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月刊バイオインダストリー 2005年3月号

特集:バイオハイブリッド研究と医学

商品コード: I0503

  • 発行日: 2005年2月12日
  • 価格(税込): 4,860 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0910-6545

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目次

特集:バイオハイブリッド研究と医学

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21世紀のバイオハイブリッド物質
Bio-hybrid Materials

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稲田祐二(桐蔭横浜大学 人間科学工学センター 教授;東京工業大学名誉教授)
西村裕之(桐蔭横浜大学 人間科学工学センター 教授)


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

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石川智久(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 教授)
櫻井亜季(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻)
大西裕子(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻)
中川 大(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 助手)

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

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


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

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富塚一磨 (キリンビール(株) 医薬カンパニー 医薬探索研究所 染色体工学グループ 研究リーダー・主任研究員)
黒岩義巳(キリンビール(株) 医薬カンパニー 医薬探索研究所 染色体工学グループ 研究員)
掛田 実(キリンビール(株) 医薬カンパニー 医薬探索研究所 染色体工学グループ 研究員)
石田 功(キリンビール(株) 医薬カンパニー フロンティア研究所 所長)

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

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


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

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赤池敏宏(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 教授)
荻原一隆(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 博士課程)
長岡正人(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助手(COE))

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

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


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

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二木史朗(京都大学 化学研究所 生体機能設計化学領域 助教授)

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

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


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

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


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

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丹治保典(東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生物プロセス専攻 助教授 )

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


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

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

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


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

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岡村正愛(キリンビール(株) アグリバイオカンパニー植物開発研究所 主任研究員)

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

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


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

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中村 洋(慶應義塾大学 経営管理研究科(ビジネススクール) 助教授)

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


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

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編集部


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ICAN法
Isothermal and Chimeric Primer initiated Amplification of Nucleic Acids (ICAN) 法

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向井博之(タカラバイオ(株) 製品開発センター センター長 執行役員)

〜目次〜
1. 反応原理
2. アプリケーション事例
3. 製品紹介


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TRC法
Transcription Reverse-transcription Concerted (TRC) 法

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伊藤俊一(東ソー(株) 科学計測事業部 営業部)

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

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


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LAMP法
Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) 法

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米川俊広(栄研化学(株) 研究開発統括部 生物化学研究所 第2部)

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


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NASBA法
Nucleic Acid Sequence Based Amplification (NASBA) 法

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林 司((株)カイノス 研究所 伊東研究室 室長)

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


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

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山崎正稔(シスメックス(株) 学術部 学術一課 FCM・ゲノムグループ)
吉本倫子(シスメックス(株) 学術部 学術一課 FCM・ゲノムグループ)
藤本敬二(シスメックス(株) カスタマーサポート本部 副本部長兼学術部長)

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

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

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西村直行((株)島津製作所 分析計測事業部 ライフサイエンス研究所 主幹研究員)

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


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

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


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

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志村隆二((株)エイ・イー・エス 宇宙ステーション技術部 計画・管理チーム 専門職)

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

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


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連載:バイオベンチャー起業物語<第3話>

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光ケミカル研究所
光線力学的療法の治療薬開発で100 億円の市場へ挑む

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小林昭雄(大阪大学大学院工学研究科 応用生物工学専攻 教授 )

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