドロキシプロピオン酸
4. 1,3-PDと3-HPAc併産発酵に必要な酵素遺伝子の取得と大腸菌での発現
5. L.reuteri JCM1112株の培養解析と遺伝子強化
6. L.reuteri JCM1112株での1,3-PDと3-HPAc併産培養
7. 今後の方向
8. おわりに


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D-乳酸,イソプロパノール,グリコール酸生産
Production of D-Lactic Acid,Isopropanol and Glycolic Acid

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和田光史(三井化学(株) 触媒科学研究所 生体触媒技術ユニット 主席研究員)
田脇新一郎(三井化学(株) 触媒科学研究所 所長)

石油枯渇および地球温暖化問題の解決手段として,バイオマス資源からの化学品生産が注目されている。野生型大腸菌の代謝反応ルートを遺伝子レベルで合目的に改変し,目的とする化学品のみを高生産させることが可能となってきた。本稿では,三井化学が現在取り組んでいる有用化学品製造用大腸菌の開発状況について,実例を示しながら概説する。

【目次】
1. はじめに
2. D-乳酸生産大腸菌触媒の開発
3. イソプロパノール(IPA)生産大腸菌触媒の開発
4. グリコール酸生産大腸菌触媒の開発
5. おわりに


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脂肪酸誘導体の合成
Synthesis of Fatty Acid Derivatives

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岸野重信(京都大学 大学院農学研究科 産業微生物学講座 特定助教)
小川順(京都大学 大学院農学研究科 応用生命科学専攻 教授)

バイオリファイナリー技術によりバイオマスから生産される一次化成品原料を,ポリマー原料などの化学工業における基幹合成原料へと変換するための微生物変換・酵素変換技術について,脂肪酸変換への応用が期待される嫌気性細菌ならびに糸状菌の機能を中心に概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 共役化反応
2.1 リノール酸からのCLA生産
2.2 リシノール酸の脱水によるCLA生産
2.3 その他の共役脂肪酸生産
3. 不飽和化反応
4. 飽和化反応
5. 水和反応
6. カルボン酸還元反応
7. おわりに


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微生物産生ポリエステル
Microbial Polyesters

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岩田忠久(東京大学 大学院農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 准教授)
柘植丈治(東京工業大学 大学院総合理工学研究科 物質科学創造専攻 准教授)

再生産可能資源(バイオマス)である糖や植物油を炭素源として,150種類以上の様々な脂肪族ポリエステルが微生物により生産されている。この微生物産生ポリエステルは,環境中の他の微生物が分泌する分解酵素によって分解される生分解性プラスチックでもあり,釣り糸や手術用縫合糸,農業用マルチフィルム,コップやお皿などの日用品など,様々な分野での利用が始まっている。

【目次】
1. 微生物産生ポリエステルとは
2. 微生物産生ポリエステルの生合成経路
3. 微生物産生ポリエステルの構造と物性
4. 大腸菌による超高分子量P(3HB)合成
5. 高強度繊維の開発
5.1 超高分子量P(3HB)からの高強度繊維化
5.2 野生株産生PHAからの高強度繊維化
6. PHAの生産事例
7. 環境影響評価と今後の展望


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酵母を利用した高純度乳酸の生産技術
Efficient Production of Lactic Acid with High Optical Purity by Transgenic Yeast

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石田亘広((株)豊田中央研究所 環境材料研究部 バイオ研究室 研究員(農学博士))

CO2循環型社会に貢献できる材料としてポリ乳酸が注目されているが,本格的に展開するためには,物理特性の向上とコスト低減が必要である。今回,従来の乳酸菌による生産法と異なり,遺伝子組換え酵母を用いた新しい高純度乳酸生産技術を開発した。本技術によって,自動車用材料に展開可能な高光学純度乳酸を効率的に生産できる可能性が示された。

【目次】
1. はじめに
2. 従来の乳酸生産技術と課題
3. 組換え酵母による乳酸生産への期待
4. 染色体導入を特徴とする新規なL-LDH遺伝子発現法
5. 代謝工学改変による乳酸生産能の向上
6. 高純度D-乳酸生産技術への応用
7. 新たな展開に向けて


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糖からの芳香族化合物生産
Production of Aromatic Compounds from Glucose

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高久洋暁(新潟薬科大学 応用生命科学部 応用微生物・遺伝子工学研究室 准教授)
脇坂直樹(新潟薬科大学 応用生命科学部 応用微生物・遺伝子工学研究室 研究員)
髙木正道(新潟薬科大学 学長)

これまでに糖からの芳香族化合物の生産技術として,微生物・植物における芳香族アミノ酸生合成に重要なシキミ酸経路を利用した技術と芳香族化合物前駆体2-deoxy-scyllo-inosose(DOI)を合成するDOI合成酵素を利用した技術などが報告されている。本稿では,従来石油から合成されていた芳香族化合物を,組換え大腸菌を利用し,糖からクリーンな新しい技術で生産する上記2技術について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. シキミ酸経路を利用した組換え大腸菌を用いた芳香族化合物生産
2.1 フェノール生産
2.1.1 中心的な炭素代謝経路の改変によるシキミ酸の高生産
2.1.2 芳香族アミノ酸生合成反応経路の改変によるシキミ酸の高生産
2.2 フェノール以外の芳香族化合物の生産
3. 2-deoxy-scyllo-inosose(DOI)合成酵素を導入した組換え大腸菌を用いた芳香族化合物生産
3.1 宿主細胞内におけるDOI合成酵素の持続的な高発現システムの構築
3.2 DOI合成酵素の基質となるグルコース-6-リン酸を優先的にDOI合成酵素に利用させる代謝工学的改変
3.3 DOI生産組換え大腸菌の生育とDOI安定性を考慮した生産プロセスの最適化
3.4 ランダム変異によるDOI合成酵素の機能改変
3.5 バイオマスからのDOI発酵生産
4. おわりに


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BIO R&D

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シリカ結合タンパク質「Si-tag」を利用した半導体バイオ融合デバイスの開発
Integration of Semiconductor and Biotechnology Using the Silica-Binding Protein “Si-Tag”

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池田丈(広島大学 ナノデバイス・バイオ融合科学研究所 特任助教)
横山新(広島大学 ナノデバイス・バイオ融合科学研究所 教授)
黒田章夫(広島大学 大学院先端物質科学研究科 教授)

筆者らが発見したシリカ結合タンパク質「Si-tag」を接着分子として利用することで,半導体であるシリコン基板表面上に任意のタンパク質を固定化することができる。本手法は基板の表面処理を必要としないため,迅速かつ簡便な半導体バイオ融合デバイス作製が可能となる。現在,シリコンリング光共振器と組み合わせたバイオセンシング法の開発を進めており,その成果について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. シリカ結合タンパク質「Si-tag」の発見
3. シリコンバイオ法
4. 半導体バイオ融合デバイスの開発
5. タンパク質のアフィニティー精製法としての利用
6. おわりに


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連載 メディカルバイオ・マネージメント(第3回)

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生活習慣病用薬時代の終焉とオーファンドラッグ時代の到来
Ending Life Habit Disease Drug Age and Coming Orphan Drug Age

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井上良一(ファーマ・マーケティング・コンサルタント)

日本を含む世界の医薬品市場の中で今までの成長をリードしてきた生活習慣病用薬を中心としてきたマス・マーケットの時代は終わりつつある。これからは希少疾患など超ニッチ・マーケットの時代である。これからの医薬品企業はオーファンドラッグの研究開発に取り組むべきであり,すでに数多くのオーファンドラッグは予想外の売上を示し,事業として成り立つことを証明している。

【目次】
1. はじめに
2. 終焉を迎えつつある生活習慣病用薬の時代
2.1 ヒューマンサイエンス振興財団での調査とFDAの新糖尿病薬開発ガイドライン
2.2 ファイザーの脱生活習慣病領域宣言
2.3 生活習慣病用薬は売れるか?
3. 売れているオーファンドラッグ
4. 米国および欧米企業でのオーファンドラッグへの取り組み
4.1 ジェンザイム
4.2 セルジーン
4.3 ノバルティス
4.4 ファイザー
4.5 GSK
5. オーファンドラッグのビジネスモデル
5.1 政府の医薬品産業ビジョン
5.2 ビジネスモデル
5.3 研究開発のあり方

<コラム>


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BIO PRODUCTS

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α-リポ酸
α-Lipoic Acid

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 生産動向
4. 需要動向
5. 価格





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4,950円
【特集】 セキュアライフを支えるテラヘルツ波技術
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特集にあたって

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田畑仁(東京大学 大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻 教授)



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水溶液のテラヘルツ分析技術
Terahertz Spectroscopy on Water and Water Solutions

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田中耕一郎(京都大学 物質-細胞統合システム拠点 教授)

【目次】
1. はじめに
2. 全反射分光法の開拓
2.1 テラヘルツ時間領域分光の概略
2.2 全反射テラヘルツ時間領域分光
3. 水のテラヘルツ分光
4. 水溶液のテラヘルツ分光
5. おわりに


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テラヘルツ波ケミカル顕微鏡による非標識バイオセンシング
Label-free Bio-sensing by Terahertz Chemical Microscope

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紀和利彦(岡山大学 大学院自然科学研究科 准教授)

テラヘルツ波ケミカル顕微鏡は,テラヘルツ波を用いて水溶液中の生体関連物質を高感度で計測する新しい手法である。非標識センシングが可能であるとともに,センシングプレート上の反応分布を計測することも可能である。本稿では,テラヘルツ波ケミカル顕微鏡の概要を紹介するとともに,筆者のグループで得られたバイオセンシングの結果について報告する。

【目次】
1. はじめに
2. テラヘルツ波ケミカル顕微鏡
2.1 検出の原理
2.2 装置構成
3. TCMを用いた生体関連物質検出
3.1 タンパク質結合検出
3.2 イオン反応検出
4. おわりに


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テラヘルツ波の農業および食品産業への応用
Application of Terahertz Technology to Agriculture and Food Industry

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小川雄一(京都大学 大学院農学研究科 准教授)

農業生産現場や食の安全・安心の確保には,数多くの先端技術が取り入れられている。特に分光技術や光計測技術の導入は目覚ましく,高品質かつ高付加価値なものを創出してきた。しかし近年,食に関する諸問題が沸き起こり,新たな対応が望まれている。本稿では,未開拓電磁波領域として取り残されていたテラヘルツ波の農業や食品産業への応用研究事例を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 水分計測
3. 分光スペクトルを利用した分析
4. 金属メッシュセンサによるアレルゲンタンパク質の検出
5. おわりに


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可搬式テラヘルツ(THz)イメージャーの開発
Development of Handy THz Imager

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小田直樹(日本電気(株) 誘導光電事業部 エグゼクティブエキスパート)

本稿では,320×240ボロメータ型非冷却THzアレイセンサの画素構造,検出原理,同原理に基づいた画素構造の設計およびパッケージ窓やレンズ用THz透過材料について述べる。試作したセンサとTHzカメラを用いてNEPの測定を行った結果,波長100μm以下では100pW以下という世界最高感度を有し,かつ比較的平坦な特性を有することが分った。また同カメラを用いてTHzで撮った人物画像や小分子・タンパク質の結合の非標識検出画像について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. THzアレイセンサの画素構造と検出原理
3. THz透過材料の開発
4. ハンディTHzカメラの開発
5. THzアレイセンサのNEPの測定結果
6. THz実時間画像
7. おわりに


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THz分光法による糖類,核酸,アミノ酸の計測
Measurements of Sugars,Nucleic Acids and Amino Acids with THz Spectroscopy

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北岸恵子(大塚電子(株) 開発生産本部 基盤研究部 部長)

テラヘルツ(THz)時間領域分光法を用いて,生体高分子の構成成分や代謝物として重要な糖類,核酸,アミノ酸などの低分子化合物を測定した例を紹介する。これらは,THz領域で特徴ある吸収スペクトルを示すことが多い。また,この方法は位相に関する情報を得られるので,屈折率や誘電率などの推測にも有用である。紹介した文献や測定データから,今後,製薬分野,食品分野,医療分野などにおいて,THz分光が広く用いられる可能性が示唆される。

【目次】
1. はじめに
2. 糖類
3. 核酸
4. アミノ酸
5. おわりに


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表面波テラヘルツ分光を用いたバイオ・医薬および食品関連の高感度センシング
High Sensitive Sensing for Bio,Medication and Food Related Materials by Terahertz Spectrum with Surface Wave Enhancement

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田畑仁(東京大学 大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻 教授)

バイオ・医療・食品工学分野において,テラヘルツ波を利用したセンシング技術を紹介する。特に高分子系でテラヘルツ帯域に特長的吸収を示さない試料については,規則的に配列した金属メッシュによるテラヘルツ波異常伝搬・吸収特性が有効である。本稿では,バイオ・医薬・食品関連材料を対象として,周期・開口面積比等を設計した金属メッシュを用いた際のテラヘルツ波伝搬特性の角度依存性について報告する。また,金属メッシュ増強表面波を利用することで,抗原抗体反応(アビジン-ビオチン反応)の高感度なハイスループットラベルフリー検出を実現したので併せて報告する。

【目次】
1. はじめに
2. テラヘルツ波時間領域分光について
3. バイオ関連物質のテラヘルツ分光・イメージング
4. 金属メッシュによるテラヘルツ波異常伝搬の利用
5. 金属メッシュによるテラヘルツ波異常伝搬特性の入射角依存性
5.1 表面プラズモン
5.2 回折エバネッセント波
5.3 金属メッシュを用いたアビジン-ビオチン反応の非標識高感度検出
6. 食品工学分野への応用
7. おわりに


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BIO R&D

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DNAナノ構造の設計・構築とその応用
Design and Construction of DNA Nanostructures and their Applications

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遠藤政幸(京都大学 物質-細胞統合システム拠点 准教授)
杉山弘(京都大学 大学院理学研究科 教授)

DNAの自己集合によって100nm程度のナノ構造を自由に設計できるDNAオリガミ法を用いて,新規な2次元および3次元構造体の構築を行った。この方法により,2次元構造体をプログラム的に配列でき,中空な柱状構造体が構築できた。また設計したナノ空間で酵素の反応を制御し,1分子の挙動を観察できる系を構築した。

【目次】
1. はじめに
2. 2次元DNAオリガミ構造
3. プログラムによるDNAオリガミの配列
4. 3次元DNAオリガミ構造
5. 2次元DNAオリガミ構造の修飾と機能化
6. 1分子観察系への応用
7. おわりに


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新規ペプチドstomagenによる葉の気孔密度の制御機構
A Signaling Factor,Stomagen,Positively Regulates Stomatal Density Generation

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菅野茂夫(京都大学 大学院理学研究科 生物科学専攻 植物分子細胞生物学)
嶋田知生(京都大学 大学院理学研究科 植物学教室 講師)
西村いくこ(京都大学 大学院理学研究科 植物学教室 教授)

葉の表面に存在する気孔は,CO2などのガスの通気口として地球規模の炭素循環を左右する。筆者らは,気孔密度を増大させる分泌性ペプチドを見出し,stomagenと命名した。stomagenは,気孔を獲得した維管束植物の間で高度に保存されている。stomagenを介した,光合成組織と表皮組織をつなぐ新しい伝達経路の存在が明らかになってきた。

【目次】
1. はじめに
2. 植物のガス交換機能を担う気孔
3. 気孔密度の負の調節因子
4. 気孔密度の正の制御因子の発見
5. STOMAGENの生化学的解析
6. stomagenの受容体候補遺伝子 TMM
7. 意外な場所で発現するSTOMAGEN
8. stomagenの応用の可能性
9. おわりに


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連載 メディカル・バイオマネージメント:第2回

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これからのヘルスケア・マーケティング(2)―事業の再生と創成による持続的成長をめざす―

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目黒昭一郎(麗澤大学 経済学部;同大学 大学院国際経済研究科 教授)

【目次】
1. ヘルスケア領域における新規事業の展開プロセス
1.1 「ビジョン」によって,実現すべき市場空間を定義する
1.2 戦略的代替案を策定する
1.3 最優先に展開すべき「事業空間」を定義する
1.4 「組織空間」の設定
2. 顧客の活動サイクルとはなにか
3. まとめ


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BIO PRODUCTS

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核酸
(DNA,RNA,Nucleic Acid)

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【目次】
1. 概要
2. 製法
3. 生産動向
4. 需要動向
5. 価格





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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 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
    発売号

  • 2021/09/25
    発売号

  • 2021/08/26
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  • 2021/07/26
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  • 2021/06/24
    発売号

  • 2021/05/26
    発売号

2 天文ガイド

誠文堂新光社

最大
50%
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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。

定期購読(【月額払い】プラン)なら1冊:550円

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
    発売号

  • 2021/08/05
    発売号

  • 2021/07/05
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  • 2021/06/05
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  • 2021/05/06
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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:1,121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
    発売号

  • 2021/09/25
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  • 2021/08/25
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  • 2021/07/26
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  • 2021/06/24
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  • 2021/05/25
    発売号

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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無料

ナショナル ジオグラフィック日本版

2021年10月29日発売

目次: 【特集】
●世界を驚かせた考古学の発見100
過去2世紀ほどで、人類の歴史に対する理解は一気に深まった。そのきっかけが、考古学の誕生だ。世界各地で遺跡や遺物が次々に見つかり、調査手法が進歩するにつれて、先人の物語が解明されてきた。
●エチオピアの苦悩
エチオピアの内戦は多くの避難民と犠牲者を生み、人道的な危機を招いている。
●南極の海の生命を守る
海氷が解け、オキアミ漁船が増える南極半島沖。海洋保護区の設立が急がれる。
●地球最南端の木
地上に数多く生える木の最南端はどこか?その疑問を解く冒険が始まった。
●長い旅が教えたこと
人類の拡散ルートをたどる徒歩の旅は、貴重な教訓を与えてくれている。

【コラム】
●PROOF 世界を見る「道場の熱気を記録する」
インドの伝統的な格闘技「クシュティ」。写真家の龍神孝介は道場を訪れ、厳しい稽古に励む選手たちの鍛え抜かれた肉体と真摯な姿勢に圧倒された。そして、近代化で失われつつある伝統を記録する重要さを、改めて感じている。
●EXPLORE 探求するココロ
「衝突した鳥を突きとめる」「ハイイログマの顔認識」「カラフルなゴキブリ」「花で眠るハチ」「プラネットポッシブル」

●読者の声
●もっと、ナショジオ
●テレビでナショジオ
●次号予告
●日本の百年「木炭を運ぶ女性」
●今月の表紙:考古学が学問分野として誕生して以来、人類の知られざる歴史に光を当てる遺跡や遺物が世界各地で発見されてきた。

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。

  • 2021/09/30
    発売号

  • 2021/08/30
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  • 2021/07/30
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  • 2021/06/30
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  • 2021/05/28
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  • 2021/04/30
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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
    発売号

  • 2021/03/15
    発売号

  • 2020/12/15
    発売号

  • 2020/09/15
    発売号

  • 2020/06/15
    発売号

  • 2020/03/16
    発売号

6 Nature(個人購読専用)

ネイチャー・ジャパン株式会社

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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!』

  • 2018/04/05
    発売号

  • 2018/03/01
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  • 2018/02/01
    発売号

  • 2018/01/04
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  • 2017/12/07
    発売号

  • 2017/11/02
    発売号

7 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

  • 2021/10/05
    発売号

  • 2021/09/03
    発売号

  • 2021/08/05
    発売号

  • 2021/07/05
    発売号

  • 2021/06/05
    発売号

  • 2021/05/06
    発売号

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
    発売号

  • 2021/09/17
    発売号

  • 2021/08/20
    発売号

  • 2021/07/20
    発売号

  • 2021/06/24
    発売号

  • 2021/05/20
    発売号

9 電気計算

電気書院

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無料

電気設備の保守管理。電験・管理士受験指導

  • 2021/10/12
    発売号

  • 2021/09/10
    発売号

  • 2021/08/12
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  • 2021/07/12
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  • 2021/06/11
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  • 2021/05/12
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