【特集】D-アミノ酸代謝関連酵素-構造・機能研究の最前線-

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特集にあたって
Preface

吉村　徹(名古屋大学)

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

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吉村　徹(名古屋大学)

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

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

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

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

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

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

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セリンラセマーゼ
Mammalian Serine Racemase

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森　寿(富山大学)

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

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

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D-セリンデヒドラターゼ
D-Serine Dehydratase

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伊藤智和(名古屋大学)

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

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

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

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老川典夫(関西大学)

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

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

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D-アミノアシラーゼ
D-Aminoacylase

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吉宗一晃(日本大学)
若山　守(立命館大学)

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

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

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

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浅野泰久(富山県立大学)
安川和志(富山県立大学)

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

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

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BIO R&D

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

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加藤詠子(昭和電工)

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

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

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

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黒木俊秀(九州大学)

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

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BIO PRODUCTS

5-アミノレブリン酸(5-Aminolevulinic Acid)

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