特集:植物バイオテクノロジーの新たなる挑戦

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特集にあたって

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作田正明(お茶の水女子大学　理学部　助教授)

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RNAi-植物遺伝子発現を制御する新たなツール
RNAi as a New Tool to Manipulate Gene Expression in Plants

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伊福健太郎(京都大学　大学院生命科学研究科　統合生命科学専攻　全能性統御機構学分野　助手)
佐藤文彦(京都大学　大学院生命科学研究科　統合生命科学専攻　全能性統御機構学分野　教授)

RNA interference(RNAi)の原理を利用した遺伝子発現抑制法(RNAi法)は,近年,遺伝子
機能解析のツールとして非常に注目されている手法である。本稿では,RNAi研究の背景を簡
単に概説した上で,筆者らが行っている植物におけるRNAi法を用いた様々な遺伝子機能解析
の取り組みについて紹介する。


【目次】
1.　はじめに
2.　RNAiの発見とその分子機構
3.　植物における安定形質転換体を用いたRANi法の応用
4.　植物における一過的RNAi法の開発
5.　おわりに




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健康機能性米の開発
Exploitation of Genetically Modified Functional Rice Grains

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高岩文雄((独)農業生物資源研究所　新生物資源創出研究グループ　遺伝子操作チーム　
チーム長)

生活習慣病やアレルギー疾患で苦しんでいる患者が増えており,予防医療の観点から近年,
機能性食品が注目されている。本稿では科学的知見に基づき,遺伝子組換え技術により明
確な機能性を有する健康機能性食品の開発を進める上で,イネをモデルにして,基盤的技
術である可食部に発現させる手法と健康機能性遺伝子組換え米の開発状況について報告す
る。


【目次】
1.　はじめに
2.　健康機能性作物としてのイネの利点
3.　米への健康機能性付与
4.　健康機能性米の開発手法
4.1　遺伝子導入法
4.2　導入遺伝子の構築
4.3　種子特異的な発現
4.4　イネ種子への安定的な高度蓄積
5.　機能性ペプチドやタンパク質
6.　代謝プロセスの改善
7.　ワクチン機能を付与した抗アレルギー,抗感染症機能米
8.　おわりに




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環境モニタリング・浄化植物
Phytomonitoring and Phytoremediation

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川畑順子(福山大学　グリーンサイエンス研究センター 博士研究員)
乾秀之(神戸大学　遺伝子実験センター　助手)
大川秀郎(福山大学　グリーンサイエンス研究センター　教授　センター長)

環境汚染物質,即ち,ダイオキシン類,環境ホルモン類,ある種の残留農薬などによる環
境,農水畜産物,および,人の汚染は深刻な問題である。この対策として,これら化学物
質のモニタリングと汚染浄化が重要である。本稿では,植物,とりわけモニタリングと浄
化を目的とした遺伝子組換え植物の研究開発の最近の動向について述べる。


【目次】
1.　はじめに
2.　残留性有機汚染物質のモニタリング
2.1　ダイオキシン類のモニタリング
2.2　哺乳動物のダイオキシン類応答分子機構
2.3　ダイオキシン類の生物検定方法
2.4　ダイオキシン類モニタリング用遺伝子組換え植物の開発
3.　環境汚染物質の浄化
3.1　環境汚染物質のフェイトレメディエーション
3.2　ファイトレメディエーションの最適化
3.3　環境汚染物質浄化用遺伝子組換え植物の開発
3.4　ファイトレメディエーションの展望
4.　おわりに




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花の色の代謝工学-青いバラと環境問題への取り組み-
Metabolic Engineering of Flower Color

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田中良和(サントリー(株)　先進技術応用研究所　シニアスペシャリスト)
戸上純一(サントリー(株)　先進技術応用研究所　研究員)

植物は多彩な化合物を合成することができる。バイオテクノロジーを駆使すると,植物の合
成経路を改変し,その植物が全くあるいはわずかしか合成できない化合物を合成することが
できる。バラ花弁には存在しない青色色素(デルフィニジン)を合成できるように花色素合
成経路を改変することにより,青いバラが誕生した。


【目次】
1.　はじめに
2.　花の色
3.　青いバラの開発
4.　青いバラの商品化
5.　バラをもっと青くするには
6.　環境問題への展開
7.　おわりに




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ゲノム時代の樹木バイオテクノロジー-遺伝子情報の収集から活用へ-
Woody Plant Biotechnology in Genomic Era

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佐藤茂(王子製紙(株)　研究開発本部　森林資源研究所　上級研究員)

最近,ポプラの全ゲノム解読終了や樹木の遺伝子資源の充実に関する話題が多くなった。
ゲノム・ポストゲノム時代と言われる中で,樹木のバイオテクノロジーでも情報・技術革
新や新たな挑戦が行われようとしている。本稿では,王子製紙(株)が行ってきた製紙原
材料としての樹木(ユーカリ)のバイオテクノロジーとゲノム解析について紹介する。


【目次】
1.　はじめに
2.　ユーカリの分子育種
3.　樹木バイオテクノロジーの新たなる挑戦
3.1　ユーカリESTデータベースの構築とオリゴマイクロアレイの作製
3.2　有用遺伝子群の単離と発現情報の収集
3.3　遺伝子発現情報の活用
4.　おわりに




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新たな有用物質生産のための植物バイオテクノロジー
Plant Biotechnology for the Production of New Useful Compounds

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下村講一郎(東洋大学　生命科学部　教授;同大学　大学院生命科学研究科　委員長
;同大学　植物機能研究センター長)
穴井豊昭(佐賀大学　農学部　応用生物科学科　助教授)
石丸幹二(佐賀大学　農学部　応用生物科学科　助教授)

植物バイオテクノロジー(組織培養と遺伝子導入)は,近年,新しい有用二次代謝物質の
生産に応用されている。本稿では,Agrobacterium 菌を利用した毛状根培養系による新規
物質の生産と各種遺伝子導入による代謝制御,また,組織培養培地成分の調整,前駆物質
の培地への添加,微生物感染処理などによる植物二次代謝制御などの研究例を紹介する。


【目次】
1.　はじめに
2.　Agrobacterium菌を利用した物質生産
2.1　毛状根培養系の利用
2.2　特定遺伝子導入による物質生産
3.　培養環境の制御による代謝制御
4.　おわりに



BIO R&D
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地上の微小重力環境を利用した高品質なタンパク質結晶の作製
Formation of High Quality Protein Crystals in Microgravity Generated by a Superconducting Magnet

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若山信子((独)物質・材料研究機構　強磁場研究センター　特別研究員)

多くのタンパク質の構造はX線構造解析で求められているが,そのためには高品質の結晶が
必要である。微小重力の宇宙環境で結晶を作製すると高品質の結晶が得られることが多い
が宇宙実験は困難である。本稿では,超伝導磁石を用いて微小重力環境を得る方法と,世
界ではじめて地上の微小重力環境を利用したタンパク質結晶の作製実験について紹介する。


【目次】
1.　はじめに
2.　地上で宇宙環境(微小重力環境)を得る方法
3.　タンパク質結晶の作製方法
4.　地上の微少重力環境を利用したタンパク質単結晶の作製
5.　宇宙ステーションと地上の微小重力環境
6.　おわりに




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アミロースの酵素合成と医療用途への応用
Enzymatic Synthesis of Amylose and its Medical Application

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谷原正夫(奈良先端科学技術大学院大学　物質創成科学研究科　教授)
高原純一(三和澱粉工業(株)　研究部)
森原靖(奈良先端科学技術大学院大学　物質創成科学研究科)

酵素合成アミロースはショ糖を原料として工場で大量に生産可能な多糖類である。分子量
や分岐度などの形状が高度に制御できることから,汎用プラスチックを超える機械的強度
と良好な成型性を示す。化学的な修飾によって,生分解性の制御が可能で,安全性も高い。
温度応答性などの機能性を付与することも可能であり,生分解性プラスチックとしての用
途に加えて,創傷被覆・保護材,吸収性縫合糸,癒着防止・止血材を含む様々な医療用途
への応用が可能である。


【目次】
1.　はじめに
2.　酵素合成アミロースの特徴
3.　酵素合成アミロースの化学修飾
4.　酵素合成アミロースの成型性と機械的強度
5.　化学修飾アミロースの安全性と生分解性制御
6.　酵素合成アミロースへの機能性の付与
7.　おわりに



BIO　PRODUCTS
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大豆ペプチド
Soy Peptide

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【目次】
1.　概要
2.　安全性
3.　製法
4.　生産
5.　栄養生理機能
5.1　アミノ酸組成
5.2　易消化,易吸収性
5.3　脂質代謝促進作用
5.4　疲労回復促進作用
5.5　筋力増強効果



連載:バイオベンチャー起業物語<第7話:京都モノテック>
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二重細孔構造シリカゲルを中心に研究開発支援ツールを展開


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水口博義((株)京都モノテック　代表取締役)

京都モノテックは,多孔質シリカゲルを用いた分離媒体の開発,製造,販売を行っているベ
ンチャーである。マイクロメーターサイズとナノメーターサイズの2種類の細孔を有する二
重細孔構造シリカゲル(図 1)は,従来の多孔質粒子充填型の分離材料と比較し低負荷圧で
使用でき,しかも大きな分離能力を持つという特徴を持っている。この材料は, 液体クロ
マトグラフィー(HPLC)用カラム,固相抽出用チップ,DNA精製用キット等になり,ポスト
ゲノム研究に関わる各種バイオサイエンスやバイオテクノロジーの研究開発のための支援
ツールとして非常に重要になってきている。京都モノテックは,これらピカイチの国産特
許を基盤に事業展開をするバイオ分析支援ベンチャーとして,特異で不可欠な存在になっ
てきており,また,前途有望なベンチャー企業に成長しつつある。


PROFILE;近藤昭彦,福田秀樹,野田秀夫
・みなくち　ひろよし:1979年,京都大学工学部工業化学科卒業。81年,京都大学大学院工
学研究科工業化学専攻修士課程修了,(株)島津製作所入社。 94年,京都大学大学院工学
研究科材料化学専攻博士後期課程入学。96年,(株)島津製作所退職,(有)エム・アール
・シー代表取締役。97年,京都大学大学院工学研究科材料化学専攻博士後期課程所定の研究
指導認定退学。2001年,株式会社京都モノテック代表取締役。工学博士。


【目次】
・幸運の連続から研究が開始
・突然のカラムからの撤退,Merck社との共同開発のための独立
・Merck社との共同開発から自社開発へ
・思わぬ転機
・シリカ表面へのポリマーコート技術など関連技術分野も視野に