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特集:生理活性ペプチド
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カゼインドデカペプチドの発見と商品化
Discovery and Commercialization of Casein Dodecapeptide
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丸山進((独)産業技術総合研究所 生物機能工学研究部門 グループ長)
食品蛋白質のプロテアーゼ加水分解物から見出されたアンジオテンシンⅠ変換酵素阻害ペプチドを含有する食品が「血圧が高めの方の食品」の表示が許可された特定保健用食品として数多く商品化されている。その第一号として許可された飲料に配合されているカゼインドデカペプチドの発見から商品化について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. アンジオテンシンⅠ変換酵素阻害ペプチド
3. カゼインドデカペプチドの発見から商品化へ
4. 他のACE阻害ペプチド
5. 他の生理活性ペプチド
6. おわりに
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食品由来ペプチドの腸管からの吸収特性
Mechanisms for the Intestinal Absorption of Food derived Peptides
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清水誠(東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 教授)
孫動玉(東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 博士課程)
経口摂取されたタンパク質やペプチドは腸管内のプロテアーゼや腸管上皮刷子縁膜のペプチダーゼによって分解され,様々なサイズのペプチドとなる。これらのペプチドの中には体内に吸収されて血圧上昇抑制,神経調節,免疫増強などの生理作用を示すと考えられるものがある。本稿では,これらのペプチドがどのようにして吸収されるのか,その機構について概説する。
【目次】
1. 腸管上皮のペプチド吸収経路
2. ペプチドトランスポーター
3. 細胞間経路
4. ペプチドの腸管上皮透過性の解析‐血圧降下性トリペプチドを例にとって‐
5. トランスポーターを介さないオリゴペプチドの細胞内輸送
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
経口摂取ペプチドの血中検出
Detection and Identification of Food derived Peptide in Blood
--------------------------------------------------------------------------------
佐藤健司(京都府立大学 人間環境学部 食保健学科 教授)
岩井浩二(日本ハム(株)中央研究所)
森松文毅(日本ハム(株)中央研究所)
佐藤典子(京都府立大学 人間環境学部 食保健学科)
井上美佐子(京都府立大学 人間環境学部 食保健学科)
【目次】
1. はじめに
2. ヒト末梢血に存在するコラーゲンペプチド
3. ピログルタミン酸ペプチドの吸収
4. 血液中の食事由来ペプチドの検出・分離法の改良
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
高効率ジペプチド工業製法の開発
Development of Efficient Dipeptide Manufacturing
--------------------------------------------------------------------------------
矢ヶ崎誠(協和発酵工業(株)生産技術研究所 主任研究員)
田畑和彦(協和発酵工業(株)バイオフロンティア研究所 研究員)
池田創(協和発酵工業(株)生産技術研究所 研究員)
橋本信一(協和発酵工業(株)生産技術研究所 所長)
アミノ酸が2分子連結した一群の化合物であるジペプチドは,優れた物性と多様な生理機能という特徴を持つ。この魅力的な機能を持つジペプチドを従来の方法よりも格段に低いコストと高い品質で生産できる全く新しい製造法を開発した。新規酵素の発見と工業製造法の開発について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. アミノ酸
3. ジペプチド
3.1 物性の改善
3.2 新たな生理機能
3.2.1 血圧降下作用
3.2.2 抗潰瘍作用
3.2.3 保湿作用
3.2.4 呈味性
4. 従来のペプチド製造法
5. L‐アミノ酸α‐リガーゼの発見
6. ペプチド製造法の開発
6.1 菌体反応法
6.2 直接発酵法
7. おわりに
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醸造発酵物中の「コク味」の強いペプチド
Peptide with Strong KOKUMI in Fermented Seasonings
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山中智彦(味の素(株)食品カンパニー 調味料開発・工業化センター 第4グループ)
近年複合的な呈味として「コク味」が着目されている。現在までに「コク味」物質に関する研究は種々行われているが,醸造発酵物での「コク味」を示す物質に関する報告は見られない。そこで,小麦由来の醸造発酵物より単離・精製を通し,「コク味」を示す物質の探索を行い,構造の推定,呈味閾値測定,および構造活性相関を検討した。
【目次】
1. はじめに
2. 醸造発酵物の「コク味」
3. 「コク味」成分の探索
3.1 探索の手法
3.2 小麦グルテン醸造発酵物の開発
3.3 小麦グルテン醸造発酵物の「コク味」成分探索
3.4 Fr.C-2-⑧のコク味物質構造推定と呈味
3.5 醸造発酵食品におけるFr.C-2-⑧含量
3.6 まとめ
4. おわりに
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乳タンパク分解物CPP ACPと歯科領域におけるセルフケアツールとしての特定保健用食品「リカルデント」シリーズ
Casein Phosphopeptide amorphous Calcium Phosphate Nanocomplex(CPP ACP)of Milk Protein Digest, and the Recaldent TM Product Line of Food for Specified Health Uese Serving as a Selfcare Tool for Dental Health
--------------------------------------------------------------------------------
山井雅文(キャドバリー・ジャパン(株)科学技術本部 法規・学術グループ アクティングマネージャー)
飯島洋一(長崎大学 大学院医歯薬学総合研究科 医療科学専攻 社会医療科学講座 口腔保健学 助教授)
「リカルデント 」シリーズは,カゼインホスホペプチド‐非結晶リン酸カルシウム複合体(CPP‐ACP)の初期う蝕(脱灰)の抑制, 再石灰化増強(エナメル質へのミネラルの回復)およびその部位の耐酸性増強(酸への抵抗性の付与)に関する科学的根拠に基づき,2000年に日本で初めて「歯を丈夫で健康にする食品」として許可された特定保健用食品である。CPP‐ACPは歯面上に局在・滞留することにより,過飽和状態でも沈殿することなくリン酸カルシウムを持続的にエナメル質に供給する特徴を有している。本稿では,CPP‐ACPの構造と生理活性,初期う蝕(脱灰)の発生と再石灰化のメカニズム,およびリカルデントガムでのヒト試験での有効性に関する知見を中心とし,最近発表されたCPP‐ACP配合ガムを用いた疫学レベルの大規模な臨床試験の結果についても紹介する。リカルデントガムにおけるCPP‐ACPの再石灰化テクノロジーは,キシリトール(糖アルコール)などの代替甘味料による非う蝕誘発性や生体が有する唾液の機能よりも一層積極的に歯の健康増進効果をもたらすセルフケアツールとして期待される。
【目次】
1. はじめに(リカルデント、新規に耐酸性効果が承認された日本初の”歯を丈夫で健康にする”特定保健用食品)
2. 乳タンパク質由来のCPP-ACP(CACRN:691364-49-5)
3. 初期う蝕(脱灰)とミネラルの回復(再石灰化)
4. CPP-ACPの脱灰抑制・再石灰化増強メカニズム
5. リカルデントの再石灰化増強効果(ヒトin situ試験)
6. リカルデントによる再石灰化部位の耐酸性増強効果に関する新たな知見
7. おわりに‐最新の知見と展望
--------------------------------------------------------------------------------
L-カルノシン亜鉛錯体(ポラプレジンク)
Carnosin Zinc Complex(Polaprezinc)
--------------------------------------------------------------------------------
松倉武文(浜理薬品工業(株)企画部 主席部員)
抗潰瘍薬,結晶性L‐カルノシン亜鉛錯体(ポラプレジンク)と,その作用本体であるL‐カルノシンおよび亜鉛の生理・薬理作用を紹介する。L‐カルノシンと亜鉛は生体内物質であり,生体内で重要な働きを担っている。
At present, people see fogs, not because there are fogs, but because poets and painters have taught them the mysterious loveliness of such effects.-Oscar Wilde-
【目次】
1. はじめに
2. ポラプレジンクの化学構造
3. ポラプレジンクの発見と金属薬剤
4. ポラプレジンクの特異性
5. ポラプレジンクの作用機序
6. L-カルノシンと亜鉛
6.1 L-カルノシン
6.2 亜鉛
6.2.1 亜鉛と免疫とのかかわり
6.2.2 脳(神経)における亜鉛の役割
6.2.3 亜鉛の必須性と欠乏の指標
7. ポラプレジンクの新しい用途
8. おわりに
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アミノ酸連結酵素の探索とジペプチド合成への利用
Search for Amino Acid Ligase and Application to Dipeptide Synthesis
--------------------------------------------------------------------------------
木野邦器(早稲田大学 理工学部 応用化学科)
近代発酵工業の先駆けとなる画期的なグルタミン酸発酵プロセスが開発されてから, 今年はちょうど50年になる。代謝制御発酵法の開発によって多くのアミノ酸が安価に供給されるようになると,アミノ酸の用途開発も進み,食品のほか医薬品や化成品など多くの分野で利用されるようになってきた。一方,アミノ酸が酸アミド結合でつながったペプチドには,それを構成するアミノ酸にはない新たな物性や有用活性を有するものが数多く存在する。最近,日本を代表するアミノ酸メーカー2社が,相次いで画期的なジペプチド合成法を独自に開発してL‐アラニル‐L‐グルタミンの商業生産を開始するなど,アミノ酸をめぐる新たな動きが活発化してきた。本稿では,筆者らが実施しているL型およびD型の遊離アミノ酸を連結する酵素の探索と,それを利用したジペプチド合成法の開発について概説する。
【目次】
1. D-アミノ酸ペプチド
2. D-Alanine-D-Alanine ligaseとバンコマイシン耐性腸球菌
3. 各種微生物起源のDdlの高発現と基質特異性
4. 好熱性細菌由来TmDdlの特性解析
5. D-アミノ酸ジペプチド生産
6. L-アミノ酸ペプチド
7. 新規L-アミノ酸α‐リガーゼの探索
8. L-アミノ酸ジペプチドの合成
9. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
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STM分子探針を用いて核酸塩基配列を決定する-分子間電子トンネル効果による相補的核酸塩基ピンポイント可視化検出-
Complementary Base-pair- facilitated Electron Tunneling for Electrically Pinpointing Complementary Nucleobases
--------------------------------------------------------------------------------
大城敬人(東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻 COE特任研究員)
梅澤喜夫(東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻 教授)
STM 探針を核酸塩基分子で化学修飾して作製した核酸塩基分子探針を用いて,核酸塩基鎖対間の電子波動関数の重なりを介した分子間トンネル効果に基づき,相補的核酸塩基のみを単分子レベルでピンポイント的に可視化検出することに成功した。核酸塩基探針のもつ相補的核酸塩基の単一分子可視化検出能を用いることで,核酸塩基鎖の配列決定が可能となる。この分子間トンネル顕微鏡と呼べる分子探針による分析手法は,化学種選択性のある高分解能な生体分子のイメージング法として発展することが期待される。
【目次】
1. 研究背景
1.1 走査型トンネル顕微鏡による生体分子の観察
1.2 特定の原子・官能基を選別する”分子探針”の開発
2. 研究の概要
2.1 核酸塩基探針を用いて核酸塩基鎖を観察する
3. 実験の手順
3.1 核酸塩基分子探針の作製
4. 核酸塩基探針による相補的核酸塩基を選択的に選別
4.1 分子間トンネル効果に基づく相補的核酸塩基を選択的に選別
4.2 分子間トンネル効果に基づく核酸塩基鎖中の相補的核酸塩基の可視化検出
5. 分子探針の今後の展開と課題
5.1 核酸塩基分子探針の用途・応用
5.2 STM分子探針の持つ可能性
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尿細管上皮細胞を利用したバイオ人工腎
Bioartificial Kidney Using Tubular Epithelial Cells
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斎藤明(東海大学 医学部 腎・代謝内科 教授)
腎臓代替治療である間欠的血液透析は濾過機能を不完全に代行するが,尿細管の代謝機能は全く代行していない。したがって,腎不全患者は多くの合併症に苦しんでいる。そこで,中空糸膜内面に尿細管上皮細胞の単層を形成して,腎不全患者血液濾過液をその内腔を通し,水分や有用物質を代謝,再吸収させ,より完全な腎臓代替え治療の確立を目指した。先ず,種々の尿細管上皮細胞と人工膜の接着能や増殖能を検討した。そして,porcineの近位尿細管上皮細胞を膜面積 0.4m 2 のpolysulfone中空糸膜に生着させ,水,Na,グルコースなどの能動輸送能とその持続期間などを評価した。次に,物質の輸送能を向上させるために,LLC PK1細胞に水チャネルの1つであるaquaporin1遺伝子導入をして細胞膜へのタンパクの発現を亢進させ,水輸送能が2～3倍に増加することを確認した。ヒト近位尿細管上皮細胞HK2を用いてマトリックス非coatingのpolysulfone,polyimide,ethylene vinyl alcohol copolymer(EVAL)各膜への接着・増殖能を検討した結果,polyimide, EVAL膜では,collagenなどのcoatingなく,直接接着・増殖することが明らかとなった。現在,初代ヒト近位尿細管細胞を遺伝子技術を用いて可逆的な不死化をさせ,治療に必要な大量の細胞を得る技術を確立している。
【目次】
1. はじめに
2. バイオ人工腎臓システムの構築
3. 近位尿細管上皮細胞を中空糸内面にコンフルエントに生着させたバイオ人工尿細管の開発
3.1 人工膜への尿細管上皮細胞細胞形態の定量化の接着・増殖と細胞接着モジュールの能動輸送能の研究
4. ヒトの腎臓細胞を利用したバイオ人工腎臓の開発
4.1 ヒト近位尿細管上皮細胞利用の課題
5. バイオ人工腎の今後の展開
6. おわりに
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カゼインドデカペプチドの発見と商品化
Discovery and Commercialization of Casein Dodecapeptide
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丸山進((独)産業技術総合研究所 生物機能工学研究部門 グループ長)
食品蛋白質のプロテアーゼ加水分解物から見出されたアンジオテンシンⅠ変換酵素阻害ペプチドを含有する食品が「血圧が高めの方の食品」の表示が許可された特定保健用食品として数多く商品化されている。その第一号として許可された飲料に配合されているカゼインドデカペプチドの発見から商品化について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. アンジオテンシンⅠ変換酵素阻害ペプチド
3. カゼインドデカペプチドの発見から商品化へ
4. 他のACE阻害ペプチド
5. 他の生理活性ペプチド
6. おわりに
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食品由来ペプチドの腸管からの吸収特性
Mechanisms for the Intestinal Absorption of Food derived Peptides
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清水誠(東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 教授)
孫動玉(東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 博士課程)
経口摂取されたタンパク質やペプチドは腸管内のプロテアーゼや腸管上皮刷子縁膜のペプチダーゼによって分解され,様々なサイズのペプチドとなる。これらのペプチドの中には体内に吸収されて血圧上昇抑制,神経調節,免疫増強などの生理作用を示すと考えられるものがある。本稿では,これらのペプチドがどのようにして吸収されるのか,その機構について概説する。
【目次】
1. 腸管上皮のペプチド吸収経路
2. ペプチドトランスポーター
3. 細胞間経路
4. ペプチドの腸管上皮透過性の解析‐血圧降下性トリペプチドを例にとって‐
5. トランスポーターを介さないオリゴペプチドの細胞内輸送
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
経口摂取ペプチドの血中検出
Detection and Identification of Food derived Peptide in Blood
--------------------------------------------------------------------------------
佐藤健司(京都府立大学 人間環境学部 食保健学科 教授)
岩井浩二(日本ハム(株)中央研究所)
森松文毅(日本ハム(株)中央研究所)
佐藤典子(京都府立大学 人間環境学部 食保健学科)
井上美佐子(京都府立大学 人間環境学部 食保健学科)
【目次】
1. はじめに
2. ヒト末梢血に存在するコラーゲンペプチド
3. ピログルタミン酸ペプチドの吸収
4. 血液中の食事由来ペプチドの検出・分離法の改良
5. おわりに
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高効率ジペプチド工業製法の開発
Development of Efficient Dipeptide Manufacturing
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矢ヶ崎誠(協和発酵工業(株)生産技術研究所 主任研究員)
田畑和彦(協和発酵工業(株)バイオフロンティア研究所 研究員)
池田創(協和発酵工業(株)生産技術研究所 研究員)
橋本信一(協和発酵工業(株)生産技術研究所 所長)
アミノ酸が2分子連結した一群の化合物であるジペプチドは,優れた物性と多様な生理機能という特徴を持つ。この魅力的な機能を持つジペプチドを従来の方法よりも格段に低いコストと高い品質で生産できる全く新しい製造法を開発した。新規酵素の発見と工業製造法の開発について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. アミノ酸
3. ジペプチド
3.1 物性の改善
3.2 新たな生理機能
3.2.1 血圧降下作用
3.2.2 抗潰瘍作用
3.2.3 保湿作用
3.2.4 呈味性
4. 従来のペプチド製造法
5. L‐アミノ酸α‐リガーゼの発見
6. ペプチド製造法の開発
6.1 菌体反応法
6.2 直接発酵法
7. おわりに
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醸造発酵物中の「コク味」の強いペプチド
Peptide with Strong KOKUMI in Fermented Seasonings
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山中智彦(味の素(株)食品カンパニー 調味料開発・工業化センター 第4グループ)
近年複合的な呈味として「コク味」が着目されている。現在までに「コク味」物質に関する研究は種々行われているが,醸造発酵物での「コク味」を示す物質に関する報告は見られない。そこで,小麦由来の醸造発酵物より単離・精製を通し,「コク味」を示す物質の探索を行い,構造の推定,呈味閾値測定,および構造活性相関を検討した。
【目次】
1. はじめに
2. 醸造発酵物の「コク味」
3. 「コク味」成分の探索
3.1 探索の手法
3.2 小麦グルテン醸造発酵物の開発
3.3 小麦グルテン醸造発酵物の「コク味」成分探索
3.4 Fr.C-2-⑧のコク味物質構造推定と呈味
3.5 醸造発酵食品におけるFr.C-2-⑧含量
3.6 まとめ
4. おわりに
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乳タンパク分解物CPP ACPと歯科領域におけるセルフケアツールとしての特定保健用食品「リカルデント」シリーズ
Casein Phosphopeptide amorphous Calcium Phosphate Nanocomplex(CPP ACP)of Milk Protein Digest, and the Recaldent TM Product Line of Food for Specified Health Uese Serving as a Selfcare Tool for Dental Health
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山井雅文(キャドバリー・ジャパン(株)科学技術本部 法規・学術グループ アクティングマネージャー)
飯島洋一(長崎大学 大学院医歯薬学総合研究科 医療科学専攻 社会医療科学講座 口腔保健学 助教授)
「リカルデント 」シリーズは,カゼインホスホペプチド‐非結晶リン酸カルシウム複合体(CPP‐ACP)の初期う蝕(脱灰)の抑制, 再石灰化増強(エナメル質へのミネラルの回復)およびその部位の耐酸性増強(酸への抵抗性の付与)に関する科学的根拠に基づき,2000年に日本で初めて「歯を丈夫で健康にする食品」として許可された特定保健用食品である。CPP‐ACPは歯面上に局在・滞留することにより,過飽和状態でも沈殿することなくリン酸カルシウムを持続的にエナメル質に供給する特徴を有している。本稿では,CPP‐ACPの構造と生理活性,初期う蝕(脱灰)の発生と再石灰化のメカニズム,およびリカルデントガムでのヒト試験での有効性に関する知見を中心とし,最近発表されたCPP‐ACP配合ガムを用いた疫学レベルの大規模な臨床試験の結果についても紹介する。リカルデントガムにおけるCPP‐ACPの再石灰化テクノロジーは,キシリトール(糖アルコール)などの代替甘味料による非う蝕誘発性や生体が有する唾液の機能よりも一層積極的に歯の健康増進効果をもたらすセルフケアツールとして期待される。
【目次】
1. はじめに(リカルデント、新規に耐酸性効果が承認された日本初の”歯を丈夫で健康にする”特定保健用食品)
2. 乳タンパク質由来のCPP-ACP(CACRN:691364-49-5)
3. 初期う蝕(脱灰)とミネラルの回復(再石灰化)
4. CPP-ACPの脱灰抑制・再石灰化増強メカニズム
5. リカルデントの再石灰化増強効果(ヒトin situ試験)
6. リカルデントによる再石灰化部位の耐酸性増強効果に関する新たな知見
7. おわりに‐最新の知見と展望
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L-カルノシン亜鉛錯体(ポラプレジンク)
Carnosin Zinc Complex(Polaprezinc)
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松倉武文(浜理薬品工業(株)企画部 主席部員)
抗潰瘍薬,結晶性L‐カルノシン亜鉛錯体(ポラプレジンク)と,その作用本体であるL‐カルノシンおよび亜鉛の生理・薬理作用を紹介する。L‐カルノシンと亜鉛は生体内物質であり,生体内で重要な働きを担っている。
At present, people see fogs, not because there are fogs, but because poets and painters have taught them the mysterious loveliness of such effects.-Oscar Wilde-
【目次】
1. はじめに
2. ポラプレジンクの化学構造
3. ポラプレジンクの発見と金属薬剤
4. ポラプレジンクの特異性
5. ポラプレジンクの作用機序
6. L-カルノシンと亜鉛
6.1 L-カルノシン
6.2 亜鉛
6.2.1 亜鉛と免疫とのかかわり
6.2.2 脳(神経)における亜鉛の役割
6.2.3 亜鉛の必須性と欠乏の指標
7. ポラプレジンクの新しい用途
8. おわりに
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アミノ酸連結酵素の探索とジペプチド合成への利用
Search for Amino Acid Ligase and Application to Dipeptide Synthesis
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木野邦器(早稲田大学 理工学部 応用化学科)
近代発酵工業の先駆けとなる画期的なグルタミン酸発酵プロセスが開発されてから, 今年はちょうど50年になる。代謝制御発酵法の開発によって多くのアミノ酸が安価に供給されるようになると,アミノ酸の用途開発も進み,食品のほか医薬品や化成品など多くの分野で利用されるようになってきた。一方,アミノ酸が酸アミド結合でつながったペプチドには,それを構成するアミノ酸にはない新たな物性や有用活性を有するものが数多く存在する。最近,日本を代表するアミノ酸メーカー2社が,相次いで画期的なジペプチド合成法を独自に開発してL‐アラニル‐L‐グルタミンの商業生産を開始するなど,アミノ酸をめぐる新たな動きが活発化してきた。本稿では,筆者らが実施しているL型およびD型の遊離アミノ酸を連結する酵素の探索と,それを利用したジペプチド合成法の開発について概説する。
【目次】
1. D-アミノ酸ペプチド
2. D-Alanine-D-Alanine ligaseとバンコマイシン耐性腸球菌
3. 各種微生物起源のDdlの高発現と基質特異性
4. 好熱性細菌由来TmDdlの特性解析
5. D-アミノ酸ジペプチド生産
6. L-アミノ酸ペプチド
7. 新規L-アミノ酸α‐リガーゼの探索
8. L-アミノ酸ジペプチドの合成
9. おわりに
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R&D
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STM分子探針を用いて核酸塩基配列を決定する-分子間電子トンネル効果による相補的核酸塩基ピンポイント可視化検出-
Complementary Base-pair- facilitated Electron Tunneling for Electrically Pinpointing Complementary Nucleobases
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大城敬人(東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻 COE特任研究員)
梅澤喜夫(東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻 教授)
STM 探針を核酸塩基分子で化学修飾して作製した核酸塩基分子探針を用いて,核酸塩基鎖対間の電子波動関数の重なりを介した分子間トンネル効果に基づき,相補的核酸塩基のみを単分子レベルでピンポイント的に可視化検出することに成功した。核酸塩基探針のもつ相補的核酸塩基の単一分子可視化検出能を用いることで,核酸塩基鎖の配列決定が可能となる。この分子間トンネル顕微鏡と呼べる分子探針による分析手法は,化学種選択性のある高分解能な生体分子のイメージング法として発展することが期待される。
【目次】
1. 研究背景
1.1 走査型トンネル顕微鏡による生体分子の観察
1.2 特定の原子・官能基を選別する”分子探針”の開発
2. 研究の概要
2.1 核酸塩基探針を用いて核酸塩基鎖を観察する
3. 実験の手順
3.1 核酸塩基分子探針の作製
4. 核酸塩基探針による相補的核酸塩基を選択的に選別
4.1 分子間トンネル効果に基づく相補的核酸塩基を選択的に選別
4.2 分子間トンネル効果に基づく核酸塩基鎖中の相補的核酸塩基の可視化検出
5. 分子探針の今後の展開と課題
5.1 核酸塩基分子探針の用途・応用
5.2 STM分子探針の持つ可能性
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尿細管上皮細胞を利用したバイオ人工腎
Bioartificial Kidney Using Tubular Epithelial Cells
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斎藤明(東海大学 医学部 腎・代謝内科 教授)
腎臓代替治療である間欠的血液透析は濾過機能を不完全に代行するが,尿細管の代謝機能は全く代行していない。したがって,腎不全患者は多くの合併症に苦しんでいる。そこで,中空糸膜内面に尿細管上皮細胞の単層を形成して,腎不全患者血液濾過液をその内腔を通し,水分や有用物質を代謝,再吸収させ,より完全な腎臓代替え治療の確立を目指した。先ず,種々の尿細管上皮細胞と人工膜の接着能や増殖能を検討した。そして,porcineの近位尿細管上皮細胞を膜面積 0.4m 2 のpolysulfone中空糸膜に生着させ,水,Na,グルコースなどの能動輸送能とその持続期間などを評価した。次に,物質の輸送能を向上させるために,LLC PK1細胞に水チャネルの1つであるaquaporin1遺伝子導入をして細胞膜へのタンパクの発現を亢進させ,水輸送能が2～3倍に増加することを確認した。ヒト近位尿細管上皮細胞HK2を用いてマトリックス非coatingのpolysulfone,polyimide,ethylene vinyl alcohol copolymer(EVAL)各膜への接着・増殖能を検討した結果,polyimide, EVAL膜では,collagenなどのcoatingなく,直接接着・増殖することが明らかとなった。現在,初代ヒト近位尿細管細胞を遺伝子技術を用いて可逆的な不死化をさせ,治療に必要な大量の細胞を得る技術を確立している。
【目次】
1. はじめに
2. バイオ人工腎臓システムの構築
3. 近位尿細管上皮細胞を中空糸内面にコンフルエントに生着させたバイオ人工尿細管の開発
3.1 人工膜への尿細管上皮細胞細胞形態の定量化の接着・増殖と細胞接着モジュールの能動輸送能の研究
4. ヒトの腎臓細胞を利用したバイオ人工腎臓の開発
4.1 ヒト近位尿細管上皮細胞利用の課題
5. バイオ人工腎の今後の展開
6. おわりに
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