【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