ISSN 2186-1315

日本農芸化学会

受賞講演要旨集2018 年度

̶̶̶̶

公益社団法人日本農芸化学会
Japan Society for Bioscience,
Biotechnology, and Agrochemistry
http://www.jsbba.or.jp/̶̶̶̶2018 年度

学会賞・功績賞・技術賞・奨励賞

受賞者一覧（敬称略）【日本農芸化学会賞】（2 件，50 音順）
石野良純（九州大学大学院農学研究院）「原核微生物の生命機能メカニズムに関する研究～バクテリアからアーキアへ～」………………………………… 
五味1

勝也（東北大学大学院農学研究科）「麹菌における有用遺伝子の発現制御機構の解明とその応用研究」…………………………………………………… 

3【日本農芸化学会功績賞】（2 件，50 音順）
井本

正哉（慶應義塾大学理工学部）「がん細胞の特性を標的とする阻害剤の化学生物学的研究」…………………………………………………………… 
裏出5

令子（京都大学大学院農学研究科）「タンパク質の新機能性開発に関する多面的基盤研究」………………………………………………………………… 

7【農芸化学技術賞】（3 件，50 音順）
蛸井

潔・糸賀

裕・岡田

行夫・鯉江

弘一朗（サッポロビール株式会社）「ホップ品質の多角的な解析とその応用」………………………………………………………………………………… 
堀江

健二・渡部

和哉・山津

敦史・坂下

「GABA の生産技術の確立と高機能食品の市場開発」… ………………………………………………………………… 
宇多川

隆・白崎

裕嗣・森山

9

真耶（株式会社ファーマフーズ）

外志夫・片口11

敏昭（福井県食品加工研究所・株式会社室次・有限会社もりやま・

有限会社片口屋）「地域資源を活かした速醸新魚醤類の開発と商品化」…………………………………………………………………… 

13【農芸化学奨励賞】（10 件，50 音順）
伊原誠（近畿大学農学部）「イオンチャネル内蔵型受容体の高選択的リガンド認識と機能調節に関する生物有機化学研究」………………… 
小笠原泰志（北海道大学大学院工学研究院）「ペプチドの構造に多様性を与える新規酵素の探索」…………………………………………………………………… 梶川29

直樹（大阪府立大学大学院生命環境科学研究科）「生体制御におけるアンドロゲンシグナリングと食の相互作用に関する研究」……………………………………… 若井27

雅典（筑波大学生命環境系）「低分子化合物及び膜小胞を介した細菌間相互作用に関する研究」…………………………………………………… 原田25

清也（筑波大学数理物質系）「バイオエレクトロカタリシスの基礎と応用の新展開」………………………………………………………………… 豊福23

剛（京都大学大学院農学研究科）「エネルギー代謝を制御する食品成分とその作用機構に関する研究」………………………………………………… 
辻村21

英介（北海道大学大学院農学研究院）「食用植物の抗肥満，抗糖尿病効果を分子レベルで理解するための生物活性成分の探索と機能解析」…………… 後藤

19

陽平（東京大学大学院農学生命科学研究科）「放線菌のもつ多様な二次代謝産物生合成機構の解析」………………………………………………………………… 
加藤17

昌孝（京都大学大学院生命科学研究科）「藻類での有用脂質生産と脂質蓄積制御因子の同定」…………………………………………………………………… 
勝山

15

31

暁（神戸大学大学院科学技術イノベーション研究科）「極限環境微生物のエネルギー変換に関する生化学および熱力学的解析」…………………………………………… 33

2018 年度

農芸化学女性研究者賞・農芸化学若手女性研究者賞・

農芸化学女性企業研究者賞受賞者一覧（敬称略）【農芸化学女性研究者賞】（3 件，50 音順）
大田

ゆかり（国立研究開発法人海洋研究開発機構）「海洋微生物からの有用機能の探索とその応用」………………………………………………………………………… 
古園35

さおり（東京大学生物生産工学研究センター）「細菌の環境応答と適応に関する分子生物学的研究」…………………………………………………………………… 齊藤37

安貴子（大阪電気通信大学工学部）「有機合成を基軸としたフラバン-3-オール誘導体の機能性解明研究と栽培現場への貢献を目指した研究展開」…



39「微生物を活用した N 型糖鎖代謝酵素の機能解明とその応用」… ……………………………………………………… 

41【農芸化学若手女性研究者賞】（3 件，50 音順）
梅川碧里（京都大学大学院生命科学研究科）

戸田安香（明治大学農学部）「味覚受容体の新しい機能解析技術の開発と味覚受容の分子機構の解明」…………………………………………… 
山下43

陽子（神戸大学大学院農学研究科）「プロシアニジンの高血糖・肥満予防効果に関する研究」……………………………………………………………… 

45【農芸化学女性企業研究者賞】（3 件，50 音順）
石本容子（第一三共株式会社）「血管成熟化促進作用を持つ新規天然物 vestaine の同定」
… …………………………………………………………… 堤47

浩子（月桂冠株式会社総合研究所）「清酒副産物の機能性ペプチドに関する研究」…………………………………………………………………………… 松井49

知子（ノボザイムズ ジャパン株式会社研究開発部門）「タンパク質工学を利用した産業用酵素の開発」………………………………………………………………………… 

51

歴代受賞者一覧……………………………………………………………………………………………………………………… 

53

日本農芸化学会鈴木賞（日本農学会取扱）… …………………………………………………………………………………… 

53

日本農芸化学会鈴木賞（本会取扱）… …………………………………………………………………………………………… 

53

日本農芸化学会賞…………………………………………………………………………………………………………………… 

54

日本農芸化学会功績賞……………………………………………………………………………………………………………… 

54

農芸化学技術賞……………………………………………………………………………………………………………………… 

55

農芸化学賞（日本農学会取扱）… ………………………………………………………………………………………………… 

59

農芸化学賞（本会取扱）… ………………………………………………………………………………………………………… 

59

農芸化学奨励賞……………………………………………………………………………………………………………………… 

60

農芸化学女性研究者賞……………………………………………………………………………………………………………… 

67

農芸化学若手女性研究者賞………………………………………………………………………………………………………… 

67

農芸化学女性企業研究者賞………………………………………………………………………………………………………… 672018 年度学会賞等受賞者紹介… ………………………………………………………………………………………………… 682018 年度農芸化学女性研究者賞等受賞者紹介… ……………………………………………………………………………… 692018 年度学会賞等副賞御寄附会社名… ………………………………………………………………………………………… 

70

受賞者講演要旨《日本農芸化学会賞》

1

原核微生物の生命機能メカニズムに関する研究〜バクテリアからアーキアへ〜

九州大学大学院農学研究院
はじめに

教授

石

野

良

純

アーキアのゲノム安定性維持機構解析

3.

遺伝子操作技術は，大腸菌を中心とした原核微生物の分子生

地球上の生物の 3 ドメインの一つを形成するアーキアの生命

物学から生まれた．制限酵素，DNA リガーゼを用いた試験管機構を理解するために，世界に先駆けて DNA 複製と組換え修内での遺伝子切り貼りの操作は，PCR の開発によって著しく簡復機構研究を進めた（図）．

便になり，生命科学の飛躍的な発展へと繋がった．そして，現

3-1.

DNA ポリメラーゼ

在注目を集めるゲノム編集技術は，生命科学の発展をさらに加超好熱性アーキアの Pyrococcus furiosus がバクテリアと同様速している．これらのキーテクノロジーは，バクテリアやアー

な原核単細胞生物でありながら，ヒトと同じような真核型のファキアが産生する DNA 関連酵素の利用によって生み出されたもミリー B の DNA ポリメラーゼ（PolB）を有していること，さらのである．筆者は大学院入学後から今日まで一貫して核酸に作にアーキア特有の DNA ポリメラーゼ（PolD）を発見し，新規の用する酵素の研究を行ってきた．本受賞講演では，生命現象をファミリー D を提唱した．また，別の門に属する Pyrodictium

理解するための基礎研究から発見した種々の酵素，タンパク質

occultum や Aeropyrum pernix が一つの細胞に二種類の PolB をの性質解析と，それらが有用技術に繋がった成果を紹介したい．

有していることを発見し，真核生物と同様に複数のファミリー1.

遺伝子工学用酵素
1-1.

DNA リガーゼ

B 酵素が複製を分担することを示唆した．超好熱性アーキア由来の酵素は熱安定性に優れ，PCR 用酵素として利用できる．特

初期の遺伝子操作技術を応用し，大腸菌のゲノム DNA からにアーキアの酵素は Taq ポリメラーゼには無い校正機能を担う

DNA リガーゼをコードする lig 遺伝子をクローニングするこ

3′-5′
エキソ活性を有するため，より正確性が求められる PCR にとに成功し，多量発現系を構築した．これにより DNA 複製に適している．P. furiosus の PolB は広く世界的に使われている．
DNA 複製起点と複製開始因子

とって重要な酵素である DNA リガーゼタンパク質の構造がは3-2.

じめて明らかになるとともに，有用酵素として商品化された．

PolD 遺伝子の上流にコードされるタンパク質を Orc1/Cdc6

1-2.

制限酵素

と名付け，アーキア DNA 複製のイニシエータであることを提

遺伝子操作のハサミ役として重要な制限酵素は，タンパク質唱した．さらにその上流に複製起点が存在することを実験的にによる DNA 認識機構の研究にとって有用なモデルである．認

証明し，アーキアで初めて複製起点を同定した．アーキアがバ

識配列を化学修飾して認識機構解析を行うとともに，製品化をクテリアと同じ環状ゲノム構造をとり，特定の起点から真核生目指した新規酵素の探索や，組換え産生系により生産効率を高物と類似したイニシエータを用いて複製することを示唆したこ

めるために遺伝子クローニングを行った．

とから，世界のアーキア DNA 複製研究が活発化した．その2.

PCR 酵素の開発
2-1.

後，我々は P. furious の Orc1/Cdc6 が複製起点領域の二本鎖ポリメラーゼ多量産生系による高品質化を開裂できることを in vitro 実験で示した．P. furious は複製

PCR の標準酵素である Taq ポリメラーゼの多量産生系を構

起点が一箇所であるが，二，三，四箇所を有するアーキアが次々築して，独占輸入製品であった Ampli Taq を国産化した．さ報告され，さらには四箇所有する好塩性アーキアの全てを欠失らに，その酵素をもとに TakaRa Ex Taq, TaKaRa LA Taq なさせても死なずにむしろより早く増殖することが報告されるな

どの多くの Taq 関連製品が生み出され，現在も世界市場で活ど，アーキアの複製機構研究はますます面白くなっている．

躍している．
2-2.

DNA ポリメラーゼの高速化

3-3.

DNA 鎖伸長機構

DNA 複製は二本鎖が開裂して，それぞれが鋳型になって新生

環境中 DNA のメタゲノム解析からファミリー A DNA ポリ
メラーゼ遺伝子を詳細に解析した結果，Taq ポリメラーゼには含まれない挿入配列を有するグループを見出し，その配列を
Taq ポリメラーゼに移植することによって，DNA 合成反応をより高速化することに成功した．本酵素も実用化されている．
2-3.

Clamp-assisted PCR の開発

DNA ポリメラーゼを補助するクランプ分子である PCNA の蛋白工学によって“Clamp-assisted PCR”を開発した．これは，正確性は高いものの伸長性が低いアーキ由来の DNA ポリメラー
ゼを補助して優れた PCR パフォーマンスを可能にする PCNA
変異体を創製して利用した独創的な技術である．この技術も実用化され，多くの製品の中で利用されている．

図

地球上の生命のゲノムとその複製 地球上の生物は 3 ド
メインに分けられる．アーキアはバクテリアと同じように環状ゲノム上の特定の位置に複製起点を有するが，複製装置は真核生物と同じタンパク質から構成される．

2《日本農芸化学会賞》

受賞者講演要旨

鎖が合成される．DNA ポリメラーゼが DNA 鎖上に乗ったまま行ったが，その過程で EndoV とは異なるエンドヌクレアーゼ

連続的に新生鎖を合成するために必要なクランプと呼ばれる分活性を発見し，エンドヌクレアーゼ Q と名付けた．

子は全ての生物に保存されていて，バクテリアでは β クランプ，

3-7.

ミスマッチ修復

真核生物では PCNA と呼ばれていた．アーキアのクランプを探DNA の塩基対にミスマッチが生じると突然変異の原因にな索して PCNA を発見した．またクランプを DNA 鎖に載せるたるので，素早く修復する必要がある．ミスマッチ修復は重要なめのクランプローダー（RFC）も同定した．P. furious の PCNA

DNA 修復機能の一つとして知られている．この修復に働く MutS,と RFC を用いて，電子顕微鏡単粒子解析により，RFC が PCNA

MutL はバクテリアからヒトまで保存されているが，アーキア

を DNA 上に載せる瞬間を観察した．さらに，この手法を不連からは同定されず，ミスマッチ修復の有無が不明であった．

続合成鎖である Okazaki 断片のプロセッシング過程の解析に応我々はミスマッチ塩基対を含んで 5′-突出型に二本鎖切断する

用し，DNA ポリメラーゼが不連続鎖を合成し，下流に存在す

活性を有する酵素を発見し，EndoMS（mismatch specific）とる Okazaki 断片のプライマーを除去する FEN1，その後形成さ名付けた．EndoMS は一部の MutS, MutL を有さないバクテリれるニックを連結する DNA リガーゼの三者が PCNA 上でどアにも存在し，同様の活性を有することから，新規のミスマッのように連携して働くのかをモデル構築して提唱した．

チ修復系の存在を提唱し，長年のミステリーの一つであった

3-4.

相同組換え機構

アーキアの相同組換えの分子機構も全く未解明であったので，

アーキアのミスマッチ修復機能解明への道を開いた．
4.

CRISPR の発見

まず相同鎖を結合させるための，バクテリアの RecA，真核生物

筆者のこれらの研究の基礎に，大腸菌の環境適応応答の分子の Rad51 に相当するリコンビナーゼを解析した．P. furious に機構研究があり，リン酸代謝に関わるアルカリホスファターゼ

は Rad51 に類似したタンパク質が二種類存在し，RadA, RadBのアイソザイム変換機構解析の過程で発見したのが CRISPR でと名付けた．RadA が中心的なリコンビナーゼであることを証ある．1987 年に発見した極めて規則正しく一定間隔をおいて明したが，RadB も未解明ながら重要な機能を担っている．

繰り返される奇妙な配列が，実用的なゲノム編集に応用されてリコンビナーゼが形成する組換え中間体ホリディジャンク

人類に大きく貢献しようとしている．発見した際には，あまりション（HJ）を解消して組換わった二組の二本鎖に分離するリに綺麗に等間隔で繰り返される配列は偶然のものではなく，必

ゾルバーゼ活性を検索した結果，全く新規の酵素が見つかり Hjc

ず生物学的意味を持っていると予想したが，30 年前には DNA（Holliday junction cleavage）と名付けた．Hjc はアーキアにお

配列データが乏しく比較する対象もなかった．時を経てその意

いては高度に保存されているが，バクテリアにも真核生物にも味が解明され，実用的なゲノム編集技術の開発に繋がった．

ないアーキア特有の酵素である．次に，組換える範囲を広げる

おわりにための，HJ 中間体分岐点移動活性を探索した結果，新規のヘ

現代生命科学を進歩させた 3 回の革命的技術，①試験管内遺リカーゼ活性が見つかり，Hjm（Holliday junction migration）

伝子切り貼りによる操作技術，② PCR 増幅技術，③ゲノム編と名付けた．これらのタンパク質が関わるアーキアの分子機構

集技術，はすべてバクテリアやアーキアという原核生物の分子は未だ解明されておらず，研究が続いている．

生物学研究が基盤となっている．原核生物の分子生物学研究

複製フォーク停止の修復機構

は，今後もさらに新たな有用技術開発をもたらすであろう．特3-5.

アーキアの相同組換え機構の研究の過程で，ヘリカーゼとエにアーキアはまだまだ未知の部分が多く，宝の山である．

ンドヌクレアーゼが融合した新たなタンパク質を発見した．このタンパク質の基質特異性を詳しく調べていくと，複製フォー

謝 辞 筆者は阪大薬学部の池原森男，大塚栄子先生のもとでク構造をより好むことがわかり，複製の進行と関係することが核酸の有機化学，生化学を，阪大微生物病研究所の中田篤男，品示 唆 さ れ た．Hef（helicase-associated endonuclease for fork-

川日出夫先生のもとでバクテリアの分子生物学を，そして Yale 大

structured DNA）と名付けたタンパク質のヌクレアーゼ活性学の Dieter Söll 先生のもとで RNA 酵素について学びました．宝

はフォーク構造の分岐点の位置を切断し，付随するヘリカーゼ

酒造の研究所においては，大林 晃，加藤郁之進所長のもとで遺はフォークの分岐点を移動させることから，複製フォークが停

伝子工学酵素や PCR 酵素の研究を行いました．生物分子工学研止した際の修復に関わることを提唱した．その後，ヒトの遺伝究所（BERI）では，志村令郎所長，森川耿右部長のもとでアーキ病の一つであるファンコニ貧血症の原因遺伝子産物の一つがアの分子生物学を開拓しました．これらを基盤にして，九大農学

Hef のホモログであるという報告がなされ，ヒト Hef（hHef）が研究院に赴任してから今日まで，超好熱性アーキアの基礎と応用

正しく機能しないことが発症の原因になることから，ファンコ

研究を続けています．このような研究環境を与えてくださり，ごニ貧血症の理解が急速に進んだ．

指導ご支援くださいました先生方に深く感謝申し上げます．また3-6.

損傷塩基の修復機構

多くの成果を上げられたのは，一緒に頑張った宝酒造，BERI の塩基の脱アミノ化は生体内で頻繁に起こり，特に高温環境に核酸酵素グループのメンバー，九大の蛋白質化学工学研究室のス

おいては起こりやすいので，超好熱アーキアは優れた修復機構

タッフ，学生たち，そして多くの共同研究者の方々のおかげです．

を有していると予想して，損傷塩基の除去修復機構の研究を始

また，共に励まし刺激し合ってきた世界の極限微生物，アーキアのめた．他の生物で知られているウラシル DNA グリコシラーゼ

研究仲間に感謝申し上げます．特に Patrick Forterre（Institute（UDG）とその後に続く脱塩基エンドヌクレアーゼ（APE），まPasteur）, Francine Perler（New England Biolab）, Haruyuki

た脱アミノ化塩基の近傍のリン酸ジエステル結合を直接切断す

Atomi（Kyoto Univ）には常に励まされました．最後になります

る エ ン ド ヌ ク レ ア ー ゼ V（EndoV） を コ ー ド す る 遺 伝 子 をが，九大農学研究院で共に過ごさせていただき，本受賞に際してP. furious のゲノム上に見つけ，これらの酵素の機能解析をご推選くださいました大島敏久先生に深く御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《日本農芸化学会賞》

3

麹菌における有用遺伝子の発現制御機構の解明とその応用研究

東北大学大学院農学研究科
はじめに

五

味

勝

也

大きいにもかかわらず，日本酒製造に必須なアミラーゼと醤油

麹菌は日本酒や醤油，味噌などのわが国の発酵醸造食品製造

や味噌製造に必須なプロテアーゼの生産を制御する 2 種類の転に 1,000 年以上の昔から利用されてきており，わが国を代表す

写因子が数 kb というきわめて近傍の領域に存在することは，

る産業微生物と言っても過言ではない．それゆえ，麹菌が生産

転写因子の分子進化を考える上でも興味深い．

する多様な酵素や生理学的な特性，また醸造現場サイドにおけ

一方，AmyR 欠損株はデンプン培地で生育が悪いものの，る培養プロセス管理などを中心にした研究が古くから多くなさ

マルトース培地では野生株と同様の生育を示すことから，マルれ，わが国の応用微生物学や生化学などの研究基盤形成に多大トースを資化するための別の制御機構の存在が予想された．

な貢献をなしてきた．それに対して，麹菌が有性生活環を持たEST 解析及びゲノム解析データを検索した結果，マルトース

ないことや多核細胞ゆえの古典遺伝学的解析の困難さから，分輸送体，マルターゼ（α-グルコシダーゼ）をコードする遺伝子

子レベルにおける遺伝子発現制御解析などは同じ醸造用真核微（malP および malT）とこれらの遺伝子の発現誘導に関わる転生物である酵母に比べてきわめて遅れていた．しかし，演者ら

写因子遺伝子 malR からなるマルトース資化遺伝子（MAL）ク

により，世界に先駆けて麹菌における遺伝子導入法と宿主ベクラスターを発見した．この MAL クラスターの遺伝子を欠損す

ター系が開発されて以降，多くの大学や企業の研究者が麹菌をるとマルトース培地での生育がきわめて悪くなることから，

はじめとする糸状菌の分子生物学研究に参入することになり，

MAL クラスターは麹菌のマルトース資化に必須であることが糸状菌における分子レベルの研究が著しく発展してきた．演者示された．また興味深いことに，これらの遺伝子破壊株ではア

はこれまで開発した麹菌の遺伝子工学技術を活用して，タンパ

ミラーゼ遺伝子の転写が著しく遅延することが明らかになっク質などの有用物質生産に適した麹菌の育種などの産業上重要た．malP や malT はマルトース添加後 10 分で転写誘導されるな課題に加えて，有用遺伝子の発現制御機構の解明という基盤のに対し，α-アミラーゼ遺伝子（amyA/B/C）はそれよりも 20的な研究にも取り組んできた．その中でも麹菌が生産する産業分ほど遅れて転写誘導が起こる一方でイソマルトース添加後に上最も重要な酵素の一つであるアミラーゼの生産制御機構は，は速やかに転写が起こる．これらの結果は，AmyR の転写活

遺伝子発現制御に関するすぐれたモデルとなり得るものであ

性化の直接の誘導基質はマルトースではなくイソマルトースでり，本講演では演者が長年取り組んできたこのアミラーゼの遺あることを示唆している．実際に AmyR の細胞内局在解析に

伝子発現制御機構に関する研究成果を紹介することとしたい．

よ り， イ ソ マ ル ト ー ス の 方 が マ ル ト ー ス よ り も 速 や か に

アミラーゼ遺伝子発現制御に必須な 2 種類の転写因子

AmyR の核移行が起こることが分かった．これらの結果から，アミラーゼ遺伝子の発現は，細胞外のデンプンやマルトース

麹菌ではマルトース輸送体 MalP によりマルトースが細胞内に1.

などによって誘導される．3 種類のアミラーゼ遺伝子（α-アミ

取込まれ，菌体内 α-グルコシダーゼ MalT の糖転移活性によりラーゼ，グルコアミラーゼ，α-グルコシダーゼ）のクローニン

マ ル ト ー ス か ら イ ソ マ ル ト ー ス が 生 成 す る こ と に よ っ て，

グと塩基配列決定に引き続き，プロモーター領域中に高い相同

AmyR の転写活性化が起こり，アミラーゼ遺伝子の転写が誘性を有する保存領域を見出した．プロモーターの欠失変異体の導されることが明らかになった．麹菌が生産するアミラーゼ

解析から region III と名付けた配列がマルトースなどの誘導基は，マルトースの取込みとイソマルトースへの構造変換に関わ質による遺伝子発現に重要であるシスエレメントであることをる遺伝子の制御を行う MalR と，イソマルトースによって活性明らかにした．このシスエレメントを多コピー有する株では化され直接遺伝子発現誘導に関わる AmyR の 2 種類の転写因

α-アミラーゼ生産性が著しく低下するという現象（titration）を子の働きによって生産されることが明らかになった（図 1）．

見出し，その titration 現象を抑制する遺伝子をショットガンス
クリーニングすることにより，アミラーゼ生産に必須である
Zn2Cys6 型転写因子 AmyR を発見した．amyR 遺伝子の周辺配列を調べてみたところ，その下流に AmyR の発現制御下にある α-グルコシダーゼ遺伝子（agdA）と麹菌に 3 コピー存在する
α-アミラーゼ遺伝子の一つである amyA が存在し，遺伝子クラスターを形成していることが明らかとなった．さらに，その後のゲノム解析の結果，興味深いことに，この遺伝子クラスターのすぐ下流に AmyR に相同性の高い Zn2Cys6 型転写因子をコードする遺伝子が見出された．この遺伝子は機能解析により，菌体外プロテアーゼやペプチダーゼの生産に関わる転写因子
PrtR であることが示された．麹菌のゲノムサイズは 38 Mb と

図1

麹菌のアミラーゼ生産制御モデル

4《日本農芸化学会賞》

2.

固体培養特異的に発現するグルコアミラーゼ遺伝子の発受賞者講演要旨

パルプ状を呈することから，これが菌体量の増加につながった

現制御に必須な転写因子

ことが考えられた．パルプ状の菌糸形態での増殖により高密度

麹菌は 2 種類のグルコアミラーゼ（GlaA, GlaB）を生産する

培養が可能となるため，タンパク質のみならず低分子化合物なが，そのうち GlaB が日本酒製造では重要な役割を果たしておどの有用物質高生産用宿主としての有用性も期待できる．まり，興味深いことに glaB 遺伝子は液体培養ではほとんど発現

た，予備的な知見であるが，creA 破壊株が示すパルプ状の菌せず，米麹のような固体培養で高発現することが月桂冠の秦ら

糸形態は，細胞壁構成成分である α-1,3-グルカンの生合成に関によって明らかにされている．このことが古くから先達たちがわる遺伝子発現に影響を及ぼし，菌糸同士の接着力が弱まるこ

液体麹製造を試みたものの失敗してきた理由でもある．amyRとが要因として示唆されている．

破 壊 株 で は 固 体 培 養 で も GlaB は 生 産 さ れ な い こ と か ら，

CreA のユビキチン化にはユビキチンリガーゼ HulA とそのAmyR が発現に必須であることが分かるが，それ以外に別のアダプタータンパク質 CreD が関与していると考えられてい転写因子が glaB 遺伝子発現に必要であると考えられる．そこ

る．creB 破壊でも creA 破壊と同様 CCR が脱抑制され，アミで，転写因子破壊株ライブラリーを利用して，固体培養条件をラーゼ生産が上昇するが，これに creD 破壊を加える CCR が回模した培養条件において GlaB 生産に影響がある破壊株を網羅復してアミラーゼ生産は抑制された．一方，マルトース輸送体

的にスクリーニングすることとした．秦らによって提唱された

MalP の発現はグルコース存在下で CCR によって発現抑制さ

glaB 遺伝子の高発現要因のうち，菌糸成長阻害ストレスと低れると同時に，膜タンパク質に共通するユビキチン化を受けて水分活性を再現できるプレートを用いて，約 400 株の破壊株をエンドサイトーシスによって液胞で分解されることが示され培養し，GlaB 抗体を用いて生産の有無を調べた．その結果，1た．MalP のユビキチン化とエンドサイトーシスにも CreD がつの破壊株で α-アミラーゼ生産は野生株と変わらないにもか関与しており，さらに CreD の脱リン酸化変異体と creB 破壊

かわらず GlaB 生産のみがほとんど失われていることを見出しを組み合わせることにより，アミラーゼ生産量の著しい向上をた．この破壊株は分生子形成に関与すると報告されていた図ることができることを明らかにした．

C2H2 型転写因子 FlbC であり，flbC 破壊株では glaB の発現はおわりに認められず，flbC 相補株では野生株と同程度の発現に回復した

麹菌の遺伝子組換え系の開発から始め，その系を利用した遺ことから，FlbC が glaB の発現を正に制御していることが示さ

伝子発現制御の解析を進めてきた結果，麹菌の最も代表的な酵

れ た． さ ら に，flbC 破 壊 株 の 解 析 か ら，FlbC は グ ル コ ア ミ

素であるアミラーゼの遺伝子発現制御機構の全容を完全ではな

ラーゼ GlaB と同様に固体培養で高生産される酸性プロテアー

いとは言えかなり明確にすることができたのは研究者として嬉ゼや中性プロテアーゼなどの日本酒や醤油・味噌醸造でも重要しい限りである．当然のことながら，今後明らかにしなければなプロテアーゼの遺伝子発現制御にも必須な転写因子であるこ

いけない課題は多く残されており，アミラーゼの生産制御一つとが明らかになってきた．FlbC が固体培養環境にどのようにとっても解明し尽くすまでの道はまだ遠く感じるのも確かであ

応答して glaB などの発現を制御しているかについては現在解る．また，最近手がけている麹菌と近縁で焼酎製造に必須の黒析中であるが，浸透圧ストレスなどに応答する MAP キナーゼ

麹菌におけるアミラーゼの生産制御機構は麹菌と違いが認めらを介したシグナル伝達経路の関与が明らかになりつつある．今れており，生物が示す多様な生命現象の奥深さに感銘するとと後詳細に解析する予定であるが，これまで謎であった固体培養

もに，研究の面白さをさらに強く感じている．

特異的発現を示す醸造産業上必須である酵素の遺伝子の転写制
御機構の一端が明らかになったものと考えている．
3.

カーボンカタボライト抑制関連因子の機能解析とアミ謝

辞本研究は，国税庁醸造試験所（現（独）酒類総合研

究所）から東北大学大学院農学研究科まで，ほぼ 30 年間にわラーゼ生産たって行ってきたものです．醸造試験所で研究生活を始めるに

麹菌のアミラーゼをはじめとする糸状菌が菌体外に生産するあたって，当時の醸造試験所長の故・秋山裕一先生が麹菌研究

多糖類分解酵素は，カーボンカタボライト抑制（CCR）機構にに導いて下さらなければ，このような栄誉ある賞を受賞するによってグルコース存在下で生産が抑制されることが知られていは至りませんでした．心より感謝申し上げる次第です．麹菌のる．糸状菌における CCR には C2H2 型転写因子 CreA が関わっ

遺伝子組換え技術の開発とアミラーゼ遺伝子発現制御の研究はており，CreA はユビキチン化／脱ユビキチン化によって機能直属の上司であった飯村穣先生（山梨大学名誉教授）との共同制御されているという機構が提唱されている．そこで，麹菌にでの研究が基盤となっています．有益で楽しいディスカッショ

おいて CCR に関わる遺伝子破壊株を作製したところ，creA だンが研究を続けるのに非常に役立ちました．厚く御礼申し上げ

けでなく CreA の脱ユビキチン化に関与すると考えられているます．また，大学時代に研究の基礎や研究者としてのあるべき

脱ユビキチン化酵素遺伝子（creB）も同時に破壊した二重破壊姿をお教えいただき，卒業後も暖かく見守り下さりご指導いた

株 で α-ア ミ ラ ー ゼ 生 産 が 顕 著 に 上 昇 す る こ と を 見 出 し た．

だきました別府輝彦先生（東京大学名誉教授）ならびに故・田creA と creB の二重破壊株ではキシラナーゼや β-グルコシダー

村学造先生（東京大学名誉教授）に心より御礼申し上げます．

ゼなどのバイオマス分解酵素の生産量も向上していた．また，本研究は，醸造試験所から大学に至るまで，多くの研究機関のこれまで他の糸状菌では creA 破壊株は生育がきわめて悪くな

共同研究者ならびに同僚やポスドク，学生，研究補助員の方々り，産業上は不利となると報告されていたが，麹菌の creA 破のご協力のもとでなされたものです．紙面の都合でお名前を挙

壊株は栄養培地における液体培養で野生株と同等の生育を示す

げることができませんが，関係された全ての皆様に心から感謝

ことが認められた．特に興味深いことに，野生株では液体培養の意を表します．

でペレット状の菌糸形態をとるのに対して，creA 破壊株では受賞者講演要旨《日本農芸化学会功績賞》

5

がん細胞の特性を標的とする阻害剤の化学生物学的研究

慶應義塾大学理工学部
はじめに

井

本

正

哉

放線菌が生産するマクロライド環の形成部位はポリケタイド合

20 世紀後半にがん遺伝子が相次いで同定され，がん遺伝子

成酵素により厳密に制御されている．したがって，放線菌

およびその関連分子による細胞応答の制御異常によってがんがBB47 株のポリケタイド合成酵素では基質認識のゆらぎが生じ悪性化していくことが示された．その後，がん遺伝子やそれにている可能性が示唆された．

関連するがんの悪性化に関わる細胞応答機構，すなわち「がん2.

細胞の特性」の研究が展開さるようになった．

探索から細胞応答機構解析へ
2-1.

がん細胞の遊走を阻害する物質の探索

一方，農芸化学分野では伝統的に生理活性物質の単離・構造

細胞遊走は，胚の形態形成，組織の再生・治癒，白血球によ解析研究が活発になされており，またそれら生理活性物質の作る免疫監視などでみられ，生体にとって不可欠な現象である．

用機構解析を通じて生物応答機構を分子レベルで解析する研究

さらにがん転移におけるがん細胞の浸潤など，さまざまな病理がなされてきた．そのような背景のもとで筆者は農芸化学的手的現象にも深く関わっている．そこで遊走阻害をする化合物を法で「がん細胞の特性」研究に挑み，それを標的とした化合物

微生物二次代謝産物より探索し，カビの一株が生産する新規化を主に微生物培養液から探索し，がん悪性化の細胞応答機構の合物モベラスチン A を発見した 3）．その作用解析の結果，モ解析研究を行ってきた．ここでは研究成果の概要を述べる．

ベラスチン A がファルネシルトランスフェラーゼ（FTase）を

がん細胞の特性を標的とした天然物スクリーニング

標的とし，その下流での H-Ras/PI3K/Akt 経路を阻害すること

1.

1-1.

がん遺伝子を標的としたスクリーニング

多くのがん遺伝子がチロシンキナーゼ活性を有していること

で遊走阻害することを明らかにした 3）．
2-2.

阻害剤を用いたがん細胞遊走阻害機構解析から，チロシンキナーゼの阻害剤は新たながん治療薬になるこ

その後，東大の渡邉秀典教授らによって合成されたモベラスとが期待された．筆者は世界に先駆けて上皮細胞増殖因子受容チン A の誘導体 UTKO1 はモベラスチン A よりも強く遊走を体（EGFR）チロシンキナーゼ阻害剤の探索研究をおこない，阻害したが FTase を阻害しなかった．そこで UTKO1 のがん

1986 年に放線菌 MH435-hF3 株から新規物質アーブスタチンを細胞遊走阻害機構を解析した．まず，UTKO1 ビオチン標識体発見した 1）．アーブスタチンは世界で最初に報告された天然物を用いてその結合タンパク質として 14-3-3ζを同定した．さら由来チロシンキナーゼ阻害物質であり，様々なチロシンキナーに，遊走に関わる Rac1 は 14-3-3ζが Tiam1 と結合することでゼに有効なスペクトルの広い阻害剤であった．その後，アーブ活性化されるが，UTKO1 は 14-3-3ζに結合することで 14-3-3

スタチンをモデルに世界中で特定のチロシンキナーゼに対する

ζと Tiam1 の結合を阻害し，その結果，Rac1 の活性化→遊走阻害剤が開発され，2000 年代になってグリベックやイレッサが阻害されることを明らかにした 4）．

などのチロシンキナーゼ阻害剤が臨床応用され多くの患者を救で は，Tiam1 の 発 現 は ど の よ う に 制 御 さ れ て い る の か？

済している．さらに筆者らはイノシトールリン脂質代謝回転，5-リポキシゲナーゼ（5-LOX）阻害剤 BU-4664 L が Tiam1 の発

チロシンホスファターゼ，ゲラニルゲラニル基合成酵素などの現を阻害することで遊走を阻害することを見出した．この BU-「がん細胞の特性」を標的とした阻害剤の探索研究を展開し，4664 L による遊走阻害と Tiam1 の発現阻害はロイコトリエン

多様な作用を有する 10 数個の新規化合物を発見した．
1-2.

C4（LTC4）の添加によって回復することから，LTC4 が脂質メ

去勢抵抗性前立腺癌を標的としたスクリーニング

ディエータートして Tiam1 の発現を制御していることがわ

前立腺癌は男性ホルモンであるアンドロゲンがアンドロゲン

かった．さらに LTC4 の受容体である CysLT1 の阻害剤である受容体（AR）に結合し，これら複合体が核内に移行して転写

モンテルカストも遊走阻害と Tiam1 の発現阻害を誘導したこ

因子として機能することで悪性化する．エンザルタミドは第 2とから 5-LOX/LTC4/CysLT1 シグナリングが Tiam1 の発現を世代の AR アンタゴニストとして，去勢抵抗性前立腺癌に有効性を発揮している．しかし，AR のミスセンス変異（F876 L）
によってエンザルタミドに耐性を示す前立腺癌細胞が出現し，これを克服する治療薬開発が求められている．そこで，このエンザルタミド耐性を克服する化合物の探索を行った．その結果，富山県大の五十嵐康弘教授との共同研究で放線菌 BB47 株
より新規 22 員環マクロライドであるアンタルライド A-F を発見し，NMR スペクトル解析や各種化学変換反応を駆使することでその平面構造及び絶対立体構造を決定した 2）．その後，同放線菌から 20 員環マクロライド構造を有するアンタルライド
ファミリーのアンタルライド G および H を発見した．通常，

図 1.

阻害剤を用いたがん細胞遊走機構解析

6《日本農芸化学会功績賞》

受賞者講演要旨

抑制し 5），その結果 Rac1 の活性化が阻害され，遊走阻害が誘導されることを明らかにした（図 1）．
2-3.

がん細胞遊走機構の共通性と個別性解析

がん細胞の遊走制御機構は，由来組織や変異遺伝子の違いによって，「全てのがんに存在する普遍的な機構」と「特定のがんにのみ存在する多様性を担う機構」が存在すると考えられる．
そこでがん細胞の遊走制御機構の普遍性および多様性を担う分子群を明らかにするため，34 種類の低分子化合物の影響を 10
種類の遊走細胞において定量的に評価し，化合物の遊走阻害プ
ロファイルに対して階層的クラスタリングを行った．クラスタ
リングの結果，JNK 阻害剤は全ての細胞株の遊走を抑制したが，ROCK, GSK-3, p38 の阻害剤等は一部の細胞株の遊走のみ

図 2.

COPICAT によるインセドニン標的分子の同定の流れを抑制することを示した 6）.
3.

ビッグデータを利用した標的分子同定
3-1.

メタボローム解析による標的分子同定

ン結合タンパク質を同定した．しかし，この 53 種類の候補た
んぱく質からはインセドニン結合たんぱく質を見出すことはでがん細胞のフィロポディア形成は遊走運動開始の発端にもきなかった．そこで次に慶應大・理工・榊原康文教授が開発しなっていることから，筆者らは EGF 刺激によるフィロポディ

た COPICAT を用いて計算科学的にインセドニンの結合タンア形成を阻害する物質を探索した．その結果，一放線菌培養液

パク質を予測することを試みた．まず既に得られていた 53 種

中に A431 細胞のフィロポディア形成を阻害する物質が含まれ類のインセドニン結合タンパク質を SVM 学習モデルで学習さていることがわかった．そこでフィロポディア形成阻害物質のせ，24,245 個のヒトのタンパク質の中から 182 個がインセドニ

単離・精製を行ったところ，グルコピエリシジン A（GPA）とン結合タンパク候補として得られた．さらにメタボローム解析

ピエリシジン A（PA）という 2 つの化合物を共処理することの結果を用いて候補タンパクを絞り込み，それらのビオチン標ではじめてフィロポディア形成が阻害されることを見出した．

識インセドニンとの結合を検証し，最終的にアセチル CoA カ

PA はミトコンドリア呼吸鎖複合体 I の阻害剤として報告さルボキシラーゼ a がインセドニンの機能的標的分子であると示れているが，GPA の標的タンパク質は不明であるために GPA

唆された 9）（図 2）．

の標的分子同定を試みた．In house ケミカルライブラリーか

おわりに

ら GPA と似た作用をしめす化合物を探したところ，解糖系を創薬開発における天然化合物の重要性は共通に認識されなが阻害する 2-デオキシグルコース（2DG）がヒットした．このこらも，その標的分子同定の困難さから近年は天然物スクリーニとから GPA も解糖系の代謝を抑制している可能性が考えられ，ングが敬遠される傾向にある．しかし，天然物スクリーニング

慶應大・先端生命科学研究所・曽我朋義教授との共同研究によは農芸化学のお家芸の一つであり，また我が国の文化ともいえり，GPA を処理した細胞内のメタボローム解析をおこなった．

る．多彩な活性と多様な構造を有する天然化合物を探索する

その結果，GPA 処理した細胞ではピルビン酸と乳酸が減少し「宝さがし」と，天然化合物の標的分子同定を通じて作用機構ていたことから，GPA は解糖系を阻害していることが示唆さの解明を目指す「謎解き」に挑む「天然物ケミカルバイオロ

れた．さらに，[ C]-グルコースを用いたメタボローム解析からジー」をこれからも展開していきたい．

GPA の標的分子がグルコーストランスポーターであることを（引用文献）

13

明らかにした．これらのことから，PA と GPA を共処理する
ことで細胞内 ATP 量が減少し，これによってアクチンモノ
マーの輸送が阻害されて F-アクチン重合が起こらなくなり，
結果的にフィロポディア形成が阻害されたと考えられる 7）．
3-2.

結合予測に基づく標的分子同定

多くのヒト腫瘍においてアポトーシス抑制タンパク質 Bcl-2
や Bcl-xL の過剰発現が見られる．Bcl-2/Bcl-xL の過剰発現はがん化やがん悪性化に関与するだけでなく，既存の抗がん剤に

1）Umezawa H. et al. J. Antibiot., 39, 170（1986）
2）Saito S. et al. Angew. Chem. Int. Ed., 55, 2728（2016）
3）Takemoto Y. et al. Chem. Biol., 12, 1337（2005）
4）Kobayashi H. et al. J. Biol. Chem., 286, 39259（2011）5）Magi S. et al. Cancer. Sci., 105, 290（2014）
6）Magi S. et al. Sci. Rep., 2, 823（2012）7）Kitagawa M. et al. Chem. Biol., 17: 989（2010）8）Futamura Y. et al. J. Am. Chem. Soc., 130. 1822（2008）
9）Kobayashi H. et al. BMC Chem. Biol., 12: 2（2012）

対して抵抗性を示す．そこで，Bcl-2/Bcl-xL 過剰発現ヒト腫瘍を用いて，Bcl-2/Bcl-xL の機能を阻害する物質を探索した．そ謝

辞本研究の成果はご指導を賜りました財）微生物化学の結果，Streptomyces sp. 694-90F3 株の培養液中に新規物質イ

研究所・元所長の故梅澤濱夫先生，慶應義塾大学名誉教授の梅ンセドニンを発見した．インセドニンの構造は各種 NMR スペ

澤一夫先生をはじめとする財）微生物化学研究所や慶應義塾大

クトル解析，コンピュータモデリングにより平面及び相対立体学の諸先生，研究員，学生，卒業生，および多くの共同研究者

構造を決定し，改良型 Mosher 法，X 線構造解析によりその立のみなさまのご協力によって得られたものです．この誌面をお体絶対配置を決定した ．

借りして厚く御礼申し上げます．最後に，本賞にご推薦いただ

8）

次にインセドニンの標的分子同定を試みた．まずインセドニ

いた山口大学名誉教授の畑中顯和先生，理研・環境資源科学研

ンのアフィニティービーズを合成し，インセドニンビーズに結究センター副センター長・長田裕之先生，および選考委員の先合したタンパク質の LC-MS/MS 解析から 53 種類のインセドニ

生方に厚く御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《日本農芸化学会功績賞》

7

タンパク質の新機能性開発に関する多面的基盤研究

京都大学大学院農学研究科
1.

はじめに

真核細胞で合成される全タンパク質の約 3 分の 1 を占める膜

裏

出

令

子

展にも関わるタンパク質として注目されている．
3.

植物小胞体における酸化的フォールディングの分子機構

タンパク質や分泌タンパク質は，小胞体で合成される．また，穀類の種子は発芽の際に必要とされるエネルギー源とアミノ

人類の食糧タンパク質源として最も重要な主要穀類の種子貯蔵酸を賄うために種子貯蔵タンパク質を蓄積するが，とくにダイタンパク質も小胞体で合成され，蓄積される．これらのタンパ

ズ種子は際だって高いタンパク質蓄積能を有する．そのため，

ク質が細胞内で輸送され，分泌，局在化あるいは蓄積されて生

医薬用タンパク質などの有用タンパク質の生産への利用が期待理的役割を果たすためには小胞体での立体構造形成（フォールされている．私は，ダイズ種子を有用タンパク質生産に利用すディング）が必須であり，フォールディングに失敗したタンパるためには小胞体における酸化的フォールディングの分子機構

ク質は細胞に害作用をもつためタンパク質品質管理機構によりの解明が最重要課題であると考えて，研究に着手した．

分解される．

シロイヌナズナのゲノム塩基配列情報から，植物には 8 種類

私は，植物細胞および動物細胞の小胞体でのタンパク質のの PDI ファミリーが存在すると予想されていたが，これらのフォールディング機構のさらなる理解とそれに基づいたタンパ

うち酸化的フォールディング機能を有すると推定された 7 種類

ク質の高度利用を見据えて基盤的研究を行うとともに，食品タのダイズオーソログを同定し，生化学的な解析により少なくとンパク質の凝集体構造と機能との関係を追求してきた．本講演も 5 種類が主要なダイズ種子貯蔵タンパク質（グリシニンおよ

では，それらの概略を紹介させていただきたい．

び β-コングリシニン）の構造形成に関わっていることを明らか

2.

動物細胞小胞体の酸化的フォールディング酵素 ER-60 の多面的機能
非常に還元的な環境でフォールディングする細胞質のタンパにした（図 2）．
PDI ファミリーは活性中心のジスルフィド結合と基質タンパ
ク質のチオール基との間で交換反応を行うことで酸化的フォー

ク質とは異なり，真核細胞の小胞体で合成される新生タンパク
質は酸化的な環境でその 90％以上が分子内ジスルフィド結合の形成を伴ってフォールディング（酸化的フォールディング）
する．そのため，小胞体には高度に発達した酸化的フォール
ディングシステムが備わっている．
1992 年，私は小胞体が中心となって営まれるリン脂質代謝を 研 究 し て い た が， そ の 過 程 で protein disulfide isomerase（PDI）に次ぐ量で存在する PDI ファミリー ER-60/ERp57（以下 ER-60）を偶然見いだした．当時は，小胞体における酸化的
フォールディングを担う酵素として PDI が既に知られていたが，その反応機構や他のタンパク質との機能的な相互作用などは不明であり，PDI 以外のファミリータンパク質はほとんど知

図1

動物細胞小胞体における ER-60 の多機能性

られていなかった．私は ER-60 の発見を契機に小胞体タンパ
ク質の研究を開始し，ER-60 が小胞体で複数の小胞体分子シャ
ペ ロ ン（BiP，calnexin，calreticulin，RAP）お よ び PDI と 複合体を形成し，糖タンパク質の酸化的フォールディングに重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた（図 1）．さらに，血清中性脂肪値の決定因子である VLDL 構成タンパク質
apolipoprotein B100 の肝細胞内での調節的分解に ER-60 が作用していることを見いだした．現在ではゲノム塩基配列情報か
らヒトにはチオレドキシンモチーフを有する約 20 種類の PDIファミリーが存在することが明らかとなっており，これらの
PDI ファミリーが織りなす酸化的フォールディングの分子機構の詳細や役割分担を明らかする研究が盛んに行われている．その中でも ER-60 は哺乳動物細胞にとって重要且つ普遍的な
PDI ファミリーと認知され，酸化的フォールディングのみならず抗原提示やアルツハイマー病などの神経変性疾患の発症・進

図2

植物小胞体における酸化的フォールディングの分子機構

8《日本農芸化学会功績賞》

受賞者講演要旨

ルディング反応を実行する酵素であるが，酸化当量を自ら生みたとえば，人類が摂取している食料エネルギーの約 20％を賄う

出すことはできない．この役目を担うダイズの小胞体膜酵素 ER

コムギ種子の胚乳は小麦粉生地としてさまざまな食品に加工さoxidoreductin 1（Ero1）を同定し，植物で初めてダイズ Ero1 がれ消費されているが，その優れた物性に主に寄与しているのは

補酵素 FAD を介して酸素分子から酸化力を得て 4 種類の PDIタンパク質凝集体グルテンである．グルテンは 270 年前にボファミリーの活性中心を酸化することで，酸化的フォールディ

ローニャ大学の J. Beccari によって最初に発見されたタンパク

ング反応に酸化当量を供給することを明らかにした．ダイズ

質で，グルテンの主要成分の 1 つであるグリアジンは 200 年前

Ero1 に酸化される PDI ファミリーのうち 3 種類は活性中心をに G. Taddei によりアルコール水に溶解するタンパク質として2 個有しており，各 PDI ファミリーの活性中心に部位特異的変同定された．以来，グリアジンは水には溶解しないと考えられ

異を導入する方法でダイズ Ero1 の酸化反応には活性中心に対てきたが，私は小麦粉生地から天然構造を維持したまま純水でして特異性があることも明らかにした．また，常態のダイズ抽出する方法を開発し純水に高濃度で溶解することを証明した．

Ero1 は活性中心システイン残基が分子内の他の調節性システ

これにより，水中で変性していないグリアジンの解析が可能とイン残基とジスルフィド結合を形成することで不活性化されてなった．そして，X 線や中性子を用いた量子ビーム小角散乱解

いるが，基質である還元型 PDI ファミリーによって不活性化の析を食品タンパク質凝集体の実験手法として取り入れ，グリア

原因となっているジスルフィド結合が還元されることで必要にジンが桿状の比較的大きく広がった分子であり，濃度に依存し応じて活性化されることを明らかにしている．

て分子集合することを明らかにした．また，グルテンのような

従来，複数種類の PDI ファミリーが存在する意義は，基質と濃厚な状態では十数ナノメータの基本凝集体を形成し，これらの親和性の違いによってさまざまなタンパク質の酸化的フォーが集合してメゾスケールの二次凝集体を形成すること，凝集体

ルディングに対応することであると考えられてきた．私は，植間の距離は塩などによって大きく変化し，この距離と物性との物の PDI ファミリーにはジスルフィド結合の導入（酸化）が得間に相関関係があることを明らかにした．

意なグループと組み替え（異性化）が得意なグループがあり，ジスルフィド結合と小麦粉生地の加工特性との関係の研究でこれらが小胞体内で複数の組み合わせで会合していることを見は，コムギの 5 種類の PDI ファミリーを同定し，酵素学的性質いだした．さらに，会合した PDI ファミリー，たとえば酸化を解析し，これらが登熟種子の胚乳でグリアジンの生合成時期が得意な GmPDIM と異性化が得意な GmPDIL-2 が分子間およと連動して発現し完熟後も残存して小麦粉に持ち込まれ，生地

び分子内の活性中心間で電子リレーを行うことで協同的かつ効作製時のグルテニンの脱重合化反応を抑制することで生地の抗率的に酸化的フォールディングを成し遂げていることを明らか

張力に寄与していることを示した．

にした．これにより複数種類の PDI が存在する意義は，多様

また，ダイズ子葉細胞内での β-コングリシニンとグリシニン

な基質への対応に加え，酸化的フォールディング速度を速めるのタンパク質貯蔵液胞への効率的な輸送に重要な役割を果たすことにあるという新規な説を提案した．

ジスルフィド結合依存性の新たな分子会合を見いだし，工業的また，PDI ファミリーと同様にチオレドキシンモチーフを有し，且つ Ero1 と同様に酸素から酸化力を得て PDI ファミリーなダイズタンパク質の良好な分離に還元剤の添加が必要とされる理由を解明した．

を介さずに基質タンパク質に直接ジスルフィド結合を導入する

以上のように，動物および植物の小胞体におけるタンパク質

膜タンパク質 Quiescin sulfhydryl oxidase（QSOX）を植物で初の酸化的フォールディングの分子機構，および小胞体で合成さめて同定した．QSOX はアンフォールドしたタンパク質に特異れる主要な植物性食品タンパク質の構造と食品機能特性との関的にジスルフィド結合を導入するが，ジスルフィド結合を組み係に関する研究を一貫して行なってきた．小胞体におけるタン

替えてフォールディングする能力を欠いている．しかし，異性

パク質の酸化的フォールディングは真核細胞に共通の基本的な化が得意な PDI ファミリーとの共存下でジスルフィド結合導生命現象であり，さまざまな疾病発症にも関わるため創薬の方入をアシストすることで，酸化的フォールディングに寄与しう向性を示す基盤となることが期待される．また，植物性食品タることを明らかにした．

ンパク質の品質管理や高度利用に重要な基盤的研究としても位小胞体でフォールディング能力を超えた大量のタンパク質が置付けられ，生化学的手法と分子細胞生物学的手法を食品科学合成されたり，立体構造形成に障害のある変異タンパク質が合研究と組み合わせて展開させた本成果は農芸化学領域の研究の成されると小胞体内にアンフォールドしたタンパク質が蓄積す

発展に少なからず貢献するものと考えている．

る．これを小胞体ストレスとよび，これにより小胞体のホメオ
スタシスを維持するための unfolded protein response（UPR）

謝

辞

大阪府立大学大学院での学生時代には，故北岡正三が惹起される．私は，植物における UPR 遺伝子のリストを完郎先生に研究の基礎をご指導いただきました．北岡正三郎先生成させ，5 種類の PDI ファミリー，Ero1 および QSOX の発現に心より感謝いたします．京都大学名誉教授

も UPR により制御されていることを明らかにした．

京都大学食糧科学研究所の文部技官として採用して頂き，その鬼頭誠先生には

以上のように，植物小胞体における酸化的フォールディング

後研究者へと教え導いていただくとともに，研究以外でも数え反応の全容を明らかにするとともに，真核細胞において小胞体切れない事柄でお世話になりました．鬼頭誠先生のご指導ご鞭に複数の PDI ファミリーが存在する生理的意義について新し

撻なくして今日の私はあり得ません．ここに鬼頭誠先生に深くい概念を提唱した．

感謝申し上げます．また，共同研究者である多数の国内外の先4.

種子貯蔵タンパク質の構造と食品機能特性

食品タンパク質は，食品加工のほとんどの場面で分子間相互作用のもとで形成された凝集体として食品機能特性を発揮する．

生方，院生，企業研究者に助けられて研究を続けることができました．これらの方々に深謝いたします．

受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

9

ホップ品質の多角的な解析とその応用

①

②

③

サッポロビール株式会社

商品・技術イノベーション部

サッポロビール株式会社

バイオ研究開発部

サッポロビール株式会社

酒類技術研究所

サッポロビール株式会社

バイオ研究開発部

はじめに

1.

④

蛸
糸
岡
鯉

井
賀
田
江

潔
裕
行 夫
弘一朗

①
②
③
④

ホップの栽培安定化へのグローバルな貢献

ホップはアサ科カラハナソウ属の多年生，雌雄異株の作物でチェコはピルスナータイプのビールの発祥の地であり，現地あり，その雌株の球果がビールの原料として使われる．球果にのファインアロマホップ Saaz は世界的にその高品質が認めらは多量の樹脂成分，精油成分，ポリフェノール等が蓄積されそれている．しかし，1980 年代に蔓延したウイルス病により収のままでは食用には適さないが，ビールに使用した場合には爽

量，品質の両面で危機に陥った．サッポロ社は原因ウイルスの快な苦味，芳香といった香味上の意義にとどまらず，麦汁煮沸

特定，ホップ茎頂培養によるウイルスフリー化技術を指導し，工程において麦芽由来の過剰なたんぱく質を沈殿除去でビール

現地ホップ会社等とともにウイルスフリー苗を生産する V. F.

を清澄化する働きもある．また，ビールの苦味成分はその抗菌

Humulus 社を設立し，安定した栽培の回復と品質の向上に寄性による微生物安定性の向上やビールの泡を補強する作用も有与した（図 2）．

している．ビールになくてはならないといえるその重要性から「ビールの花」とも呼ばれている．

近年もホップのウイルス病に関する研究を継続し 1），ホップの安定生産の基盤技術に貢献している．

ホップは農業的には冷涼な地域に適応性が高く，北海道で野さらに，購入する麦芽とホップの生産者とサッポロ社の生ホップが見出されていたことが，サッポロビール株式会社

フィールドマンが直接コミュニケーションをとる独自の「協働（以下，サッポロ社）の前身である札幌開拓使麦酒醸造所が設契約栽培」は 2008 年にドイツ連邦栄誉賞金賞を受賞した（「協立された理由の一つである．実際，北海道では早くからホップ

働契約栽培」はドイツ以外でも実施）．

の栽培が行なわれ，当時設立されたホップ研究機関は現在の2.

優良ホップ品種の継続的な育種開発

サッポロ社にも引き継がれている．日本国内においては，品質

国内で商業栽培されているホップの大部分は信州早生種だ

解析から育種まで自社で行なえる体制を維持している唯一のが，これはサッポロ社の前身である大日本麦酒株式会社が北海

ビールメーカーである．

道で育成していた系統の中から 1910 年代に長野県での栽培に

ホップ研究は農業性や耐病性などの栽培に関わる分野から，適応したものを選抜したことからこの品種名となったものであ

苦味成分の元となる樹脂成分に関わる分野，芳香に寄与する香る 2）．サッポロ社ではその後も継続的に品種開発が行なわれて気成分に関わる分野，さらにはホップに含まれる多様な成分のおり，1980 年代に高 α アロマタイプのホップとして開発した

機能性に関わる分野まで，多岐にわたる研究が盛んに取り組まソラチエース 2, 3）は，現在米国や日本で栽培されているが，これている．その中でもサッポロ社はホップの栽培安定性に関わのホップで醸造したビールの独特の柑橘系の香味が近年注目をるウイルス研究，新品種の育種，品種判定技術，ホップ特有の集め，徐々に栽培面積を増やし，クラフトビールで世界的に活成分の生合成機構，ホップ由来成分の香味への影響の解析，な用されている（図 3）．

どの分野で長年広範囲に取り組んできた（図 1）．グローバルに展開するその取り組みを紹介したい．

図 1.

ホップ品質解析と応用の取組み総括図

図 2.

ウイルスフリー化による Saaz ホップの危機克服

10《農芸化学技術賞》

図 4.
図 3.

ソラチエースの品種開発と普及

受賞者講演要旨

Nelson Sauvin ホップから見出された新規チオール

びホップ品質の解析と応用に対しての研究と開発に取り組んできた．長年のホップ栽培安定性に関する世界的な成果に加え，そのソラチエース同様，当初は別の目的で開発された品種であっても，再評価によって極めて特徴的な香気を持つことが分

近年のクラフトビールブームを支える個性的なホップの香気特性を解明しその知見を商品開発に継続的に応用している．

か る こ と が あ る． 例 え ば 2010 年 に 品 種 登 録 さ れ た フ ラ ノ

ホップはビール醸造に長年使われてきたものの，まだまだ謎

ビューティは，当初は収量性や苦味成分含量などが優れているの多い作物でもある．今後ともその謎を解明するとともに，品として選抜されたものであったが，現在はその柑橘類を想起さ

質の安定化，新品種開発，商品開発等につなげていきたい．

せる香気で注目されている．2017 年に登録されたフラノブラ（引用文献）

ン（登録名：フラノ 0802D 号）は，白ワイン様，ライム様の香りが特徴である．
サッポロ社のホップ品種開発は，19 世紀から蓄積してきた数百の多様なホップ遺伝資源に基づく 2）．その多様性を背景に，また，後述するホップ香気研究の成果を活用し，現在も個性的な香りの品種開発が継続的に進められている．
3.

ホップ特有の成分に関する多角的解析

ホップ球果の内部にはルプリン腺と呼ばれる黄色の粒が蓄積され，その内部には苦味成分の元となる樹脂成分，芳香の元となる精油成分が特異的に生合成される．サッポロ社ではその特性に着目し，樹脂成分や精油成分，機能性を有するフラボノイドなどの生合性に関与する，ルプリン腺で特異的に発現する遺伝子群の同定や発現機構に関する基礎研究 4）を行なってきた．
また，2000 年代以降，それまでの伝統的なホップの香りと一線を画する「フレーバーホップ」と呼ばれるフルーティで個性的なホップ品種が開発され，その品種特有香を生かしたクラフ
トビールが世界的にブームとなってきている．サッポロ社ではそれらの品種にいち早く着目し，香気に関する基礎研究を行なってきた．一例として，白ワインの香りがするといわれるニュージーランドのホップ品種 Nelson Sauvin からはその香りのキーとなる新規な揮発性チオールを発見し 5）（図 4），ライムの香り

1）Okada Y, Itoga Y, Inaba A, Kaneko T, Ito K. Detection of two
viruses in hop using loop-mediated isothermal amplification.
Proc. 31st EBC Congr., p 236–240,（2007）2）森 義忠，ホップ－ホップの基礎科学と育種，栽培について－
北海道大学生活協同組合印刷事業部 （, 1995）3）品種登録証，登録番号 613，ソラチエース，1984/09/05 登録 ,（1984）
4）Okada Y, Sano Y, Kaneko T, Abe I, Noguchi H, Ito K. Enzymatic reactions by five chalcone synthase homologs from hop（Humulus lupulus L.）. Biosci Biotechnol Biochem., 68, p1142–1145,（2004）
5）Takoi K, Degueil M, Shinkaruk S, Thibon C, Maeda K, Ito K,
Bennetau B, Dubourdieu D, Tominaga T. Identification andcharacteristics of new volatile thiols derived from the hop（Humulus lupulus L.）cultivar Nelson Sauvin. J. Agric. Food
Chem., 57, p 2493–2502,（2009）
6）Takoi K, Koie K, Itoga Y, Katayama K, Shimase M, Nakayama Y, Watari J. Biotransformation of hop-derived monoterpene alcohols by lager yeast and their contribution to the flavor of hopped beer. J. Agric. Food Chem., 58, p 5050–5058,（2010）
7）Takoi K, Itoga Y, Takayanagi J, Matsumoto I, Nakayama Y.
Control of hop aroma impression of beer with blend-hopping
using geraniol-rich hop and new hypothesis of synergy amonghop-derived flavour compounds. Brewing-Sci.-Monatsschr.
Brauwiss., 69, p 85–93,（2016）を呈する米国のホップ品種 Citra の香りには原料ホップ中の
geraniol と，geraniol から酵母の代謝変換で生成する β-citronellol

謝辞

本賞にご推薦いただきました岡山大学・清田洋正教の相互作用が関与していることを見出した ．これらの知見か授に深謝いたします．また，本研究の推進にあたり，ホップのら，それぞれの品種の特性を生かすとともに，ホップ品種のブレ

チオール研究に関してご助言・ご指導を賜りましたボルドー第ンドで異なる香気成分間の相互作用を活用する技術も開発し ，

二大学・故富永敬俊博士に厚く御礼申し上げます．本研究成果

実際の商品開発にも活用できるようになっている．

はサッポロビール株式会社ならびにサッポロホールディングス

おわりに株式会社の多くの関係者の尽力によるものであり，関係の皆様

6）

7）

サッポロ社は長年にわたりホップの栽培技術，育種技術およに感謝いたします．

受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

11

GABA の生産技術の確立と高機能食品の市場開発

①

②

③

堀
株式会社ファーマフーズ 生産管理部 渡株式会社ファーマフーズ 営業部 山株式会社ファーマフーズ 開発部 坂
株式会社ファーマフーズ

はじめに

生産管理部

④

江
部
津
下

健
和
敦
真

二
哉
史
耶

①
②
③
④

で飛躍的に高濃度 GABA 粉末「ファーマギャバ ®（PharmaGA-

GABA（gamma-aminobutyric acid）は抑制系の神経伝達物

BA®）」を作り出す事に成功した．なお本乳酸菌 K-3 株は，食質として哺乳動物の脳や各器官など全身に分布しており 1），ヒ

経験豊富な漬物から発見されたこと，及び GABA 抽出物の毒

ト体内において極めて重要な役割を果たしている生体内アミノ性試験の結果から食品としての安全は担保されており，結果，酸の一つである．

本成功により高濃度の GABA を食する事が可能となった．今日本において，GABA は近年まで頭部外傷後遺症に対する日では乳酸菌による発酵 GABA は広く普及しているが，我々

脳代謝促進用の医薬品として使用されており ，化学合成法では乳酸菌発酵による GABA の大量生産と市場開拓をいち早く作られていた 3）．2001 年に厚生労働省による食薬区分の変更が確立する事ができた．更に現在では，過飽和結晶法を用いた精なされ，GABA が一般食品として使用できるようになってか製工程を設ける事により，純度約 99％の GABA 粉末の大量製らは，天然由来 GABA 高含有の発芽玄米やお茶などの食品が造方法も確立した．

注目される様になった．しかし，一般的に食品で摂取できる

2.

2）

高濃度 GABA 摂取による新規生理機能性の研究

GABA 含量は 1 食あたり数 mg 程度と摂取量が少なく，高機能

GABA は経口摂取による血圧抑制効果 4,5）が知られていたが，な健康食品として普及するには，合成ではなく，天然由来の安その他の機能に関してはほとんど注目されていなかった．我々

全でかつ高純度な GABA 素材の開発と応用技術が望まれていは GABA が抑制系アミノ酸であることに着目し研究した結果，た．そこで我々は GABA が幅広く機能性食品として普及する

GABA の経口摂取によるリラックス効果ならびに抗ストレス為に，3 つの実用化研究（技術開発）に取り組んだ．（1）食品と効果を初めて見出した（日本農芸化学会発表（2002 年））．抗ス

して安全に食する事ができる高純度 GABA の大量製造技術のトレス効果の試験は，各種動物試験で有効性を確認した後，そ研究，（2）GABA 摂取による新規生理機能性の研究，（3）幅広の結果を基に人による各種試験を実施した．その一つとして日

い応用・市場開拓を可能にするアプリケーションの開発研究で本一の吊り橋である「谷瀬の吊り橋（奈良県）」（全長 300 m，高ある．これらの基礎及び応用研究に取り組んだ成果により，さ 54m）を高所恐怖症の被験者が渡る事で負荷したストレスを

GABA を広く人々の健康増進に貢献する素材へと高める事ができた．
1.

食品としての高純度 GABA の大量製造技術の研究

我々は様々な発酵食品を調べる中で，伝統的な発酵漬物である“キムチ”に GABA が極めて多く含有する事を見出した．キムチは乳酸菌で発酵する事により作られる食品であるが，キムチ中の乳酸菌のスクリーニングを進める中で，低 pH 環境下で

図1

グルタミン酸から GABA への変換非常に高い GAD（glutamate decarboxylase）酵素活性を示し，また高濃度のグルタミン酸塩存在下の条件でも菌が増殖する極
め て特 殊な乳酸菌を見出した（図 1，2）
．本菌について 16SrRNA 系統解析による菌同定を試みた結果，新種の菌である事が判明，本菌を Lactobacillus hilgardii K-3 株と命名した（京都府中小企業技術センター共同研究）．本菌は菌の増殖と同時にグルタミン酸を GABA に効率よく変換する特有の性質を併せ持つ事が判明し，これらの特性を生かし GABA の大量生産を試みた．
一方で，大量生産の発酵過程では pH が急激に上昇し菌の生育を阻害する等多くの解決すべき問題が発生した．これらの問
題点を解決するべく pH の連続的コントロール及び発泡抑制，
更には食品由来の乳化剤の添加など発酵条件の検討を重ねる事

図 2. GABA への変換効率
GABA の 生 産 能 が 比 較 的 高 い 公 的 機 関 保 存 株 に 比 べ
K-3 株はグルタミン酸から GABA への変換効率が高い

12《農芸化学技術賞》

受賞者講演要旨

いる．GABA を用いたヘルスクレームは現在 4 項目あり，1）
抗ストレス，2）抗疲労，3）睡眠改善ならびに 4）高血圧抑制作用に関して機能性表示食品への届出が可能となった．我々の生理機能研究成果ならびにアプリケーションの研究の成果により，GABA はサプリメントの応用から菓子，飲料，そして米，麺，ハム等広く一般食品へ広がり日本での市場を伸ばしている．
また，GABA は日本国内だけでなく海外市場においても広く 展 開 し て い る． 米 国 で は FDA の GRAS（The Generally
Recognized as Safe）の認証を取得（2008 年），北米のマーケッ
トリサーチで PhramaGABA® がアミノ酸部門 No.1 の売上となった（2012 年）．台湾では，PharmaGABA® が初めて台湾政府から食品許認可を受けた（2009 年）．中国でも，新資源食品の許認可を受け（2009 年）中国初の保健食品（サプリメント）が上市され（2016 年），更に本サプリは中国において 2020 年オ
リンピックの公式サプリとなった（2017 年）．タイでは，タイ
FDA から食品素材としての許認可を取得，PharmaGABA® を配合した食品の販売が開始された（2013 年）．以上，我々が開図 3.

吊り橋（谷瀬の吊り橋）によるストレス負荷試験

拓した応用技術開発により，海外では大手メーカーの飲料，サプリメント，食品等で広く発売され，大きな新市場を作り上げ計測するという斬新な試験を 2 大学（静岡県立大学，京都女子ている．

大学）と共同で実施した．ストレスマーカーとしては唾液中のおわりにコルチゾール，IgA などに加え，精神的なストレスの指標としこのように，我々が確立した GABA の開発技術や数々のエて唾液クロモグラニン A（CgA）に着目し，その有用性を見出

ビデンスデータは，多くの人々の健康増進に大いに貢献していした（図 3）．本手法を取り入れる事により，GABA を配合しる． 結 果， こ の 20 年 で 国 内 外 の 大 き な 新 市 場 を 作 り 上 げ，た食品のヒトでの効果を科学的に，かつ身近な方法で検証出来

GABA として年間 100 t（PharmaGABA®20％製剤換算）となる

た結果，GABA のリラックス効果や抗ストレス効果は幅広く世界一の出荷量を達成した．

認知される様になった．

（引用文献）

更に，子供や老人のストレスにも着目し，学習塾ならびに老人施設と協力し GABA が受験生や老人の精神的ストレスを緩和する事を検証した．また，抗ストレスなどの機能のみにとど
まらず，更なる機能として睡眠効果も見出した．睡眠効果に関しては，脳波計（スリープウエル TM）を用いて GABA 摂取による深睡眠（ノンレム睡眠）に与える影響のデータを取得し，睡眠の質改善に与える効果を示した．2015 年には GABA の成長ホルモン分泌促進効果に着目し，ホエイプロテインと同時摂取した際の筋肉への影響についてデータを取得し，国際学会（2016 年（米国））で発表を行い GABA の新規機能分野を切り開いた．
3.

1）Awapara J., Free gamma-aminobutyric acid in brain. J. Biol.
Chem., 185, 35（1950）
2）武田文和，他 頭部外傷の後遺障害に対するガンマロンの治
療効果―二重盲検法による検討―．薬理と治療，7（1）, 249（1979）
3）J. Tafel and M. Stern，Ber., 16, 643–649（1900）
4）H. Takahashi，M. Tiba, M. Iino and T. Takayasu, The effectof gamma-aminobutyric acid on blood pressure. Jpn. J. Physiol., 5, 334–341（1955）
5）KAC. Elliot and F. Hobbiger, Gamma aminobutyric acid: circulatory and respiratory effects in different species: re-investigation of the anti-strychnine action in mice. J. Physiol., 146,
70–84（1959）

アプリケーション技術研究と市場の拡大

2006 年GABA 高配合チョコレートの上市をきっかけに，

謝

辞

本賞に支部推薦頂きました日本農芸化学会関西支

飲料，コーヒー，ヨーグルトなど PharmaGABA 配合商品が部・支部役員の先生方に深く感謝致します．また，GABA の数多く世に出回る事になり，約 10 年間をかけ GABA ブームを機能性研究の推進にあたり，ご助言，ご指導を賜りました元静作り上げた．配合商品形態による効果検証も大学との共同研究

岡県立大学・横越英彦教授，近畿大学・米谷俊教授，松下記念により実証，学会（日本農芸化学会）での発表ならびに特許も病院・山根哲郎病院長ならびに乳酸菌の分離・実用化に関しご取得した．2015 年 4 月からスタートした「機能性表示食品」に協力賜りました元京都府中小企業技術センター・早川潔研究開

おいては，GABA を配合する事で「精神的ストレスの緩和」を

発課長，京都府中小企業技術センター・上野義栄主任研究員に表記した健康食品が日本で初めて受理され，発売する事となっ深く感謝申し上げます．また本技術の基礎，応用研究ならびにた．本件をきっかけに GABA を使用した機能性表示食品の登

国内外の市場開拓にご尽力頂きました株式会社ファーマフーズ

録件数が急速に増え，現在では当該製品が機能性表示食品全体の関係者の皆様に深く感謝申し上げます．

®

の約 1 割以上にあたる 140 件（2018 年 1 月 23 日現在）となって

受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

13

地域資源を活かした速醸新魚醤類の開発と商品化①②

福井県食品加工研究所特別研究員③
福井県立大学名誉教授

株式会社室次有限会社もりやま

宇多川

隆①

代表取締役

白

崎

裕

代表取締役社長

森

山

外志夫③

片

口

敏

有限会社片口屋
はじめに

④

専務取締役

嗣②
昭④

ばらく放置して生成する澱を除去して魚醤を得るプロセスを

日本海に面した北陸地方は漁業が盛んで，多くの魚介類の加「速醸魚醤発酵法（速醸法）」とした．サバ魚醤は，醤油とは異工工場が存在する．魚の内臓は重量の約 20％を占め非食部位

なるアミノ酸組成を示し，リジンやアルギニン等の塩基性アミとして副生し多くは廃棄されている．福井県の伝統的発酵食品

ノ酸の他，バリン，ロイシン，イソロイシンなどの必須アミノとして知られるサバの糠漬け「へしこ」の生産においても，最酸が多く含まれている．アミノ酸のプロファイルは，速醸法も初の工程は内臓を除去することにある．我々は，副生する内臓

従来法もほとんど変わりはなかったが，遊離アミノ酸濃度はむが良好なタンパク質を含むことに着目し，発酵することによっ

しろ速醸法が高くなることを認めた．

て魚醤を製造することを目的として研究を始め，酵素剤などを

速醸発酵の特徴

使用せずに効率的に生産する方法（速醸法）を開発するに至っ

特徴①

た．速醸法を利用し，福井，石川，富山において特徴ある魚醤

高い設備生産性

発酵速度が早く，小さな発酵槽で大きな生産量の確保が可能類の生産と商品化を実現した．

である．3 つの連携企業はいずれも「ものづくりファンド」に

速醸発酵魚醬の開発

採択され，80–100 L スケールの発酵槽および精製処理設備から

我々はサバの内臓を原料として，従来の伝統的な魚醤発酵法

なる速醸魚醤製造設備の導入を果たしている．また，発酵速度（高濃度食塩に内臓を漬け込む長時間発酵）で試作したが，塩が速いので，原料評価や条件検討が短期間で可能である．

辛く，臭もあって実用化できなかった．そこで，サバ幽門垂か

特徴②

多品種の魚類に展開が可能

ら抽出した蛋白質分解活性を有する粗酵素を用いて検討した結サバ以外にブリ，メギス，ニシン，マグロ，タイ，イワシな果，雑菌増殖を防ぐために添加される食塩濃度が高くなるに従

どは加工副生物を，アユやアジ，アンチョビなどの小魚は魚全

い，急激に分解活性（魚醤生産活性）が低下することを確認し体を原料として，それぞれ対応する魚醤を調製した．

た．一方，加温すると分解活性の著しい向上とともに雑菌の増サバ魚醤は（株）室次によって「へしこ」

殖が制御されることを認めた．この知見に基づき魚醤実生産を等サバ加工工場から出る副生物を原料にし検討したところ，55℃で雑菌の増殖を制御し，反応を阻害するて，24 時間の発酵で生産し「鯖しょうゆ」

食塩を添加しないで発酵すると，24 時間で長時間発酵して得として販売している．おでんやラーメンのられる魚醤とほぼ同じ濃度のアミノ酸の生成を認めた．

調味料として利用されている．

発酵終了後，荒いメッシュで未分解物を除去したものを“無ブリ魚醤は富山湾で捕獲されるブリの内塩粗魚醤”とし，120℃・20 分の加熱処理を行い，分解活性を臓を原料とし，（有）片口屋によって 72 時失活させた．遠心分離操作にて，油分と未分解沈殿物を除去し間の発酵で生産し「鰤醤」として販売して“無塩サバ魚醤”を得た．15％となるように食塩を添加し，しいる．味に深みがあり，2015 年のブランド

鯖しょうゆ

100 選に選ばれている．2017 年には“明日のとやまブランド”にも選ばれた．
メギス魚醤は石川県七尾のメギス加工工場で副生する内臓等を原料にして，（有）もりやまによって 18～24 時間の発酵で製造している．当初，静置発酵を試みたが，酪鰤醤酸，プロピオン酸などの強い不快臭の生成を認めた．これらは嫌気状態で生成する化合物であり，攪拌によって空気を巻き込む工夫をすることによって臭の問題を解決した．
メギス魚醤は，従前より食塩添加・長時
間発酵により生産されてきたが，速醸法でめぎす魚醤濃口

14《農芸化学技術賞》

受賞者講演要旨

作られた魚醤のアミノ酸濃度が高く「めぎす魚醤こいくち」と（株）室次では，サバ魚醤に大豆分解エキ

して販売するに至っている．

スを添加し，醤油風魚醤「福むらさき」を（有）もりやまの関連企業である料亭“いしり亭“では，めぎ開発した．本商品はイスラムの食認証「ハす魚醤を使った多くの料理メニューを開発し提供している．

ラール」を取得している．今後予想される

越前海岸で古くから身欠きニシンを製造

イスラム圏からの訪問客向けの調味料とししているタクエツ数馬（株）は，副生する内ての期待が大きい．本品は，中東ドバイに臓を原料とし，72 時間の発酵でニシン魚醤

輸出されている．

を生産し，平成 29 年 10 月に「北前にしん魚

特徴⑥醤」として商品化した．
特徴③

福むらさき

低ヒスタミン

高温短時間発酵ではヒスタミン生成菌の生育はなく，発酵中

食塩濃度の加減が可能

北前にしん魚醤

食塩は，発酵後に添加するので，塩分濃にヒスタミンの生成は認められない．現在，東南アジアから著量の魚醤が輸入されているが，コーデックス基準（400ppm）を度はニーズに応じて加減することができ超えるヒスタミンが検出さるものがある．我々は，タイ国カセ

る．食塩を含まない“無塩魚醤”の生産もサート大学（KU）の協力を得て，現地でアンチョビを調達し，可能である．（株）室次では，無塩サバ魚醤

速醸ナンプラーを試作したが，4 日間の発酵で得られた速醸ナに大豆醤油をほぼ 1：1 でブレンドし塩分

ンプラー中のヒスタミン濃度は市販品に比べて極めて低かっ

濃度を約 8.5％とした減塩魚醤油を生産し，た．検出したヒスタミンは原料由来と考えている．ヒスタミン「旨醤」として生産販売している．脱塩装置

旨醤を必要としない簡単な設備での減塩魚醤油

は食中毒の原因の一つであり，低減することが望まれる．速醸
発酵により魚醤の品質改善につながることが期待される．
特徴⑦の生産を実現した．「旨醤」には，醤油と魚

粗魚醤や魚醤粕は無塩

醤由来のアミノ酸が両者のほぼ平均濃度含

食塩は魚醤生産工程の後半に添加するため，魚醤生産途中でまれているだけでなく，サバ由来のタウリ生成する粗魚醤や魚醤粕には食塩はほとんど含まれていない．
従って，塩分を嫌う肥料や飼料原料としての利用が考えられンやペプチドも含み，健康志向の方に愛用されている．この「旨醤」を乾燥粉末化し黄金ソルト

る．我々は，マリーゴールド栽培の肥料として無塩サバ粗魚醤た「黄金ソルト」は旨みが強いだけでなく，を希釈して施肥し，花付きがよくなることを認めている．今

持ち運び等の利便性に優れており，道の駅などでの人気が高後，植物活性剤としての利用が期待される．

い．

おわりに

「旨醤」に漬けた魚の「一夜干し」は，醤油漬けの商品と比較

古くから伝統的な手法（高濃度食塩添加・長時間発酵）で生して塩分が大幅に低減しており，口当たりが改善されている．

産されてきた魚醤を，高温発酵によって雑菌を制御し，食塩無本商品は東京ビジネスサミット大賞 2013 食部門で準賞を受賞

添加によって活性を高めることによって極めて短時間に魚醤をした．

調製する方法（速醸法）を確立した．本法を利用し，地域の企

特徴④

臭が少ない

業とともに，地域の魚加工工場副生物を原料として様々な速醸
魚醤を開発し商品化してきた．

油分除去工程の導入によって油が除かれ，長時間の保存においても油の酸化に一方で，伝統的な手法で作られている魚醤も存在し，地方のよる不快臭の生成が殆どない．従って，食文化を形成している．今回開発した速醸魚醤は伝統的な魚醤

他食材とブレンドすることにより様々なと拮抗するものではなく，地域の資源を活用した新しい調味液に新しい加工食品の調製が可能である．

鯖こうじに米麹を添加し，再発酵することによって旨味を強化した味噌様ペーストを生産し，「鯖こうじ」として販売している．
また，「鰤醤」を使った「鰤醤油仕立て
バイ貝入り炊き込みご飯の素」は地域に根ざした商品として成長しつつあり，JRとして利用されることが望まれる．
（参考文献）

福井県小浜の（有）タカノではサバ魚醤

鰤醤油仕立てバイ貝入り炊き込み
ご飯の素

構内の売店でも販売されている．
不快臭の無い粉末サバ魚醤「黄金ソル1） 特開 2011-182663 鯖速醸魚醤及びその製造法 出願人：福井県立大学2）特開 2013-138654 低食塩（減塩）醤油及びその製造法 出願人：
福井県立大学3）特開 2015-116135 ノンアルコール液体調味料の製造方法 出願
人：福井ビオテック（株）
4）宇多川 隆「速醸魚醤の開発とその利用」日本醸造協会誌 第107 巻 第 7 号 477-484（2012）5）
5）宇多川 隆「古くて新しい調味料「魚醤」」化学と生物 Vol. 52,
No. 3. 151-152（2014）

ト」を使った焼菓子メレンゲは「ピュアロッシェ」として販売しており香ばしい風味が感じられて好評である．
特徴⑤

ピュアロッシェアルコールを含まない

謝辞

ご推薦いただきました石川県立大学学長熊谷英彦先生に深謝申し上げます．本研究は福井県地域貢献事業として採択され支援いただきました．また，中小機構北陸からは，開発

速醸魚醤は発酵が高温で短時間であるために酵母が生育できのための資金補助を，富山県立大学，富山県食品研究所，石川ず，アルコールは全く生成されないので，アルコールを嫌うイ

県産業支援センターには，魚醤の利用・物性に関するご指導をスラムの人々向けの調味液として適している．

頂きました．皆様に厚くお礼申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

15

イオンチャネル内蔵型受容体の高選択的リガンド認識と機能調節に関する
生物有機化学研究

近畿大学農学部
はじめに
イオンチャネル内蔵型受容体は，神経伝達物質受容体として

2.

伊

原　　　誠

真菌 Transient receptor potential（TRP）チャネルのマルチモーダルな活性化制御の分子基盤研究

のみならず環境応答センサーとしても重要な働きをしている．

Transient receptor potential（TRP）チャネルは，ヒトや昆それゆえ，その機能調節機構の理解は基本的生命現象の解明だ虫を含む多くの真核生物において，温度や浸透圧の他，ケミカ

けでなく，生物制御剤の開発を初めとする応用への可能性を秘

ルリガンドなどの細胞外情報の受容および細胞内情報伝達に関めている．このような背景のもと，演者はイオンチャネル内蔵与している．TRP チャネルの興味深い特性として，ひとつの型受容体のリガンド認識と機能制御の解明をめざした研究を展

チャネルが異なったメカニズムにより活性化されるというマル開してきた．講演では，本奨励賞に関わる研究推進に大きく寄

チモーダルな制御機構があげられる．しかし，どの様なしくみ与した技術開発研究，タンパク質の新規非変性電気泳動法と昆で TRP チャネルが多様な情報に応答できるのか不明であった．

虫神経細胞に対するパッチクランプ法の確立，そして真菌

そこで GFP 融合技術を活用して構造生物学的研究に適用可能

TRP チャネルのマルチモーダルな活性化制御の分子機構およな真菌 TRP チャネルを探索し，赤カビ病菌（Gibberella zeae）

びネオニコチノイドの昆虫ニコチン性アセチルコリン受容体にから［1］浸透圧変化，［2］温度上昇，［3］H2O2 による酸化スト

対する高選択的相互作用の分子機構について紹介する．

レス，［4］細胞質 Ca2＋および［5］膜電位の変化を感知してチャ

イオンチャネル内蔵型受容体の構造機能相関研究に向けたネルを開口する TRP チャネル（TRPGz）を見いだした（図 2）．

技術開発研究 ~FN-PAGE の開発とパッチクランプ条件の確立

TRPGz が様々な外部刺激に対して応答できる機能制御には，

1.

構造生物学的アプローチによりイオンチャネルの機能-構造

細胞内ドメイン（CTD）が関与すると推測し，その構造特性を相関研究を行うためには，解析に必要なイオンチャネルの異種分析超遠心法や NMR により解析した．その結果，CTD は単発現コンストラクト設計を迅速に進める必要がある．研究開始

量体・二量体・四量体の平衡状態にあり，浸透圧や温度刺激に

当時，GFP 融合技術と液体クロマトグラフィーを組み合わせ

よるイオンチャネルの開口には CTD の会合が重要な役割を果た蛍光検出ゲルろ過クロマトグラフィー（FSEC）が開発されたす一方で，Ca2＋や膜電位変化に対する応答には CTD が関与普及し始めていたが，逐次分析のため解析できる試料数に限界しないことが明らかになった．つぎに，CTD の多量体化が生があった．そこで，解析のハイスループット化が期待されるじる機構と CTD に動的な構造変化が伴う理由についてさらに

Native-PAGE 法に着目し，その条件を探索した．その結果，検討したところ，CTD に存在する，強いねじれをもつヘリッ

スルホコハク酸系陰イオン界面活性剤の一種をチャージキャリ

クスバンドル構造が関与することが明らかになった．さらに，

アとして用いることで，膜タンパク質の構造を保ちながらも，

TRPGz のカルボニル末端近傍に存在する塩基性アミノ酸クラ明瞭な電気泳動バンドを与える条件を見いだし FN-PAGE の開

スターの機能を調べたところ，当該塩基性アミノ酸クラスター発に至った（図 1A）．一方で昆虫神経細胞のイオンチャネル内がイノシトールリン脂質（PIPs）に対する親和性を示すととも蔵型受容体と各種リガンド間相互作用の分子機構解析には，長に，それらは浸透圧や温度変化に伴う液胞膜上の TRPGz チャ

時間に渡り安定した測定が必要である．そこで，電気生理学的

ネルの開口抑制に関与することを見出した．

実験手法であるパッチクランプ測定に使用する電極内溶液組成を精査しリガンド処理により誘起されるイオン電流を長時間にわたり記録可能なパッチクランプ条件を確立した（図 1B）．

図 1.

イオンチャネルの構造・機能相関研究に向けて開発した膜タンパク質の迅速な性状解析を可能とする FN-PAGE（A）と長時間に渡り安定なイオン電流記録を可能とした
パッチクランプ測定法（B）（Ihara et al., Anal. Biochem.
2014; Invert. Neurosci. 2005 より許可を得て転載）.

図 2.

赤カビ病菌 TRP チャネル（TRPGz）の特徴：TRPGz は出芽酵母に発現させると液胞膜上に局在し（A）；浸透圧（B）；膜電位変化（C）；酸化ストレス（D）および温度上昇（E）に応答するマルチモーダルな活性化機構を有する（Ihara et al., JBC 2013 より許可を得て転載）.

16《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

図 4.

図 3.

ネオニコチノイドの昆虫 nAChR に対する選択毒性と多様な生理活性発現の分子機構（A）ヨーロッパモノアラガイ由来 AChBP とイミダクロプ
リド複合体結晶および X 線結晶構造（B）昆虫の nAChR は
α サブユニット同士が隣接することで形成されるアゴニス
ト結合部位にネオニコチノイド高親和性結合部位が形成される（C）昆虫の nAChR における α–α サブユニット同士の境界に，Loop D-E-G のアミノ酸残基からなるネオニコチ
ノイドとの相互作用に有利な構造が形成される．

TRPGz のマルチモーダルな制御の分子構造基盤

これらの研究を通じて，浸透圧や温度変化により TRPGz が液胞からのカルシウムイオンの放出を連鎖的に引き起こして細胞
内シグナルカスケードのスイッチを入れる一方，カルシウムイ
オン濃度の上昇により誘起される液胞膜中の PIP2 濃度上昇を検いだした（図 4C）．

知してチャネル機能が制御されること，そして本 TRP チャネル

また本研究で得られた知見は，同受容体を標的とする生物制

が離合集散可能な弱い相互作用で会合する CTD を有すること

御剤開発のみならず，将来発生する可能性のある薬剤耐性昆虫

で，浸透圧や膜電位，イノシトールリン脂質など様々な形態のの予測とその対策への知見として活用できると期待される．

刺激によって制御されるというマルチモーダルな機能制御を可おわりに能にしていることを構造生物・生理学的に明らかにした（図 3）．

以上の研究成果は，真菌や昆虫の生体機能の高選択的化学調

昆虫制御物質の活性発現と選択性の分子機構の解明

節機構における基盤概念を提供し，基本的生命現象の理解を深3.

多くの動物に共通する神経シナプス伝達のうち，昆虫の神経めることに貢献したことから，広範な応用研究へと発展する可伝達機構を選択的に制御・調節することは，安全性に優れた昆

能性を秘めている．今後もイオンチャネルの動作原理の解明を

虫制御剤を開発するうえで重要である．そこで，昆虫のイオン

すすめていくとともに，イオンチャネルが関与する生命現象をチャネル内蔵型受容体に作用する昆虫制御剤，特にネオニコチ

追求し，環境に調和した生物制御剤の開発を見据えた農芸化学

ノイド系生物制御剤の活性発現と昆虫のニコチン性アセチルコ研究に貢献していきたい．

リン受容体（nAChR）に対する選択的結合機構の解明に取り組んだ．まず，電気生理学的手法パッチクランプ法と二電極膜電謝辞

本研究は，近畿大学農学部，理化学研究所放射光科

位固定法を用いた解析によって，化学構造の類似性が高いネオ学総合研究センター・構造生理学研究グループ・分子シグナリ

ニコチノイドであっても，化合物間において分子標的である

ング研究チームおよび岡山大学大学院医歯薬学総合研究科にてnAChR に対する相互作用に顕著な違いがあること，すなわち行われたものです．本研究を行う機会を与えていただくととも化合物によってアンタゴニストとして作用する場合からアセチに，公私にわたり懇切な御指導，御支援を賜りました近畿大学

ルコリン以上の応答を誘起するスーパーアゴニストとして作用

農学部

すると場合までバラエティに富むことを見出した．
次に，その分子機構をより詳細に明らかにするために，ヨー

松田一彦先生，岡山大学大学院

山下敦子先生に心より御礼申し上げます．University College London の David B.
Sattelle 先生には，昆虫制御物質の活性発現と選択性の分子機構

ロッパモノアラガイ由来で nAChR のアゴニスト結合ドメイン

解析に関する研究で多くの助言をいただきました．深く感謝いに相同な構造をもつタンパク質，アセチルコリン結合タンパク

たします．X 線結晶構造解析を研究に取り入れるにあたり，大阪

質（AChBP）とネオニコチノイドとがつくる複合体結晶の X 線

大学産業科学研究所

結晶構造を明らかにした．そして，その立体構造に基づいて，した．深く御礼申し上げます．NMR 解析は名古屋大学構造生

nAChR の non-α サブユニットの loop D 領域にて広く保存され物学センター甲斐荘正恒先生，宮ノ入洋平先生および武田光広ている塩基性アミノ酸との相互作用（図 4A）によってネオニコ先生との共同研究によって，酵母液胞膜を使用したパッチクラ岡島俊英先生に御指導・御助言を賜りまチノイドが昆虫の nAChR に対する選択性を示すと提唱するとンプ実験は東北大学大学院

ともに，昆虫の nAChR サブユニットタンパク質で見られた一

東京電機大学 矢部勇先生との共同研究によって行われました．

アミノ酸多型がネオニコチノイドのアゴニスト活性に顕著に影

快く研究にご協力していただき深く感謝いたします．ノースウェ

響を及ぼすことを発見しその分子機構を明らかにした．さらスタン大学に，Loop D に塩基性アミノ酸導入した変異型 AChBP とネオ（現東海学院大学）には，それぞれ昆虫の神経細胞を用いたパッニコチノイド複合体結晶の X 線結晶構造を解析することによチクランプ実験と分析超遠心解析で御助言・御指導をいただき

り結晶構造中でネオニコチノイドが loop G 領域の塩基性アミました．厚く御礼申し上げます．また，様々な面からご支援いノ酸とも相互作用することを見いだした．この発見から，昆虫

ただいた，近畿大学，理化学研究所，岡山大学の研究室のスの nAChR では，α サブユニット同士が隣接した受容体が形成

タッフ，学生および研究支援者の方々に深く感謝いたします．

されること（図 4B），そして昆虫の nAChRα サブニットでは，最後になりましたが，本奨励賞にご推薦くださいました日本農

LoopD-E-G 領域のアミノ酸残基が協調して，ネオニコチノイド

芸化学会関西支部長の河田照雄先生に厚く御礼を申し上げます．

の昆虫 nAChR に対する選択性をいっそう高めていることを見故

魚住信之先生，浜本晋先生および楢橋敏夫先生，理化学研究所

小田俊郎博士

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

17

ペプチドの構造に多様性を与える新規酵素の探索

北海道大学大学院工学研究院
はじめに

小笠原泰志

ていた．また，Res5 がレゾルシノマイシンの生合成におけるアミノ酸の重合体であるペプチドは，生命活動におけるシグ
ナル分子や抗生物質，毒などとして様々な役割を担っている．

アミド結合形成に関与していることを，クラスターの異種宿主発現および遺伝子破壊実験により証明した（図 1B）．

天然物として単離されるペプチドは修飾されたものが多く，そ続いて，PGM1 の相同遺伝子をゲノムデータベースに探索しの骨格に非タンパク質性アミノ酸や d-アミノ酸を含有するもた結果，一部の放線菌に見いだすことができ，それらは何れもの，N-メチル化や環状化されたものなどが存在する．一般に固有な遺伝子群とクラスターをなしていた．この中で 3 つの放修飾されたペプチドは高い生理活性も有すると同時に，高い生線菌，Micromonospora sp., Salinispora tropica，および Strep-

体内安定性（ペプチダーゼ耐性）も持つことが知られている．

tomyces mobaraensis に見出された遺伝子クラスターは互いに本研究ではペプチドに構造多様性を付与するペプチド修飾酵素

類似しており，6 つの遺伝子をすべて共通に含んでいた．このについて解析し，いくつかの新規酵素を見出した．

ような遺伝子構成のクラスターはこれまで知られておらず，そ1.

新規ペプチドライゲースの相同遺伝子の機能解析の代謝産物は新規な骨格を持つことが期待された．そこで，そ

これまで当研究室では，放線菌が生産するペプチド系抗生物

れら推定生合成遺伝子クラスターを各々異種宿主である Strep-質であるフェガノマイシンの生合成に関与する新規ペプチドラ

tomyces lividans で発現し，培養液を分析した結果，何れにおイゲース（PGM1）を見出している（図 1A）．本酵素はアミジいても特異的な代謝産物が検出された．また構造解析の結果，ノフェニルグリシン誘導体のカルボキシル基を ATP の存在下

それらはすべて新規化合物（ケトメミシンと命名した）である

でリン酸無水物へと活性化させ，ここにリボソームによって生ことが分かった．図 2 には 2 つの構造のみ示すが，ケトメミシ

合成されたオリゴペプチドの N 末端が求核攻撃することでア

ン類はいずれも通常のペプチド結合がカルボニルメチレン構造

ミド結合形成反応を触媒する．これは ATP-grasp 型のアミドに置き換わったシュードジペプチド構造を有しており，その N

結合形成酵素の中で，ペプチドを求核剤として用いる初めての末にアミジノアミノ酸がアミド結合したシュードトリペプチド例である．本酵素は求核剤基質の認識が非常に緩く，様々なペである．

プチドを受容可能であったことから，ペプチドの N 末端を非

その生合成について検討した結果，PGM1 の相同酵素である

タンパク質性アミノ酸で修飾する酵素として応用面でも興味がKtmD はケトメミシン生合成の最終段階でアミド結合形成反応持たれた．ペプチドライゲースの多様性や一般性を明らかとすを触媒する（シュード）ジペプチドライゲースであること明ら

るため，PGM1 相同遺伝子の機能解析を行った．

かにした（図 1C）．これは C 末基質に（シュード）ジペプチド

初めに，フェガノマイシンと構造が類似しているレゾルシノを認識する初の例であり，先のアミノ酸を求核剤とする Res5

マイシンの生合成に注目した．この場合，アミド結合はアミジと合わせて，ペプチドライゲースの多様性を示す重要な知見でノフェニルグリシン誘導体とグリシンとの間で起こることが予ある．また，N 末基質のアミジノ-l-アルギニンについては 2 分

想される．実際に生産菌のゲノム解析を行ったところ，その生子の l-アルギニンからアミジノ基転移酵素（KtmE）によって合成遺伝子クラスターには PGM1 相同遺伝子（res5）が含まれ生成されることも in vitro で確認した．
2.

カルボニルメチレン型シュードジペプチドの生合成

ケトメミシン類のシュードジペプチドにみられるカルボニル
メチレン構造は，アミドの生物学的等価体である．これまで，
カルボニルメチレン構造を持つシュードペプチド天然物はペプ
チダーゼ阻害剤として単離されたアルファメニン類にのみが知

図 1.

ペプチドライゲースおよびその相同酵素の反応

図 2.

S. mobaraensis 由来の生合成遺伝子クラスターおよびケ
トメミシンの構造

18《農芸化学奨励賞》

図 3.

受賞者講演要旨

シュードジペプチド部の生合成経路られているが，このシュードペプチド構造は合成品ではヒトラ
イノウイルス C3 プロテアーゼ阻害剤であるルピントリビルの図 4.

部分構造として用いられるなど重要である．これまでその生合新規ペプチドグリカン生合成経路と XOO_1319 が触媒するペプチド異性化反応

成の報告はないことから解明を行った．遺伝子クラスターの 6

Ala と l-Glu に 2 つの酵素を共に添加した場合には UDP-Mur-

つの遺伝子の内，残りの 4 つの遺伝子が生合成に関与すると予

NAc-l-Ala-d-Glu の生成が確認できた．これを足掛かりに組換想されたため．各反応を組換え酵素を用いて検証した（図 3）．

え 酵 素 を 用 い た 解 析 を 行 い，XOO_1320 が UDP-MurNAc-l-初発反応を担うと考えたアルドラーゼ（KtmA）はクエン酸のAla に l-Glu を 結 合 す る 酵 素 で あ り， 続 い て XOO_1319 が分解に関わるクエン酸リアーゼと相同性を有しており，当初アUDP-MurNAc-l-Ala-l-Glu の末端のグルタミン酸を異性化しセチル CoA とフェニルピルビン酸からベンジルリンゴ酸 CoA

UDP-MurNAc-l-Ala-d-Glu を生成することを明らかとした（図が生成すると予想し酵素反応を行ったが反応は進行しなかっ4）．XOO_1319 は，既知酵素と全く相同性がなく，特徴的なモた．しかし，アセチル CoA の代わりにマロニル CoA を用いた

チーフ配列や補酵素結合領域も持たない．また，反応の補基質

場合には反応が脱炭酸を伴って進行し，ベンジルリンゴ酸に ATP を用い AMP を副生するが，この点でも既知酵素とは

CoA の生成が確認できた．続いて，脱水酵素（KtmC）をアル

明確に異なり興味深い．XOO_1319 はペプチド鎖上のアミノ酸

ドラーゼ生成物と反応させたところ，ベンジルフマル酸 CoAの立体反転酵素としての応用が期待できる．

へと変換された．さらに PLP 依存酵素であるα-オキソアミン

おわりに合成酵素（KtmB）が 2 回目の炭素-炭素結合形成を触媒し，最微生物の二次代謝経路は新規な反応を触媒する酵素の宝庫で後に二重結合が還元酵素の KtmF により還元されシュードジ

ある．本研究ではペプチド天然物の構造多様性に注目し，これペプチドが生成することを明らかにした．本経路では炭素-炭までの知見では説明できない 3 つの新規ペプチド修飾反応を明素結合形成を行う 2 つの酵素がシュードジペプチドの構成アミらかとした．これら結果は，自然が生み出したペプチド修飾酵ノ酸を決定しており，KtmA が C 末基質，KtmB が N 末アミ

素の多様性を示す点で興味深いだけでなく，遺伝子改変によるノ酸基質の認識と選択に重要である．

非天然型の新規ペプチド化合物生産のための基盤としても重要

3.

新規ペプチドグリカン生合成経路の解明

細菌の細胞壁の成分であるペプチドグリカンは，N-アセチ
ルグルコサミン（GlcNAc）と N-アセチルムラミン酸（Mur-である．今後も，ゲノムマイニングや有機化学的な手法を駆使した新規酵素の探索や生合成の解明，新規化合物の探索研究に取り組んでいきたいと考えている．

NAc）の繰り返し構造を持つ糖鎖にオリゴペプチドが結合し，さらにペプチド鎖同士がクロスリンクした網目構造をしてい謝辞

本研究は，北海道大学大学院工学研究院・応用生物

る．その生合成中間体である UDP-MurNAc-ペンタペプチドは

化学研究室で行われたものです．研究の機会を与えていただ

UDP-MurNAc のカルボキシル基に l-Ala, d-Glu, meso-ジアミノ

き，研究を進めるにあたって終始ご指導ご鞭撻を賜りました北

ピメリン酸，d-Ala-d-Ala が順次アミド結合することで形成さ海道大学教授・大利徹先生に心より感謝申し上げます．また，れる．本経路において，d-Glu はグルタミン酸ラセマーゼまた

天然物化学の基礎からご指導頂きました東京工業大学教授・は d-アミノ酸アミノ基転移酵素によって生合成される．しか（故）柿沼勝己先生，同大教授・江口正先生，ポスドク研究でし，植物病原菌の Xanthomonas 属細菌のゲノムには，UDP-

ご指導頂きました米国テキサス大学オースティン校教授・

MurNAc-ペンタペプチドを形成する遺伝子群のうち，d-Glu を

Hung-wen（Ben）Liu 先生に深く御礼申し上げます．日頃から供給する遺伝子のみが一切見いだせなかった．この事実はご助言と激励をいただきました北海道大学教授・及川英秋先Xanthomonas において未知の d-Glu 供給系が存在することを示

生，同大助教・佐藤康治先生，福井県立大学教授・濱野吉十先している．そこで，グルタミン酸ラセマーゼ欠損に由来する

生，東京工業大学准教授・工藤史貴先生，広島大学准教授・荒d-Glu 要求性大腸菌を用いて，d-Glu 要求性を相補する遺伝子断

川賢治先生に深謝いたします．また，本研究の遂行にあたり北片を Xanthomonas ゲノムからショットガンクローニングで取海道大学・福士江里先生，東京大学・降旗一夫先生，所属研究得し，最終的に XOO_1319 及び XOO_1320 の 2 つが相補に必室の学生など多くの方々にご助力を頂きました．ここにすべて要であることが分かった．XOO_1319 は既知タンパク質との相の方のお名前を挙げることはできず残念ですが，皆様に深く感

同性は見られなかったものの XOO_1320 は既存の MurD と相謝申し上げます．最後に，本奨励賞にご推薦下さいました日本

同性を有していたことから，当初 XOO_1319 がグルタミン酸

農芸化学会北海道支部長・福島道広先生ならびにご支援賜りまラセマーゼと予想し，組換え酵素を用いて in vitro アッセイをした諸先生方に厚く御礼申し上げます．

行ったが活性を確認できなかった．しかし，UDP-MurNAc-l-

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

19

藻類での有用脂質生産と脂質蓄積制御因子の同定

京都大学大学院生命科学研究科
はじめに

2.

梶

川

昌

孝

分子育種による藻類をプラットフォームとした有用脂質

多くの藻類は窒素欠乏に応答して脂質・デンプンを高蓄積す

生産

るが，栄養欠乏は藻類の生育を停止させる．良好な生育と高い

2-1.

ツノケイソウでのリシノール酸生産

生産性を両立させるために脂質・デンプン蓄積の分子機構を理

水酸化脂肪酸のリシノール酸は鎮痛剤や抗炎症剤といった医解し制御する必要がある．しかし脂質・デンプン蓄積誘導の分薬品や携帯電話等に使われる機能性プラスチック，ならびに自子機構の全体像の解明には至っていない．筆者はモデル緑藻の動車エンジンの潤滑油の原料として利用されている．現在，リクラミドモナスを用いて脂質蓄積異常変異体の探索と原因遺伝

シノール酸はトウゴマの種子油から精製されているが，原料の子の解析によりその分子機構の解明を進めた．また藻類はそのトウゴマの種子は毒性物質をもつ点，海外からの種子の供給量高い光合成能や増殖能を活用した有用物質生産の場としても注が低下していること等の問題があり，他生物を用いた代替生産

目されている．そこで脂質蓄積制御因子の研究と並行し，藻類方法の確立が求められている．リシノール酸の代替生産を行う

での代謝工学による有用物質生産の可能性を探るため，実用珪候補としてツノケイソウに着目した．ツノケイソウは牡蠣やウ

藻ツノケイソウを用いた有用脂肪酸リシノール酸の生産，ならニの養殖で餌として利用されており中性脂質を高蓄積する性質

びにクラミドモナスのスクアレン生合成経路の改変を行った．

をもつ（図 2A）．筆者らの共同研究グループにより，高効率な以下に各研究の概略を記す．

外来遺伝子の導入が可能となった．そこで，麦角菌由来のリシ

1.

緑藻の窒素欠乏時の脂質蓄積制御因子 TAR1 の解析

ノール酸生合成酵素（脂肪酸水酸化酵素）遺伝子 CpFAH を導緑藻クラミドモナスの脂質蓄積異常変異体を解析し，栄養欠入した形質転換体を作出し，ツノケイソウでのリシノール酸生乏応答の鍵となる制御因子 TAR1 を見出した（図 1）1）．TAR1産を試みた 2）．CpFAH 発現株の中で最もリシノール酸を生産

遺伝子は DYRK ファミリーの Yak1 サブファミリーに属するタ

した Cp4 株を用いて，生育可能な 15℃から 25℃までの範囲でンパク質リン酸化酵素をコードしており，光混合栄養条件にお蓄積量が最大となる温度を調べた結果，最も低温の 15℃で培いて窒素や硫黄の欠乏に応答してクロロフィル分解と光合成活

養 7 日目に細胞あたり 2.2 pg 蓄積した（図 2B）．これは全ての性を低下させ，培地中の酢酸からの脂質の生合成と蓄積を正に脂質を構成する脂肪酸の 8.8％に相当する．リシノール酸は内制御する因子であった．Yak1 サブファミリーは植物・藻類・菌在性の脂肪酸であるオレイン酸（炭素鎖 18）から生合成される類に広く保存されているが，実験開始当時，酵母 Yak1 以外のが，ツノケイソウの脂質はオレイン酸よりも鎖長の短いパルミ

機能は不明であった．次世代シーケンスを用いた RNAseq によ

チン酸（炭素鎖 16）をより多く含む．そこでパルミチン酸を炭る網羅的遺伝子発現解析から，葉緑体タンパク質の品質管理に

素鎖 18 の脂肪酸に変換してオレイン酸の供給量を増やすため

関わる VIPP1 遺伝子やクロロフィル生合成に関与する複数の遺に，糸状菌由来のパルミチン酸特異的な鎖長延長酵素遺伝子

伝子発現が変異体で上昇していることが示された．これは藻類MALCE1 を Cp4 株に導入した．その結果，リシノール酸の含の栄養欠乏応答と遺伝子発現制御にタンパク質リン酸化酵素が

有量は 1.5 倍多くなり細胞あたり 3.3 pg，全脂質の 12％にまで重要な役割を担うことを示した最初の事例であるとともに，他増加した．一方パルミチン酸は 60％減少し，脂肪酸代謝のフの藻類においても TAR1 オーソログ遺伝子が脂質蓄積量を増大

ラックスを変えることに成功した．Cp4 株はどの生育温度におするための育種ターゲットとなる可能性を示唆する．

いても野生型と同様に生育する．一方，酵母に CpFAH を発現させた先行研究では細胞内のリシノール酸は細胞増殖を顕著に阻害し，分子内の水酸基に細胞毒性があることが示唆された．
ツノケイソウではこの毒性を回避する仕組みがあると予想し，

図 1.

クラミドモナスの脂質蓄積異常変異体 tar1-1 株
A．光混合栄養・窒素欠乏（–N）条件で 2 日間，tar1-1 変
異体，野生株，相補株を培養し，BODIPY で油滴を染色した．tar1-1 変異体は TAG を蓄積できず油滴が発達しな
い一方，野生型および相補株では TAG を含む油滴が発達した．B. tar1-1 変異体のステイグリーン表現型．

図 2.

リシノール酸を蓄積するツノケイソウ株の作出
A．培養 7 日目のリシノール酸生産株 Cp4 の細胞観察像．
BODIPY で油滴を染色した．バーは 5 μm．
B. Cp4 株 に お け る 温 度 依 存 的 な リ シ ノ ー ル 酸 の 蓄 積．
15℃で最も多くのリシノール酸を蓄積した．

20《農芸化学奨励賞》

Cp4 株のリシノール酸を含む脂質の構造を決定した結果，細胞受賞者講演要旨

おわりに内のリシノール酸の約 70％が分子内の水酸基に他の脂肪酸が本研究により，藻類の栄養欠乏下での光合成活性と代謝変動

新たに 1 分子結合したエストライド構造をもつ脂質（図 3）としにタンパク質リン酸化酵素が重要な働きをすることが明らかにて蓄積することが判明した．また培地中にリシノール酸メチル

なった．現在，TAR1 によってリン酸化制御を受けることが予を添加して野生型ツノケイソウを生育させた場合にも，細胞内想される新奇因子について変異体解析に基づく機能解析を進めに取り込まれたリシノール酸は速やかにエストライドに変換さており，TAR1 を起点としたタンパク質リン酸化の制御機構のれて蓄積することがわかった．以上の結果からツノケイソウは全容解明につながると期待される．またツノケイソウのリシ

水酸基を持つリシノール酸をエストライドに変換する仕組みを

ノール酸生産株の解析から，ツノケイソウがリシノール酸をエ持ち，分子内の水酸基を他の脂肪酸でマスクすることで細胞毒

ストライド TAG へ変換する代謝経路を持つことを明らかにし性を回避していることが示唆された．

た．この変換反応を担う酵素を同定できれば，ツノケイソウでの生産性の強化に加えて，酵母など他の微生物での RA の細胞毒性を回避したエストライド TAG の生産につながると期待される．今後も藻類の栄養欠乏への応答機構と藻類での有用物質生産という基礎と応用の両面に貢献する研究を進めていきた

図 3.

2-2.

リシノール酸とエストライド
リシノール酸（A）の水酸基に他の脂肪酸のカルボキシル基がエステル結合することでエストライド（B）となる．

クラミドモナスでのスクアレン代謝経路の改変

スクアレンは化粧品や医薬品原料となるがサメ肝油を主な原料として供給されており，持続的な代替供給源の創出が課題である．そこで藻類でのスクアレン生産に向けて，スクアレン量の増大に寄与する可能性のある遺伝子を，クラミドモナスでのスクアレン代謝経路の改変により検証した 3）．スクアレンはクい．
（引用文献）
1）M. Kajikawa, Y. Sawaragi, H. Shinkawa, T. Yamano, A. Ando,
M Kato, M. Hirono, N. Sato & H. Fukuzawa: Plant Physiol.,
168, 752–764（2015）2）M. Kajikawa, T. Abe, K. Ifuku, K. Furutani, D. Yan, T. Okuda,
A. Ando, S. Kishino, J. Ogawa & H. Fukuzawa: Sci. Rep., 6,36809（2016）3）M. Kajikawa, S. Kinohira, A. Ando, M. Shimoyama, M. Kato &H. Fukuzawa: PLoS ONE, 10（3）, e0120446（2015）

ラミドモナスにおいてステロール生合成の中間生成物であるため細胞内に蓄積しない．そこでクラミドモナスのスクアレン蓄

謝辞本研究は，京都大学大学院生命科学研究科微生物細積量を増大させるために，スクアレンを 2,3-オキシドスクアレ

胞機構学分野において実施されたものです．この研究の機会をンに変換するスクアレンエポキシダーゼ CrSQE 遺伝子の発現与えていただくとともに，日々ご指導，ご支援を賜りました福抑制体を作出したところ，細胞乾燥重量（mg）あたり 1.1 μg の澤秀哉教授に心より御礼申し上げます．京都大学大学院農学研

スクアレンが蓄積した（図 4）．またエルゴステロールを生育に

究科教授・小川順先生，お茶の水女子大学基幹研究院教授・加要求する酵母のスクアレンエポキシダーゼ遺伝子変異体に，

藤美砂子先生，京都大学大学院生命科学研究科助教・伊福健太

CrSQE 遺伝子をヘテロ発現させるとその表現型を回復したこ郎先生，東京大学大学院総合文化研究科教授・佐藤直樹先生，とから，CrSQE が機能的なスクアレンエポキシダーゼをコー

法政大学生命科学部教授・廣野雅文先生との共同研究によってドすることが示された．一方で，スクアレン合成を担うスクア

本課題が推進されましたことに御礼申し上げます．また本研究

レンシンターゼ CrSQS 遺伝子についても，組換え CrSQS タン

を支えてくださいました研究室のスタッフならびに共に研究をパク質がスクアレン合成酵素活性を有することを確認した上行ってきた在学生の皆様，修了生の皆様に感謝いたします．大で，過剰発現するクラミドモナス形質転換体を作出したが，ス

学院在籍時よりご指導，多くのご助言を賜りました京都大学名

クアレン量の増大は見られなかった．さらに CrSQE 発現抑制

誉教授・故大山莞爾先生ならびに京都大学大学院生命科学研究と CrSQS 過剰発現を同時に起こす形質転換体を構築したが，科教授・河内孝之先生に感謝いたします．最後になりました

スクアレン蓄積量は CrSQE 発現抑制体における蓄積量と変わが，本奨励賞にご推薦いただきました日本農芸化学会関西支部らなかった．以上の結果から，少なくとも CrSQE 遺伝子は藻長・河田照雄先生（京都大学大学院農学研究科教授）ならびに類にスクアレンを高蓄積させるための育種ターゲットになりう

ご支援くださいました先生方に厚く御礼申し上げます．

ると考えられる．

図 4.

スクアレン蓄積量が増大した CrSQE 発現抑制体
5 株の CrSQE 発現抑制体の CrSQE 遺伝子の発現レベル（A）と細胞乾燥重量あたりのスクアレン蓄積量（B）．PL;
形質転換に用いた親株．*p＜0.05, **p＜0.01受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

21

放線菌のもつ多様な二次代謝産物生合成機構の解析

東京大学大学院農学生命科学研究科
はじめに

勝

山

陽

平

また，JBIR-34, -35 の生合成を担う NRPS について詳細な機

放線菌は実に多様な構造を持つ二次代謝産物を生産する．抗能解析を試みた．JBIR-34, -35 は最終的に FmoA2, A3, A4, A5

生物質であるバンコマイシン，免疫抑制剤であるタクロリムと名付けた 4 つの NRPS により組み立てられる．そこで，こス，抗がん剤であるドキソルビシンに代表されるように，そのれらの 4 つのアミノ酸の組換えたんぱく質を調製し，in vitro

多くは有用な生理活性を示すことから，放線菌の生産する二次で解析を行った．4 つのたんぱく質を用いて反応を行うこと

代謝産物は古くから有用な医薬品資源であった．このような放で，JBIR-34, -35 の生合成経路を in vitro で再構成することに線菌の物質生産能力は，進化の過程で多様な化学反応を触媒す成功した．また，変異導入解析をすることで，ヘテロ環構築とる酵素を放線菌が獲得してきたことを示している．今回，放線

α-methyl-l-serine 認識メカニズムに関する知見を得た．さらに菌の持つ二次代謝産物生産能力を理解するために，私たちの研FmoA3 の X 線結晶構造解析に取り組み，Cy（環化），A（アデ

究室で取り組んできた最近の研究を紹介する．

ニル化），PCP（ペプチジルキャリアータンパク質）ドメイン

1.

非リボソームペプチドの生合成機構の解析

非リボソームペプチドはリボソームではなく，非リボソームからなる NRPS の構造を明らかにすることに成功した．
2.

ポリケタイド生合成機構の解析

ペプチド合成酵素（NRPS）と呼ばれる酵素群により生産されポリケタイドは酢酸ユニットが多数縮合した結果合成されるるペプチドの総称である．NRPS は複数のドメインからなる巨

ポリケトメチレン鎖由来の化合物群である．マクロライド化合

大なタンパク質である．リボソームにおけるペプチド合成系と物や芳香族化合物が知られており，二次代謝において重要な化は異なり，多くの非タンパク質性アミノ酸を基質として利用す合物群である．

ることができ，実に多様な構造のペプチドを合成することがで

Streptazone E は cyclopenta[b]pyridine 環を持つポリケタイ

きる．非リボソームペプチドの生合成機構を理解する上では非ドである．その特異な環構造の形成メカニズムの解明を目指しタンパク質性アミノ酸がどのように生合成されるか解析するとた．まず，この化合物の生合成遺伝子クラスターを同定し，そともに，NRPS 本体の触媒機構を知ることが重要である．

の生合成機構を遺伝子破壊により解析した．その結果，この化

Methylproline 残基を持つ griselimycin，α-methyl-l-serine 残合物は最終モジュールに還元ドメインを持つモジュラー型ポリ基を持つ JBIR-34，-35，nitrotyrosine 残基を持つ rufomycin のケタイド合成酵素（PKS）により生合成されることがわかっ

生合成機構を解析した．それにより，これらの持つ非タンパク

た．また，破壊株に蓄積した中間体の構造解析を行うことで質性アミノ酸の生合成機構を明らかにした（図 1）．Methylpro-

streptazone E の生合成経路を調べた．その解析からその生合line は leucine の水酸化から始まる経路により生合成されるこ

成にはエポキシ環の開環と共役した炭素 5 員環形成という珍しとが明らかとなった．α-methyl-l-serine は serine のメチル化でい反応を触媒する新規酵素が関わることを示した（図 2A）．

はなく d-alanine のヒドロキシメチル化を触媒する酵素 FmoH

次に，イソフラノナフトキノン環を持つ芳香族ポリケタイド

により生合成される．また，nitrotyrosine は NO を利用してである JBIR-76, -77 の生合成機構を解析した．遺伝子破壊と酵

tyrosine のニトロ化を触媒する cytochrome P450 により合成

素の in vitro 解析実験から，この化合物は II 型 PKS により生されることを示した．

合成されること，フラビン依存型のバイヤービリガー酸化酵素により触媒される C-C 結合の切断がイソフラノナフトキノン環形成の鍵反応であることを示した（図 2B）．
また，genome mining を利用して新規 PKS の探索を試みた．
Streptomyces antibiotic regulatory protein（SARP） フ ァ ミ
リー転写制御因子を網羅的に強発現し，野生株との代謝比較により新規な二次代謝産物を探索した．その結果，ポリエン部位を持つアミド，ishigamide を単離同定した．さらに，この化合

図 1.

新たに明らかとなった非リボソームペプチドの生合成経路．
A, griselimycin におけるメチルプロリン生合成経路．B,
JBIR-34, -35 の生合成経路における α-methyl-l-serine 生合成経路．C, rufomycin の生合成におけるニトロチロシンの生合成経路．

図 2.

Streptazone E（A）と isofuranonapthoquinone の生合成経路

22《農芸化学奨励賞》
4.

受賞者講演要旨

その他の二次代謝産物に関する機能解析

Benzastatin 類はアミノ安息香酸とゲラニル二リン酸より生合成される化合物であり，インドリン環，キノリン環などの骨格を持つものが報告されている．本研究ではこれらの生合成機構の解析に取り組み，インドリン環，キノリン環合成において新規な環構造形成機構を明らかにした．この環形成には BezJ と
図 3.

新たに見出された亜硝酸生合成経路とそれにより生合成されると思われる二次代謝産物の例．

BezG による N-アセトキシ基の形成，そして特異な cytochrome
P450（BezE）が触媒するニトレン形成とニトレンの二重結合への転移及び OH-または Cl-の求核付加を介して起こると考えられる．ニトレン転移を触媒する cytochrome P450 は自然界から物の生合成に関わる酵素群を in vitro において解析した．その見出されていないため，BezE は極めて興味深い酵素である．

結果，ishigamide のポリエン部位は複数回還元を触媒する新規

また，希少放線菌 Actinoplanes 由来のインドールとテルペン融

な II 型 PKS により生合成されることを示した．II 型 PKS は，合化合物，3-hydroxy-6-dimethylallylindolin-2-one 生合成機構をポリケタイド鎖の還元をほとんど触媒せず，芳香族化合物の生解析しプレニルトランスフェラーゼとトリプトファナーゼが共合成を担うことが知られている．そのため，この II 型 PKS を同してプレニルインドールを合成することを示した．

もとに高還元型 II 型 PKS という新たなサブファミリーを提唱

おわりに

した．

放線菌の生産する様々な二次代謝産物生合成研究に取り組

また，希少放線菌 Actinoplanes の II 型 PKS の機能解析を行み，これまで未知であった二次代謝産物の生合成機構を多数明なった結果，この PKS が 3 つの fogacin 類を生合成することをらかにすることに成功した．また，それと同時に，過去に報告示した．このうち 1 つはポリケタイド鎖の β 位がアルキル化さのない反応を触媒する酵素も複数同定することができた．遺伝れた構造を持っていた．II 型 PKS により生合成されるポリケ

子組換え技術の進歩に伴い，有益な化合物を生産する微生物を

タイドの β 位のアルキル化は，これまで知られておらず，本研

人工的に構築することで既知の微生物では作れない，あるいは

究も II 型 PKS 機能の多様性の拡張に貢献するものである．

作ることが難しい化合物の微生物生産が可能になりつつある．

3.

二次代謝産物生合成に特有の亜硝酸生合成経路の発見とこのような方法論は今後も発展を続け，将来的には現在製造をその機能解析

石油に依存している燃料・化成品をバイオ生産プロセスへと置

いくつか放線菌はジアゾ基を持つ二次代謝産物を生合成する

き換えることを可能にすると期待される．本研究で発見されたことが知られている．しかし，ジアゾ基の生合成機構はこれま

生合成システムはこのような合成生物学を利用したものつくりで不明であった．そこで，Streptomyces cremeus の生産するジの有用なツールとなることが期待される．そのため，放線菌のアゾ基を持つ二次代謝産物，cremeomycin の生合成機構を解持つ多様な物質生産能力を理解することは，基礎研究，応用面

析することでジアゾ基生合成機構の解明を目指した．その結においても重要となるであろう．

果，ジアゾ基の遠位の窒素は CreE（アスパラギン酸を酸化しニトロコハク酸を合成する）と CreD（ニトロコハク酸から亜謝

辞

本研究は主に東京大学大学院農学生命科学研究科醗

硝酸の脱離を触媒する）と名付けた 2 つの酵素によりアスパラ

酵学研究室で行われたものです．学部時代から博士課程まで，

ギン酸から合成される亜硝酸由来であることが示された（図

ご指導をいただき，東京大学教授

故堀之内末治先生に厚く御3）．この亜硝酸生合成経路は土壌における窒素循環の経路と異礼を申し上げます．東京大学教授

大西康夫先生には醗酵学研

なり二次代謝産物を生産するために独自に放線菌が獲得したも究室に教員と着任してからも様々な場面でご助言とご指導を賜のであると考えた．実際この亜硝酸生合成経路遺伝子（creE,

り ま し た． 厚 く 御 礼 を 申 し 上 げ ま す． ド イ ツ 留 学 時 代 はcreD のホモログ）は数百種の放線菌のゲノム上において，二Saarland 大学，Rolf Müller 博士のもとで研究に励ませていた

次代謝産物生合成関連遺伝子の近傍に存在した．また，これらだきました．感謝を申し上げます．本研究の多くは産業総合研のうちいくつかの機能解析を試みたところ，それらはいずれも

究所

in vitro で亜硝酸を合成した．遺伝子破壊等を用いた実験から，

ギー加速器研究機構の千田俊哉先生との共同研究により行われspinamycin（Streptomyces albospinus）と desferrioxamine誘導ました．両先生及びご協力を賜りました多くの共同研究者のみ

体（Streptomyces davawensis），alazopeptin（Kitasatospora

なさまに心より御礼申し上げます．また，本研究は醗酵学研究

azatica）の生合成にこの亜硝酸生合成経路が用いられているこ室に在籍した多くの学生と研究員の努力の賜物であり，あらたとが強く示唆された．また，CreD 及びそのフマル酸との複合

めて感謝の意を表明します．最後になりましたが，本奨励賞に体の構造を X 線結晶構造解析により明らかにし，亜硝酸の脱ご推薦してくださった日本農芸化学会関東支部長

離を促すために Arg が一般酸触媒として働いていることを示授した．

新家一男先生，X 線結晶構造解析に関しては高エネル

浅見忠男先生に感謝を申し上げます．

東京大学教受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

23

食用植物の抗肥満，抗糖尿病効果を分子レベルで理解するための生物活性成分の探索と機能解析
北海道大学大学院農学研究院
はじめに肥満者や糖尿病患者数の増加は，日本を含めた世界各国共通の社会問題である．そのため対策研究は広く行われており，そ

加

藤

英

介

ているかを解析した 1）．その結果，極性部位に疎水性部位が結合し，かつ分子サイズの比較的大きな分子が阻害剤として適していることが推定された．

の 1 つとして食用植物の有する機能を活用した肥満や糖尿病のそこで分子量の大きな成分を標的として探索することで，生予防，改善がある．食用植物の機能性は，実験動物を用いるこ

薬素材であり健康食品素材としても販売されているアカショウとで個体レベルへの影響は示すことができる．しかし分子レベマ（Astilbe thunbergii）の根抽出物より α-アミラーゼ阻害成分

ルでの機能性を理解するには，個別の食用植物素材について含として平均重合度（mDP）が 11.8 と高い重合度を有するプロア

有成分を分析し，その生物活性を解析し，さらには標的となる

2）
ントシアニジンを見出した（図 2）．他にも幾つかの植物素材

生体組織やタンパク質の特定，など様々なことを調べる必要がに含まれる高重合度プロアントシアニジンのいずれもが α-アあり，多大な労力が必要となる．これらの労力は，様々な植物

ミラーゼ阻害活性を有することを見出しており，これらが食品成分の生物活性情報が充実するほどに軽減することが出来，最素材の α-アミラーゼ阻害活性を担うことが多いのではないか

終的には成分分析により食用植物素材の分子レベルでの機能性と推定している．またこうした高重合度プロアントシアニジンを推定することができるようになると考えられる．本研究ではについては，小腸上皮細胞の消化，吸収関連タンパク質の遺伝

このような考えから，肥満や糖尿病に関わる各種のタンパク質

子発現に影響を与えることも見出しており，消化管内部での糖や細胞モデルを標的として，植物素材中の生物活性成分を探索

質の消化吸収に大きな影響を与えているのではないかと考えてし，その機能性について解析した．

いる．

1.

消化管内を標的とする抗肥満，抗糖尿病生物活性成分2.

体内を標的とする抗肥満，抗糖尿病生物活性成分

食用植物素材は経口的に摂取され消化管を経由するため，そ摂取された成分は体内に吸収された後，その生物活性を発揮

れら成分は必ず各種消化酵素と接触する．消化酵素の阻害は，することも考えられる．従って，体内を標的とした場合の機能

糖や脂肪の吸収を抑制して糖尿病や肥満を防ぐことが知られて性も解析しなければ，分子レベルでの理解は難しいと考えられいる．

る．そこで血液中のタンパク質や細胞に作用する食用植物素材

1-1.

α-グルコシダーゼ，膵リパーゼ阻害成分

糖質消化酵素である α-グルコシダーゼや，脂質の消化酵素

成分についても探索し，その機能について解析した．
2-1.

ジペプチジルペプチダーゼ 4 阻害成分である膵リパーゼを阻害する植物中の生物活性成分は広く研究

ジペプチジルペプチダーゼ 4 は消化管ホルモンであるインクされている．そこで化学的研究が比較的行われていないインド

レチンの分解に関わる酵素である．インクレチンは血糖調節ホ

ネシアの植物，北海道に特有の植物や日本の各種食品素材よりルモンであるインスリンの分泌を促進するため，ジペプチジル

小腸 α-グルコシダーゼ，膵リパーゼ阻害成分を探索し，各種のペプチダーゼ 4 の阻害は抗糖尿病効果となる．食品成分として生物活性成分を新たに見出した．

は様々なペプチドが阻害成分として報告されているが，ペプチ

1-2.

α-アミラーゼ阻害成分

ド以外の成分例はあまり多くない．本研究ではヒト由来ジペプ

α-アミラーゼはデンプンなどの多糖の消化を担う酵素であ

チジルペプチダーゼ 4 に対する各種植物素材のスクリーニング

る．α-アミラーゼを阻害する成分の報告例は少なく，また阻害を行うことによって，バラの蕾よりルゴシン A や B を含むエ活性を指標として阻害成分の探索を行うと，クロマトグラ

ラジタンニン類を同定し，これらがジペプチジルペプチダーゼ

フィーによる分離により阻害活性が分散して有用な成分を同定

4 に対して強い阻害活性を示すことを見出した 3）．また，ユーすることができないことが多い．

カリ，メグスリノキ，ヤエヤマアオキからも阻害成分を見出し

そこでアプローチを変え，酵素や基質の構造や加水分解機構ている．

を参考に設計した化合物 1 を合成して阻害活性を測定することで（図 1），どのような化合物が α-アミラーゼ阻害剤として適し

図 1.

α-アミラーゼ阻害剤として設計した化合物（1）と鎖長別の阻害活性（3 mM）

図 2.

アカショウマ由来のプロアントシアニジン

24《農芸化学奨励賞》

図 4.

受賞者講演要旨

E. longifolia に含まれる eurycomanone（4）と脂肪細胞への脂肪分解促進機構

段階に対する生物活性成分を探索して見出し，細胞を標的とす
るものについては作用機構についても明らかとした．今後はさらに各種成分の生物活性を示すことで植物素材の個体レベルにおける抗肥満，抗糖尿病効果を，分子レベルで説明するための基礎情報を蓄積していきたい．また生物活性成分と作用機構の
図 3.

蓮芯に含まれるヒゲナミン配糖体（3）と骨格筋に対する糖取り込み促進作用機構

2-2.

骨格筋細胞に作用する成分

骨格筋は体の最大の組織であり，血液中の糖を消費して血糖詳細な解析から食用植物素材の機能性に関する新しい知見も得られるのではないかと考えており，そうした方面についても追求していきたいと考えている．
（引用文献）

容体であり，この受容体を経由して生物活性を発揮しているこ

1）Kato E, Iwano N, Yamada A, et al. Synthesis and α-amylase
inhibitory activity of glucose-deoxynojirimycin conjugates.
Tetrahedron 2011; 67: 7692–7702.
2）Kato E, Kushibiki N, Inagaki Y, et al. Astilbe thunbergii reduces postprandial hyperglycemia in a type 2 diabetes rat
model via pancreatic alpha-amylase inhibition by highly condensed procyanidins. Biosci. Biotechnol. Biochem. 2017; 81:
1699–1705.
3）Kato E, Uenishi Y, Inagaki Y, et al. Isolation of rugosin A, B
and related compounds as dipeptidyl peptidase-IV inhibitorsfrom rose bud extract powder. Biosci. Biotechnol. Biochem.
2016; 80: 2087–2092.
4）Kato E, Kimura S, Kawabata J. Ability of higenamine and related compounds to enhance glucose uptake in L6 cells.
Bioorg. Med. Chem. 2017; 25: 6412–6416.

5）とを明らかとした（図 3）．また植物素材を研究する過程で関5）Kato E, Inagaki Y, Kawabata J. Higenamine 4 ′-O-β-D-

連化合物として非常に小さな分子であるヒドロキシアミンが糖

glucoside in the lotus plumule induces glucose uptake of L6

取り込み促進作用を示すことを見出し，この作用がインスリン

cells through β2-adrenergic receptor. Bioorg. Med. Chem.

値を下げる働きも大きい．高血糖は糖尿病の特徴的な症状であり合併症の原因ともなるため，インスリンのように骨格筋の糖取り込み過程を促進する生物活性は，抗糖尿病効果として知られている．様々な植物成分や素材について，骨格筋モデル L6
細胞への糖取り込み促進活性を指標としてスクリーニングを行い，有用素材や化合物を探索した．このうちレンシンから見出したヒゲナミン配糖体（3）については，合成した各種関連化合物との比較による活性と構造の関係を解明した 4）．また糖取り込み促進作用には幾つかの作用経路が知られているが，ヒゲナ
ミン配糖体（3）が作用標的とする受容体が β2 アドレナリン受シグナル経路の活性化に由来することも見出している．
2-3.

脂肪細胞に作用する成分

脂肪細胞に過剰な脂肪が蓄積された状態が肥満であり，また生理機能が変化してインスリン抵抗性を伴う糖尿病を発症する
原因となる．従って，脂肪細胞の脂肪蓄積量を減少させる効果
は，肥満の解消を手助けするとともに，糖尿病の予防にも寄与する効果である．脂肪モデル 3T3-L1 細胞への脂肪蓄積抑制効

2015; 23: 3317–3321.
6）Lahrita L, Kato E, Kawabata J. Uncovering potential of Indonesian medicinal plants on glucose uptake enhancement andlipid suppression in 3T3-L1 adipocytes. J. Ethnopharmacol.
2015; 168: 229–236.
7）Lahrita L, Hirosawa R, Kato E, et al. Isolation and lipolytic
activity of eurycomanone and its epoxy derivative from Eurycoma longifolia. Bioorg. Med. Chem. 2017; 25: 4829–4834.

果を指標としたスクリーニングを行い，各種素材に有用な効果を見出した．これらについて次に，3T3-L1 脂肪細胞を用いた

謝

辞

本研究は北海道大学大学院農学研究院食品機能化学

インスリン感受性向上活性試験を行い，肥満とともに糖尿病に研究室で行われたものです．本研究を行う機会を下さり，様々も有用な素材としてインドネシアの薬用植物である Eurycoma

な助言やご指導を頂きました川端潤教授（北海道大学）に感謝

logifolia を見出した ．さらに E. logifolia から脂肪分解促進

申し上げます．共に研究を行って頂きました食品機能化学研究

成分として苦味成分として知られる eurycomanone（4）を見出

室の皆様，キューサイ株式会社の稲垣洋介様，黒川美保子様にし，その作用機構が PKA を介したホルモン感受性リパーゼの感謝申し上げます．また各種機器分析においてご助言を頂きま活性化による脂肪代謝経路の活性化であることを明らかとしたした北海道大学農学部 GC-MS&NMR 分析室の皆様に感謝申し（図 4） ．

上げます．本賞にご推薦頂きました日本農芸化学会北海道支部

おわりに

支部長の福島道広教授（帯広畜産大学）に感謝申し上げます．

6）

7）

本研究では肥満と糖尿病を標的疾患として，生体内の各種の受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

25

エネルギー代謝を制御する食品成分とその作用機構に関する研究

京都大学大学院農学研究科
はじめに

後

藤　　　剛

常が，得られた PPARs リガンド候補物質の摂取によって改善

肥満は脂肪組織の過剰蓄積と定義され，肥満状態では脂肪組することが明らかになった．これらの実験動物の肝臓において織の肥大化が起こるとともに，肝臓や骨格筋といった非脂肪組

は，PPARαの標的遺伝子の発現増加が認められていたこと，

織における脂肪蓄積量も増大化する．このような過剰な脂肪蓄

また PPARα欠損マウスでは，いくつかの代謝異常の改善効果

積が引き金となり，糖質や脂質といった，エネルギー基質の代が認められなかったことから，その作用の少なくとも一部には謝調節に重要な，脂肪組織や肝臓，骨格筋などの組織において肝臓での PPARαの活性化作用が寄与しているものと考えられインスリンに対する感受性が低下する状態である「インスリンた．これらの結果から，リガンド候補物質が生体においても抵抗性」が惹起される．インスリン抵抗性は糖尿病や脂質異常

PPARs リガンドとして機能し，肥満に伴う代謝異常症改善作症といった種々の生活習慣病の発症基盤となるとともに，動脈用を有することを示した．これらの結果は，食品中に機能的な硬化症の危険因子となるため，肥満の蔓延に対する新たな予

PPARs 活性化因子が存在し，その積極的な摂取が代謝異常症

防・治療法の創出は急務の課題である．

の予防・改善をもたらす可能性を示したものであり，食品科学

本研究では，肥満や肥満に伴う代謝異常症の予防・改善に有的に重要な知見である．

用な食品由来成分および腸内細菌代謝産物について探索・機能

次に，機能的な内因性リガンドが不明な PPARγの内因性リ解析を行うとともに，脂肪酸をはじめ種々の食品由来成分の受

ガンドについて検討し，コレステロール生合成経路の中間代謝容体として機能し，生体のエネルギー代謝調節に重要な核内受物であるファルネシルピロリン酸（FPP）が脂肪細胞における容体，ペルオキシソーム増殖剤応答性受容体（PPARs）の生体

PPARγの内因性リガンドとして機能しうることを見出した

内活性調節因子や機能について検討を行い，以下のような研究（図 1）．FPP 添加は脂肪細胞分化を促進し，その効果は PPAR

成果を得た．

γアンタゴニスト存在下で減弱した．また，コレステロール生

1.

エネルギー代謝制御に関わる食品成分および内因性因子

合成経路上の代謝酵素阻害剤を用いて脂肪細胞内の FPP 量をの探索と機能解析変動させたところ，FPP 量の増減に応じて脂肪細胞分化マー

リガンドによって活性化される核内受容体型転写因子

カーが増減した．以上より，FPP が脂肪細胞において内因性PPARs は，α, γ, δの 3 種のサブタイプにより構成され，生の PPARγ リ ガ ン ド と し て 機 能 し う る こ と が 示 唆 さ れ た．

体のエネルギー代謝を制御している．特に，PPARα, γは肥PPARγ機能は肥満に伴う生活習慣病の発症と深く関連するた

満 に 伴 う 代 謝 異 常 症 と 深 く 関 連 す る こ と が 知 ら れ て お り，め，FPP のような内因性リガンド候補物質を同定したことは，PPARαはフィブラート系高脂血症改善薬，PPARγはチアゾ

今後の肥満症研究において非常に重要な知見となりうるものでリジン系インスリン抵抗性改善薬の標的分子として機能していある．

る．PPARαは肝臓や骨格筋において高発現し，活性化によっ2.

食餌脂肪酸の腸内細菌代謝産物による宿主代謝調節機構て脂肪酸酸化を惹起する．PPARγは主に脂肪組織において発

近年，腸内細菌叢と肥満や肥満に伴う代謝異常症との関連が現し，活性化により脂肪細胞分化を促進させ，インスリン感受注目されているが，腸内細菌叢による宿主の代謝調節機構につ性が良好な小型の脂肪細胞の数を増やすことが示されている．

いては未解明な部分が多い．本研究項目では，京都大学大学

上記のような PPARs の性質に着目し，本研究項目ではまず，院・農学研究科の小川順教授らのグループによって最近明らか

食事を介した代謝異常症の予防・改善を目指し，食品および天にされた，食餌脂肪酸を基質として腸内細菌によって特異的に然物由来の新規 PPARs リガンドの探索を行った．高感度の産生される修飾脂肪酸の宿主代謝調節機能について検討を行っ

PPARs リガンド探索系の確立を試み，転写共役因子として核た．具体的には，これらの修飾脂肪酸中に核内受容体 PPARs

内受容体の転写活性を増強するコアクティベーター，CREB
binding protein（CBP）を共発現させることで，リガンドアッ
セイ系の感度が上昇することを明らかにした．リガンド候補物
質として，食品を含む天然物中に幅広く存在するイソプレノイ
ド関連物質を中心に，上記のリガンドアッセイ系にて PPARs
リガンドの探索を行ったところ，いくつかの PPARs 活性化化合物が得られた．これらの化合物について，培養細胞レベルで機能解析を行い，PPARs リガンドとして機能しうることを明らかにした．さらに，肥満モデル動物を用いてその有用性の評価を行ったところ，肥満によって惹起される，インスリン抵抗性，耐糖能障害，高血糖，脂肪肝をはじめとする種々の代謝異

図 1.

PPARγ内因性リガンド候補分子，FPP

26《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

図 3. FGF21 は PPARαアゴニストによる糖質代謝異常症の改善作用に重要である．
図 2. 食餌脂肪酸の腸内細菌代謝産物 KetoA は肥満・肥満に伴う代謝異常症を改善する．

PPARαの活性化は脂肪細胞分化と脂肪酸酸化を同時に誘導し，良好なインスリン感受性を呈する小型の脂肪細胞数を増加の活性調節を介した細胞機能調節作用やマクロファージにおけさせることが示唆された．さらに，活性化型ヒト PPARαを脂る分化調節・抗炎症作用を有するものが存在することを主に細肪組織特異的に強制発現させた遺伝子改変（Tg）マウスを作成

胞レベルで明らかにした．実験動物レベルでも，オキソ型の修したところ，Tg マウスでは高脂肪食負荷時にも脂肪細胞の肥

飾脂肪酸 10-oxo-12（Z）-octadecenoic acid（KetoA）は，消化管大化が抑制されており，良好なインスリン感受性を呈することにおいて陽イオンチャネル，transient receptor potential vanil-が明らかとなった．以上の結果は，フィブラート系高脂血症改loid 1（TRPV1）を活性化し，求心性迷走神経を介して脂肪組

善薬の直接的・間接的な標的組織のとして脂肪組織がその薬効

織の交感神経活動を活性化させることにより，脂肪組織でのエに関与していることを示唆するものであり，脂肪酸をはじめとネルギー消費を高めることで，抗肥満作用を発揮しうることをする種々の食品成分受容体としても機能する PPARαによる代見出した（図 2）．これらの知見は，腸内細菌による宿主の代謝謝異常改善作用機構の一端を示したことは，食品機能学的・薬調節機構解明の一助となるものであり，栄養学的・生理学的に理学的に極めて重要であると考えられる．

重要な知見である．さらに，本研究成果は食餌脂肪酸腸内細菌

おわりに代謝産物の機能に着目した，プレ，プロ，ポスト・バイオティ

本研究では，エネルギー代謝を制御する食品成分とその作用

クス的な肥満に伴う代謝異常症の新たな予防・治療法開発の基機構について検討を行ってきた．これらの研究成果は，食品成盤的研究となりうるものであり，将来発展性が期待される重要分による肥満・肥満に伴う生活習慣病の予防・改善の可能性をな知見である．

示したものであり，今後これらの知見を礎とした肥満症に対す

3.

核内受容体型転写因子 PPARα活性化時の代謝改善作用

る新たな予防・治療法の確立が期待される．

機構の解明
PPARαは肝臓や骨格筋などに多く発現し，脂肪酸酸化を制謝

辞

本研究は，主に京都大学大学院農学研究科食品生物

御している．肥満動物に対する PPARαアゴニスト，fenofi-

科学専攻食品分子機能学分野および栄養化学分野，京都大学学

brate（Feno）の投与は高中性脂肪血症の改善作用に加え，抗際融合教育研究推進センター生理化学研究ユニット，ならびに肥満・抗糖尿病作用を発揮する．その代謝改善作用について詳

岐阜大学・応用生物科学部・食品分子機能学分野において行わ

細に検討を行ったところ，脂肪萎縮症モデルマウスに対するれたものです．特に，京都大学河田照雄教授には卒業研究当初

Feno 投与は高中性脂肪血症の改善作用は示したが，抗糖尿病から現在に至るまで研究指導を頂き，心より御礼申し上げま

作用は大きく減弱することを見出し，Feno による代謝改善作

す．また，京都大学伏木亨名誉教授（現用において，脂肪組織が重要な役割を果すことが示唆された．

研究を始めるきっかけと多くのご指導を頂きました．厚く御礼

そこで，PPARα活性化時に増加し，脂肪組織に作用する代謝申し上げます．岐阜大学長岡利教授には岐阜大学での研究にお改善ホルモン，線維芽細胞増殖因子 21（FGF21）の役割についいて非常に丁寧にご指導を頂き，大変感謝しております．まて検討した．Feno 投与は肝臓において FGF21 の発現を誘導た，上記の研究分野において本研究をご指導・ご支援頂きましし，血中 FGF21 量を増加させた．高脂肪食負荷時に野生型マた先生方，スタッフの皆様ならびに卒業生，在学生の皆さまにウスで認められた Feno 投与による抗肥満・抗糖尿病作用は，感謝いたします．さらに，本研究は，さまざまな研究機関に所

FGF21 欠損マウスでは大きく減弱しており，Feno 投与による属される非常に多くの共同研究者の方々のご指導・ご助力のも

抗肥満・抗糖尿病作用には肝臓での FGF21 産生促進が重要でとに成り立っております．心より御礼申し上げたいと存じまあることを示した（図 3）．また，白色脂肪細胞において PPAR

す．最後に，本賞にご推薦頂きました日本農芸化学会関西支部

αが比較的多く発現していたことから，白色脂肪細胞における長・河田照雄先生ならびにご支援を賜りました関西支部の諸先

PPARα活性化の機能について検討した．脂肪細胞において生方に深く御礼申し上げます．

龍谷大学教授）には，

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

27

バイオエレクトロカタリシスの基礎と応用の新展開

筑波大学数理物質系
はじめに

3.

生体内でのエネルギー変換や物質代謝等において重要な役割

辻

村

清

也

電子伝達メディエータを利用した酵素機能電極に関する研究を担っている酸化還元酵素の触媒機能（あるいはそれを含む微酵素電極反応のうち，電子伝達メディエータを用いた電子移

生物の代謝機能）と電極反応を共役させる“バイオエレクトロ動系（図 1 右）における酵素とメディエータ間の反応速度に，カタリシス”（図 1）を基盤とする新バイオデバイスの創出が，酸化還元酵素反応の駆動力（＝酸化還元酵素と電子伝達メディ

環境，エネルギー，情報通信，ヘルスケアなどの分野で注目をエータとの酸化還元電位差）のみならず，電子移動距離に関わ集める．しかし，バイオエレクトロカタリシス反応を高度に制る分子間相互作用や立体障害などが影響することを明らかにし御する手法は確立されておらず，その産業利用も未だ限定的でた．後述のセンサや電池など様々なデバイスに適した電子伝達

ある．筆者は，バイオエレクトロカタリシス系の合理的設計指

メディエータの選択指針を与えた．また，用途に応じて，酵素針を明らかにし，それに基づく電極製法および材料を開発して特性を考慮した新規レドックスメディエータを設計し，合成しきた．すなわち，電極触媒としての酸化還元酵素の基本特性評

た．

価，酵素の修飾方法，メディエータ分子および多孔質炭素電極

酸化還元メディエータを酵素とともに酵素の反応性を損なうの開発に取り組んできた．また，本講演ではこうした基礎研究ことなく電極表面に固定化することができれば，デバイスの連をベースにしたエネルギー変換デバイス（バイオ燃料電池），

続使用など用途が広がる．そこで様々な用途への応用を考慮し，センサ，物質変換デバイスの開発について紹介する．

電極表面上へ共有結合によるメディエータの修飾，ポリマー結

1.

酸化還元酵素の特性評価

合型メディエータを用いた交互積層系や超薄膜系など修飾方法

酸化還元酵素の酸化還元電位は，電極触媒性能を特徴づける

および評価法を開発した．酵素修飾電極の応答電流に影響を及

重要な因子である．しかし，電極反応によるその直接的な測定

ぼす諸因子，例えば，酵素修飾膜の厚みなどを理論と実験の両は一般に困難である．そこで電解による溶液電位制御法をもと面から検討し，応答電流の定量的な解析を目指した．

にした酵素の酸化還元電位測定法を開発した．これにより，ビ4.

ナノマテリアル・多孔質炭素電極における酵素電極反応

リルビンオキシダーゼやフルクトースデヒドロゲナーゼなど銅の高度化・高機能化：酵素電極反応の基本原理に基づいた材や鉄をレドックス部位に持つ酸化還元酵素の電位を評価した．

料開発

酵素の構造と機能の関係，生体内での役割などの理解が進んだ．

酵素の本来持っている力を十分に発揮できるかどうかは反応2.

酵素‒電極間直接電子移動に関する研究場の設計にかかっている．高い導電性と安定性を有する炭素材

酵素と電極間の直接電子移動（図 1 左）に基づく電気化学応答

料に注目し，電極性能向上にむけたマクロ－メソ－ミクロの 3（電位と電流の関係）に関する理論式を導いた．糖などの酸化次元的な階層構造制御を検討した．マクロ孔は，反応物（生成を行う酵素（フルクトースデヒドロゲナーゼ，グルコン酸デヒ物）および電解質イオンの物質輸送，および炭素材料中の酵素

ドロゲナーゼ）あるいは酸素の還元反応を行う酵素（ビリルビの分布・担持量に関わってくる．例えば，炭素粒子を導電性基

ンオキシダーゼ，ラッカーゼなど）の直接電子移動反応応答を板上へ電析することによりマクロスケールの構造制御に成功し速度論および熱力学的観点から定量的に評価することが可能とた．メソ孔構造は酵素の担持量，担持された酵素の安定性およなった．このことにより，新たに開発された酵素や変異酵素のび酵素の電気化学活性に影響する．各種酵素，修飾方法および触媒機能や酸化還元電位を定量的に比較することが可能となっ反応に適した細孔構造が制御されたテーラーメイド型多孔性炭た．さらに，推定される電極界面での酵素－電極間界面電子移素（カーボンゲル（図 2 左），酸化マグネシウム鋳型炭素（図 2

動メカニズム（分子と表面との相互作用，配向制御など）をも右））を開発した．酵素と電極間の界面電子移動速度の向上のとに，電極表面に様々な修飾を施すことで電極での酵素反応をためにはナノレベルでの炭素表面修飾が有効である．こうした制御し，その触媒効率を向上させることに成功した．

デザインされた微小空間に酵素を担持することで，電極触媒効

図 1.

酵素型バイオエレクトロカタリシス反応

図 2. 細孔サイズが制御された多孔質炭素材料（左 カーボンゲル，右 MgO 鋳型炭素）

28《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

率の向上と安定性の安定性を実現した．例えば，グルコースデ
ヒドロゲナーゼと酸化還元ポリマーを架橋したハイドロゲルを数十ナノメートルスケールの細孔内に修飾することで，25℃で100 mA cm − 2 という非常に大きなグルコース酸化電流を得る
ことに成功した．基礎研究をもとに目的に応じた性能を発揮す
る電極系のデザインが可能になってきたが，その制御技術のさ図 3. バイオ燃料電池（左 か ら， 電 池 の し く み， 水 素-酸 素 電 池， 印 刷 型 グ ル
コース-酸素電池）

らなる向上・機構の学理解明は今後の課題である．
また，連結酵素系に向けた基礎研究を行い，それを担持するために，ミセルやリポソームなどのソフトナノ材料を酵素保持
担体および反応場とする新規酵素電極反応系（特に多段階酵素とするバイオ燃料電池（図 3 中）を発表した．先述の電極設計

反応を組み合わせた人工細胞型反応系）を検討した．

を適切に行うことで，反応物となる酸素の供給が電池性能を決

5.

微生物代謝の電気化学的制御とデバイスへの応用：生きめるまでに性能が向上した．この問題に対して，電極構造内のた細胞の電子移動パスおよび酸化還元状態の制御

疎水性を制御したガス拡散型酵素電極を開発することで，電池微生物菌体内代謝反応と電極間の電子移動反応における電子

性能を飛躍的に向上させた．現在，印刷技術を応用したウェア

伝達物質（メディエータ）の果たす役割に注目し，電気化学反ラブル型電池（図 3 右）や生体内での作動を可能とするインプ

応と共役した菌体内レドックス制御技術の検討した．この原理

ランタブル型電池の開発を進めている．

に基づき，微生物の増殖促進（抑制）や代謝産物を電気化学的おわりにに制御する方法を考案した．目的に応じて適切な人工メディ

合理的なバイオエレクトロニクス系構築，すなわち，酵素のエータを選択することで，菌体内の特定の酵素反応や代謝反応特性を理解した上での，生物電気化学的な理論に基づいた反応

系を電極反応と結びつけることができ，水素や有機酸を燃料と系の設計と材料開発は，飛躍的な酵素電極の活性を高めることして発電する微生物電池，ラン藻を用いた光合成をもとにしたが可能になった．それはセンサの感度や精度向上や酵素電池の太陽電池，微生物センサ等への応用に結び付けた．一方で，微出力向上につながり，エレクトロニクスなどの技術との機能的生物が菌体外に放出するフラビンやキノンなどの天然の酸化還融合はイノベーションに結びつくことが期待される．一方で，元分子を利用することで環境に優しい（＝人工化合物を外部か一連のバイオエレクトロカタリシス反応の研究を通して，生体ら添加しない）持続可能な微生物電気化学デバイスを考案した．

触媒を生体環境と異なる反応場に導入することで，特にナノ空

この概念は人工のメディエータを外部から添加する従来の系か間における酵素，あるいは高塩濃度溶液中においては生体とはらの転換を促し，すでに廃水処理を目的とした微生物燃料電池

異なった特性を示すことが分かってきた．こうした生体とかけ分野では広く受け入れられ，研究開発の飛躍的な進展に結びつ離れた新奇反応場のデザインは，酵素の活性あるいは安定性のいている．

飛躍的な向上，あるいは潜在的な能力を引き出すことができる

6. 酵素をベースとしたバイオセンサの高性能化に関する研究など，無限の可能性を秘めている．今後は，そうした反応環境

酵素を電極触媒とする自己診断用血糖センサにはこれまでグ因子の特異的な作用の学理を解明し，酵素機能の解明，酵素をルコースオキシダーゼが用いられてきた．しかし，メディエー

モデルとした無機触媒の開発に新しい方法論を提供しつつ，酵

タと酸素の競合反応はしばしば測定誤差を引き起こす．そこで，素のさらなる可能性を追求していきたい．

血糖センサに適した新規フラビンアデニンジヌクレオチド型のグルコースデヒドロゲナーゼの開発に携わり，高い精度での計謝

辞

本研究は，京都大学大学院農学研究科応用生命科学

測を可能とする新型血糖センサの実用化に貢献した．この新し専攻生体機能化学研究室，および筑波大学数理物質科学研究科

く発見された酵素の特性をいかした検量線を必要としない高精

物性・分子工学専攻生物電気化学研究室で行われたものです．

度高性能センサシステムを考案した．

本研究の機会を与えていただき，ご指導，ご支援を賜りました7.

環境にやさしいエネルギー変換デバイスの創生：酵素バイ

京都大学・池田篤治名誉教授，加納健司教授に心より御礼申し

オ燃料電池，微生物燃料電池の基礎研究と応用展開上げます．また，様々な面から御支援いただきました研究室の酵素を電極触媒に利用したバイオ燃料電池（図 3 左）におい

諸先輩方，卒業生，在学生，大学および企業の共同研究者のて，電池の製作，作動原理確認，酵素反応速度論および電気化

方々に深く感謝いたします．また，現所属への着任以降，ご支学的見地からみた電池の出力決定因子の解析などの研究基盤を援いただいている東京理科大学・四反田功先生，筑波大学・小確立した．また，世界初のマルチ銅酸化酵素を用いた中性付近

林達彦先生に感謝申し上げます．最後に，本奨励賞にご推薦いでの白金をはるかに上回る高効率電気化学的酸素還元を実現しただきました京都大学・白井理准教授に厚く御礼申し上げまたことが，本研究の進展に拍車をかけた．正極と負極に高性能

す．

生体触媒電極を用いた中性で作動するグルコースや水素を燃料

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

29

低分子化合物及び膜小胞を介した細菌間相互作用に関する研究

筑波大学生命環境系
はじめに

豊

福

雅

典

生じると思われる．バイオフィルムなど，好気と嫌気な微小環

細菌は互いに我関せずに生きていると思われていたが，集団境が形成されるような場は自然界で多く見られるのに対し，従を形成し，機能的に分化するなどして，高度な社会性，集団性

来の細菌間コミュニケーション研究は好気条件下でそのほとんを示すことが明らかになってきた．こういった細菌の社会性のどが行われていた．我々は環境に応じて P. aeruginosa がどの創発には，細胞間相互作用が関与する．自然界において細菌はように細胞間相互作用を適応させているのかを理解すること

集団を形成し，さらには複数種の細菌が混在する複合系で存在で，細胞間相互作用と環境応答を総合的に解明していく重要性することから，細菌社会の仕組みを理解することは，細菌の生を示した．

態を真に理解する上でも重要である．こうした理由から，私は

2.

MV による細菌間コミュニケーションの交通整理

細菌の個と集団の関係性に興味を持ち，細菌間相互作用の解明

シグナル物質の細菌間での伝達は，細菌間コミュニケーショに取り組んできた．その過程で，細菌間コミュニケーションやンが成立するための鍵となるステップである．疎水性の高いシメンブレンベシクル形成の新しい像がみえてきた．

グナル物質（長鎖 AHL）がどのようにして細胞間で伝達するか

1.

低分子化合物による細菌間相互作用
1-1.

細菌間コミュニケーションによる一次代謝の調節

多くの細菌は低分子化合物を細胞間シグナル物質として用いについて未解明な部分が多かった．我々は，Paracoccus denitrificans において長鎖 AHL がメンブレンベシクル（MV）を介して伝達されることを見出した．

てコミュニケーションをとっている．従来，細菌間コミュニ

MV は細胞膜から構成される球状の小胞で，シグナル物質やケーションは二次代謝の制御に関わると考えられていた．しか核酸，毒素因子を含み，放出された MV は他の細胞に伝達さしながら，我々は Pseudomonas aeruginosa を解析した結果，れる．また，MV はワクチンとして利用され，ドラッグデリバ

一次代謝の脱窒が細菌間コミュニケーションによって調節されリー等のナノテクノロジーの技術基盤としても注目を浴びるなていることを明らかにした．P. aeruginosa はグラム陰性細菌

ど，応用面においても高い潜在能力を持つ．

で最も多く利用されているアシル化ホモセリンラクトン

定量の結果，P. denitrificans の MV 1 粒子には遺伝子発現（AHL）類と P. aeruginosa 独自の Pseudomonas quinolone sig-を制御するのに十分なシグナル量が含まれることが明らかと

nal（PQS）をシグナル物質として用いている．それぞれのシグなった．このことにより，MV を受容する細菌と，しない細菌

ナル物質は特異的な受容体によって認識されて，シグナル物質

で「とびとび」にシグナルが伝達されることが想定される．こ濃度に応じて，病原性因子を含む数百種類もの遺伝子の発現がれは，連続的にシグナル物質が拡散すると仮定した，集団を同制御される．我々は AHL と PQS は共に脱窒を抑制しており，調させる古典的な細菌間コミュニケーション（クォラムセンシ

細菌が集団に応じてエネルギー代謝を調節していることを明らング）とは一線を画すため，我々は細菌における「バイナリー

かにした．一般的に，細菌のエネルギー代謝は物理化学的な要

シグナリング」を提唱した．MV を介したバイナリーシグナリ

因によって調節されることから，物質生産，排水処理等の応用

ングはシグナル物質が希釈されやすいような実環境中や長距間現場においては環境を最適化させる工学的な制御アプローチがでのシグナル伝達において威力を発揮すると思われる（図 1）．

取られてきた．我々の成果は，従来法とは異なる，細菌の力をP. denitrificans の MV は同種に運搬されやすいことも解明し，引き出す新たな方法論を生み出す糸口になると考えらえる．

MV によるシグナル伝達の交通整理を明らかにした．

1-2.

環境が細菌間コミュニケーションに与える影響

P. aeruginosa が脱窒を調節することが明らかとなったものの，P. aeruginosa の細菌間コミュニケーションやバイオフィ

3.

MV 形成機構の解明
3-1.

生育環境が MV に与える影響

MV の機能を理解する上で，MV の中身を知ることは必須でルム形成が環境に応じてどのように変化するかについて理解が進んでいなかった．P. aeruginosa は脱窒を行うような嫌気場
でも病原性を発揮して細菌間コミュニケーションを活発に行なっていることが示唆されている一方で，嫌気条件下でシグナ
ル物質産生が低下することが研究標準株で報告されるなど，一見して相反する報告が続いていた．
この相反する報告は，株間の性質の違いによるものと我々は考え，複数の P. aeruginosa 単離株の表現型を比較した．その結果，嫌気条件下では AHL 産生能やバイオフィルム形成量が株間で大きく異なることを明らかにした．脱窒の中間産物である一酸化窒素の蓄積量の違いによって嫌気条件下での多様性が

図 1.

MV を介したシグナル伝達

30《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

細菌が生きたまま放出するという，従来の MV 形成の仮説と根本的に異なる（図 2）．エンドリシンは通常，集団全体の数％の細胞でのみ誘導されるため，一部の細胞が溶菌しても，残った細胞がその恩恵に預かる．エンドリシンは細菌間で広く保存されているため，普遍性の高い MV 形成因子である可能性が高
い．
3-3.

グラム陽性細菌の MV 形成機構の解明

MV 形成を理解する上で，膜を厚い細胞壁で覆われたグラム陽性細菌がどのようにして MV を形成して細胞外に放出する
図 2.

エンドリシンによる MV 形成機構

かが未解明のままであった．我々は，グラム陰性細菌で MV形成に関わっていたエンドリシンが，グラム陽性細菌のモデルある．我々は P. aeruginosa においてバイオフィルムと浮遊細細菌である，Bacillus subtilis の MV 形成にも直接的に関与し胞由来の MV に含まれるタンパク質を比較し，その中身が大ていることを見出し，グラム陽性細菌の MV 形成機構を世界

きく異なることを明らかにした．これは，生育環境に応じてそで初めて解明した．グラム陰性細菌とは異なり，B. subtilis にの中身が変化し，MV 機能そのものが変化することを示唆す

おいて ECL は誘導されず，エンドリシンの作用によって細胞る．さらに，バイオフィルムを覆っている細胞外マトリクスの壁に穴が生じ，そこから MV が形成・放出されること（bub-プロテオーム解析を行い，細胞外マトリクスに含まれるタンパ

bling cell death; BCD）を発見した（図 2）．ECL と同様に，MV

ク質の多くが MV 由来であることを突き止めた．細胞外マトを放出した細胞は死ぬことを明らかにし，細菌において細胞死

リクスは多糖や DNA，タンパク質から構成されてバイオフィを介した MV 形成機構は共通して備わっている一般的な機構

ルムの構造を支えている．本成果は MV が細胞外マトリクスでと示した．

の主要な成分の一つであることを明らかにし，環境に応じて細おわりに

胞外マトリクスに様々な機能を付与する可能性を示した．

本研究では，細胞間コミュニケーションや MV を中心とし細胞死を伴う MV 形成メカニズムの発見て，細菌における相互作用を解明してきた．そこから，いかに

3-2.

環境に応じて MV の中身が変わることは，MV にはいくつ細菌が高度な情報戦略をとって，集団を統制しているかが垣間かの誘導機序が存在していることを示唆している．バイオフィ

見える．単細胞生物だからこそみえてくる多様な細胞間相互作

ルム内部は嫌気になることから，嫌気条件下における MV 形

用を今後も解き明かしていきたい．

成に着目したところ，嫌気条件下では好気に比べて多くの MV
謝が放出されることを見出した．そのメカニズムとして，嫌気条

辞本研究は，筑波大学生命環境系と，チューリッヒ大件下で細胞が受けるストレスによって SOS 応答が誘導され，学

植物・微生物学科にて行われたものです．学生の頃から今その制御下の遺伝子群が MV 形成に関与することを明らかに日に至るまで，本研究に携わる機会を与えて頂き，終始ご指導した．

ご鞭撻を賜りました，筑波大学教授・野村暢彦先生には心から

どの遺伝子が MV 形成に関わるかを同定するために，MV 形

感謝申し上げます．また，チューリッヒ大学教授・Leo Eberl

成に関わる mRNA は MV に濃縮されると仮定し，MV に含ま先生には本研究を発展させるにあたり，公私にわたり親身にごれる mRNA を網羅的に解読した．その結果，SOS 応答制御下

支援いただきましたこと深く感謝致します．日頃より温かいおの細胞溶菌システム（ホリン–エンドリシン）の mRNA が MV

言葉とご助言を頂きました筑波大学名誉教授・内山裕夫先生，に濃縮されており，その翻訳産物が MV 形成に関わることを突

同大学教授・中島敏明先生に厚く御礼申し上げます．様々な面き止めた．エンドリシンは細胞壁分解活性を有し，ホリンはエからご支援頂いた静岡大学助教・田代陽介先生，筑波大学助

ンドリシンを細胞壁に輸送する役割を果たしている．MV が形教・八幡穣先生，同大学助教・尾花望先生に感謝申し上げま成される過程を P. aeruginosa で超解像顕微鏡によりライブセす．本研究の成果は，多くの共同研究者の先生方，研究室の諸ルイメージングしたところ，細胞が破裂して，そこから生じた

先輩方，博士研究員，在学生，卒業生，また研究の運営に携わ

膜断片が会合することで MV が形成されることを明らかにしる皆様のご尽力，ご支援によるものです．山本達也博士，古川た．従来の考えでは，グラム陰性細菌の MV は細胞外膜が撓

理恵氏をはじめ，ここに全ての方のお名前を挙げることができんでつまみ出される形で形成される，とされていたが，細胞破ませんが，皆様に深く感謝申し上げます．最後に，本奨励賞に裂を介した全く異なる MV 形成メカニズムを提唱するに至っ

ご推薦くださいました筑波大学教授・小林達彦先生に厚く御礼た．Explosive cell lysis（ECL）と名付けた当該機構は，MV は申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

31

生体制御におけるアンドロゲンシグナリングと食の相互作用に関する研究

大阪府立大学大学院生命環境科学研究科
はじめに

原

田

直

樹

後不良であり，有効な治療方法がない．CRPC の発症メカニズ

食事は，がんやメタボリックシンドロームなどの生活習慣病

ムを明らかにするために，CRPC の発症モデル細胞株を樹立しの発症と密接に関連し，疾患の発症を正にも負にも調節する作て解析した結果，C 末端領域が欠損した AR（AR-NH1: the N-用を持つ．生活習慣病の発症機構の解明とその予防を目指し，

terminal fragment of AR cleaved in the neighborhood of helix

食事の影響を受けて発症する疾患に関わる細胞内シグナリング

1 of the ligand-binding domain）が産生されることを見出した．

としてアンドロゲン（男性ホルモン）シグナリングを捉え，生AR-NH1 はホルモン療法に類似した状態でのみプロテオリシス

化学・分子生物学・生理学・栄養学的見地から研究を行なってによって産生され，その特徴からリガンド非依存的に転写活性きた．これまでの研究成果は，前立腺がんやメタボリックシン

化すると推察された．つまり，ホルモン療法後に AR-NH1 がドロームにおけるアンドロゲンシグナリングの役割やその作用産生されてリガンド非依存的に機能することが CRPC の発症機構の一端を明らかにするとともに，これらの疾患の発症や予に繋がるというメカニズムを提唱するに至った（図 2）．一方防におけるアンドロゲンシグナルリングと食事・食品因子のクで，CRPC の発症を予防するために，ホルモン療法後に摂取すロストークに関する知見を広げており，以下に紹介する．

べき食品因子の同定を目的として，AR 機能抑制を指標にスク

アンドロゲン受容体（AR）転写活性化機構の解明

リーニングした結果，ブドウに含まれるポリフェノールである1.

男性ホルモンはコレステロールから合成され，AR にリガンド

レスベラトロールを見出した．レスベラトロールは，野生型として結合して生理作用を発揮する．AR が男性ホルモン依存

AR だけでなく，C 末端領域を欠損した AR の転写活性を抑制的な転写因子として機能するためには，転写共役因子と呼ばれしたことから，AR-NH1 の機能も抑制すると考えられた．以上

る AR と複合体を形成する因子の役割が必須である．AR の転より，CRPC の発症予防に対する食品因子の有効性について，

写活性化機構の全容を解明するために，AR と複合体を形成す

そのメカニズムとともに提示した（図 3）．

るタンパク質の同定とその作用機構の解明に取り組んだ．その結果，解糖系酵素であるグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロ
ゲナーゼ（GAPDH），Ran 結合タンパク質 10（RanBP10），タン
パク質アルギニンメチル基転移酵素 10（PRMT10）が AR の転写を調節する因子として作用することを見出した．さらに，転写共役因子として既に同定されていた ARA24/Ran についてもその作用機構を同定した．また，AR が持つポリグルタミン鎖と転写活性化機能の関係の解明に取り組んだ．これらの一連の研究により，AR の転写活性化機構の一端を明らかにした（図 1）．
2.

前立腺がんの進行における AR 機能の解析と食品因子による抑制作用
前立腺がんの発症は食習慣と関係し，食習慣の欧米化が進む
日本では罹患者が飛躍的に増加している．AR を介した男性ホ
ルモンの作用は，男性の生殖器官である前立腺の発達と密接に図 2. CRPC 発症機構の解明．リガンド非存在下またはアンタ
ゴニスト存在下においてプロテオリシスにより切断されたAR（AR-NH1）が CRPC 発症に関与するメカニズムを示す．

関係しており，がん化した前立腺上皮細胞の増殖にも強い影響を持つ．初期前立腺がんに対し，外科的・内科的に AR シグナ
ルを抑制するホルモン治療を行った後に再発した去勢抵抗性前立腺がん（castration-resistant prostate cancer: CRPC）は，予

図 1.

AR の転写活性化機構．転写共役因子との相互作用やAR の構造と機能の観点から明らかにした AR の活性化機構の一端を示す．

図 3.

食品因子による AR 転写抑制機構．レスベラトロールがAR の転写活性を抑制するメカニズムを示す．

32《農芸化学奨励賞》

図 4.

3.

受賞者講演要旨

男性ホルモン低下によるメタボリックシンドローム発症メカニズムの解明．去勢によるメタボリックシンド
ロームの発症おける腸内細菌叢の関与を示す．

メタボリックシンドロームの発症における男性ホルモン

図 5.

の作用に関する研究
男性における血中テストステロンの低下は，メタボリックシ

アンドロゲンとグルココルチコイドの拮抗作用の解明．
AR と GR の共通のシスエレメントにおける代償・拮抗様式の存在を示す．

ンドロームや 2 型糖尿病といった生活習慣病の発症を介して心疾患や脳血管疾患のリスクを高めて寿命を短縮させることが明それぞれの受容体（AR とグルココルチコイド受容体：GR）にらかとなってきた．つまり，長寿には血中テストステロン値が結合後，標的遺伝子のプロモーターに存在するシスエレメント

生理的範囲において高いことが重要であると理解されるようにに拮抗的に結合し，GR がエンハンサーとして AR がリプレッなった．しかし，これら一連のメカニズムについては十分にはサーとして機能することで，グルココルチコイドによって誘導理解されていない．そこで，テストステロンの低下から肥満やされる β 細胞のアポトーシスをアンドロゲンが抑制することを2 型糖尿病の発症において，摂取栄養との関係を明らかにする見出した．これは，GR と AR が標的遺伝子プロモーターで共ことを目的に動物モデルの構築を行った．その結果，男性ホル

通のシスエレメントに拮抗することで，アンドロゲンのアナボ

モンの減少によって，高脂肪食を摂取させた時にのみ食餌効率

リック作用とグルココルチコイドのカタボリック作用のバラン（体重増加／摂取エネルギー）が増加することで内臓肥満や脂スを制御する機構が存在することを明らかにした（図 5）．

肪肝，血糖値の上昇を発症し，このとき，糞便の減少，腸内細おわりに菌叢の変化が起きることを見出した（図 4）．さらに，抗生物質

アンドロゲンシグナリングの活性化機構の詳細と生理的役割

により腸内細菌叢を撹乱すると，去勢により生じた現象がすべの解明に取り組み，さらに，食事・食品成分とのクロストークて消失した．現在，AR ノックアウトマウスでも同様の結果をについて分子レベルから個体レベルで解析してきた．これまで確認し，AR を介した男性ホルモン作用の低下に起因して腸内の研究成果によって，従来知られているアンドロゲンシグナリ

細菌叢が変化する機序について解析を行っている．

ングの標的組織への直接作用に加え，腸内細菌叢を介した間接

2 型糖尿病は，栄養素の過剰摂取に起因して，膵臓 β 細胞に作用という新しい作用形態の存在が明確になってきた．今後，おけるインスリン分泌の低下と肝臓，脂肪組織，骨格筋におけ

食事とアンドロゲンシグナリングのクロストークがどのようにるインスリン感受性のバランスが崩壊することによって発症す

腸内細菌叢に影響するかついて明らかにすることにより，エネる．西洋人と比較して日本人を含む東洋人では，健常時から食

ルギー代謝における食と内分泌系のクロストークに関する新た後高血糖に起因したインスリン分泌能が低いことが特徴であな研究フィールドを切り拓きたい．

る．一方で，近年の疫学調査によって，日本人の男性糖尿病患者ではテストステロンレベルが低いことが明らかとなり，糖代謝

辞本研究は，大阪府立大学大学院生命環境科学研究科

謝におけるアンドロゲンシグナリングの重要性が提起されてい応用生命科学専攻食品代謝栄養学グループで行われたものです．

る．膵臓 β 細胞における男性ホルモンシグナリングについて検研究者としての道に導いて頂いた大阪府立大学名誉教授 中野討した結果，雄性ラットでは去勢により血中テストステロンレ

長久先生，自由に研究を行う機会を与えて頂いた大阪府立大学

ベルを低下させると β 細胞量がコントロールの 3 割程度にまで教授 乾博先生，研究の基礎をご教授頂いた大阪府立大学教減少して耐糖能不全を生じることが判明した．この β 細胞の減授 山地亮一先生には，学生時代より今日まで終始ご指導ご鞭撻

少と耐糖能不全は，テストステロンの補充によって完全に回復を賜りました．心より感謝申し上げます．また，長年にわたりした．また，胎児期において雄への性分化を誘導するアンドロ

激励とご助言を頂いた近畿大学教授 重岡成先生，本研究の遂行

ゲンシグナリングが，雄の β 細胞の発達に関与することを見出にご協力を頂いた足達哲也先生（金蘭千里大学），桑村充先生している．近年，生活習慣病の発症に胎児期におけるイベント（大阪府立大学），井澤武史先生（大阪府立大学）に深謝いたしまが関係するという生活習慣病胎児期発症説が注目されており，

す．共同研究者として多大な協力を頂いた東村泰希博士（石川

胎児期におけるアンドロゲンシグナリングの生活習慣病発症へ

県立大学），三谷塁一博士（信州大学），小川真弘博士，堀内寛の影響する可能性についても検討している．

子博士，北風智也博士をはじめ，本研究の遂行に関わり支えて

アンドロゲンは，アナボリック作用をもつステロイドホルモ

くれた院修了生，卒業生，ならびに現院生，学部学生諸氏に深ンとして知られている．一方で，グルココルチコイドはカタボ

く感謝申し上げます．最後になりましたが，本奨励賞にご推薦

リックな作用をもつステロイドホルモンであり，両ホルモンは下さいました日本農芸化学会関西支部長の河田照雄先生ならび

ともにエネルギー代謝制御に関与する．これらのホルモンが，にご支援を賜りました諸先生方に厚く御礼を申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

33

極限環境微生物のエネルギー変換に関する生化学および熱力学的解析

神戸大学大学院科学技術イノベーション研究科
はじめに

若

井　　　暁

高度好塩性菌由来の酵素反応を等温滴定マイクロカロリメータ

地球上には温度，塩濃度，pH，圧力など，かなり厳しい物（ITC）により測定した．高エネルギーリン酸化合物の加水分解

理条件に曝される環境が存在し，そのような環境に生育する微は，エンタルピー駆動で進行することが知られており，水和状

生物は極限環境微生物と呼ばれる．どのような過酷な環境に細態が小さくなる低水分活性状態で自由エネルギー変化とエンタ胞が置かれようとも，そこで生命が活動しているのであれば，ルピー変化が小さくなるというのが物理学の常識となっていた．

生命の定義の一つであるエネルギー獲得は必ず行われている．

しかしながら，高度好塩性菌由来酵素反応は，水分活性が 0.84

生物のエネルギー獲得（変換）の限界を知ることは，生命の限程度まで減少する 4 M NaCl 存在下でも低塩濃度下での非好塩界を知ることでもあるだろう．したがって，筆者は，極限環境性菌由来酵素反応と同じ反応熱（エンタルピー変化）を示すこと

生物がその種々の過酷な環境で行っているエネルギー獲得に興を明らかにした 1）（図 2）．また，本菌の持つピロリン酸加水分

味を持ち研究を行ってきた．エネルギー変換の研究は，分子，解酵素は，細胞内の塩濃度に相当する M オーダーの NaCl や細胞，および，生態系レベでの様々な現象が含まれるため単純

KCl での高い活性に加えて，0 M NaCl 下でも 100–200 mM のではないが，生化学的なアプローチに加えて，熱力学的な測定

MgSO4 存在下で高い活性を示し，細胞内に多く存在する一価とを導入することで，生命の本質としてのエネルギー変換を理解

二価のカチオンを組み合わせて幅広い塩環境下で高い活性を発したいと考えている．本稿ではこれまで携わってきた各種極限

揮できることを明らかにした 2）．高マグネシウム環境下では，

環境微生物（高度好塩性菌，好酸性菌，好熱菌，好冷菌など）

ピロリン酸加水分解に対するエンタルピー変化が減少することに関する研究と現在進めている難変換エネルギーを利用する微が実験的に確認されてきており，飽和食塩濃度で生育する高度生物についての研究の概要を紹介する（図 1）．

好塩性菌が多く存在するのに対して，飽和マグネシウム濃度で1.

高度好塩性菌のエネルギー変換に関する熱力学的解析

食塩濃度 10％を超える環境で良好に生育する微生物は，高度好塩性菌と呼ばれている．高度好塩性菌，特にアーキアでは，生育する微生物が報告されないことはエネルギー獲得の面からも限界があるのかもしれない．
2.

好酸性菌のエネルギー変換に関する研究

細胞外の極度に高い塩濃度から生じる浸透圧を解消するために，次に，高塩環境から強酸性環境に視点を移す．酸性環境は，細胞内にも著量の塩を蓄積している．これにより，細胞内外の地球上の様々な環境に存在するが，特にバイオリーチング（鉱酵素ほとんど全てが高塩環境に曝されることになり，酵素レベ

石から微生物の力を使って有用金属を回収する技術）におけるルで高塩環境に適応している．酵素レベルでの塩適応の研究は

人工的な環境に注目した．バイオリーチングでは，硫黄鉱石に多く存在するが，生体のエネルギー変換の研究はほとんどない．

酸化鉄溶液を散布し，三価鉄の還元力によるイオンアタックと高塩環境は水分活性を低下させ，溶液中の物質の水和状態に影そこに生息する微生物による硫黄層分解と鉄イオン再酸化によっ響する．水和状態の低下は，生体内のエネルギー変換で使われて銅などの有用金属を回収する．このバイオリーチングのモデ

る ATP の自由エネルギーに影響する．そこで，高塩環境で高ル微生物として，好酸性鉄・硫黄酸化細菌 Acidithiobacillus

エネルギーリン酸化合物を加水分解した時の反応熱について，

ferrooxidans が知られているが，リーチング効率のキーとなる
硫黄酸化については不明な点が多く残されていた．
筆者は，呼吸・電子伝達阻害剤を使用して，鉄酸化と硫黄酸化による呼吸の際に異なる電子伝達経路が使用されていることを

図1

エネルギー変換を中心においた各種極限環境微生物に関する研究の位置付け

図2

高度好塩性菌および非好塩性菌のピロリン酸加水分解活性（a）および反応熱（b）に対する NaCl の影響●：高度好塩性菌，○：大腸菌，△：酵母，■：水分活性．

34《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

おわりにエネルギー獲得（変換）は生命の根幹をなす重要な能力の一つであるが，その限界や本質も未解明な部分が残されている．
今後も新しい切り口を取り入れながら，少しずつでも明らかにしていきたいと考えている．ところで，筆者の研究は多岐に渡りひどく拡散しているようにも見えるかも知れないが，現在これらの研究に加えて糸状菌を用いた物質生産に関する研究も進
図3

鉄腐食性メタン生成菌（CMPA）による金属腐食時のガス発生量と電子流失速度（a）無菌区および CMPA 存在下での金属鉄からのガス生
産量，（b）CMPA によるガス生産時の電子流失速度めており，これまでの蓄積を余すところなくつぎ込んで進めているつもりである．サイエンスはどこかで繋がっており，繋げるも分断するも担い手次第であると考えている．これまでの蓄積とこれから出会う新しい研究をつなぎ合わせながら，独自の視点を持った研究を進めていくことで，本奨励賞にふさわしい明らかにし 3），硫黄酸化経路のキー酵素として Sulfide:quinone

研究を進めていきたいと思う．

oxidoreductase を精製，特徴づけ，鉄硫黄生育時よりも硫黄生（引用文献）

育時において強く発現していることを明らかにした 4）．A. fer-

1）Wakai S et al., J. Biol. Chem., 288: 29247–29251, 2013
2）Wakai S et al., Extremophiles, 21: 471–477, 20173）Wakai S et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 68: 2519–2528, 2004
4）Wakai S et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 71: 2735–2742, 2007
5）Sano R et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 74: 892–894, 20106）Wakai S et al., Environ. Microbiol. Rep., 5: 235–242, 2013
7）Takenaka S et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 74: 1079–1083, 20108）Fujii S et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 77: 1677–1681, 20139）Fujii S et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 78: 1191–1194, 2014
10）Masanari M et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 80: 2365–2370, 201611）Masanari M et al., Extremophiles, 18: 617–627, 201412）Kuribayashi T et al., Extremophiles, 21: 357–368, 201713）若井暁．化学と生物，53（8）:515–520, 201514）若井暁，森浩二．化学，71（9）:29–33, 2016

rooxidans では，鉄酸化による呼吸においてチトクロム系の電子伝達鎖が使用されていることが知られていたが，本研究により硫黄酸化による呼吸においてはキノン系の電子伝達鎖が使用されていることを明らかにした．
3.

好熱菌および好冷菌のエネルギー変換に関する研究

次に，環境中の物理パラメータを温度に移す．高温環境や低温環境では，エネルギー変換に関与するタンパク質分子が正しく機能する必要がある．筆者は，好熱性水素細菌の硫黄酸化酵
素の熱安定性 5）や酸化的リン酸化経路における ATP 合成酵素の役割 6）などについて報告している．これらに加えて，エネル
ギー変換に重要な役割を演じている電子伝達に関与する電子
キャリアタンパク質の安定性に関する多数の研究報告がある．

謝辞

本研究は，広島大学大学院生物圏科学研究科微生物

好冷菌，中温菌，好熱菌由来相同タンパク質間には属レベルを機能学研究室，岡山大学農学部微生物機能開発学研究室，製品越えて，生育至適温度と熱安定性の間に正の相関があるが 7–9），

評価技術基盤機構バイオテクノロジー本部で行われたものです．

深海微生物由来タンパク質では，この相関から少し外れて高い

様々な極限環境微生物を扱う機会と熱力学的解析を始める機会

安定性が見られる 10,11）．これは，深海が低温であるため分子にを頂き，また終始ご指導頂きました三本木至宏先生（広島大学

フレキシビリティが必要である一方で，高い静水圧による変性

教授）に深く感謝を申し上げます．学生時代に極限環境微生物を防ぐために高い熱安定性が必要なためである．さらに，好冷の研究テーマを与えて頂き，勝手気ままな私に懇切丁寧なご指菌と中温菌由来酵素の比較研究では，好塩性菌由来酵素の知見導を賜りました上村一雄先生（岡山大学教授）に深く感謝を申から塩環境の違いにも注目し，Shewanella 属細菌を生育の塩し上げます．また，原山重明先生（現中央大学教授）にはポス

嗜好から，0 M NaCl でも生育できる耐塩性と 0 M NaCl では生

ドク時代にかなり自由な環境で研究を進めさせて頂き深く感謝

育できない好塩性の株に分け，ヌクレオチダーゼの塩依存性活を申し上げます．現在，雇用元のプロジェクトに加えて自由に性や構造に由来する耐塩性をも明らかにしている研究できる環境を与えて頂いております近藤昭彦先生（神戸大

4.

．

12）

難変換エネルギーを利用する微生物学教授）ならびに荻野千秋先生（神戸大学教授）に深く感謝を最後に，珍しいエネルギー獲得系として，通常の微生物がエ

申し上げます．また，カロリメータを用いた熱力学的解析につネルギー源として利用できない固体金属をエネルギー源としていてご指導いただきました城所俊一先生（長岡技術科学大学）

使用する微生物についての研究がある．固体金属から電子を抜に深く感謝を申し上げます．仲宗根薫先生（近畿大学教授），

き取ると金属イオンが遊離するため，実環境では金属が腐食す鈴木誠先生（東北大学教授），金尾忠芳先生（岡山大学准教授），

るという現象に繋がる．金属が微生物によって腐食する問題は，

伊藤公夫博士（新日鐵住金），巴保義博士（JOGMEC）には，研ヒトが微生物に感染して発症する微生物感染症とよく似ており，究に関する様々なご助言や研究サンプルのご提供を頂き感謝申

金属が罹る微生物感染症として独自のアプローチで研究を展開し上げます．全てのお名前を挙げることはできませんが，同じしている 13）．この金属腐食に関与する微生物は長い間謎に包場所で同じ時間を過ごした全ての学生やスタッフの皆様ならびまれてきたが，筆者は近年多くの金属腐食性微生物を分離するに共同研究者の皆様に感謝申し上げます．最後になりました

と共に，鉄腐食性メタン生成菌が無菌区よりも 40 倍速く電子が，本奨励賞にご推薦下さいました日本農芸化学会関西支部長

流失を加速する現象も捉えている（図 3）．さらに，金属鉄を腐

河田照雄先生ならびにご支援を賜りました関西支部の先生方に食する際に水素生産が可能であり，金属廃棄物から燃料用水素

厚く御礼を申し上げます．

を生産する可能性についても開発を進めている．

14）

受賞者講演要旨《農芸化学女性研究者賞》

35

海洋微生物からの有用機能の探索とその応用

国立研究開発法人海洋研究開発機構
はじめに

大

田

ゆかり

ナンそれぞれに対して各構造を厳密に区別して認識する機能，

太陽光エネルギーが利用可能な地球表層では，光合成一次生

すなわち高度の基質特異性を持つカラギーナン分解酵素 3 種を産を基軸とする豊かな生命圏が維持されている．海洋表層で生利用できることが鍵であった．我々は，その 3 種の酵素を新規産された有機物に加え，陸域有機物の一部も海洋沿岸や河川を性と多様性の高い深海域の細菌から取得することに成功し 6, 7），

通じて海域に流入して混ざり合う．海域表層の有機物の大部分

続いてこれら 3 種の酵素を利用した未知カラギーナンの分析法

は，浅海で様々な生物代謝を受けながら短いターンオーバーでも開発した 8）．本手法は，これまで分析が困難であった飲食品

リサイクルされ，その一部が残渣として海底に堆積する．海底中のカラギーナンの検出・組成分析に極めて有効であった．

の残渣に依存した従属栄養型の微生物の中には多くの生物では

2.

リグニン分解酵素の利用

処理しきれない難分解性有機物をなんらかの形で利用する機能

地球温暖化や海洋酸性化等の要因である人為的 CO2 を増大を持つことが期待される．そこで，我々は深海を含む様々な海させる化石資源の使用を断ち切るため，太陽光エネルギーで形域から難分解性有機物を分解する細菌や酵素を探索し，その利成された植物バイオマスの体系的利用技術開発が精力的に行わ用法の提案を行ってきた．

れている．陸域の植物には主要成分としてリグニンが含まれて1.

海藻多糖分解酵素の利用
1-1.

おり，その構造的特性から生物分解が著しく困難な物質と位置

アガラーゼ

付けられる．

アガロース（寒天）は，テングサやオゴノリなどの紅藻類の我々はリグニンを原料とする芳香族化合物のバイオ生産を実

細胞壁成分であり，d-ガラクトースと 3,6-アンヒドロ-l-ガラク

現するため，まず海域からリグニン関連芳香族代謝細菌の分離

トースが α-1,3，β-1,4 結合で交互につながったヘテロ多糖であり，を試みた 9）（図 1）．この探索の過程で単離した Novosphingobi-

多くの微生物にとっては難分解有機物の 1 つである．アガロー

um MBES04 株は，多様な芳香族モノマー代謝能を持つに留まスをオリゴ糖サイズにまで切断して得られる「寒天オリゴ糖」

らず，guaiacylglycerol-β-guaiacyl ether などのリグニンモデルには，さまざまな優れた生理的機能があることが報告されていダイマー中の β-O-4 結合を開裂し，モノマーへ変換する能力をることから，我々はアガロース切断酵素（アガラーゼ）を深有していた 10）．β-O-4 結合はリグニンを構成するモノマー間の海由来細菌より探索した．その結果，アガロースの α-1,3 結合

最主要結合であり，リグニン変換の重要なターゲットである．

を切断してアガロオリゴ糖を生産する酵素「α-アガラーゼ」1），

MBES04 株のゲノムにコードされる遺伝子配列を利用して，

β-1,4 結合を切断して，ネオアガロオリゴ 2, 4, 6 糖をそれぞれ生

β-O-4 結合開裂酵素 5 種を組換え生産し，これらの酵素をワン成する複数の「β-アガラーゼ」2–5）を取得した．そのうちの 1 つ，

ポットでスギやユーカリから抽出したミルドウッドリグニン

Microbulbifer thermotolerans JAMB-A94 株に由来する β-アガ（MWL）に作用させることにより，MWL からフェニルプロパ

ラーゼはとりわけ高い耐熱性を持っていた．現在，本酵素は遺ン構造を有する芳香族モノマーを生産することに成功した 11）

伝子試薬メーカーの株式会社ニッポンジーンから遺伝子研究用（図 2 左）．

T

試薬「Thermostable β-agarase」として販売されている．本ア

フェニルプロパン系化合物は，工業分野においては，香水，

ガラーゼを用いると高分子（160 kb まで確認済み）の DNA が香料，精油，殺菌剤，麻酔薬，抗酸化剤などの医薬品や機能性

効率よく回収・調製できることから，さまざまな研究機関にお食品及びそれらの合成中間体となる有用な化合物群である．そける遺伝子機能解析・配列解析に活用頂いている．

こで我々は上記芳香族モノマーを基幹低分子化合物としてリグ

1-2.

カラギナーゼニンの有効利用に寄与する可能性を探るために，guaiacylhy-

世界的に古くから食品の増粘剤やゲル化剤として使用される

droxypropanone（GHP）から誘導可能な化合物の合成について

紅藻類の細胞壁多糖にカラギーナンがある．カラギーナンの特検討を行った．これまでに，新規な各種ポリマー，例えば，エ徴は硫酸基を持っている点にあり，その構成糖の硫酸基置換パ

ポキシ樹脂，ポリカーボネート樹脂，アクリレート樹脂，ポリターンに基づき，カッパ，イオタ，ラムダ型の 3 タイプに大別さ

ウレタン，アリール系オリゴマー，レジストなどの光感受性組

れる．それぞれの物理的性質が大きく異なっているため，用途成物の製造原料として有望な化合物への誘導化にも成功した 11）に応じて使い分けがなされている．カラギーナンは，原料藻の（図 2 右）．

品種や採取地，生育段階によって，その置換基パターンが多種

現在，木材から環境調和型プロセスを経て芳香族モノマーを多様に変化する．このため，いわゆるカラギーナンという名称

生産し，さらに新素材「スーパーウルシ」へと繋げるという新で市場に流通している物は，実際には非常にヘテロな高分子構

しいリグニン有効利用技術の確立に向けて，更なる研究を展開

造を有しており，精密な構造解析は困難である．そこで我々はしている．

酵素の“基質特異性”を生かした分析手法の開発に取り組んだ．

3.

カラギーナン分析手法の確立には，主要な 3 タイプのカラギー

組換えタンパク高生産系の開発

我々は酵素の探索・開発と並行して，酵素利用に重要な技術

36《農芸化学女性研究者賞》

図 1. 海域における微生物探査源（写真提供：JAMSTEC）

図 2.

ミルドウッドリグニンからの芳香族モノマーワンポット酵素生産（左）とバイオ化学品への展開（右）として Bacillus 属細菌を宿主とする組換えタンパク質高生産システムの開発を行ってきた受賞者講演要旨．プラスミドに挿入した目的

12）遺伝子の発現調節には海洋から分離した細菌のゲノム配列の一部を活用した．
通常組換えタンパク生産には，プラスミド上の目的遺伝子を安定に保持するために，同プラスミドに抗生物質耐性遺伝子を連結し，微生物培養培地には抗生物質を添加する．この方法を大規模に産業利用する場合には，抗生物質や抗生物質耐性遺伝
子の環境への拡散を厳重に防ぐ設備が必須となり，大きな生産コスト増となる．そこで，我々は生育必須遺伝子の 1 つとして，宿主自身が持つトリプトファニル t-RNA 合成遺伝子をプ
ラスミド上に配置し，同遺伝子を宿主染色体から欠損させた宿主ベクター系を新たに開発した．この系では培地中に抗生物質添加は不要であり，栄養を制限することなく，安価な培地で高密度培養と組換えタンパク質の高生産が可能であった．
おわりに本研究により，難分解性有機物を分解する酵素を始めとする優れた生物機能が海域に存在することを示すことができた．海域や海底下を含む全地球には未培養の多くの微生物が存在する
ことから，引き続き微生物機能の探索・開発を続け，更なる活用へと繋げて行きたい．
（引用文献）
1）Ohta, Y., Hatada, Y., Miyazaki, M., Nogi, Y., Ito, S., Horikoshi, K.
Purification and characterization of a novel α-agarase from a
Thalassomonas sp. Curr Microbiol, 50, 212–216,（2005）2）Ohta, Y., Hatada, Y., Ito, S., Horikoshi, K. High-level expression of a neoagarobiose-producing β-agarase gene from Agarivorans sp. JAMB-A11 in Bacillus subtilis and enzymic properties of the recombinant enzyme. Biotechnol Appl Biochem,
41, 183–191,（2005）3）Ohta, Y., Nogi, Y., Miyazaki, M., Li, Z. J., Hatada, Y., Ito, S.,
Horikoshi, K. Enzymatic properties and nucleotide and aminoacid sequences of a thermostable β-agarase from the novel
marine isolate, JAMB-A94. Biosci Biotechnol Biochem, 68,
1073–1081,（2004）4）Ohta, Y., Hatada, Y., Nogi, Y., Miyazaki, M., Li, Z., Akita, M.,
Hidaka, Y., Goda, S., Ito, S., Horikoshi, K. Enzymatic properties and nucleotide and amino acid sequences of a thermostable β-agarase from a novel species of deep-sea Microbulbifer.
Appl Microbiol Biotechnol, 64, 505–514,（2004）5）Ohta, Y., Hatada, Y., Nogi, Y., Li, Z., Ito, S., Horikoshi, K. Cloning, expression, and characterization of a glycoside hydrolase
family 86 β-agarase from a deep-sea Microbulbifer-like isolate.

Appl Microbiol Biotechnol, 66, 266–227,（2004）
6）Ohta, Y., Hatada, Y. A novel enzyme, λ-carrageenase, isolated
from a deep-sea bacterium. J Biochem, 140, 475–481,（2006）
7）Hatada, Y., Mizuno, M., Li, Z. J., Ohta, Y. Hyper-production
and characterization of the ι-carrageenase Useful for iota-carrageenan oligosaccharide production from a deep-sea bacterium, Microbulbifer thermotolerans JAMB-A94T, and insight
into the unusual catalytic mechanism. Mar Biotech, 13, 411–
422,（2011）8）秦田勇二 , 大田ゆかり , 食品中に含まれるカラギーナンのフィ
ンガープリント分析法の開発．アサヒビール学術振興財団研究紀要 , 22, 23–28,（2008）9）Ohta, Y., Nishi, S., Haga, T., Tsubouchi, T., Hasegawa, R., Konishi, M., Nagano, Y., Tsuruwaka, Y., Shimane, Y., Mori, K.,
Usui, K., Suda, E., Tsutsui, K., Nishimoto, A., Fujiwara, Y.,
Maruyama, T., Hatada, Y. Screening and phylogenetic analysis of deep-sea bacteria capable of metabolizing lignin-derived
aromatic compounds. Open Journal of Marine Science, 2, 177–
187,（2012）10）Ohta, Y., Nishi, S., Hasegawa, R., Hatada, Y. Combination of
six enzymes of a marine Novosphingobium converts the stereoisomers of β-O-4 lignin model dimers into the respective
monomers. Sci Rep, 5, 15105,（2015）11）Ohta, Y., Hasegawa, R., Kurosawa, K., Maeda, A., Koizumi, T.,
Nishimura, H., Okada, H., Qu, C., Saito, K., Watanabe, T., Hatada, Y. Enzymatic specific production and chemical functionalization of phenylpropanone platform monomers from lignin.
ChemSusChem, 10, 425–433,（2017）
12）特許 5126879, 新規 DNA 断片およびそれを含む組換えベク
ター , それらによって形質転換された形質転換体 , ならびにそれらの利用．

謝辞本研究を遂行するに当たり，多大なるご指導とご協力を賜りました海洋研究開発機構

秦田勇二グループリーダー（現埼玉工業大学教授），深海バイオ応用研究開発グループの皆様，井町寛之博士，稲垣史生博士，共同研究を実施下さった京都大学 渡辺隆司教授，片平正人教授，中村正治教授，西村裕
志助教，芳賀拓真博士（国立科学博物館），宮本徹博士（東北大学），海洋研究開発機構研究航海にご尽力下さった皆様に深謝申し上げます．本研究の一部は，最先端・次世代研究開発支援
プログラム（GS031），JST 戦略的創造研究推進事業・先端的低炭素化技術開発，科研費，京都大学生存圏研究所生存圏ミッション研究，財団法人杉山産業化学研究所より支援を頂き実施致しましたことを付記致します．

受賞者講演要旨《農芸化学女性研究者賞》

37

細菌の環境応答と適応に関する分子生物学的研究

東京大学生物生産工学研究センター
はじめに

特任准教授

古園（松田）さおり

パク質のアシル化修飾について，微生物における栄養応答や代微生物，特に細菌について興味を惹かれるのは，生き物としては単純なシステムを持ちながら，類稀な環境への適応能力と多様な代謝能力を持つ点にあると思う．我が国の農芸化学分野

謝制御との関わりに注目して現在研究に取り組んでいる．
のグルタミン酸生産

2‒1.
とアシル化修飾

ではそうした微生物の能力をものつくりや有用酵素のソースとC. glutamicum は，l-グルタミン酸を初めとする我が国のアして利用してきた．私は，生き物として単純なシステムを持つ

ミノ酸発酵工業において重要な位置を占める細菌である．本菌

細菌が周囲の環境にいかに応答し適応するのかに興味を持ち，のグルタミン酸生産は，Tween 40 添加などの刺激により誘導

主に分子生物学的なアプローチでそのメカニズムを探ってきされることが知られている．誘導刺激は細胞膜上のメカノセン

た．特に，分子が機能する場となる細胞内環境因子（pH や

シティブチャネルを開口させグルタミン酸を排出させるが，同Na イオン濃度，代謝）が分子の機能発現にどのように関わる

時にグルコースからグルタミン酸合成に向う代謝流量の増加がかに注目してきた．

起こることが代謝フラックス解析により示されている．一方＋1.

細菌の pH および塩環境適応に関わるマルチサブユニット

で，それを担う代謝酵素の発現量は必ずしも上昇しておらず，

型 Na＋/H＋アンチポーターに関する研究

代謝流量の増加に翻訳後レベル制御が関与する可能性が考えら細菌の中には動・植物が生存できないような極限的環境に好れた．私たちは，代表的なアシル化修飾であるアセチル化とス

んで棲息するものがいる．好アルカリ性細菌はそのような極限

クシニル化がグルタミン酸生産誘導刺激に応答して大きく変動

環境微生物の 1 つであり，Bacillus halodurans C125 株の好アすることを見出した 4）．全体の傾向として，グルタミン酸生産

ルカリ性因子として新規な Na /H アンチポーターが発見され条件ではアセチル化が抑制され，スクシニル化が増加していた．その後，このアンチポーターのホモログは好アルカリ性細た．このアシル化修飾変化はグルタミン酸生産に直接的に関与菌に限らず広く細菌に分布しており，6 ないしは 7 つの遺伝子する中央代謝経路の代謝酵素にも起こっており，グルタミン酸産物で構成されるマルチサブユニット複合体として機能するこ生産に必須なオキサロ酢酸供給の補充経路であるホスホエノーと が 明 ら か と な っ た 1）． 本 ア ン チ ポ ー タ ー（Sha/Mrp）がルピルビン酸カルボキシラーゼ（PEPC）の活性が 653 番目のリ

B. subtilis や Pseudomonas aeruginosa では Na ホメオスタシ

ジン残基（K653）のアセチル化により負に制御されることを明スにおいて中心的な役割を持ち，胞子形成や病原性に関わるこらかにした．また，PEPC-K653 の脱アセチル化酵素としてとを明らかにした＋＋＋．B. subtilis の sha/mrp 欠損株は，低濃サーチュインホモログである NCgl0616 を同定した．さらに，

度 NaCl で増殖はあまり影響を受けないが，胞子形成が著しく

NCgl0616 による K653 脱アセチル化はグルタミン酸生産条件阻害される．また，対数増殖後の胞子形成への移行期に低濃度での PEPC 活性化に寄与することを示し，グルタミン酸生産に

NaCl を添加しても胞子形成は阻害される．移行期ではσH の活

おけるタンパク質（脱）アセチル化の意義の一端を明らかにし性化やリン酸リレー系などの分子イベントが動く．このような

た 5）．

2,3）

時期が厳密な Na ホメオスタシスを必要としたことから，細グルタミン酸生産条件では，2-オキソグルタル酸デヒドロゲ

胞内環境の恒常性維持や制御が分子の機能発現にとって想像以ナーゼ（ODH）活性の低下を伴うことが知られている．ODH

上に重要なのではいかとの視点を得た．P. aeruginosa の sha/活性の抑制には OdhI と呼ばれる制御因子が関与する．OdhI

mrp 欠損株はマウスモデルで病原性が低下したことから，本アはリン酸化に依存して分子フォールディング状態を変化させ，

ンチポーターが感染菌抑制のための分子標的候補となる可能性

非リン酸化型 OdhI が ODH の E1 サブユニット（OdhA）に結を示した．

合して ODH 活性を阻害する．OdhI の 132 番目のリジン残基＋

2. タンパク質のアシル化修飾と細菌の栄養応答に関する研究
翻訳後修飾は，タンパク質が与えられた状況で機能を発現するために不可欠なステップである．翻訳後修飾の情報はゲノムに書き込まれておらず，その全体像は未解明の部分が多いが，近年の質量分析をベースとしたプロテオミクス技術の進歩により翻訳後修飾を詳細に調べることが可能となってきた．その結果，タンパク質は想像以上にヘテロな集団であることが明らかになりつつある．またゲノムワイドな研究から，遺伝子発現量の変化だけでは十分説明できない代謝変化が見出されており，
翻訳後レベル制御の重要性が再認識されている．近年細菌からヒトまで普遍的な翻訳後修飾として知られるようになったタン

図 1.

グルタミン酸生産とアシル化修飾の関係

38《農芸化学女性研究者賞》

受賞者講演要旨（メタボロン）を構成していることが明らかになりつつある．
アシル化修飾がメタボロンの再構築を介して代謝フラックスを変化させる可能性を考えている．多くの有機酸やアミノ酸は中央代謝系から分岐して生産される．アシル化修飾のメタボロン
形成における新たな役割が見えてくれば，有用物質生産のための新たなアプローチや代謝制御のための標的を提示できることが期待される．農芸化学分野における「微生物によるものつくり」への貢献と，生物種を超えた普遍的なアシル化修飾の意義の発見を目指して，今後も細菌におけるアシル化修飾研究を発展させていきたい．
（引用文献）
図 2.

アシル化修飾と細菌の栄養応答（K132）のスクシニル化は，OdhA との相互作用を阻害し，その結果 ODH 活性は維持されグルタミン酸生産に対して負の効果をもたらすことを明らかにした 6）．本研究を通して，OdhIは従来知られていたリン酸化だけでなくアシル化による制御を受けることを示し，OdhI 制御に関する知見を広げることがで
きた．
2‒2.

代謝や栄養環境に依存して変化するアシル化修飾

アシル化修飾のうち代表的なアセチル化とスクシニル化は，解糖系やクエン酸回路より供給されるアセチル CoA やアセチ
ルリン酸，スクシニル CoA をアシル基供与体とする．細菌は炭素源の種類や培養フェーズによって解糖系とクエン酸回路への依存度を変化させる．B. subtilis を対象とした定量アシロー
ム解析から，代謝酵素をはじめとするさまざまなタンパク質にアセチル化とスクシニル化を見出し，それらが栄養条件や培養フェーズによって変動することを明らかにした 7）．
現在はリボソームや RNA ポリメラーゼのアシル化修飾に注目している．修飾状態の異なる RNA ポリメラーゼやリボソー
ムは，転写・翻訳機能において果たして同等なのか，それとも転写や翻訳の特異性に影響を与えることにより栄養環境に応じ

1）Kajiyama Y., et al. Complex formation by the mrpABCDEFG
gene products, which constitute a principal Na＋/H＋ antiporter in Bacillus subtilis. J. Bacteriol., 189: 7511–4（2007）.
2）Kosono S., et al. Function of a principal Na＋/H＋ antiporter,
ShaA, is required for initiation of sporulation in Bacillus subtilis. J. Bacteriol., 182: 898–904（2000）.
3）Kosono S., et al. Characterization of a multigene-encoded sodium/hydrogen antiporter（Sha）from Pseudomonas aeruginosa: its involvement in pathogenesis. J. Bacteriol., 187: 5242–
5248（2005）.
4）Mizuno Y., Nagano-Shoji M., et al. Altered acetylation andsuccinylation profiles in Corynebacterium glutamicum in
response to conditions inducing glutamate overproduction.
MicrobiologyOpen, 5: 152–173（2016）.
5）Nagano-Shoji M., et al. Characterization of lysine acetylationof a phosphoenolpyruvate carboxylase involved in glutamate
overproduction in Corynebacterium glutamicum. Mol. Microbiol., 104: 677–689（2017）.
6）Komine-Abe A., Nagano-Shoji M., et al. Effect of lysine succinylation on the regulation of 2-oxoglutarate dehydrogenase
inhibitor, OdhI, involved in glutamate production in Corynebacterium glutamicum. Biosci. Biotechnol. Biochem., 81: 2130–
2138（2017）.
7）Kosono S., et al. Changes in the acetylome and succinylome of
Bacillus subtilis in response to carbon source. PLoS One, 10（6）:e0131169（2015）.

た遺伝子発現制御のメカニズムとなりうるのか興味が持たれる．B. subtilis の翻訳伸長因子 EFTu は主要なアセチル化タン謝辞

ここに紹介させていただいた一連の研究は，理化学

パク質であるが，培地条件や培養フェーズによってアセチル化研究所工藤環境分子生物学研究室・吉田化学遺伝学研究室，東とスクシニル化の状態が顕著に変化する．翻訳活性を負に制御

京大学生物生産工学研究センター微生物機能代謝工学寄付部門

する EFTu のスクシニル化部位の同定に成功し（論文投稿中），にて行ったものです．これまで一緒に研究に携わり苦労をともその過程で翻訳機能に必須でない主要なアセチル化部位を見出にしてくれた共同研究者の方々に深く感謝いたします．寄付講し，翻訳外機能や翻訳の特異性に関わる可能性について現在調座のアドバイザーとしていつも親身にご指導くださりまた本賞

べている．

へのご推薦を賜りました東京大学生物生産工学研究センターのおわりに西山真先生に心より御礼申し上げます．細菌のアシル化修飾と細菌におけるアセチル化とスクシニル化は，反応性の高いアいうやりがいのある研究テーマに引き合わせてくださいました

セチルリン酸やスクシニル CoA による非酵素的なメカニズム

理化学研究所の吉田稔先生に厚く御礼申し上げます．Sha/

によるものが大多数であり，ある種の代謝ストレスとの見方も

Mrp アンチポーターに関する研究は，理化学研究所にて工藤ある．一方，細胞がどのような栄養環境を経てきたかの痕跡

俊章先生のご指導のもとで行いました．研究員としての姿勢と（記憶）をとどめていると捉えることもできる．代謝を反映し心構えを教えていただいたことに感謝申し上げます．最後に，て変化するアシル化修飾が，細菌の栄養環境応答や代謝制御に寄付部門を支援していただいている協和発酵キリン並びに協和

どのように関わるのか，今後も探求していきたい．

発酵バイオ株式会社に厚く御礼申し上げます．

最近の研究で，中央代謝系を構成する酵素群は超酵素複合体

受賞者講演要旨《農芸化学女性研究者賞》

39

有機合成を基軸としたフラバン-3-オール誘導体の機能性解明研究と栽培現場への貢献を目指した研究展開
大阪電気通信大学工学部環境科学科
はじめに

1.

フラバン-3-オール化合物とは，図 1 に示したような 3 環性の

齊

藤

安貴子

フラバン-3-オール誘導体ライブラリーの構築と構造‒活性相関研究

構造の 3 位に水酸基を有する化合物群である．一般的に「カテ様々な作物に含まれるフラバン-3-オール誘導体，及び，それキン類」と呼ばれ認知度も高い．また，フラバン-3-オール誘導

らと類似の構造を持つ化合物群を有機合成で確保し，化合物，体がオリゴマー化した化合物群をプロアントシアニジンと呼及び，その物性データを論文化すると同時にライブラリーとしび，リンゴポリフェノール，ワインポリフェノール，カカオポて保存してきた 1）．有機化学的な位置選択的修飾法や立体選択

リフェノールなども，このプロアントシアニジンが主成分であ的な合成法の開発 2）を進めると同時に，その化合物の生物活性る．代表的な構造は図 2 に示したが，水酸基の数やオリゴマー試験における対照化合物を合成している．これは，効率的に機の長さ，さらには様々な官能基や分子団による修飾により，多能性の比較をすることが可能なラインナップ，構造が極めて類くの類似の構造を持つ化合物の混合物として存在し，それぞれ似していて活性が低いコントロールとなりうる化合物も同時にの化合物を単離・構造決定が難しい化合物として知られる．そ揃えることを目的としている．また，ライブラリーの化合物群のため，生物活性評価に十分な純粋な化合物を確保すること，を用いた構造活-性相関研究を行い，微細な構造の違いが生物活

また，適した対照化合物を同時に入手することが困難であるこ

性に大きく影響することを証明している．例えば，図 3 に示しとから，構造–活性相関研究が進みにくい化合物群である．

た化合物群は類似の構造を持つフラバン-3-オール誘導体である

そこで，発表者は，有機合成の技術を用いて純粋な化合物をが，（－）-エピカテキンの 3 位と 5 位にガロイル基（G）を導入し確保し，さらに，その生物活性評価系において適した対照化合

た化合物 1 は高い子宮頸ガン細胞 HeLa S3 増殖抑制活性を示す物を同時に合成することで，詳細な構造–活性相関研究を進めてが，3 位の立体が反転した化合物 2 は活性を示さない 3）．また，きた．それらの研究は，フラバン-3-オール誘導体の機能性は，化合物 1 の R5 の位置に水酸基が導入された化合物群は予想に反化合物の微細な構造に大きく影響されることを証明してきた．

して活性が低下した 4）．さらに，化合物 1 のガロイル基の導入

すなわち，様々な作物に含まれるフラバン-3-オール誘導体は，

位置を 3 位と 7 位に変えた化合物 4 でも活性が低下した 5）．この「混合物としてどれくらいの総量が含まれているか」，よりも，ように，フラバン-3-オール誘導体の活性は，微細な構造によっ「どの構造をもつ化合物がどれくらい含まれているか」が重要でて大きく異なり，水酸基の数や化合物の総量では，その機能性あることが示唆されている．化合物レベルの分析と機能性解析を評価することが難しいことが示唆されている．有機合成の有のエビデンスが簡単に利用できるならば，作物の高機能化，高利な点は，これらの化合物の機能性評価に対して必要な対照化

付加価値化が可能となる．しかし，栽培の現場などで，これら合物を同時に確保できる点だと考えている．

の化学的知見を直接利用するのは難しく，より利用しやすい形

2.

で研究成果を提供する必要がある．このような視点から，候補

フラバン-3-オール誘導体の利用と栽培現場への貢献を目的としたベンチャー企業の創設者はいか次に示すいくつかの挑戦を進めてきた．本講演では，発表者は，現在の大学の枠組みだけでは，研究成果の効率的

最近の成果を中心に解説し，今後どのように研究を展開していな利用や本来その技術を必要としている現場への迅速な貢献がこうとしているのか，その方向性について述べたい．

難しいと考え，2015 年 8 月に大学内ベンチャー企業（株）べりー
らぼを創設し代表取締役に就任した．本会社の業務は，主にフラバン-3-オール誘導体ライブラリーを利用した分析委託業務
や，研究に必要な化合物群の提供等とした．通常であれば大学

図 1.

フラバン-3-オールの基本構造との共同研究契約などが必要で，中小企業や栽培現場では利用しにくい研究成果をより利用しやすくし，大学発の技術と化学的なエビデンスを，より効率的に社会に役立てることを目的としている．また，このベンチャー企業を中心として地域連携活図 2.

プロアントシアニジンの構造

図 3.

ガロイル基導入による HeLa S3 細胞増殖への影響評価

40《農芸化学女性研究者賞》

受賞者講演要旨の力不足を痛感しているが，一つ一つ成果を積み重ねた先に答えがあると信じ今後も努力をし続けるつもりである．
（引用文献）

図 4.

アグリビジネスフェアにおけるアンケート結果の一部動等の社会貢献活動も同時に進めている．この成果や提案は農水省主宰「アグリビジネス創出フェア」に 2015～2017 年度出展
し報告している．
図 4 は，2017 年度のアグリビジネスフェアにおいてアンケー
トを実施した結果の一部であるが，A は「食品の機能性について興味があるか」（回答数 429），B は「ポリフェノールが含まれていることが購買意欲につながるか」（回答数 346），をまとめたものである．回答者は食品業界や農業関連の方々が多く世間一般の意見とは言えないが，食品の機能性に興味はあるが，商品購入時ポリフェノール成分の有無は気にしないとの回答が4 分の 1 程度あった．2017 年での本調査に加え，2015，2016 年
度も同様なアンケートをしたが，ほぼ同様な結果が得られている．これまでフラバン-3-オール誘導体の機能性を化学的に解明することに注力してきたが，それに加えて，化合物の付加価

1）農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業，研究紹介 2015,
シーズ創出ステージ，「プロアントシアニジンのライブラリー
構築とその食機能性の解明」，p. 47（2015）．
2）ごく最近の報告としては：Y. Higashino, et al.,“Regioselective
synthesis of procyanidin B6, a 4-6-condensed（＋）-catechin dimer, by intramolecular condensation.”Molecules, Vol. 23, p.
205（2018）.
3）K. Mori, et al.,“Role of 2,3-cis structure of（－）-epicatechin-3,5-O-digallate in inhibition of HeLa S3 cell proliferation.”Nat. Prod. Chem. Res., Vol. 3, p. 172（2015）.
4）A. Saito et al., 未発表データを含む
5）T. Hojima, et al.,“Role of 3,5-digalloyl and 3′,4′-dihydroxyl
structure of（－）-epicatechin-3,5-digallate in inhibition of HeLa
S3 cell proliferation.”Nat. Prod. Chem. Res., Vol. 5, p. 250（2017）.
6）N. Kanoh, et al., “Photo-cross-linked small-molecule affinity
matrix for facilitating forward and reverse chemical genetics.”Angew. Chem. Int. Ed., Vol. 44, pp. 3559–3562（2005）.
7）S. Tsukuda, et al.,“A new class of hepatitis B and D virus entry inhibitors, proanthocyanidin and its analogs, that directly
act on the viral large surface proteins.”Hepatology, Vol. 65,
pp. 1104–1116（2017）.

謝値の定着や啓もう活動がさらに必要だと感じた．
これらの背景から , アカデミアの研究者としてすべきことは辞

最近の研究成果は，究農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業，シーズ創出ステージ（2012～2014），2014 年

もちろん，ベンチャー企業の経営者として，栽培現場でも利用

度可能な化合物データ・分析技術の提供など少しずつ形にし，よ

科学技術財団（2015～2017），及び，大阪電気通信大学などかり現場で利用しやすい・利用価値のあるデータ・技術を提供可

らのご支援により行ったものです．また，抗ウィルス活性に関能な体制を作り上げたいと考えるに至った．

与する機会を与えて下さった国立感染症研究所・渡士幸一主任

飯島藤十郎記念食品化学振興財団（2014），倉田記念日立

フラバン-3-オール誘導体のプローブ化研究と機能性証明

研究官，九十田千子博士に心より感謝申し上げます．本賞を頂

様々な研究やアッセイ系において，プロアントシアニジンが天くにあたり，学生時代から温かいご指導ご鞭撻を賜り，研究者

3.

然由来の生物活性化合物として同定されることが多い．しかし，として生きていく基礎を築いてくださいました東北大学名誉教

単離が困難である上，混合物で機能性が発揮される例も多い．

授・折谷隆之先生，田中陽光先生，岡山大学・清田洋正先生にそこで，プロアントシアニジンの多数ある水酸基を利用してプ

心より御礼申し上げます．また，博士課程において研究だけでローブ化することで，混合物でも化学生物学研究を可能とする技はなく女性研究者としての生き方をご指導くださいました，東術の検討を行った．具体的には，理化学研究所長田抗生物質研

京理科大学・黒田玲子先生に感謝申し上げます．富山県バイオ究室で開発されたジアジリンによる光親和型官能基非依存型固テクノロジーセンターにて，現在の本研究課題に直結する研究

定化法 を応用した方法を用いている．ごく最近の成果として，を行う機会を与えていただきました，北海道大学・生方信先

国立感染症研究所の研究グループに，リンカーに固定化したプロ

生，富山県立大学・中島範行先生，岡山理科大学・松浦信康先アントシアニジンを提供することにより，プロアントシアニジン

生，また，（独）理化学研究所

が B 型肝炎ウイルスに対して抗ウイルス活性を持つメカニズムを生物学研究を行う機会を与えていただきました，長田裕之主任

解明する一助になることができた 7）．プロアントシアニジンは一研究員，東北大学・叶直樹先生，須藤龍彦研究員，渡辺信元研

般的に様々なタンパク質の配列と非特異的に結合すると言われて究員，近藤恭光研究員に心より感謝申し上げます．本受賞は，

6）

長田抗生物質研究室にて，化学いるが，その構造や目的のタンパク質によっては，特異的に結合

現在在籍しております大阪電気通信大学の先生・職員の方々がして効果を発揮できることの証明になったと考えている．

研究室やベンチャー企業の立ち上げにご協力くださらなければおわりに成し得ませんでした．また，作物栽培検討のため「植物栽培ユ

発表者は，これまでの研究生活のほとんどを小さな分子の合

ニット agri-cube」を貸与くださった大和ハウス工業株式会社

成やその機能性に興味を持ち研究を行ってきた．もちろん，研

総合技術研究所フロンティア技術研究室の皆様のご協力により

究の興味の中心は現在でも生理活性物質の構造の美しさや反応

本研究の方向性を見いだすことができました．さらに，子育て

性の不思議を解明することにあるが，その成果や知見を社会に中の私を支えながら研究をゼロから立ち上げ発展させてくれた

役立てるにはどのようにすればよいか考えるようになった．社

大阪電気通信大学の学生たちがいたからこそ，現在の研究があ会からどのような知識や技術が求められているのか，私たちがります．この場を借りて深く御礼申し上げます．最後になりま見いだしている化学的な現象を社会に役立つところまで発展さしたが，本奨励賞にご推薦くださいました岡山大学大学院環境

せるには，どのレベルまで到達すればよいのか，など日々考え

生命科学研究科ながら研究を進めている．現在でも答えはまだ出ておらず自ら先生に厚く御礼申し上げます．

清田洋正先生，ならびにご支援賜りました諸受賞者講演要旨《農芸化学若手女性研究者賞》

41

微生物を活用した N 型糖鎖代謝酵素の機能解明とその応用

京都大学大学院生命科学研究科
はじめに

梅

川

碧

里

の 2 つの触媒残基を有する．一方，Endo-M を含む一部の糖加

糖質は，細胞が ATP を生産する源となるとともに，タンパ

水分解酵素は，酸/塩基触媒残基のみを有し，基質の GlcNAc

ク質や膜上において，多糖が連結した「糖鎖」として存在し，の 2-アセトアミド基が求核基として機能することによって，環細胞の構造維持や生体分子の機能に重要な役割を持つ．筆者は，状のオキサゾリン中間体構造が形成される．同メカニズムによ「糖鎖の代謝分解」に関わる種々の酵素の機能について，微生

り機能するキチナーゼや β-ヘキソサミニダーゼにおいては，活物を活用して，分子・細胞レベルで明らかにするとともに，有性中心の Asp がオキサゾリン反応中間体形成に重要な鍵残基と用物質生産に向けた応用展開を目指している．本研究では，タして機能することが立体構造解析から示されている．筆者は，ンパク質のアスパラギン残基に結合する N-結合型（N 型）糖鎖

Endo-M のホモログ間では Asp の代わりに非酸性残基の Asnの代謝分解に関わる微生物酵素の機能と活性に着目して行っが保存されていることに着目し，そのアラニン置換体（Endo-た．

M-N175A）を作製した．そして，Endo-M-N175A は，通常の1.

微生物由来のエンドグリコシダーゼを用いた新規糖タン

N 型糖鎖に対する触媒活性を殆ど有さないが，オキサゾリン反パク質調整法の開発

応中間体構造を有する糖オキサゾリンを化学合成して，供与体

バイオ医薬品として用いられるタンパク質の多くは，糖鎖の基質として反応させることにより，糖転移生成物を生成するこ

付加した糖タンパク質であり，糖鎖の有無や微細な構造の違いとを見出した 1）．N 型糖鎖に対する触媒活性を失った Endo-M-

によりその機能や生理活性は大きく異なる．とりわけ，N 型糖

N175A は，生成した糖転移生成物を加水分解することなく蓄鎖末端にシアル酸が付加したヒト型のシアロ複合型糖鎖は，多積できることが判明した．バクテリアのホモログである Endo-くのサイトカインの生理活性に重要である．抗貧血薬として用A において，対応する変異体を作製した結果，同様の結果がいられるエリスロポエチンは，3 本の N 型糖鎖を持つ糖タンパ

確認された 2）．これらの結果は，Endo-M のホモログ間では，ク質であるが，末端のシアル酸が欠如すると血中半減期が減少

イレギュラーな Asn がオキサゾリン中間体形成の鍵残基としし，生理活性を殆ど示さない．そのため，特定の糖鎖を有するて機能することを示唆している．

均一な糖タンパク質を効率的に調製する手法が必要となる．筆

筆者らは，Endo-M の Asn-175 を他の全てのアミノ酸に置換し者らは，微生物由来の N 型糖鎖代謝酵素が有する特異的な糖た変異体を作製し，グルタミン残基に置換した Endo-M-N175Q

転移付加機能を飛躍的に向上させ，ヒト型糖鎖を有する糖タンが，糖オキサゾリンに対する糖転移活性が著しく高められた変パク質を簡便かつ高収率で生産する手法を開発した．

異体であることを見出した 3）．ヒト型のシアロ複合型糖鎖を，本研究で着目する，糸状菌由来のエンドグリコシダーゼ（En-

野口らにより開発された簡便法 4）を用いてオキサゾリン化し，

do-M）の特徴は，シアロ複合型糖鎖を含む N 型糖鎖に幅広く

Endo-M-N175Q と反応させた結果，均一なヒト型糖鎖を有する作用してオリゴ糖を切り出し，加水分解するだけでなく，1 残

目的タンパク質が約 80％の高収率で得られた 5）．また，本手法

基の GlcNAc が付加したポリペプチドに N 型糖鎖のオリゴ糖を用いていくつかの生理活性ペプチドにシアロ複合型糖鎖を付を転移付加する糖転移活性を有することである．しかし，En-加した結果，生理活性を損なうことなく，プロテアーゼ抵抗性

do-M は，本来の糖加水分解活性が強く，糖転移生成物は直ちを付与することができた 5）,6）．

に加水分解されごく微量しか得られないことが，タンパク質に糖鎖付加するツールとして活用するための問題であった．

上記 Endo-M-N175Q 及び Y217F は，2011 年に東京化成工業
より市販化され，タンパク質に N 型糖鎖を付加するツールと筆者らは，先ず，Endo-M を遺伝子操作の容易な大腸菌で生して利用されている．本研究で新たに開発した「エンド酵素の産させる系を構築し，Endo-M の部位特異的変異体を効率的にアスパラギン変異体と糖オキサゾリンを用いて糖転移生成物を作製することを可能にした．当時，ホモログ間で結晶構造は報蓄積させる」という手法は，いくつかのホモログ酵素にも適用告されていなかったため，アミノ酸配列の相同性などから，活され，同様の変異体が創出されている．本研究において，エン性中心付近に位置することが予測された多種類のアミノ酸残基

ドグリコシダーゼを活用してタンパク質に N 型糖鎖を効率的の部位特異的変異体を網羅的に作製し，酵素学的解析を行っに付加する技術を確立することができたと考えている．

た．その結果，糖転移活性の初速度が野生型 Endo-M の 2 倍程

2.

酵母を用いた細胞内 N 型糖鎖代謝制御と栄養応答の機構

度まで上昇した変異体酵素 Y217F を選抜し，目的の糖転移生解明

成物の最大収量を大幅に向上させることに成功した 1）．しか

生体内における細胞内代謝分解の機能はさまざまな環境変化

し，やはり糖転移生成物は時間とともに加水分解され，長時間に応じて厳密に調節制御される．細胞内代謝の代表的な機構の反応させると消失した．そこで筆者は，「糖転移生成物を加水一つが，真核生物に保存された大規模分解経路「オートファジー」

分解しない変異体」を作製することを試みることとした．

である．オートファジーは，不要なタンパク質やオルガネラな

多くの糖加水分解酵素は，酸/塩基触媒残基と求核触媒残基

どのさまざまな細胞質成分を液胞（またはリソソーム）に膜輸

42《農芸化学若手女性研究者賞》

送し分解するシステムである．オートファジーは，栄養飢餓時に自己タンパク質を分解してアミノ酸を再利用する生理的意義を持つと考えられているが，「オートファジーを介したリサイクル」に関する知見は乏しい．オートファジーの終着点である
液胞には，タンパク質のほか，種々の糖鎖も輸送され分解されるが，実際にその栄養飢餓時における重要性を示した報告は殆どない．本研究では，未解明な「オートファジーを介したリサ
イクル」の意義について，糖質代謝の視点から明らかにすることを目的として，細胞外環境に応じて運命決定する真核モデル生物である出芽酵母を用いて解析を行った．
先ず，オートファジーが強く誘導される栄養飢餓条件下で，細胞内糖代謝分解が誘導されるのかを明らかにするため，酵母の細胞内に豊富に存在する高マンノース型の N 型糖鎖の代謝分解を担う α-マンノシダーゼ（Ams1）の細胞内活性の変化に着目した．それまで，Ams1 は恒常的に細胞質遊離糖鎖を代謝すると考えられてきたが，筆者らは，Ams1 の細胞内活性は富栄養
条件下では非常に微弱であり，アミノ酸やグルコースなどの栄養飢餓時に著しく上昇することを明らかにした 7）．Ams1 は栄養応答に重要な TORC1 キナーゼおよび ProteinkinaseA により下方制御され，飢餓に応じてストレス応答性転写因子 Msn2/4により転写誘導されることを明らかにした．加えて，オート
ファジーにより液胞に輸送されプロテアーゼ依存的プロセシン
グを受けることで翻訳後レベルでも活性化されることを明らかにした．これらの結果から，Ams1 を介した細胞内マンノシド糖鎖の代謝は，オートファジーと連動して栄養飢餓時に重要な受賞者講演要旨

N-glycans. J Am Chem Soc, Vol. 131, p 2214–2223（2009）3）Umekawa M, Li C, Higashiyama T, Huang W, Ashida H, Yamamoto K, Wang LX. Efficient glycosynthase mutant derived
from Mucor hiemalis endo-beta-N-acetylglucosaminidase capable of transferring oligosaccharide from both sugar oxazoline and natural N-glycan. J Biol Chem, Vol. 285, p 511–521（2010）
4）Noguchi M, Tanaka T, Gyakushi H, Kobayashi A, Shoda SI.
Efficient synthesis of sugar oxazolines from unprotected NAcetyl-2-amino sugars by using chloroformamidinium reagent
in water. J Org Chem, Vol. 74, p 2210–2212（2009）5） Umekawa M, Higashiyama T, Koga Y, Tanaka T, Noguchi M,
Koba yashi A, Shoda S, Huang W, Wang LX, Ashida H, Yamamoto K. Efficient transfer of sialo-oligosaccharide onto proteins by combined use of a glycosynthase-like mutant of Mucor hiemalis endoglycosidase and synthetic sialo-complex-typesugar oxazoline. Biochim Biophys Acta, Vol. 1800, p 1203–
1209（2010）
6）Higashiyama T, Umekawa M, Nagao M, Katoh T, Ashida H,
Yamamoto K. Chemo-enzymatic synthesis of the glucagon
containing N-linked oligosaccharide and its characterization.
Carbohydr Res, Vol. 455, p 92–96（2018）7）Umekawa M, Ujihara M, Makishima K, Yamamoto S, Takematsu H, Wakayama M. The signaling pathways underlying
starvation-induced upregulation of α-mannosidase Ams1 in
Saccharomyces cerevisiae. Biochim Biophys Acta, Vol. 1860,
p 1192–1201（2016）8）Umekawa M, Ujihara M, Nakai D, Takematsu H, Wakayama
M. Ecm33 is a novel factor involved in efficient glucose uptake for nutrition-responsive TORC1 signaling in yeast. FEBS
Lett, Vol. 591, p 3721–3729（2017）

生理的意義を持つことが考えられる．
また筆者らは，Ams1 の細胞内活性が栄養シグナルに応じて謝

辞

本研究は，京都大学大学院生命科学研究科統合生命

変動することを利用して，細胞外からの栄養伝達に関わる新規科学専攻分子応答機構学分野，および立命館大学生命科学部生の膜機能分子 Ecm33 を同定している 8）．Ecm33 の欠損株では，物工学科にて実施したものです．カビ由来エンドグリコシダー

富栄養条件下においても細胞内が飢餓状態にシフトしており，

ゼに関する研究を行う機会を与えてくださり，ご指導戴くとと

TORC1 が不活化することで，オートファジーが亢進した．

もに，研究者として私を育成してくださった，山本憲二先生

Ecm33 は，細胞表層において，細胞外グルコースの効率的な（現取り込みに関与し，栄養増殖時における活発な ATP 生産と細学教授）に心より御礼申し上げます．本研究は，メリーランド

胞増殖を促す生理機能を担うことが示唆された．

大学の Lai-Xi Wang 先生ならびに東北大学の正田晋一朗先生の石川県立大学特任教授）ならびに芦田久先生（現近畿大

本研究によって，細胞外炭素源の飢餓に端を発し，最終的にグループ，鹿児島大学の藤田清貴先生との共同研究による成果

細胞内糖鎖の代謝分解に至るまでのシグナル伝達経路に関わるです．幾度もご助言をくださり，導いてくださった先生方に深新たな分子および分子機構の解明に貢献できたと考えている．

く感謝致します．酵母を用いた糖代謝制御に関する研究を実施

今後は，糖タンパク質糖鎖の「分解経路」の重要性と新たな意するにあたっては，酵母を扱う細胞生物学の基礎をご指導戴

義を明らかにしていきたい．また，同定した細胞外糖質の資化

き，多くのリソースをご提供戴いたミシガン大学の Daniel

代謝に関わる遺伝子を改変し，細胞外糖質から効率的にエタKlionsky 先生，自由に研究遂行する機会と環境を与えてくだ

ノール生産できる酵母の創製にも応用展開したい．

さった立命館大学の若山守先生，共同研究を行わせて戴いた京（引用文献）

都大学の竹松弘先生に心より御礼申し上げます．私が今日まで

1）Umekawa M, Huang W, Li B, Fujita K, Ashida H, Wang LX,
Yamamoto K. Mutants of Mucor hiemalis endo-beta-N-acetylglucosaminidase show enhanced transglycosylation and glycosynthase-like activities. J Biol Chem, Vol. 283, p 4469–4479（2008）
2）Huang W, Li C, Li B, Umekawa M, Yamamoto K, Zhang X,
Wang LX. Glycosynthases enable a highly efficient chemoenzymatic synthesis of N-glycoproteins carrying intact natural

研究を続けることができたのは，ご支援くださった多くの先生
方，当該研究に貢献してくれた学生の皆様，そして家事育児に協力してくれた家族・両親のお陰であり，心より感謝致します．最後になりましたが，日ごろから研究に関するご助言をくださり，本賞にご推薦くださいました京都大学の片山高嶺先生に深く御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学若手女性研究者賞》

43

味覚受容体の新しい機能解析技術の開発と味覚受容の分子機構の解明

明治大学
はじめに

農学部

農芸化学科

食品機能化学研究室

戸

田

安

香

が変化せず，高感度評価系の構築が難しかったことから，2）検

味覚は，食物を摂食可能であるかを決定する上で重要な化学感覚である．味は甘味，旨味，苦味，酸味，塩味の基本五味か

出感度の高い評価系の開発が望まれていた．
上記 2 つの課題を解決するために，筆者は蛍光検出系に代わらなり，それぞれの味は口腔中の味蕾に発現する受容体タンパ

る細胞内カルシウムの検出技術として，カルシウム結合型発光

ク質により受容される 1）．そのうち嗜好味である甘味と旨味は

タンパク質を用いた発光検出系を導入した 2）．発光検出系では，

G タンパク質共役型受容体（GPCR）の T1R ファミリーのヘテ検出の際に励起光の照射が不要なため，サンプル自体が蛍光特ロ 2 量体で受容され，基本的に甘味は糖質を，旨味はアミノ酸性を有する場合にも影響を受けずに測定が可能である（図 3）．

及びヌクレオチドを検出する役割を担う（図 1）．筆者はこれま

また，蛍光検出系では培養細胞内に存在する弱い蛍光物質によで，味覚受容体の新たな機能解析技術を開発し，その新技術にる干渉が生じるのに対し，発光検出系では事実上バックグラウ

より味覚受容の分子機構の解明を行ってきた．

ンドがない状態での測定が可能なため，蛍光検出系に比べ高い

1.

発光検出系の導入による味覚受容体の新規機能解析技術の開発

シグナル／バックグラウンド比を実現することも可能である．
筆者は，用いる発光タンパク質の種類を検討し，発光タンパ

味覚受容体と味物質の相互作用を解析する手法として，培養ク質をミトコンドリア内に局在化させる等の工夫を重ねること細胞を用いたカルシウムイメージング法が広く用いられている

で，味覚受容体の活性化の強さを発光値として検出することに（図 2）．この評価系では，培養細胞に味覚受容体及び G タンパ

成功した．検出感度も向上し，苦味や旨味受容体の高感度評価

ク質を強制発現させ，味物質添加時の受容体の活性化の強さを系の構築にも成功した．特に，旨味受容体の高感度評価系の構細胞内カルシウム濃度の変化量として数値化する．この際，細築に成功しているグループは世界でも殆どなく，旨味受容体の胞内カルシウムの検出には，カルシウム感受性蛍光指示薬が広機能解析において世界をリードした研究を行うことが可能となっく用いられてきた．しかし，サンプル中にビタミン類やメイた．更に，この評価系はリボフラビンなど食品由来の蛍光特性

ラード反応物質などの蛍光物質が含有される場合，この蛍光検を有するサンプルの測定にも利用可能なことが確かめられた 3）．

出系を利用することができない（図 3）．そこで，1）蛍光物質

作製した評価系では発光値の検出にスループットの高いマイクを含有するサンプルでも測定が可能な新規味覚評価系の開発がロプレートリーダーを用いることから，味覚修飾作用を有する

望まれていた．また，旨味受容体や苦味受容体の発現細胞にお食品成分の大規模スクリーニングにも役立つものとなった．

いては，味物質添加時にごく僅かにしか細胞内カルシウム濃度2.

味覚受容の分子機構の解明
2-1. 旨味受容体のアミノ酸選択性を決定する分子機構の解明

ヒトの旨味受容体はグルタミン酸で強く活性化されるが，マウスの旨味受容体はグルタミン酸よりもむしろそれ以外の幅広4）いアミノ酸により強く活性化される（図 4）．しかし，この分子機構は明らかになっていなかった．そこで，筆者は構築したハイスループットアッセイ法を用いて，ヒト及びマウス旨味受
容体の変異体 162 種類の機能解析を実施し，ヒトとマウスの間にあるアミノ酸選択性の違いが，リガンド結合部位と非リガン
図 1.

図 2.

甘味・旨味受容体

培養細胞を用いた味評価系

図 3.

蛍光検出系と発光検出系の比較

44《農芸化学若手女性研究者賞》

受賞者講演要旨

た．特に，甘味・旨味・苦味といった GPCR を介した味質の中で，旨味受容に関する研究は進んでいないことから，旨味受
容体のハイスループットアッセイ法が確立できたことの意義は大きい．ヒト旨味受容体はグルタミン酸によって強く活性化されるが，マウス 4）や鳥類，魚類 8）の旨味受容体はグルタミン酸
によってほとんど活性化されない．今後は，本評価系を味覚修
飾物質の探索や味覚修飾メカニズムの解明に役立てるだけでな
く，「ヒトがどのような成分においしさを感じるのか」という生物学的な問いを解決するためにも活用していきたい．
（引用文献）

図 4.

旨味受容体のアミノ酸選択性を決定する分子機構

図 5.

ハチドリの糖の味受容機構

ド結合部位の特性の組み合わせで決定されることを明らかにし5）た（図 4）．中でもグルタミン酸受容能は，T1R1 のリガンド結合部位に存在する 2 アミノ酸残基の負電荷の消失により獲得
5）
されることを明らかにした（図 4）．今後，この 2 アミノ酸残基の変異が進化の過程でどのように獲得されたのかを明らかに

1）Chandrashekar J, Hoon MA, Ryba NJ, Zuker CS. The receptors and cells for mammalian taste. Nature, Vol. 444, p 288–
294,（2006）2）Shimomura O, Johnson FH, Saiga Y. Further Data on the Bioluminescent Protein, Aequorin. J. Cell Physiol., Vol. 62（1）, p
1–8,（1963）
3）Toda Y, Okada S, Misaka T. Establishment of a new cellbased assay to measure the activity of sweeteners in fluorescent food extracts. J. Agric. Food Chem., Vol. 59（22）, p
12131–12138,（2011）.
4）Nelson G, Chandrashekar J, Hoon MA, Feng L, Zhao G, Ryba
NJ, Zuker CS. An amino-acid taste receptor. Nature, Vol. 416（6877）,p 199–202,（2002）
5）Toda Y, Nakagita T, Hayakawa T, Okada S, Narukawa M,
Imai H, Ishimaru Y, Misaka T. Two distinct determinants ofligand specificity in T1R1/T1R3（the umami taste receptor）.
J. Biol. Chem., Vol. 288（52）,p 36863–36877,（2013）6）Shi P, Zhang J. Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor
genes. Mol. Biol. Evol., Vol. 23（2）,p 292–300,（2006）
7）Baldwin MW*, Toda Y*, Nakagita T, O’
Connell MJ, Klasing
KC, Misaka T, Edwards SV, Liberles SD. Evolution of sweet
taste perception in hummingbirds by transformation of theancestral umami receptor. Science, Vol. 345（6199）, p 929–933,（2014）
8）Oike H, Nagai T, Furuyama A, Okada S, Aihara Y, Ishimaru Y,
Marui T, Matsumoto I, Misaka T, Abe K, Characterization of
Ligands for Fish Taste Receptors. J. Neurosci., Vol. 27（21）, p5584–5592,（2007）

することで，ヒトがグルタミン酸に旨味を感じることの生理的意義を解明することにも繋がると期待される．
2-2.

ハチドリの花蜜の味受容機構の解明

謝

辞

本研究は，東京大学大学院 農学生命科学研究科 生

物機能開発化学研究室にて行われたものです．本研究を進める

鳥類は甘味受容体の構成因子である T1R2 が偽遺伝子化して上で多大なるご助言を賜りました東京大学 三坂巧先生に深くいるため ，甘味を感知できないと考えられている．そのた

感謝申し上げます．日頃よりご指導ご鞭撻賜り，研究者としてめ，糖が豊富な花蜜を主食とするハチドリなどの蜜食性鳥類がの成長を応援して下さいました明治大学 石丸喜朗先生，東京

どのように蜜の味を感知しているのかは長年の謎であった．そ大学 成川真隆先生，岡田晋治先生に厚く御礼申し上げます．

こで，筆者が発光検出系を用いて鳥類の旨味受容体の機能解析

また，中北智哉博士をはじめ，本研究の遂行にご協力いただいを行ったところ，ハチドリの旨味受容体が糖を受容する機能をた生物機能開発化学研究室の卒業生，企業からの派遣研究員の持つことが明らかになった．また，134 種類のニワトリ及びハ方々に感謝申し上げます．また，東京大学にて研究を行う機会

6）

チドリのキメラ変異体や点変異体を解析することで，この機能を与えて下さいましたキッコーマン株式会社 常務執行役員 松

転換はハチドリが非蜜食性鳥類から種分化した後に，旨味受容

山旭博士，小幡明雄博士，内田理一郎博士に厚く感謝申し上げ

体における多数のアミノ酸変異を得たことでもたらされたことます．なお，旨味受容体のアミノ酸受容に関する分子機構の解7）を実証した（図 5）．本研究では鳥類の旨味受容体のリガンド

明は京都大学霊長類研究所の今井啓雄先生，早川卓志先生とのと実際の嗜好性が非常に良く一致することが示された．今後，共同研究によるものであり，ハチドリの味覚研究はハーバード

発光検出系を，家禽を含む産業動物の味覚受容体の機能解明に大学の Maude Baldwin 博士（現 Max Planck Institute），Scott

役立てることで，飼料開発への貢献も期待される．

Edwards 先生，Stephen Liberles 先生方との共同研究によるもおわりにのです．ご支援賜りました諸先生方に深く感謝致します．最後

筆者らは発光検出法の導入により，高感度かつハイスルー
プットな味覚受容体の機能解析技術を構築することに成功しに，本賞にご推薦下さいました東京大学
先生に心より御礼申し上げます．

名誉教授

阿部啓子

受賞者講演要旨《農芸化学若手女性研究者賞》

45

プロシアニジンの高血糖・肥満予防効果に関する研究

神戸大学大学院農学研究科
はじめに

山

下

陽

子

有組成物（BE）は，プロシアニジンとアントシアンを主成分

近年，生活習慣病患者が急増しており，その基盤病態であるとするが，BE からアントシアンを除去し，プロシアニジンを肥満の予防・改善に有効な食品因子の探索およびその作用メカより高濃度に濃縮した組成物（PCBE）を用いたところ，PCBE

ニズムの解明が世界的に求められている．カカオ豆，黒大豆種

は BE より低濃度で高脂肪食によるインスリン抵抗性の惹起を皮，りんご，ぶどう種子などの食品には，（＋）-カテキンや抑制し，その作用機構には，筋肉における AMPK 経路の亢進（−）-エピカテキンが重合したポリフェノールであるプロシアを介した GLUT4 の細胞膜移行が関わることが明らかとなっニジンが多く含まれている（図 1）．プロシアニジンは，水酸基た．

の多さから，抗酸化性が高いと期待できるが，消化管からほと

次に，単量体であるエピカテキンとプロシアニジン（2〜4 量んど吸収されず，生体利用性やその作用メカニズムについて十体）の精製物を用いてマウスへの投与実験を行ったところ，い分に解明されていない．そこで，本研究ではプロシアニジンのずれの化合物も OGTT での高血糖を抑制し，その効果は 4 量（1）高血糖予防効果とその作用メカニズム，（2）肥満予防効果

体までは重合度依存的であった．また，筋肉組織におけるとその作用メカニズムについて検討を行い，新奇分子ターゲッ

AMPK のリン酸化と GLUT4 の細胞膜移行も重合度依存的でトが関わっていることを明らかにした．

あった（3）．さらに，L6 筋管細胞で同様の結果が得られた

1.

プロシアニジンの高血糖予防効果とその作用メカニズム（4）．以上のことから，プロシアニジンの高血糖抑制効果には，

1-1. プロシアニジンの GLUT4 細胞膜移行促進に及ぼす影響

AMPK が鍵分子として作用していることが明らかとなった．

プロシアニジン高含有食品素材であるカカオリカー抽出物

しかし，重合度の高いプロシアニジンは，ほとんど体内に取りは， マ ウ ス に 経 口 投 与 し た 後 に 糖（グ ル コ ー ス）負 荷 試 験

込まれない．実際に血中のプロシアニジン量を HPLC を用い（OGTT）を行うと，糖負荷による一過的な血糖値の上昇を有て測定したところ，重合度依存的に体内での存在量が少ないこ意に抑制することを見出した（1）．その作用メカニズムとしとが分かった（3）．体内に吸収されないにも関わらず，高重合て，運動や筋委縮で活性化される AMP-activated protein ki-

なプロシアニジンで強い高血糖抑制効果が認められた理由につnase（AMPK）のリン酸化が筋肉組織で起こり，結果として糖いて，以下に示す．
プロシアニジンによるインクレチン効果の発見

輸送担体（GLUT）4 の細胞膜移行が促進され，血中グルコー

1-2.

スを筋肉細胞に取り込むことで高血糖を抑制したことが強く示

上述のように，重合度の高いプロシアニジンは吸収されにく唆された（1）．また，プロシアニジン高含有カカオ抽出物は，

いにもかかわらず高血糖予防効果を発揮したのは，化合物が体30％ラード添加高脂肪食を 14 週間摂取させた食事誘導性肥満

内へ吸収された後に組織で作用したとは考えにくい．そこで，

モデルマウスの高血糖に対しても，筋肉組織における AMPK

血中に吸収される前段階である消化管で作用を発揮している可経路を介した GLUT4 の細胞膜移行促進により，慢性的な空腹能性が高いのではないかと推測し，着目したのがインクレチン

時高血糖やインスリン抵抗性を予防することを明らかにした効果である．インクレチンは，腸管 L 細胞から分泌される消化（2）．ところで，黒大豆種皮から抽出したプロシアニジン高含管ホルモンであり，インスリン分泌を促す働きを持つ．プロシ
アニジンが消化管から分泌されるインクレチンホルモンの glucagon like peptide-1（GLP-1）の分泌促進を介してインスリン分泌増強作用を示すか否かを検討した．プロシアニジン化合物を単回強制経口投与したところ，プロシアニジン 4 量体で有意な GLP-1 分泌量増加効果が認められた（5）．これに伴って，イ
ンスリン分泌も同様に有意な増加を示した．その下流のインス
リンシグナル伝達経路が筋肉組織において促進していることも確認した（3，5）．これらの作用は，L6 筋肉細胞にプロシアニ
ジンを直接作用させた際には認められず（4），動物実験においてのみ認められたことから，プロシアニジンは消化管でのイン
クレチン効果を介して高血糖の抑制に関与していることが強く示唆された．すなわち，プロシアニジンは AMPK のリン酸化を介した筋肉に作用して GLUT4 を細胞膜移行させるだけでなく，体内に吸収されなくても，腸管においてインクレチンホルモンである GLP-1 を分泌させて，それが膵 β 細胞に作用してイ

図 1.

プロシアニジンの構造例

ンスリンを分泌させることで高血糖抑制に寄与することが明ら

46《農芸化学若手女性研究者賞》

受賞者講演要旨ても，同様の結果が得られた．これらの効果の差に，時計遺伝子が関わっているか否かについて検証したところ，主な時計遺伝子である，Bmal1 と Per がプロシアニジンの投与するタイ
ミングによって変化することが明らかとなり，鍵分子として関わっている可能性を示唆するデータを得た．つまり，プロシア
ニジンは時計遺伝子の発現に影響を及ぼすとともに，その制御下で高血糖・肥満抑制効果が発揮されるため，摂取に適した時間が存在する可能性があり，現在詳細に解明することに着手し
ている．
おわりに
本研究では，プロシアニジンの高血糖と肥満抑制効果を発揮する作用機構の解明を行った．その結果，AMPK の活性化と消化管からの GLP-1 分泌促進が鍵となっていることを明らか
図 2.

プシアニジンの高血糖・肥満予防効果とそのメカニズムにした．今後は，これらの初発を担う分子ターゲットを究明したいと考えている．食品中に含まれる非栄養成分が腸に作用かとなった（図 2）．

し，全身での代謝を制御することを見出したのは，生理機能を

2．プロシアニジンの肥満予防効果とその作用メカニズム

理解する上で重要な知見となる．この研究成果をさらに発展さプロシアニジンを高含有するカカオ豆や黒大豆種皮抽出物

せ，さまざまな機能性食品成分探索とその作用機構解明を行は，高血糖予防効果でも鍵分子となる AMPK の活性化を介しい，ヒトの健康維持増進に貢献したいと考えている．

て，その下流における体熱産生やエネルギー産生に関連する因（引用文献）

子の uncoupling proteins（UCPs）や，ミトコンドリア発生に関 連 す る peroxisome proliferator-activated receptor gamma
coactivator 1-alpha（PGC-1α）の発現を脂肪組織や筋肉，肝臓において増加させることを明らかにした．ポリフェノール高含
有食品素材が UCPs の発現を増加させることを見出したのは，本研究が初めてである（2，6）．本来は褐色脂肪組織に発現している UCP1 が白色脂肪細胞でも増加していることも明らかにし，このことは白色脂肪の分化過程の途中で，褐色脂肪のフェノタイプを有した細胞であるベージュ脂肪細胞が発現していることが強く示唆された（2）．さらに，AMPK の活性化はアディポネクチンの分泌促進が正の制御を担っていることも明らかにした（2）．また，黒大豆種皮から抽出した BE をマウスに摂取させると，白色ならびに褐色脂肪組織での UCPs の発現を増加させるとともに，肥満によって増加する炎症性サイトカ
インの発現を遺伝子レベルで抑制し，脂肪酸酸化に関連する遺伝子発現を増加させた（6）．これらの効果が複合的に作用することで，プロシアニジン高含有組成物は高脂肪食摂取による肥満惹起の抑制に寄与することが判った（図 2）．
3.

プロシアニジンによる高血糖ならびに肥満抑制効果と時

1）Yamashita， Y. et al. Cacao liquor procyanidin extract improves glucose tolerance by enhancing GLUT4 translocationand glucose uptake in skeletal muscle. J Nutr Sci. 1，e2（9page）（2012）.
2）Yamashita，Y. et al. Prevention mechanisms of glucose intolerance and obesity by cacao liquor procyanidin extract inhigh-fat diet-fed C57BL/6 mice. Arch Biochem Biophys. 527，
95–104（2012）.
3）Yamashita， Y et al. Procyanidin promotes translocation of
glucose transporter 4 in muscle of mice through activation of
insulin and AMPK signaling pathways. PLoS ONE. 11，
e0161704（2016）.
4）Kurimoto，Y. et al. Black soybean seed coat extract ameliorates hyperglycemia and insulin sensitivity via the activationof AMP-activated protein kinase in diabetic mice. J Agric
Food Chem. 61，5558–5564（2013）.
5）Yamashita，Y. et al. Cinnamtannin A2，a tetrameric procyanidin，increases GLP-1 activity and insulin secretion. Biosci
Biotechnol Biochem. 77，888–891（2013）.
6）Kanamoto，Y. et al. A black soybean seed coat extract prevents obesity and glucose intolerance by up-regulating uncoupling proteins and down-regulating inflammatory cytokines inhigh-fat diet-fed mice. J Agric Food Chem. 59， 8985–8993（2011）.

計遺伝子との関係
全ての生物は，24 時間の地球の自転周期に対応した概日リ

謝辞本研究は，神戸大学大学院農学研究科応用生命科学

ズムで生体を調節し，恒常性を維持している．この概日リズム

専攻，応用生命化学講座，生物機能開発化学研究分野にて行わを制御するのが，生体内に発現する時計遺伝子である．時計遺れたものです．本研究の機会を与えていただくとともに，日々

伝子は，概日リズムを刻むだけでなく，エネルギー代謝を始

温かくご指導ご鞭撻を賜り，本賞にご推薦くださいました芦田

め，様々な生理機能と深く関係している．近年では，摂取に適均先生（神戸大学大学院教授）に心より厚く御礼申し上げます．

した時間に栄養素を摂る，時間栄養学という考え方が注目されまた，本研究の発展に多大なるご支援とご指導を賜りました共ている．上記 1，2 で述べたプロシアニジンの高血糖・肥満抑同研究企業の株式会社明治，フジッコ株式会社の皆々様に感謝

制効果に関しても，投与するタイミングによって効果に差があ

申し上げます．最後に，本研究を遂行するにあたり日頃よりサるのかどうかを検証したところ，興味深いことに，明期に投与ポートいただいた神戸大学大学院農学研究科の先生方，生物機した場合と，暗期に投与した場合で，高血糖抑制効果に差があ

能開発化学研究室のスタッフならびに学生の皆様に深く感謝いり明期開始時にプロシアニジンを投与した時に，高血糖抑制効

たします．

果が最も強いことが明らかとなった．脂肪蓄積抑制効果に関し

受賞者講演要旨《農芸化学女性企業研究者賞》

47

血管成熟化促進作用を持つ新規天然物 vestaine の同定

第一三共株式会社
はじめに

石

本

容

子

子（VEGF）および代表的な血管成熟化促進因子である angio-

血管は酸素と栄養を全身に供給し，また，老廃物を回収する

poietin-1（Ang-1）存在下で培養したところ，それぞれ特徴的

重要な器官である．そのため，生体は血管新生という仕組みでな血管内皮細胞のネットワークが形成された（図 1A, B）．そこ

新しい血管を誘導している．新生血管は，その後の成熟化と呼で，Ang-1 による島状の phenotype に注目し，同様の形態をばれる周細胞による被覆の過程を経ることで構造的に安定した誘導する物質をイメージングアナライザーを用いて探索した．

血管となり，生体において機能を発揮している．

結果，Streptomyces sp. SANK 63697 株の抽出物に，島状の形

近年，血管成熟化の破綻が，糖尿病性網膜症や虚血後の脳梗
塞の重症化，固形がんにおける抗癌剤の効果減弱など，様々な疾患の原因となることが示唆されてきている

態変化を誘導する活性を見出した（図 1C）．
2.

Vestaine の精製と構造決定 5）．上述罹患者SANK 63697 株 の 培 養 液 か ら， 各 種 カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ

では周細胞に被覆されていない脆弱な血管が観察されており，

フィーを経て，2 つの活性物質 vestaine A1 および B1 を単離しこれが血管内容物の漏出や低酸素状態を引き起こす一因である

た．精製の過程で，vestaine A1 および B1 は，平衡関係にあると言える．

2 つの物質で構成されていることが分かった（図 1D, E）．MS,

1）–3）以上より，血管の成熟化を促進する薬剤は，これら病態の改

NMR 等を用いた構造解析の結果，vestaine 類は，N-アセチル

善に有効な治療法であると考えられる．本稿では，血管成熟化

システインと脂肪鎖から成る新規物質であること（図 1F），平促進剤の創製を目指しておこなった我々の取り組みについて紹

衡関係にある 2 つの物質は，ケト–エノール互変異性を介した介する ．

ジ ア ス テ レ オ マ ー で あ る こ と が 明 ら か と な っ た． ま た，4）1.

血管成熟化促進物質のスクリーニング

vestaine A1 と B1 の違いは，脂肪鎖長であった．

血管成熟化は，血管新生因子と抗血管新生因子のバランスや合成的手法を用いた vestaine A1 の構造活性相関からは，活血管内皮細胞と周細胞の相互作用など，様々な要因で制御され性発現に脂肪鎖，ケトン，トリメチルアミンが必須であること

る複雑な過程である．ゆえに，その機構は十分には解明されてが示唆された．

おらず，効果的な薬剤も開発されていない．このような背景を

3.

Vestaine の血管作用
VEGF との違い打破すべく，血管成熟化促進物質の探索は，共培養系による

3-1.

phenotype screening にておこなうことにした．また，スクVestaine A1 は，共培養系において EC50＝60 nM と強い活性リーニングソースとしては，天然物ライブラリを選択し，低濃を示し，その作用は VEGF に対して相加的であった（図 2A）．

度で最初から in vivo で作用を示す化合物の取得を目指した．

増殖期にある血管内皮細胞では ERK の活性化が優位に，成ヒト線維芽細胞（NHDF）をフィーダーとし，その上に緑色熟化し安定化している血管内皮細胞では Akt の活性化が優位

蛍光蛋白（EGFP）でラベルしたヒト臍帯静脈内皮細胞（HU-となっている 6）．Vestaine A1 は ERK 及び Akt のリン酸化をVEC）を播種し，代表的な血管新生因子である血管内皮増殖因誘導した．その誘導パターンは，Akt を強くリン酸化する一方

図 1 共培養系と vestaineA）共培養系 B）代表的な phenotype C）SANK 63697 の phenotypeD）vestaine A1 の HPLC chart E）Peak1 の UV スペクトラム F）vestaine の構造48《農芸化学女性企業研究者賞》

受賞者講演要旨

図 2 Vestaine A1 の活性
A）VEGF 存在下での形態変化B）シグナル伝達経路に与える影響

ERK のリン酸化は弱く，VEGF とは異なるものであった．また，VEGFR2 の活性化も誘導しなかった（図 2B）．これらの結果から，Vestaine A1 は VEGF 経路を介さずに，血管内皮細胞

図3に作用することが確認された．
3-2.

血管新生作用Vestaine の血管新生作用の有無を調べるために，代表的な
血管新生活性評価系である matrigel tube formation assay と血管内皮細胞に対する生存改善試験をおこなった．Vestaine A1
は matrigel の系にて強く tube 形成を誘導した．また，血清飢
餓による血管内皮細胞死を抑制したことから，血管新生作用を有することが示唆された．
3-3.

Vestaine の血管透過性抑制作用（血管成熟化促進作用）
A）in vitro（血管内皮細胞電気抵抗値）
B ）in vivo（マウス耳血管血管透過性）

血管透過性抑制作用（血管成熟化促進作用）

血管成熟化の破綻が認められる病態においては，過剰なVEGF 産生による血管透過性の亢進が問題となる．血管透過性に対する作用を HUVEC 単層培養系における電気抵抗値にて評価したところ，Vestaine A1 は単独で電気抵抗値を上昇させた．
更に，VEGF 添加 3 時間後に vestaine A1 を添加したところ，
vestaine A1 は VEGF による電気抵抗値の低下を抑制することが示された（図 3A）．続いて，Vestaine A1 が in vivo においても血管透過抑制作用を発揮するか，マウス耳血管における Evans blue dye の漏出を指標に調べた．その結果，vestaine A1の前投与により，VEGF による Evans blue dye の漏出は抑制された（図 3B）
．以上より，vestaine A1 は in vitro および invivo いずれにおいても，VEGF 誘導性の血管透過性の亢進を強力に抑制することが示唆された．
おわりに
天 然 物 に 対 す る phenotype screening よ り， 新 規 物 質

合物としても，有用と考えられる．
（引用文献）
1）Hendrick AM, Gibson MV, Kulshreshtha A. Diabetic Retinopathy. Prim Care, 42, 451–464（2015）2）Kawamura K, Takahashi T, Kanazawa M, Igarashi H, Nakada
T, Nishizawa M, Shimohata T, Effects of angiopoietin-1 onhemorrhagic transformation and cerebral edema after tissue
plasminogen activator treatment for ischemic stroke in rats.
PLoS ONE, 9, e98639（2014）
3）Carmeliet P, Jain RK, Principles and mechanisms of vessel
normalization for cancer and other angiogenic diseases. Nat
Rev Drug Discov, 10, 417–427,（2011）
4）Ishimoto Y, Hirota-Takahata Y, Kurosawa E, Chiba J, Iwadate Y, Onozawa Y, Hasegawa T, Tamura A, Tanaka M, Kobayashi H. A novel natural product-derived compound,vestaine A1, exerts both pro-angiogenic and anti-permeability
activity via a different pathway from VEGF. Cell Physiol Biochem., 39（5）,1905–1918,（2016）5）Hirota-Takahara Y, Kurosawa E, Ishimoto Y, Iwadate Y, Kizuka M, Chiba J, hasegawa T, Tanaka M, Kobayashi H.
Vestaines, novel vasoactive compounds, isolated from Streptomyces sp. SANK 63697. J Antibiot., 70（2）,179–186,（2017）.
6）Fukuhara S, Sako K, Minami T, Noda K, Kim HZ, Kodama T,
Shibuya M, Takakura N, Koh GY, Mochizuki N. Differentialfunction of Tie2 at cell-cell contacts and cell-substratum contacts regulated by angiopoietin-1. Nat Cell Biol, 10, 513–526（2008）

vestaine を同定した．Vestaine は，VEGF 同様血管新生作用を有する一方，血管透過性制御においては VEGF に対して阻害謝

辞本研究は，第一三共株式会社および第一三共 RD ノ的に働くユニークな生理活性物質であることが示唆された．

バーレにておこなわれたものです．実験を一緒におこなってく

Vestaine の血管への活性は非常に強く，異常な血管新生に起ださったプロジェクトメンバーの皆様，終始ご指導を賜りまし

因する病気の治療薬の候補化合物となり得る．加えて，血管透た皆様に深く感謝致しますと共に，この場を借りて厚く御礼を過性の制御を始めとする血管成熟化を解析するためのツール化

申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学女性企業研究者賞》

49

清酒副産物の機能性ペプチドに関する研究

月桂冠株式会社

堤　　　浩

子

はじめに

他にも活性の寄与ペプチドが存在するものと予測した．そこ「酒は百薬の長」といわれるように，アルコール飲料としてで，酒粕ペプチドを分画・精製し，ACE 阻害ペプチドを探索だけでなく，さまざまな薬理・薬効を持つものとして受け継がした結果，新たに 5 種類のペプチド（Phe-Trp, Arg-Trp, Ser-れている．なかでも日本酒は，米を原料とし主に清酒酵母

Trp, Gln-Trp, Ile-Gln-Pro）を同定し 4），そのうち Ile-Gln-Pro は

Saccharomyces cerevisiae と麹菌 Aspergillus oryzae の 2 つの微ACE 阻害活性を有する新規なペプチドとして同定した 5）．そ生物の複雑な代謝を経て得られる発酵産物であることから，

れぞれのペプチドの由来を調べた結果，酒粕に多く含まれるタ「百薬の長」となる成分が多く含まれていると考えられる．発ンパク質（プロラミン，グロブリン）が分解され生成したもの

酵期間を終えたもろみは，上槽（しぼり工程）をへて日本酒とと推察した．各機能性ペプチドは酒粕を人工消化試験により生酒粕に分離される．酒粕には酵母や麹菌，発酵代謝物も多く含成され，ヒトが酒粕を摂取したときの血圧上昇抑制効果の寄与むことから栄養価富む素材と考えられる．清酒の中に，血圧上している物質と結論づけた．

昇抑制ペプチド 1）の機能性成分も含まれ，さらに酒粕にも同じ

3.

酒粕ペプチドの非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）

機能性ペプチドや様々なたんぱく質や栄養成分が多く含まれてに対する効果いることも注目されている．近年の甘酒ブームも加わり，発酵

非アルコール性脂肪肝疾患（NAFLD）は，慢性肝疾患の主

食品は機能性食品として定着しつつある．清酒副産物である酒

要 な 原 因 の 1 つ と し て 世 界 中 で 増 加 し て い る． 高 脂 肪 食

粕から，機能性ペプチドを製造し，さらなる機能付与すること（HFD）摂食マウスを使用し，酒粕ペプチドの NAFLD 抑制効目的に研究開発を行った．

果を調べた．その結果，肝臓の脂質蓄積，肝臓におけるペルオ

1.

酒粕分解ペプチドの製造

キ シ ド ー ム 増 殖 因 子 活 性 化 受 容 体 γ（PPARγ），PPARα，酒粕をプロテアーゼ分解することで，機能性を強化した酒粕

CD36，およびホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ

ペプチド製造を目的に製造方法を検討した．製造の概略は図 1

1 の mRNA およびタンパク質レベルの有意な減少を示した．

に示し，最初にアンギオテンシン変換酵素（ACE）阻害の活性

HF 抽出マウスのインスリン抵抗性および肝臓炎症は，酒粕ペを指標として，酒粕ペプチドの製造を検討した．酒粕ペプチド

プチド投与により改善した 6）． 加えて，HepG2 細胞では，酒中には，ジペプチドから長鎖ペプチドを含んだ混合物とであっ粕ペプチド添加では脂肪酸誘導細胞内脂質蓄積を抑制した 7）．

た．酒粕ペプチド中には，多様な機能性ペプチドが含まれるとよって，酒粕ペプチドには NAFLD 発症のリスクを低下させる

予測し，多方面から機能性を探索し，血圧上昇抑制ペプチド，ことが示された．

抗酸化ペプチド，肝機能保護効果ペプチドの精製と同定を行

4.

い，機能性食品への展開を検証した．
2.

アンギオテンシン変換酵素（ACE）阻害ペプチドの同定と抗酸化ペプチドおよび肝機能保護ペプチドの同定と定量

酒粕ペプチドの抗酸化活性を 3 種類の方法（リノール酸自動酸化抑制，SOD 様，DPPH 消去能）で測定した結果，2 種類の定量活性測定（リノール酸自動酸化抑制，SOD 様活性）では，ポジ

生体内の肺や血管内皮細胞などに存在するアンジオテンシン

ティブコントロールのグルタチオンとほぼ同等の活性を有して変換酵素（ACE）は，レニン・アンジオテンシン系やブラジキ

いた（表 1）．酒粕ペプチドに抗酸化活性が有することを確認

ニン系において血圧上昇を制御する主要な酵素であることが知し，寄与ペプチドの同定を行った．ペプチドの同定には，酒粕られている．ACE の酵素活性を阻害すれば血圧上昇が抑制でペプチドの LC 分画と LC-MS/MS による分析および抗酸化活

きるため，様々な食品から ACE 阻害物質の単離が試みられて性とを組み合わせながら精製することで，寄与ペプチドを同定いる．酒粕ペプチドの機能の探索ターゲットとして，最初にした．酒粕ペプチド中に含まれる各種ペプチドを定量し多数のACE 阻害ペプチドの精製・同定を行った．高血圧自然発症

抗酸化ペプチドが含まれていることを確認した．新規ペプチド

ラット（SHR）による試験とヒト試験により血圧上昇抑制効果を確認している 2）．斎藤ら 3）により ACE 阻害活性ペプチドは

表 1.

数種類（Arg-Tyr, Ile-Tyr-Pro-Arg-Tyr）が報告されていたが，リノール酸自動酸化抑制
サンプル

酒粕ペプチドの抗酸化活性

5 ppm

0.5 ppm％

酒粕ペプチドグルタチオン
フェルラ酸
コントロール
図 1.

酒粕ペプチドの製造*1000 ppm

64
58
26
0

サンプル添加4435
90

SOD 様 * DPPH 消去能 *
％

％

48
＜0.1
43
0

52
78
＞99
0

50

《農芸化学女性企業研究者賞》

受賞者講演要旨

物の賜物である．今後，発酵の利点を生かした技術開発により，豊かな食生活や健康に寄与していきたい．
（引用文献）

図 2.

酒粕および酒粕ペプチド摂取 6 週間の GOT 値，GPT 値

Ile-Gln-Pro は，ACE 阻害活性および抗酸化活性を有する機能性ペプチドとして同定した 5）．
ヒト肝臓細胞 HepG2 を用いて肝障害モデルを作製するためイソアミルアルコール添加による細胞死を誘導し，同定した各種ペプチドが細胞死を抑制するかどうかを検証した．その結果，酒粕ペプチドと同等，それ以上に肝細胞 HepG2 の死滅率を低減するペプチドを多数同定した 4）．これらの肝細胞生存率の回復には，ペプチドの抗酸化活性が関与していると考えられる．
5.

マウス試験による酒粕ペプチドの肝臓保護効果

酒粕ペプチドの肝臓保護効果をマウス試験により検証した．
Balb/c マウス雄 8 周齢を 1 週間予備飼育し，餌に普通食，酒粕ペプチドを含む，酒粕を含む 3 種類を用いてガラクトサミンに

1）Saito, Y., Wanezaki, K., Kawato, A. and Imayasu, S., Structure
and activity of angiotensin I converting enzyme inhibitory
peptides from sake and sake lees. Biosci. Biotech. Biochem.,
58（10）,1767–1771（1994）
2）Saito, Y., Wanezaki, K., Kawato, A. and Imayasu, S., Antihypertensive effects of peptide in Sake and its by-products on
spontaneously hypertensive rats. Biosci. Biotech. Biochem.,
58（5）,812–816（1994）
3）斉藤義幸，中村圭子，川戸章嗣，今安 聡，清酒，および副産物中のアンギオテンシン変換酵素阻害物質．日本農芸化学
会誌，66（7）,1081–1087（1992）
4）堤 浩子，大浦 新，秦 洋二，安部泰久，酒粕ペプチドに含まれる抗酸化ペプチドの同定．日本農芸学化学会 2010 年度
大会講演要旨集，134（2010）5）堤 浩子，水本真紀子，大浦 新，アンギオテンシン変換酵
素阻害ペプチド．特許第 512893 号．
6）Kubo, H., Hoshi M., Matsumoto T., Irie M., Oura S., Tsutsumi
H., Hata Y., Yamamoto Y., Saito K., Sake lees extract improves hepatic lipid accumulation in high fat diet-fed mice.
Lipids Health Dis., 16, 106. doi: 10.1186/s12944-017-0501-y.
（2017）
7）堤 浩子，水本真紀子，大浦 新，抗酸化剤及び肝機能障害抑制剤．特許第 5474369 号．

よる肝障害誘導した．肝機能評価については，血清分析し
GOT 値，GPT 値を指標とした．その結果，摂取 4 週間，6 週間

謝辞

本研究は，月桂冠株式会社 総合研究所において多では酒粕ペプチドを摂取した群では顕著に GOT，GPT 値が低くの方々に支えていただきながら行われたものです．月桂冠株減した（図 2）．よって，酒粕ペプチドにはガラクトサミン誘導式会社総合研究所 所長 秦洋二博士に深く感謝いたします．ま

した肝機能障害を保護し，酒粕そのものにも肝機能保護効果がた，多大なるご助言とご指導を賜りました，入江元子氏，大浦あることを初めて見出した ．

新氏，福田克治氏，小高（水本）真紀子氏，村上直之氏に深くおわりにお礼を申し上げます．また，共に同じ部署にて支えていただき

7）

日本酒中に含まれる成分は 700 種類以上とも言われ，醸造微ました石田博樹博士，松村憲吾博士，ならびに月桂冠株式会社

生物である麹菌と酵母の代謝により，多くの物質が醸造によりの皆様に深謝します．非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）

生成されている結果であろう．醸造食品の機能性の最大の利点

に対する効果に関する研究は，藤田保健衛生大学院保健研究科

は，長い食経験に裏付けられた「安全性」であり，酒粕も長いとの共同研究にて行われたものです．斉藤邦明博士（京都大学

食経験を有する醸造副産物である．酒粕にさらなる機能性を見名誉教授），山本康子博士，久保緋紗子氏に心よりお礼を申し出すため，ペプチドからの探索を行った．ペプチドだけでな上げます．ここに記載できなかった多くの方々にも支えていた

く，酒粕中にはまだまだ，新たな機能の可能性を有するものとだき，その支えなくしてはこの賞をいただくことはできません

考 えている．酒粕（醸造食品）は「安心」「安全」「健康」が そでした．深く感謝申し上げます．

ろった食品であり，長い歴史の間につくり上げられた醸造微生

受賞者講演要旨《農芸化学女性企業研究者賞》

51

タンパク質工学を利用した産業用酵素の開発

ノボザイムズ
はじめに
自然界には，様々な機能を持つ酵素が存在し，比較的容易に

ジャパン株式会社

松

井

知

子

し，MTP（microtiter plate）によるスクリーニングを行い，高温での活性・耐性がともに上昇した変異体を取得した．

目的とする反応を触媒する酵素を取得することができる．自然

これにより，高温でのブランチング処理が行われるフレンチ界に存在しない化合物を基質とした反応を触媒する酵素ですらフライ等へのアスパラギナーゼの効率的な応用の可能性が広発見されることがある．しかし，産業用酵素としては，目的とがっている．

する触媒機能だけではなく，実際のプロセスの条件（pH，温2.

飼料用フィターゼの開発

度等）に適した酵素であることが求められる．また，長い貯蔵

穀物中の有機リンはフィチン酸の形態で貯蔵されているが，安定性等も産業用酵素の重要な要件の一つである．これらすべ

これは難消化性であるため別に飼料として無機リンを添加するての要件を満たした酵素を自然界から得ることは難しく，最近必要がある．また，フィチン酸はカルシウム等の 2 価金属イオ

ではタンパク質工学を利用して酵素を改変することによって足ンと結合するため，これらの腸内での吸収を妨げる．フィター

りない要件を満たすことが日常的に行われている．

ゼは，このフィチン態ことによりカルシウムの吸収を促進させ以下に，筆者らが中心となり，タンパク質工学の手法を利用した酵素開発の例をいくつか紹介する．
1.

アスパラギナーゼによるアクリルアミドの低減

2002 年にスウェーデン食糧庁とストックホルム大学によって，
澱粉等の炭水化物が多く含まれる食材の高温加熱加工の際に，アクリルアミドが生成することが発見された 1）．アクリルアミ

る．排泄物の富リン化や狂牛病の問題のため無機リン，肉骨粉利用が減少・廃止される中，この 10 年ほどの間に，家畜飼料へのフィターゼ配合は飛躍的に増加した．弊社では，担子菌
Peniophora lycii 由来フィターゼを発見し，製品化に至っている．
このフィターゼの熱安定性ならびにさらなる貯蔵安定性の向ドは，グルコース等の還元糖とアスパラギンからアミノカルボ

上をめざし，蛋白質工学による耐熱化を行った．酵素分子のニル反応（メイラード反応）によって生成されるのが主な経路

Molecular Dynamics Simulation 法などの手法を用い，ターゲッと考えられている．そこで，弊社では Aspergillus 由来のアスト部位を決定，ライブラリーを構築しスクリーニングを進めてパラギナーゼを用い，食品中のアスパラギンのアスパラギン酸

いった結果，最終的に熱変性温度が酸性中性両 pH においてへの脱アミド化によって，原因物質のひとつであるアスパラギ

20℃以上上昇した変異体が取得された（表 1）．実際にこれらのンを低減することを目的としたアスパラギナーゼ製剤「アクリ変異体は，貯蔵安定性等が増加したことが確認されている．

ルアウェイ」を開発した（図 1）．本製剤を生地に添加しアスパ

また，飼料製造には，ペレット化工程（殺菌と穀物澱粉の糊

ラギンを減少させた後に焼成することにより高温で加工製造さ化のための短時間スチーム処理）を含む場合が多く，飼料用酵れる（ビスケットやトルティーヤ，成型ポテトチップスなど）

素はペレット化工程中に熱により失活する危険性がある．そこの食感・外観を損なうことなく，アクリルアミドの生成を抑制

で，弊社では CT 顆粒（コーティングした耐熱性顆粒）を開発，することが可能になった．この製剤の用途を広げるために，タフィターゼに応用し，ペレット化工程で失活せず優れた熱安定

ンパク質工学によるアスパラギナーゼの耐熱化を行った．変異

性を保持している酵素顆粒製剤を製造しているが，このペレッ導入箇所を，酵素分子のモデリングなどにより特定し，アスパト化工程でのさらなるフィターゼの安定性を得るため，筆者ら

ラギナーゼ遺伝子の変異体ライブラリーを酵母を利用して作製は Citrobacter braakii 由来のフィターゼのタンパク質工学による耐熱化も行った． Molecular Dynamics Simulation（MD）
法を用い，高温化での酵素分子の動きを予測し分子内 SS 結合を導入できる場所を探した．温度変化により大きく構造が変化する部位を同定し，変異を導入したところ（図 2），この分子内SS 結合変異体は，熱変性温度が上昇しているだけでなく，熱変性後のリフォールディング率の向上した変異体であることが確認された．また，ペレット化工程後の安定性向上も確認され
ている．

表 1.

図 1.

 クリルアミド生成過程の一経路（左）とアスパラギナーゼ
アによるアクリルアミド低減のメカニズム

DSC による熱変性温度（Td）

精製酵素

Td（℃）at pH2.5

Td（℃）at pH5.5

野生型
変異体 1

36
60

59
82

52

《農芸化学女性企業研究者賞》

図 3.

図 2.

 itrobacter フィターゼの 500 K（濃）と 300 K（淡）におCける MD 予測構造の重ね合わせ
スティック表示は，フィチン酸，温度変化により大きく構造変化した部分を丸で表示

受賞者講演要旨

 ルファアミラーゼ変異体による生澱粉からのグルコー
アス生成効率の改善
同タンパク量のアルファアミラーゼ変異体と一定のグルコアミラーゼをトウモロコシ生澱粉に作用させ，生成グル
コース量を測定収する手間が要らず，直接トラクターで鋤き込みができる生分
解性マルチフィルムの需要がのびている．この酵素をさらに利3.

バイオエタノール用アミラーゼの開発

用すれば，フィルムの分解がコントロールできるため，作物の限りある化石エネルギーの代替として燃料用エタノール製造

取り入れ期の違いによってフィルムを変える必要もなくなる．

は，ブラジル・アメリカを筆頭に世界的に普及しつつある．原

また，土壌中のシートの切れ端がトラクターに絡まるなどの問料となるのは，サトウキビ，あるいは，とうもろこしを主とし題も減少する．実際に市販の PBS フィルムにこの酵素を噴霧た穀類である．とうもろこしの場合，ミルにて粉砕後，ジェッしたところ，翌日にはシート上に部分分解にて生じた裂け目がトクッカーあるいは 80℃以上の高温で糊化され，バクテリア

観測でき，容易にトラクターにて鋤き込み可能となった．この由来アルファアミラーゼにて液化し，その液化澱粉にグルコア

ように，自然界より選び出した酵素のポリエステルに対する基

ミラーゼなどの酵素製剤を添加しアルコール発酵を行う．これ

質特異性を向上させ，グリーンプラの分解促進へ応用することが現在の主流のプロセス（Conventional process）である．

に成功した．また，酵素自身は土壌中で分解されるため，環境

ところが，米国 POET 社が開発した新プロセスでは，糊化・に影響を与える心配はないという点においても，非常に有用な液化工程を必要とせず，ミル粉砕したとうもろこしを直接一段応用であると考えている

階にてエタノール発酵を行う．これによりプロセス全体の 10–

おわりに20％ほどかかっていた糊化・液化用エネルギーを削減すること

近年，ゲノム解析技術の発展とともに利用できる酵素遺伝子ができる．また，発酵残渣は飼料として用いられているが，情報は膨大に増加しており，DNA 合成技術の進歩とともに簡単

Conventional process のものに比べ，メイラード反応生成物がに遺伝子合成，そしてタンパク質合成が可能となってきている．

なくビタミン等豊富なため，付加価値が上がるというメリット

しかし，実際に産業用酵素として利用するには，製造時でのがある．しかし，このプロセスでは，生澱粉を分解する必要が生産量，安定性，酵素製剤としての安定性，実際の応用条件であり，従来の糊化を含む工程より酵素添加量が非常に多くなっの酵素のパフォーマンスを始めとして，数多くのハードルを乗てしまい，酵素コストがかかるのがデメリットになっていた．

り越えなくてはならない．

そこで，筆者らは生澱粉に対し非常に特異性の高いアルファア

その際にタンパク質工学は非常に有効な手段であり，各種のミラーゼをタンパク質工学により開発し，酵素の添加量を顕著

変異導入部位選定法，ハイスループットな簡易スクリーニングに減らすことに成功した（図 3）．

法と実際の酵素の反応条件に基づいて構築した特異的なスク

4.

バイオプラスチック分解促進用酵素の開発

生分解性プラスチックは“グリーンプラ”として各種分野でリーニング方法とのバランスの良い組み合わせにより，必要とされる産業用酵素の開発を迅速かつ的確に遂行することが可能

利用が広まっている．しかし，コンポスト中などの高温下ではとなるであろう．

分解を受けやすいが，実際の土壌中などでは速やかに分解され（引用文献）

にくい．そこで，筆者らは酵素を添加することによりその分解を促進させることを試みた．筆者らは以前，ポリエステルの分解を試み，様々な加水分解酵素をスクリーニングし，またその特異性を上昇させるため蛋白質工学も行っている．その時に得1）Donald S. Mottram, Bronislaw L. Wedzicha and Andrew T.,
Dodson Acrylamide is formed in the Maillard reaction, Nature, Vol. 419, p. 448–449,（2002）2）松井知子 タンパク質工学・進化分子工学を利用した産業用酵素の開発．生物工学会誌，85（9）,p. 393–408,（2007）られた変異体を PBS（poly（butylene succinate））フィルムの分解に応用させたところ，他の加水分解酵素に比べ，PBS に謝

辞

ここにおける研究は，ノボザイムズ

ジャパンなら対して特異性が高いことが判明した．実際に，PBS フィルム

びにノボザイムズ

断片をこの変異体を含む水溶液中に浸漬し 40℃にて反応させメリカにてると，4 時間後には完全に溶解した．この酵素の実際の応用分

恵都子，Lars K. Skov, Allan Nørgaard, Allan Svendsen 他多く

野の一つに，畑などに使われる農業用マルチフィルムの分解促の同僚とともに行った仕事，成果です．改めて，研究開発にか進がある．この分野において，作物取り入れ後のフィルムを回かわったすべての皆様に心から感謝申し上げます．

デンマーク本社

ノボザイムズノースア

福山志朗，綾部圭一，倉方悠馬，富木亜紀，平山

受賞者講演要旨

歴代受賞者一覧

53

日本農芸化学会
鈴 木 賞
日本農学会扱No.
受賞年度
1
昭和 14 年（1939）2
昭和 15 年（1940）3
昭和 16 年（1941）4
昭和 17 年（1942）5
昭和 18 年（1943）
6
昭和 19 年（1944）7
昭和 20 年（1945）8
昭和 21 年（1946）9昭和 22 年（1947）10
昭和 23 年（1948）11
昭和 24 年（1949）
12 （イ） 昭和 24 年（1949）（ロ）
13
昭和 25 年（1950）
14 （イ） 昭和 26 年（1951）
（ロ）
（ハ）
15
昭和 27 年（1952）
16 （イ） 昭和 28 年（1953）
（ロ）

本

会

扱

No.
受賞年度
1
昭和 29 年（1954）2
昭和 30 年（1955）3
昭和 31 年（1956）
4
昭和 32 年（1957）
5
昭和 33 年（1958）
6 （イ） 昭和 34 年（1959）
（ロ）
（ハ）
7
昭和 35 年（1960）8
昭和 36 年（1961）
9
昭和 37 年（1962）10
昭和 38 年（1963）11
昭和 39 年（1964）
12
昭和 40 年（1965）
13
昭和 41 年（1966）
14
昭和 42 年（1967）
15
昭和 43 年（1968）
16
昭和 43 年（1968）
17
昭和 44 年（1969）18
昭和 44 年（1969）19
昭和 45 年（1970）
20
昭和 45 年（1970）
21
昭和 46 年（1971）
22
昭和 46 年（1971）23
昭和 47 年（1972）24
昭和 47 年（1972）25
昭和 48 年（1973）
26
昭和 48 年（1973）27
昭和 49 年（1974）
28
昭和 49 年（1974）29
昭和 50 年（1975）30
昭和 50 年（1975）31
昭和 51 年（1976）
32
昭和 51 年（1976）
33
昭和 52 年（1977）
34
昭和 52 年（1977）35
昭和 53 年（1978）
36
昭和 53 年（1978）37
昭和 54 年（1979）38
昭和 54 年（1979）39
昭和 55 年（1980）40
昭和 55 年（1980）41
昭和 56 年（1981）
42
昭和 56 年（1981）
43
昭和 57 年（1982）
44
昭和 57 年（1982）45
昭和 58 年（1983）
46
昭和 58 年（1983）
47
昭和 59 年（1984）48
昭和 59 年（1984）49
昭和 60 年（1985）50
昭和 60 年（1985）

業績論文表題海水の工業化学的新利用法
アミノ酸カナバニンの研究
微生物によるフラビンの生成
軍食糧食に関する研究
馬の骨軟症に関する研究
畜産物に関する理化学的研究
東亜醗酵化学論考
ビタミン L に関する研究
麦角菌に関する研究
醗酵の研究及び実施の応用
酒類に関する研究およびその応用
乳酸菌の醗酵化学的研究とその応用
糸状菌の生産せる色素の化学的研究
合成清酒生産の工業化に関する研究
抗生物質に関する研究
アミロ法の基礎的研究並にその工業化に関する研究

業績論文表題アセトンブタノール醗酵に関する基礎的研究とその工業化
大豆より化学調味料を製造する研究とその工業化
食糧化学に関する研究
甘蔗糖の製造に関する研究
熱帯農産物の化学とその利用加工に関する研究
わが国の農薬の発達に対する化学技術的貢献
牛乳及び乳製品に関する化学的研究
ビタミンの摂取と供給に関する基礎的並びに実際的研究
食品に関する研究澱粉食品に関する研究
竹その他草本性パルプに関する基礎的研究と産業への寄与
繊維原料の醗酵精錬に関する基礎的研究とその工業化
醗酵微生物の菌学的研究および応用
微生物の栄養生理ならびに生態に関する研究とその応用
茶のフラポノイドおよびトロポノイド色素に関する研究
ブタノール菌およびそのファージに関する研究
日本人の食物に関する栄養学的研究
醗酵生産物の開発と工業化のための基礎的研究
二，三の生物化学工業反応の基礎的研究とそれによる生物化学工学教育及び研究への貢献
酵母の分類学に関する研究と微生物株保存事業の育成
ムコ多糖類および核酸関連物質の高次構造と生化学的意義に関する研究
麹菌の分類に関する研究と醸造学的知見
雑穀の化学とその利用開発に関する研究
アミノ酸およびタンパク質の生合成に関する研究
糸状菌の代謝産物に関する研究
農薬的生理活性天然物に関する研究
薄荷属植物およびその各種種間雑種の精油成分に関する研究
微生物の生産するビタミン類に関する研究
畜産物の成分とその利用に関する研究
茶の香気に関する研究
微生物の新しい機能の開発に関する研究
微生物による酵素生成とその制御の機構に関する研究
食品に関連する有機化合物構造解析法の基礎的研究
植物酵素・蛋白質の構造と機能に関する研究
火落菌発育因子 Hiochic Acid の発見および関連諸研究
生理活性天然物の合成に関する研究
特異な微生物の能力とその開発
抗生物質の農業利用―基礎と応用研究
微生物遺伝・育種の基礎的研究
蛋白質・酵素の機能特性の解析と応用に関する研究
ヌクレアーゼ S1 の発見と核酸分解酵素の研究
微生物の生産する酵素および生理活性物質に関する研究
微生物細胞系の物理化学的研究
細菌の生理化学的研究
微生物による高分子物質の分解と生産に関する研究
有用微生物の分子育種の基礎的研究
オリゴ糖および多糖の生化学的研究
細菌細胞の複製とその阻害に関する研究―双頭酵素の発見と β–ラクタム系抗生物質の作用機作
微生物の有用機能の開発ならびに異種微生物の連関による転換発酵に関する研究
食品の成分間反応に関する研究

氏名
鈴木
寛
北川松之助
山崎 何恵
川島 四郎
宮本三七郎
斉藤 道雄
山崎 百治
中原 和郎
阿部 又三
松本 憲次
山田 正一
片桐 英郎
北原 覚雄
西川英次郎
加藤 正二
鈴木 正策
飯田 茂次
住木 諭介
武田 義人
佐藤 喜吉
氏名
六所 文三
堀
信一
尾崎 準一
浜口栄次郎
山本
亮
尾上哲之助
村川 重郎
深見 利一
佐々木林治郎
有山
恒
櫻井 芳人
木原芳次郎
大野 一月
中浜 敏雄
住江 金之
植村定治郎
滝野 慶則
本江 元吉
小柳 達男
山田 浩一
小林 達吉
長谷川武治
小野寺幸之進
村上 英也
小原哲二郎
志村 憲助
初田 勇一
宗像
桂
清水 純夫
福井 三郎
中西 武雄
山西
貞
有馬
啓
丸尾 文治
辻村 克良
森田 雄平
田村 学造
松井 正直
原田 篤也
米原
弘
池田庸之助
千葉 英雄
安藤 忠彦
村尾 澤夫
古賀 正三
高橋
甫
上田誠之助
齋藤 日向
松田 和雄
松橋 通生
高尾 彰一
並木 満夫

54

歴代受賞者一覧

受賞者講演要旨

日本農芸化学会賞
No.
1
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受賞年度
業績論文表題昭和 61 年 （1986） 微生物機能の解析と応用に関する研究
昭和 61 年 （1986） 微生物酵素の機能開発の新展開
昭和 62 年 （1987） 蛋白質高生産菌の発見と応用に関する研究
昭和 62 年 （1987） 植物培養細胞の機能分化と物質生産に関する基盤的研究
昭和 63 年 （1988） 昆虫脳神経ペプチドに関する生物有機化学的研究
昭和 63 年 （1988） 細菌細胞表層に関する研究
平成元年 （1989） 好アルカリ性微生物とアルカリ酵素の研究
平成元年 （1989） 微生物生活環制御物質に関する生物有機化学的研究
平成 2 年 （1990） 細胞増殖・分化の制御に関与する天然生理活性物質の有機化学的研究
平成 2 年 （1990） 酵母菌の性分化シグナルに関する研究
平成 3 年 （1991） 植物細胞オルガネラの動的性状の生化学的・分子生物学的研究
平成 3 年 （1991） 遺伝子の高次構造と機能発現に関する分子生物学的研究
平成 4 年 （1992） アミノ酸代謝関連酵素の新しい機能と応用面の開発
平成 4 年 （1992） 海洋生物毒の化学および動態に関する研究
平成 5 年 （1993） 葉緑体での活性酸素の生成と消去の分子機構
平成 5 年 （1993） 生体膜リン脂質の多機能性に関する生化学的研究
平成 6 年 （1994） 食品の多用な機能の解析と設計に関する酵素学的・分子生物学的研究
平成 6 年 （1994） 細菌胞子の発芽と形成に関する分子生物学的研究
平成 7 年 （1995） ゼニゴケ葉緑体およびミトコンドリアゲノムの全構造の解明
平成 7 年 （1995） 複合糖質に関する合成研究
平成 8 年 （1996） アブラナ科植物の自家不和合性に関する生物有機化学的及び分子生物学的研究
平成 8 年 （1996） 合成化学を機軸とした生理活性天然物研究と新展開
平成 9 年 （1997） 酵母細胞の分子育種に関する遺伝生化学的研究
平成 9 年 （1997） C-P 結合形成の分子機構の解明―生物有機化学と分子生物学の接点
平成 10 年 （1998） 分子遺伝学的手法にもとづく生物生産の増強に関する基盤研究
平成 10 年 （1998） 赤血球造血因子（エリスロポエチン）の新しい生理作用の発見と生合成の調節機構に関する研究平成 11 年 （1999） 黄色ブドウ球菌の細胞崩壊毒素の遺伝子，構造及び作用機構の解明
平成 11 年 （1999） 微生物遺伝子の発現制御に関する基礎および応用研究
平成 12 年 （2000） 生物の信号伝達に関する生物有機化学的研究
平成 12 年 （2000） 食品アレルギーの誘導・抑制に関与する腸管免疫の特性に関する研究
平成 13 年 （2001） 微生物機能タンパク質の分子細胞学的研究
平成 13 年 （2001） 光に応答する植物遺伝子に関する応用分子生物学的研究
平成 14 年 （2002） 酸化ストレス制御を中心とする食品機能因子の化学と作用機構に関する研究
平成 14 年 （2002） 生理活性シアロ糖鎖の構造と機能に関する化学生物学的研究
平成 15 年 （2003） ペプチド性新植物細胞増殖因子ファイトスルフォカインに関する研究
平成 15 年 （2003） 有用物質生産のための微生物プロセスの開発に関する基盤的研究
平成 16 年 （2004） 微生物の新規窒素代謝の発見とその解明
平成 16 年 （2004） His-Asp リン酸リレー情報伝達機構の普遍性と多様性の体系的理解
平成 17 年 （2005） 微生物二次代謝の動的精密分子解析と新機能酵素の開拓
平成 17 年 （2005） 酵母 Ca2＋シグナルの機能に関する分子生物学的研究
平成 18 年 （2006） 細菌における蛋白質局在化機構の研究
平成 18 年 （2006） 放線菌の二次代謝、形態分化の制御機構の解明
平成 19 年 （2007） 味覚に関する分子生物学的・食品科学的研究
平成 19 年 （2007） 微生物「超チャネル」に関する分子生物学的・構造生物学的研究
平成 20 年 （2008） 新しい酵素機能の開拓と産業利用に関する研究
平成 20 年 （2008） 産業利用を目指したタンパク質構造解析
平成 21 年 （2009） 微生物二次代謝産物に関するケミカルバイオロジー
平成 21 年 （2009） ガ類性フェロモン産生の分子機構に関する生物有機化学的研究
平成 22 年 （2010） ヒト ABC タンパク質の生理的役割と分子メカニズムの解明
平成 23 年 （2011） 特性を持つ高等植物培養細胞を用いた機能の解析と再構築
平成 23 年 （2011） 分子遺伝学を基盤とした天然生理活性物質の化学生物学的研究
平成 24 年 （2012） 糖タンパク質の機能解析をめざす複合科学的研究
平成 24 年 （2012） 蛋白質の合成・成熟・品質管理を基盤とした分子生物学・細胞工学的研究
平成 25 年 （2013） 光合成生物の環境ストレス応答・耐性の分子機構に関する研究
平成 25 年 （2013） 油脂の嗜好性に関する栄養生理学的研究
平成 26 年 （2014） 酸化還元酵素・電極共役系を基盤とした生物電気化学研究の展開
平成 26 年 （2014） 分析化学を基盤とした食品機能性研究の先導的展開
平成 27 年 （2015） 細胞表層活用の基盤開拓
平成 27 年 （2015） 微生物代謝および酵素の分子機構と機能開発
平成 28 年 （2016） メタボリック症候群調節因子の栄養生化学的研究
平成 28 年 （2016） コレステロール代謝制御の分子細胞生物学研究
平成 29 年（2017） 植物ホルモン機能の化学的制御とその応用に関する研究
平成 29 年（2017） 細菌情報伝達ネットワークの分子機構と情報伝達阻害型薬剤の開発

氏名
別府 輝彦
山田 秀明
鵜高 重三
山田 康之
鈴木 昭憲
水島 昭二
掘越 弘毅
丸茂 晋吾
小清水弘一
福井 作蔵
旭
正
駒野
徹
左右田健次
安元
健
浅田 浩二
鬼頭
誠
荒井 綜一
小林 泰夫
大山 莞爾
小川 智也
磯貝
彰
市原 耿民
木村
光
瀬戸 治男
魚住 武司
佐々木隆造

所属（当時）
東大農
京大農
名大農
京大農
東大農
東大応微研・名大農
東工大工
名大農
京大農
福山大工
名大農
京大農
京大化研
東北大農
京大食研
京大食研
東大農
東農工大農
京大農
東大院農・理研
奈良先端大
北大農
京大食研
東大分生研
東大院農生科
京大院農

神尾 好是
塚越 規弘
磯部
稔
上野川修一
熊谷 英彦
佐々木幸子
大澤 俊彦
木曽
真
坂神 洋次
清水
昌
祥雲 弘文
水野
猛
柿沼 勝己
宮川 都吉
徳田
元
堀之内末治
阿部 啓子
村田 幸作
浅野 泰久
田之倉 優
長田 裕之
松本 正吾
植田 和光
佐藤 文彦
吉田
稔
伊藤 幸成
河野 憲二
重岡
成
伏木
亨
加納 健司
宮澤 陽夫
植田 充美
小林 達彦
河田 照雄
佐藤隆一郎
浅見 忠男
内海龍太郎

東北大農
名大院生農
名大院生農
東大院農生科
京大院生科
名大院生農
名大院生農
岐阜大農
名大院生農
京大院農
東大院農生科
名大院生農
東工大院理工広島大院先端物質
東大分生研
東大院農生科
東大院農生科
京大院農富山県大工
東大院農生科
理研
理研
京大院農
京大院生命
理研基幹研
理研基幹研
奈良先端大バイオ
近畿大農
京大院農
京大院農
東北大院農
京大院農
筑波大院生環
京大院農東大院農生科
東大院農生科
近大農

氏名
飯塚
廣
山内 邦男
大岳
望
小野宗三郎
飴山
實
駒形 和男

所属（当時）
東京理大
東大農
東大応微研
前阪府大
山口大農
東大応微研

日本農芸化学会功績賞
No.
1
2
3
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5
6

受賞年度
業績論文表題昭和 61 年 （1986） 微生物資源の分類と菌株保存
昭和 61 年 （1986） 乳および卵蛋白質の構造と機能に関する生化学的ならびに物理化学的研究
昭和 62 年 （1987） 抗生物質研究における生物有機化学的展開
昭和 62 年 （1987） デンプン科学における物理化学的手法の展開
昭和 63 年 （1988） 酢酸菌の生化学的研究
昭和 63 年 （1988） 微生物の化学分類に関する研究

受賞者講演要旨
No.
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歴代受賞者一覧

受賞年度
業績論文表題平成元年 （1989） ユーグレナの細胞機能の解析と新規資源生物としての利用
平成元年 （1989） 生理活性物質の構造活性相関と分子設計に関する研究
平成 2 年 （1990） 微生物の好気条件における応答機能の解明と分子育種に関する研究
平成 2 年 （1990） 生体異物による代謝変動と制御に関する栄養学的研究
平成 3 年 （1991） 生物活性物質を生産する微生物とその応用に関する研究
平成 3 年 （1991） 食品・生体系におけるアミノカルボニル反応に関する研究
平成 4 年 （1992） 酵素反応の速度論的解析の展開
平成 4 年 （1992） 植物起源の生理活性蛋白質の構造と機能に関する研究
平成 5 年 （1993） 抗菌性物質の生産，作用，耐性に関する研究
平成 5 年 （1993） 微生物プロテアーゼに関する研究―構造・活性相関―平成 6 年 （1994） 健康・栄養に関与する細胞機能の生化学的研究
平成 6 年 （1994） 食品の物性，加工操作，フラクタル構造等に関する基礎工学的研究
平成 7 年 （1995） 糖鎖生物機能の分子的解析と生命科学への応用
平成 7 年 （1995） 生物間相互作用に関わる植物二次代謝産物の化学的研究
平成 8 年 （1996） 生体触媒の機能解析と応用に関する研究
平成 8 年 （1996） 微生物機能の資源・環境問題への利用に関する基礎的研究
平成 9 年 （1997） 産業酵素の機能開発に関する分子論的研究と応用
平成 9 年 （1997） コレステロール並びに脂肪酸代謝の制御に関する食品栄養学的研究
平成 10 年 （1998） 動物の遺伝子，クロマチン，染色体の分子細胞生物学的研究
平成 10 年 （1998） 生理活性タンパク質の構造と機能に関する研究
平成 11 年 （1999） グリコシダーゼの分子機構に関する研究
平成 11 年 （1999） X 線結晶解析とタンパク質工学による酵素の構造と機能に関する研究
平成 12 年 （2000） 生理活性物質を用いた免疫系および骨代謝系細胞の分化と機能発現機構の解析
平成 12 年 （2000） 枯草菌における有用菌体外酵素の生産制御・分泌経路およびゲノムの解析と応用
平成 13 年 （2001） 新規微生物現象の解明と応用に関する研究
平成 13 年 （2001） 複合ゲノム系における基本遺伝システムの解析
平成 14 年 （2002） 海産無脊椎動物の初期発生に関する化学生物学的研究
平成 14 年 （2002） 生理活性物質の探索とその利用
平成 15 年 （2003） 有用微生物酵素に関する基礎と応用
平成 15 年 （2003） 糖蛋白質の合成及び細胞内輸送の阻害剤の発見と作用機構の研究
平成 16 年 （2004） 微生物の新規な代謝機能の解明とその応用に関する研究
平成 16 年 （2004） 古細菌新規エーテル型リン脂質に関する進化的，分類学的，生態学的研究
平成 17 年 （2005） 微生物の形態分化・二次代謝の遺伝生理学的解析と応用研究
平成 17 年 （2005） 環境分野における微生物の新規な代謝機能の開発と分子基盤
平成 18 年 （2006） フラボノイドの生態生物化学に関する研究
平成 18 年 （2006） ジベレリンの生理作用の多様性解明に関する研究
平成 19 年 （2007） 酵母の糖鎖生物学および糖鎖工学に関する研究
平成 19 年 （2007） 枯草菌代謝ネットワークのカタボライト制御の分子機作
平成 20 年 （2008） 微生物による合成高分子の分解・代謝に関する生化学的・分子生物学的研究
平成 20 年 （2008） 食品機能分子と腸管系の相互作用の解析
平成 21 年 （2009） 枯草菌の遺伝・育種に関する先導的研究
平成 21 年 （2009） 菌類の生理活性二次代謝産物に関する生物有機化学的研究
平成 22 年 （2010） 食品成分に関する脂質栄養学的研究
平成 22 年 （2010） 好熱菌由来の極限酵素の機能開発
平成 23 年 （2011） 麹菌の細胞生物学的解析と応用に関する研究
平成 23 年 （2011） 微生物によるヘテロオリゴ糖代謝の分子細胞学的解析と複合糖質工学の新展開
平成 24 年 （2012） 植物に含まれる生理活性物質の化学と生理機能に関する研究
平成 24 年 （2012） 有用微生物の細胞機能に関する分子遺伝生化学的研究
平成 25 年 （2013） バイオインフォマティックスによる生物機能開発
平成 25 年 （2013） 昆虫生理活性物質の化学生態学的研究
平成 26 年 （2014） 食品製造における速度過程が関与する現象の工学的解析
平成 26 年 （2014） 植物機能高度活用のための分子基盤開発
平成 27 年 （2015） 翻訳後修飾および薬物代謝における硫酸化の意義・機能に関する研究
平成 28 年 （2016） 微生物による芳香族化合物分解システムの生化学的・分子生物学的解明
平成 28 年 （2016） 食品成分の体調調節機能に関する統合的研究
平成 29 年 （2017） 核酸結合タンパク質の構造機能相関と機能開発
平成 29 年 （2017） 微生物ゲノムの解読と機能解析

55
氏名
北岡正三郎
藤田 稔夫
矢野 圭司
吉田
昭
岡見 吉郎
加藤 博通
廣海啓太郎
船津 軍喜
伊﨑 和夫
鶴
大典
杉本 悦郎
矢野 俊正
長谷川 明
水谷 純也
小田 順一
児玉
徹
一島 英治
菅野 道廣
水野 重樹
山﨑 信行
千葉 誠哉
松澤
洋
永井 和夫
山根 國男
緒方 靖哉
高橋 秀夫
池上
晋
冨田 房男
荒井 基夫
高月
昭
加藤 暢夫
古賀 洋介
越智 幸三
古川 謙介
田原 哲士
山口五十麿
地神 芳文
藤田泰太郎
河合富佐子
清水
誠
河村富士夫
佐々 武史
今泉 勝己
大島 敏久
北本勝ひこ
山本 憲二
山根 久和
依田 幸司
久原
哲
西田 律夫
安達 修二
横田 明穂
水光 正仁
福田 雅夫
山田 耕路
木村
誠
吉川 博文

所属（当時）
阪府大農
京大農
東大農
名大農
微化研
東大農
福山大工
九大農
東北大農
長崎大薬
京大農
横浜国大工
岐阜大農
北大農
京大化研
東大院農生科
東北大農
九大農
東北大農
九大農
北大農
東大院農生科
東工大生命理工
筑波大生科
九大院農
東大分生研
広島大生物生産
北大院農
阪府大院農生
理研
京大院農
産医大医
食総研
九大院農
北大院農
東大院農生科
産総研
福山大生命工岡山大資生研東大院農生科
立教大理
山形大名誉教授
九大院農
九大院農
東大院農生科石川県大資源研
東大生物工学セ
東大院農生科
九大院農
京大院農
京大院農
奈良先端大バイオ宮崎大農
長岡技科大工崇城大生物生命
九大院農
東農大応生

氏名
安藤
栗山
今安
髙柳
原田
加藤
植田
吉田
一島
草井
小巻
篠田
七字
山下
服部
伊藤
小野
宮田

所属（当時）
大蔵酒造
大蔵酒造
大蔵酒造
朝日麦酒
朝日麦酒
住友化学工業
住友化学工業
キッコーマン醤油
キッコーマン醤油
長瀬産業
長瀬産業
名糖産業
微工研
東海糖業
東海糖業
東海糖業
住友重機械工業
日本皮革

農芸化学技術賞
No.
受賞年度
業績論文表題1（イ） 昭和 43 年 （1968） 清酒製造法の機械化（ロ）（ハ）2（イ） 昭和 43 年 （1968） 新型屋外醗酵貯酒タンクの開発と実用化（ロ）
3（イ） 昭和 44 年 （1969） イミドメチル菊酸エステルの創製に関する研究（ロ）
4（イ） 昭和 44 年 （1969） 黒麹菌の耐酸性プロテアーゼの研究並びにその工業化（ロ）
5（イ） 昭和 45 年 （1970） 洗剤配合用アルカリ・プロテアーゼの研究ならびに工業生産（ロ）
6
昭和 45 年 （1970） デキストランの工業的製造法の確立
7
昭和 46 年 （1971） 発酵工程の自動化についての貢献
8（イ） 昭和 46 年 （1971） 注射用無水結晶ぶどう糖（α-d-型および β-d-型）の製造
（ロ）
（ハ）
9
昭和 47 年 （1972） 活性スラッジ法による産業排水の処理
10
昭和 48 年 （1973） コラーゲンの新しい応用

智雄
一秀
聰
正
恒雄
武明
賢三
文彦
英治
清
利章
晃
三郎
一男
圭助
芳直
英男
暉夫

56

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題11（イ） 昭和 49 年 （1974） 清酒泡なし酵母の造成およびその実用化
（ロ）
（ハ）
（ニ）
12（イ） 昭和 49 年 （1974） 甜菜糖製造におけるメリビアーゼ応用新技術の開発とその工業化
（ロ）
（ハ）
13
昭和 50 年 （1975） ジベレリンを利用する無発芽麦芽製造法の開発
14（イ） 昭和 51 年 （1976） 発酵排液を活用した有機入り化成肥料の製造法（ロ）
15（イ） 昭和 51 年 （1976） 微生物加水分解酵素の応用開発（ロ）
16
昭和 52 年 （1977） 配合飼料生産技術の改良
17（イ） 昭和 52 年 （1977） ポリビニルアルコールの微生物分解とその含有排水処理への応用
（ロ）
（ハ）
18
昭和 53 年 （1978） 高強度コンクリート用高性能減水剤の研究開発
19（イ） 昭和 53 年 （1978） 醸造酢の新生産技術と利用法の開発
（ロ）
（ハ）
20
昭和 54 年 （1979） ビール製造技術に関する化学的並びに微生物学的研究
21（イ） 昭和 55 年 （1980） 酵素法による l-リジン製造法の開発（ロ）
22（イ） 昭和 55 年 （1980） サリノマイシンの発見と発酵生産技術の開発（ロ）
23（イ） 昭和 56 年 （1981） 新ステロイド醗酵の開発
（ロ）
（ハ）
24
昭和 56 年 （1981） 酵母を用いる食品工業排水新処理法の開発
25（イ） 昭和 57 年 （1982） セラチオペプチダーゼの工業生産とその医薬への利用
（ロ）
（ハ）
（ニ）
26（イ） 昭和 58 年 （1983） 3-フェノキシベンジル系合成ピレスロイドの発明・開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
27（イ） 昭和 58 年 （1983） 有用キラーワイン酵母によるワイン純粋醸造法の開発と産膜病の防止（ロ）（ハ）
28（イ） 昭和 59 年 （1984） 穀類原料の無蒸煮・低温蒸煮アルコール醗酵技術の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
29（イ） 昭和 59 年 （1984） 微生物によるリパーゼの工業生産とその利用（ロ）（ハ）
30（イ） 昭和 60 年 （1985） l-システインの新製造法の開発と工業化
（ロ）
（ハ）
（ニ）
31（イ） 昭和 61 年 （1986） 植物細胞培養によるシコニン系化合物の生産
（ロ）
（ハ）
（ニ）
32（イ） 昭和 61 年 （1986） 酵素法によるヒト・インシュリンの半合成（ロ）（ハ）
33（イ） 昭和 62 年 （1987） ライトビールの創成～香味品質の設計技法の開発と応用
（ロ）
（ハ）
（ニ）
34（イ） 昭和 62 年 （1987） フラクトオリゴ糖の工業生産とその利用開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
35（イ） 昭和 63 年 （1988） 微生物によるアクリルアミド製造法の開発と工業化
（ロ）
（ハ）
（ニ）
36（イ） 昭和 63 年 （1988） 家畜用抗生物質チオペプチン，ビコザマイシンの発見と開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
37（イ） 平成元年 （1989） 酵素法による 7-アミノセファロスポラン酸（7ACA）製造技術の研究
（ロ）
（ハ）
（ニ）

受賞者講演要旨
氏名
大内 弘造
布川弥太郎
熊谷知栄子
秋山 裕一
鈴木 英雄
上林
明
小原 潤一
田原 早苗
河盛 好昭
平野 欣也
辻阪 好夫
岡田 茂孝
麻生 和衛
鈴木 智雄
太宰 宙朗
福永 和二
服部 健一
正井 博之
川村 吉也
山田 弘毅
天羽 幹夫
福村
隆
加藤 嵩一
宮崎 幸雄
原
正幸
今田 幸男
石川 八郎
西川大吉郎
吉沢
淑
友田 勝巳
宮田 孝一
磯野 正雄
大村栄之助
板谷 信重
松尾 憲忠
奥野 吉俊
吉岡 宏輔
原
昌道
飯村
穣
大塚 謙一
松元 信也
吉栖
肇
宮田
進
井上
繁
町田 晴夫
東
俊彦
国生 純孝
佐野孝之輔
山本
泰
楠本 勇夫
横関 健三
藤田 泰宏
菅
忠三
原
康弘
松原 浩一
森原 和之
岡
達
続木 博茂
木村 良臣
橋本 直樹
長島 義明
吉岡 和夫
日高 秀昌
栄田 利章
足立
堯
斉藤 安弘
中井 公忠
渡辺 一郎
佐藤 好昭
榎本 兼彦
三好 歳雄
青木 初夫
向阪 正信
許斐 聡雄
都築 勝昭
渋谷 友三
小松 謙一
市川 茂彰

所属（当時）
醸試
醸試
醸試
国税庁鑑定企画
微工研
微工研
北海道糖業
朝日麦酒
協和発酵工業
協和発酵工業
阪市工研
阪市工研
日本農産工業
微工研
微工研
クラレ
花王石鹸
中埜酢店
中埜酢店
中埜酢店
朝日麦酒
阪市大理
東レ
科研化学
科研化学
三菱化成
三菱化成
三菱化成
醸試
武田薬品工業
武田薬品工業
元武田薬品工業
武田薬品工業
住友化学工業
住友化学工業
住友化学工業
住友化学工業
醸試
醸試
元醸試
サントリー
サントリー
サントリー
サントリー
名糖産業
名糖産業
名糖産業
味の素
味の素
味の素
味の素
三井石油化学工業
三井石油化学工業
三井石油化学工業
三井石油化学工業
東宝薬品工業塩野義製薬
塩野義製薬
キリンビール
キリンビール
キリンビール
キリンビール
明治製菓
明治製菓
明治製菓
明治製菓
日東化学工業
日東化学工業
日東化学工業
三菱レイヨン
藤沢薬品工業藤沢薬品工業藤沢薬品工業藤沢薬品工業
旭化成工業
東洋醸造
旭化成工業
旭化成工業

受賞者講演要旨

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題38（イ） 平成元年 （1989） アミノ配糖体抗生物質アストロミシンの開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
39（イ） 平成 2 年 （1990） シアル酸及び関連酵素の発酵生産と臨床検査薬の開発（ロ）（ハ）
40（イ） 平成 2 年 （1990） 洗剤用アルカリセルラーゼの開発（ロ）（ハ）
41（イ） 平成 3 年 （1991） 圧力をプロセスに用いる果実加工食品の開発（ロ）（ハ）
42（イ） 平成 3 年 （1991） 工業生産用ファージベクターの開発とそれによる診断用酵素の生産
（ロ）
（ハ）
（ニ）
43（イ） 平成 4 年 （1992） 性フェロモンによる害虫防除
（ロ）
（ハ）
（ニ）
44（イ） 平成 4 年 （1992） 実用的な ATP 再生系の構築とヌクレオチド類生産への応用
（ロ）
（ハ）
（ニ）
45（イ） 平成 5 年 （1993） アサヒスーパードライの開発（ロ）（ハ）
46（イ） 平成 5 年 （1993） 家庭・防疫用ピレスロイド―エトックⓇ―の開発（ロ）（ハ）
47（イ） 平成 6 年 （1994） フェロモンを利用したトラップの開発（ロ）（ハ）
48（イ） 平成 6 年 （1994） 鶏卵抗体の大量生産および産業利用技術の開発（ロ）（ハ）
49（イ） 平成 7 年 （1995） 免疫抑制剤 FK506（タクロリムス）の発見と開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
50（イ） 平成 7 年 （1995） トランスグルタミナーゼの有用性研究とその実用化
（ロ）
（ハ）
（ニ）
51（イ） 平成 8 年 （1996） タンパク質誘導体新薬「ノイアップ」の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
52（イ） 平成 8 年 （1996） 遺伝子組換え法による pre-S2 含有 B 型肝炎ワクチン製造法の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
53（イ） 平成 9 年 （1997） 耐熱性酵素の工業的生産と利用
（ロ）
（ハ）
（ニ）
54（イ） 平成 9 年 （1997） Coryneform bacteria MJ-233 株の分子育種法の確立とその菌学的特徴を利用した新規（ロ）
バイオプロセスの開発（ハ）（ニ）
55（イ） 平成 10 年 （1998） 新規酵素による澱粉からのトレハロース製造法の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
56（イ） 平成 10 年 （1998） バクテリアセルロースの生産，物性の特徴とその利用
（ロ）
（ハ）
（ニ）
57（イ） 平成 11 年 （1999） プロアントシアニジンの機能性解明と開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
58（イ） 平成 11 年 （1999） Bacillus brevis による上皮細胞増殖因子の工業的製造法の確立
（ロ）
（ハ）
（ニ）
59（イ） 平成 12 年 （2000） 抗酸化製造法の展開―ビール品質劣化の理論的解明からその応用まで―
（ロ）
（ハ）
（ニ）

57
氏名
奈良
高
岡地
諒
手柴 貞夫
倉都 祥行
塚田 陽二
太田 泰弘
杉森 恒武
伊藤
進
川合 修次
岡本暉公彦
堀江
雄
木村 邦男
堀
恵一
中野 衛一
小山 泰二
鈴木
勝
増田
力
小川 欽也
山本
昭
手塚 晴也
福本 毅彦
藤尾 達郎
丸山 明彦
杉山 喜好
古屋
晃
薄葉
久
中川 正人
江藤 正和
梅村 武明
広原日出男
矢野 俊彦
小野 幹夫
森
正隆
Leal, Walter Soares
八田
一
赤地 重光
金
武
木野
亨
後藤 俊男
細田 純而
奥原 正国
本木 正雄
添田 孝彦
安藤 裕康
松浦
明
伊藤 菁莪
久我 哲郎
岡部 正実
横尾 義春
藤沢 幸夫
黒田 俊一
小林
真
垣沼 淳司
中島
宏
永田 和彦
影山 雅夫
近藤 仁司
湯川 英明
寺沢 真人
小林
幹
内田 康一
杉本 利行
久保田倫夫
仲田 哲也
津崎 桂二
山中
茂
渡部乙比古
井口 正俊
西
美緒
有賀 敏明
細山
浩
徳武 昌一
山越
純
高木 広明
東條
敬
恵比須省吾
宮内
明
山岸 信久
篠塚
健
高塩 仁愛
金田 弘挙

所属（当時）
協和発酵工業
協和発酵工業
協和発酵工業
協和発酵工業
マルキン醤油マルキン醤油マルキン醤油
花王
花王
花王
明治屋
明治屋
三菱重工業
キッコーマン
キッコーマン
キッコーマン
野田産研
信越化学工業
信越化学工業
信越化学工業
信越化学工業
協和発酵工業
協和発酵工業
協和発酵工業
協和発酵工業
アサヒビール
アサヒビール
アサヒビール
住友化学工業
住友化学工業
住友化学工業
富士フレーバー日本たばこ産業
蚕糸・昆虫農技研
太陽化学
太陽化学
太陽化学
藤沢薬品工業藤沢薬品工業藤沢薬品工業藤沢薬品工業
味の素
味の素
天野製薬
天野製薬
協和発酵工業
協和発酵工業
協和発酵工業
協和発酵工業
武田薬品工業神戸大バイオ研
武田薬品工業
名大農
ユニチカ
ユニチカ
ユニチカ
ユニチカ
三菱化学
三菱化学
三菱化学
三菱化学
林原
林原生物化学研究所
林原生物化学研究所
林原生物化学研究所
味の素
味の素
物質工学研
ソニー
キッコーマン
キッコーマン
キッコーマン
キッコーマン
ヒゲタ醤油
ヒゲタ醤油
ヒゲタ醤油
ヒゲタ醤油
サッポロビール
サッポロビール
サッポロビール
サッポロビール

58

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題60（イ） 平成 12 年 （2000） d-アミノ酸生産用バイオリアクターの開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
61（イ） 平成 13 年 （2001） クレアチニン分解酵素群の開発および改良―クレアチニン測定検査薬の高性能化を
（ロ）
目指して―
（ハ）
（ニ）
62（イ） 平成 14 年 （2002） 花色デザイン技術と花卉新品種の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
63（イ） 平成 14 年 （2002） 新規機能性を付加した加工米の開発研究
（ロ）
（ハ）
（ニ）
64（イ） 平成 15 年 （2003） 新規昆虫成長制御剤ピリプロキシフェンの開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
65（イ） 平成 15 年 （2003） Helicobacter pylori 抑制効果に優れたプロバイオティクスヨーグルトの開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
66（イ） 平成 16 年 （2004） ホタルルシフェラーゼの応用開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
67（イ） 平成 16 年 （2004） 抗真菌剤 Micafungin（FK463）の発見と開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
68（イ） 平成 18 年 （2006） 高効率バイオ不斉還元システムの開発と工業化
（ロ）
（ハ）
（ニ）
69（イ） 平成 18 年 （2006） γ-アミノ酪酸含有乳製品乳酸菌飲料の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
70（イ） 平成 19 年 （2007） 食酢の健康機能とおいしさの解明に基づく新飲用黒酢の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
71（イ） 平成 19 年 （2007） 核酸系うま味調味料新製法の開発と工業化（ロ）（ハ）
72（イ） 平成 20 年 （2008） 胡麻に含まれるセサミンの機能解明と健康食品の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
73（イ） 平成 20 年 （2008） 新規ネオニコチノイド系殺虫剤クロチアニジンの開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
74（イ） 平成 21 年 （2009） l-テアニンの工業的生産技術の確立と機能性食品としての研究開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
75（イ） 平成 22 年 （2010） Corynebacterium glutamicum を用いたタンパク質分泌生産系の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
76（イ） 平成 22 年 （2010） 新奇蛋白質修飾酵素プロテイングルタミナーゼの発見と食品加工用酵素としての開
（ロ）
発
（ハ）
（ニ）
77（イ） 平成 23 年 （2011） ビール製造における微生物品質保証技術開発について～食の安心・安全を守るため
（ロ）
に～
（ハ）
（ニ）
78（イ） 平成 23 年 （2011） FAD グルコース脱水素酵素の発見と，それを応用した新規血糖値センサの開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
79（イ） 平成 24 年 （2012） 品質工程改善のためのビール酵母の総合的基盤解析技術の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）

受賞者講演要旨
氏名
高橋 里美
池中 康裕
難波 弘憲
矢島 麗嘉
西矢 芳昭
山本 和巳
川村 良久
愛水 重典
久住 高章
田中 良和
鈴木 賢一
勝元 幸久
森山 信雄
篠崎
隆
金山
功
矢冨 伸治
波多腰 信
西田寿美雄
岸田
博
大内
晴
古賀 泰裕
木村 勝紀
福井 宗徳
新井 秀武
村上 成治
辰巳 宏樹
梶山 直樹
榊原 達哉
橋本 正治
岩元 俊朗
鶴海 泰久
橋本 道真
八十原良彦
木崎 憲之
川野
茂
長谷川淳三
早川 和仁
木村 雅行
三沢
宏
赤星 良一
大島 芳文
多山 賢二
赤野 裕文
岸
幹也
三原 康博
城下 欣也
横山 正人
秋元 健吾
新免 芳史
沖田 定喜
小野 佳子
采女 英樹
高延 雅人
横田 篤宜
赤山 敦夫
ジュネジャ レカ ラジュ
朱
政治
大久保 勉
小関
誠
菊池 慶実
萬年 輝久
竹中 康浩
小島淳一郎
山口庄太郎
松原 寛敬
佐藤 公彦
天野
仁
佐見
学
坂本 幹太
鈴木 康司
飯島 和丸
中南 貴裕
中山 潤子
小村 啓悟
眞田 浩一
善本 裕之
吉田
聡
金井（田中）圭子
小林統

所属（当時）
鐘淵化学工業鐘淵化学工業鐘淵化学工業鐘淵化学工業
東洋紡績
東洋紡績
東洋紡績
東洋紡績
サントリー
サントリー
サントリー
サントリー
アルファー食品
アルファー食品
アルファー食品
アルファー食品
住友化学工業
住友化学工業
シンク・ケミカル
イージーエス
東海大医
明治乳業
明治乳業
明治乳業
キッコーマン
キッコーマン
キッコーマン
キッコーマン
藤沢薬品工業藤沢薬品工業藤沢薬品工業藤沢薬品工業
カネカ
カネカ
カネカ
カネカ
ヤクルト本社
ヤクルト本社
ヤクルト本社
ヤクルト本社
ミツカン
鈴峯女短大
ミツカン
ミツカングループ本社
味の素
味の素
味の素
サントリー
サントリー
サントリー
サントリー
住友化学
住友化学
住友化学
住友化学
太陽化学
太陽化学
太陽化学
太陽化学
味の素
味の素
味の素
味の素
天野エンザイム
天野エンザイム
天野エンザイム
天野エンザイム
アサヒビール
アサヒビール
アサヒビール
アサヒビールパナソニックヘルスケア
パナソニックヘルスケア
池田糖化工業
池田糖化工業
キリンビール
キリンホールディングス
キリンビール
キリンビール

受賞者講演要旨

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題80（イ） 平成 24 年 （2012） 腸溶加工技術に着目したラクトフェリン含有機能性食品の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
81（イ） 平成 25 年 （2013） 納豆菌の系統的育種による商品の差別化と品質向上
（ロ）
（ハ）
（ニ）
82（イ） 平成 25 年 （2013） 高菌数，高生残性ビフィズス菌含有ヨーグルト製造方法の技術開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
83（イ） 平成 26 年 （2014） 乳由来血圧降下ペプチド素材の開発（ロ）
84
平成 26 年 （2014） ジペプチド発酵技術の開発と工業化
85（イ） 平成 26 年 （2014） 超好熱菌由来の新規 DNA ポリメラーゼの発見とその産業利用（ロ）（ハ）
86（イ） 平成 26 年 （2014） 免疫調節多糖体を産生する乳酸菌を活用した機能性ヨーグルトの開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
87
平成 27 年 （2015） 血漿中の遊離アミノ酸プロファイルを活用した新規疾病リスク評価法の開発
88
平成 27 年 （2015） ビール泡品質向上への一貫した取組み
89（イ） 平成 27 年 （2015） 分析・合成・調香技術の総合による新規食品香料開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
90
平成 27 年 （2015） 交流高電界殺菌法を利用した果汁製品の製造
91（イ） 平成 28 年 （2016） 健康機能を有する緑茶「べにふうき」の効果，作用機序，茶葉特性の解明
ならびに飲食品の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
92（イ） 平成 28 年 （2016） 還元型コエンザイム Q10 の実生産および商品化に向けた技術研究開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
93
平成 28 年 （2016） 醸造技術の革新による血圧降下ペプチド高含有醤油の開発
94（イ） 平成 28 年 （2016） ウイルス感染防御機能を持つ Lactococcus lactis JCM5805 の発見と事業応用
（ロ）
（ハ）
（ニ）
95
平成 29 年（2017） 新規酵素による汎用的ペプチド新製法の開発とアスパルテームの工業生産
96（イ） 平成 29 年（2017） 天然吸着剤による茶飲料からのカフェイン除去技術の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
97
平成 29 年（2017） ケルセチン配糖体配合飲料 特定保健用食品「伊右衛門 特茶」の開発
98

平成 29 年（2017）

活性炭触媒を利用した脱水縮合技術の開発とそれを用いた難消化性グルカンの生産59
氏名所属（当時）
杉山 圭吉
ライオン
村越 倫明
ライオン
小野 知二
ライオン
星野 達雄
NRL ファーマ
ミツカングループ本社
竹村
浩
加田 茂樹
ミツカングループ本社
市瀬 秀之
ミツカン
山中 幸人
ミツカンフレシア
清水（肖）金忠
森永乳業
宮地 一裕
森永乳業
小田巻俊孝
森永乳業
米澤寿美子
森永乳業
山本 直之
カルピス
中村 康則
カルピス
協和発酵バイオ株式会社（賛助会員）
北林 雅夫
東洋紡
小松原秀介
東洋紡
今中 忠行
立命館大生科
牧野 聖也
明治
池上 秀二
明治
狩野
宏
明治
伊藤 裕之
明治
味の素株式会社（賛助会員）
サッポロビール株式会社（賛助会員）
南木
昂
長谷川香料
黒林 淑子
長谷川香料
渡辺 広幸
長谷川香料
前田 知子
長谷川香料
ポッカサッポロフード & ビバレッジ
株式会社（賛助会員）
山本 万里
農研機構食総研
立花 宏文
九大院農学研究院
酒瀬川洋児
JA かごしま
岡本 武久
アサヒ飲料
上田 恭義
カネカ
植田 尚宏
カネカ
久保 博司
カネカ
北野 光昭
カネカ
キッコーマン株式会社（賛助会員）
藤原 大介
キリン
城内 健太
小岩井乳業
杉村
哲
キリン
藤井 敏雄
キリン
味の素株式会社（賛助会員）
塩野 貴史
キリン
河合淳一郎
キリンビバレッジ
山本研一朗
キリン
四元 祐子
キリン
サントリーホールディングス株式会社（賛助会員）
日本食品化工株式会社（賛助会員）

農芸化学賞および農芸化学奨励賞
農芸化学賞（日本農学会扱）
No.
1
2

受賞年度
業績論文表題昭和 26 年 （1951） パイロシンに関する研究
昭和 26 年 （1951） 醤油香気成分に関する研究

農芸化学賞（本会扱）

No.
受賞年度
業績論文表題1
昭和 27 年 （1952） 結晶性カタラーゼに関する研究
2（イ） 昭和 27 年 （1952） イソアミラーゼに関する研究（ロ）
3
昭和 28 年 （1953） 酵母のグルタチオンに関する研究
4
昭和 28 年 （1953） 鎖状高分子分裂の動力学及びその関連研究
5
昭和 28 年 （1953） ペニシリン分解酵素に関する研究6
昭和 29 年 （1954） 牛のビタミン B12 欠乏とその代謝機構に関する研究7
昭和 29 年 （1954） 生体内における蛋白質の合成機作に関する研究
8
昭和 29 年 （1954） 菌核菌の生化学的研究
9昭和 30 年 （1955） 稲熱病菌の代謝生産物に関する研究10
昭和 30 年 （1955） 油脂の酸化防止に関する研究
11
昭和 30 年 （1955） 黒斑病甘薯の病理化学的研究
12（イ） 昭和 31 年 （1956） 酸化細菌による麹酸及び新 γ-パイロン誘導体の生成に関する研究（ロ）
13
昭和 31 年 （1956） Aspergillus versicoler の代謝産物に関する研究
新色素 Sterigmatocystin 及び Versicolorin の構造決定

氏名
松井
横塚

正直
保

所属（当時）

氏名
白川 正治
丸尾 文治
小林 恒夫
黒岩 芳朗
千手 諒一
村尾 澤夫
岩本 喜一
志村 憲助
里村 幸男
玉利勤治郎
田村 三郎
瓜谷 郁三
池田庸之助
相田
浩

所属（当時）
福岡女大
東大農
東大農
キリン麦酒
九大農
鳥取大農
滋賀県立農短大
東北大農
阪市大理工
新潟大農
東大農
名大農
東大応微研
東大応微研

初田

鳥取大農

勇一

60

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題14
昭和 31 年 （1956） 過沃素酸酸化による生理的活性蛋白質の研究
15
昭和 32 年 （1957） 乳製品のアミノ・カルボニル反応に関する研究
16
昭和 32 年 （1957） 糸状菌のアミラーゼに関する研究
17
昭和 32 年 （1957） 微生物のクエン酸分解に関する研究
18
昭和 33 年 （1958） Mentha rotundifolia 精油の新テルペンケトン rotundifolone の研究
19
昭和 33 年 （1958） 脂質のクロマトグラフ的研究
20
昭和 33 年 （1958） 微生物の Phenolsulphatase について21
昭和 34 年 （1959） 第二菊酸の完全合成並びにピレトリン類の絶対配置の決定
22
昭和 34 年 （1959） 火落菌の新生育因子 Hiochic Acid に関する研究
23
昭和 34 年 （1959） 複合脂質に関する研究
24（イ） 昭和 35 年 （1960） 黒麹菌の澱粉分解酵素系に関する研究（ロ）
25
昭和 35 年 （1960） 酵母リボ核酸関連化合物の酵素的分解並びに呈味作用に関する研究26
昭和 35 年 （1960） Penicillium islandicum の生産する毒性物質，islanditoxin の化学構造に関する研究
27
昭和 36 年 （1961） 抗滲透圧性酵母の研究28
昭和 36 年 （1961） 結晶 Phosphoglyceric acid mutase に関する研究29
昭和 36 年 （1961） Streptomyces griseus の生産する新プロテアーゼに関する研究30
昭和 36 年 （1961） fungisporin に関する研究31
昭和 36 年 （1961） 植物過酸化酵素に関する研究
32
昭和 36 年 （1961） 細菌アミラーゼの酵素化学的性質に関する研究
33
昭和 37 年 （1962） テルペン類代謝を中心とした罹病甘藷の生化学的研究
34（イ） 昭和 37 年 （1962） 『はなひりのき』の有効成分“Grayanotoxin”の構造に関する研究（ロ）
35
昭和 37 年 （1962） 微生物のケト酸代謝に関する研究36
昭和 37 年 （1962） フラボノイド色素の化学的研究
37
昭和 37 年 （1962） 醗酵菌類によるペントザン並びにペントース代謝の研究
38
昭和 37 年 （1962） ロテノンおよび関連化合物の完全合成
39
昭和 38 年 （1963） サリゲニン環状燐酸エステルの研究
40
昭和 38 年 （1963） 微生物法による絹糸蛋白質の化学的特性と合成ポリアラニン繊維に関する研究
41
昭和 38 年 （1963） パパインの酵素作用に関する研究
42
昭和 38 年 （1963） 有機燐殺虫剤の研究43
昭和 38 年 （1963） X 線ディフラクトメーターによる澱粉の研究
44
昭和 38 年 （1963） 乳酸菌のイソメラーゼに関する研究45
昭和 39 年 （1964） 植物による硫酸からの含硫アミノ酸合成の生化学的研究
46
昭和 39 年 （1964） アントシアニンとその褪色酵素に関する研究
47
昭和 39 年 （1964） 放線菌の生産する殺虫成分 Piericidin A に関する研究48
昭和 39 年 （1964） グルタミン酸醗酵におけるビオチンの作用に関する研究49
昭和 39 年 （1964） 麦類赤黴病菌の色素 Rubrofusarin の化学構造50
昭和 39 年 （1964） 糸状菌の耐酸性 α-アミラーゼに関する研究51
昭和 40 年 （1965） 蚕黒きょう病菌の生産する毒素 Destruxin B の化学構造52
昭和 40 年 （1965） テアニンの生合成に関する研究
53
昭和 40 年 （1965） 麹菌の α-アミラーゼの生成に関する研究
54
昭和 40 年 （1965） 鶏卵卵白の泡立ちに関する研究
55
昭和 40 年 （1965） Ciliatine の生化学的研究
56
昭和 40 年 （1965） ジベレリン関連諸物質の合成に関する研究
57
昭和 41 年 （1966） 合成薄荷に関する研究
58
昭和 41 年 （1966） 糸状菌のペクチン質分解酵素に関する研究
59
昭和 41 年 （1966） 新植物生長調節物質 abscisin II に関する化学的研究
60
昭和 41 年 （1966） Blasticidin S の化学構造の決定
61
昭和 41 年 （1966） 微生物に対する表面活性剤の作用とその応用
62
昭和 41 年 （1966） 天然フェノール化合物の合成に関する研究
63
昭和 41 年 （1966） 筋肉蛋白質の代謝回転64
昭和 41 年 （1966） 糸状菌溶解酵素及び糸状菌細胞表層の研究
65
昭和 41 年 （1966） 微生物プロテアーゼのエラスターゼ活性と特異性に関する研究
66
昭和 41 年 （1966） 結晶アミン酸化酵素に関する研究
67
昭和 42 年 （1967） 微生物によるビオチンの生合成に関する研究
68
昭和 42 年 （1967） 細菌のグルタミン酸生合成系における代謝制御69
昭和 42 年 （1967） 食品の非酵素的褐変に関する研究70
昭和 42 年 （1967） タバコアルカロイドの立体特異的分解および生合成機構に関する研究
71
昭和 42 年 （1967） コムギ斑点病菌の生産する新植物生長調整物質ヘルミントスポロールとその関連物
質に関する研究72
昭和 42 年 （1967） 微生物による炭化水素の利用に関する研究73
昭和 42 年 （1967） 生理活性と化学構造との相関性の解析に関する研究
74
昭和 42 年 （1967） タバコモザイクウイルス蛋白質の化学構造に関する研究
75
昭和 42 年 （1967） 家蚕幼虫の核酸消化酵素に関する研究

農芸化学奨励賞

No.
受賞年度
業績論文表題76
昭和 43 年 （1968） ルーピン未熟種子に含まれる植物生長調整物質に関する研究
77
昭和 43 年 （1968） 枯草菌プロテアーゼに関する研究
78
昭和 43 年 （1968） シリル法によるヌクレオシドの合成
79
昭和 43 年 （1968） 青葉アルコール反応に関する研究
80
昭和 43 年 （1968） 大豆蛋白質に関する研究
81（イ） 昭和 43 年 （1968） 病、傷害植物におけるポリフェノールの生成と酸化に関与する酵素類の生化学的研究（ロ）
82
昭和 43 年 （1968） 結晶 p-hydroxybenzoate hydroxylase に関する研究
83
昭和 43 年 （1968） ニコチン、ピレスリン殺虫剤の毒理学的研究
84
昭和 44 年 （1969） ポリオキシンの化学構造の研究
85
昭和 44 年 （1969） 新抗生物質ピロールニトリンに関する研究
86（イ） 昭和 44 年 （1969） 微生物の生産する凝乳酵素に関する研究（ロ）

受賞者講演要旨
氏名
前川 一之
足立
達
岡崎
浩
高橋
甫
清水 純夫
野田万次郎
原田 篤也
井上 雄三
田村 學造
藤野 安彦
上田誠之助
林田 晋策
國中
明
丸茂 晋吾
大西
博
千葉 英雄
野本 正雄
宮尾 興平
森田 雄平
山本 武彦
赤沢
堯
岩佐 順吉
熊沢善三郎
栃倉辰六郎
中林 敏郎
福井 作蔵
宮野 眞光
江藤 守總
桐村 二郎
副島 正美
西沢 吉彦
檜山
進
山中
啓
旭
正
坂村 貞雄
高橋 信孝
田中 勝宣
田中
博
蓑田 泰治
久山 眞平
佐々岡 啓
外村 健三
中村
良
堀口 雅昭
森
謙治
上田 博夫
遠藤
章
大熊 和彦
大岳
望
大林
晃
深海
浩
舩引 龍平
掘越 弘毅
森原 和之
山田 秀明
岩原章二郎
大石 邦夫
加藤 博通
木佐木卓郎
桜井
成

所属（当時）
愛媛大農
東北大農
三共
東大応微研
信州大農
西京大農
阪大産研
京大化研
東大農
帯畜大酪農
九大農
九大農
ヤマサ醤油
理研
野田産研
京大農
理研
エーザイ
京大食研
阪市大理工
名大農
岡山大農
京大農
京大農
静岡大農
東大応微研
東大農
九大農
味の素中研
東北大農
住友化学工業
阪大産研
香川大農
名大農
北大農
東大農
協和発酵
名大農
東大農
東大農
京大食研
醗酵研
名大農
東大農
東大農
阪府大農
三共
理研
東大応微研
鹿児島大農
京大農
岩手大農
理研
塩野義製薬
京大食研
香川大農
東大応微研
東大農
専売中研
東大農

髙橋 穣二
藤田 稔夫
船津 軍喜
向井純一郎

東京教育大農
京大農
九大農
九大農

氏名
小清水弘一
鶴
大典
西村 卓三
畑中 顯和
福島 男児
南川 隆雄
兵藤
宏
矢野 圭司
山本
出
磯野
清
今中
宏
岩崎慎二郎
柳
洲鉉

所属（当時）
京大農
阪市大理
三共中研
京大化研
キッコーマン中研
都立大理
名大農
東大農
東農大農
理研
藤沢薬品工業
名糖産業
東大農

受賞者講演要旨

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題87
昭和 44 年 （1969） l-グルタミン酸生産菌のバクテリオファージに関する研究
88
昭和 44 年 （1969） 細菌におけるリジン代謝の酵素化学的研究
89（イ） 昭和 44 年 （1969） カナマイシンの全合成（ロ）
90
昭和 44 年 （1969） 米穀の脂質と貯蔵時の品質変化に関する研究
91
昭和 44 年 （1969） 昆虫の摂食阻害性植物成分の研究
92
昭和 45 年 （1970） 生体膜の複合脂質に関する生化学的研究
93
昭和 45 年 （1970） 鶏卵ふ化時の生化学的研究
94
昭和 45 年 （1970） 血漿コレステロールエステルの代謝に関する研究
95
昭和 45 年 （1970） セリン生合成系と解糖系の代謝分岐に関係する酵素類の構造と機能96
昭和 45 年 （1970） 微生物糖イソメラーゼに関する研究
97
昭和 45 年 （1970） Candida utilis によるアルドペントースよりケトペントースへの変換酵素とその制御機構に関する研究
98（イ） 昭和 45 年 （1970） 高等植物に含まれる新ジベレリンおよびジベレリングルコシドの単離と構造解明（ロ）
99
昭和 45 年 （1970） Protoplast bursting facter に関する研究
100（イ） 昭和 46 年 （1971） 大豆蛋白質の酵素分解―プラステイン合成に関する研究（ロ）
101
昭和 46 年 （1971） 牛乳カゼインの非酵素的凝固現象に関する研究102
昭和 46 年 （1971） 枯草菌の生産する新界面活性ペプチドリピド“サーファクチン”に関する研究103
昭和 46 年 （1971） 青かびの生産するプロテアーゼ・インヒビターに関する研究
104
昭和 46 年 （1971） ビタミン類の糖化合物に関する研究
105
昭和 46 年 （1971） 微生物によるコレステロール側鎖の切断に関する研究106
昭和 46 年 （1971） 植物細胞培養による脱分化・再分化の生化学的研究
107
昭和 46 年 （1971） グルコン酸菌の糖および糖アルコールの酸化還元酵素系に関する研究108
昭和 47 年 （1972） ヒマ種子有毒タンパク質リシンに関する研究109
昭和 47 年 （1972） 殺魚性リグナン justicidin 類に関する研究110
昭和 47 年 （1972） 魚毒植物の活性成分に関する研究
111
昭和 47 年 （1972） 大腸菌におけるリン脂質生合成の調節機構に関する研究
112
昭和 47 年 （1972） 微生物による Ribonucleotide 関連物質の代謝と利用に関する研究
113
昭和 47 年 （1972） 蚕黒きょう病に関する化学的研究
114
昭和 47 年 （1972） コリシンの作用機構に関する研究
115
昭和 47 年 （1972） アルギニンラセマーゼに関する研究
116
昭和 48 年 （1973） ヒトデの排卵・卵成熟分裂機構に関する化学的研究
117
昭和 48 年 （1973） リゾチームの活性中心構造に関する化学的ならびに物理化学的研究
118
昭和 48 年 （1973） Φx174DNA の合成とそれにおよぼす宿主機能に関する研究
119
昭和 48 年 （1973） 細菌による l-グルタミン酸の菌体外透過蓄積機構に関する研究120
昭和 48 年 （1973） Phytohemagglutinin（植物性赤血球凝集素）の生化学的研究
121
昭和 48 年 （1973） 蝿毒草殺虫成分の研究
122（イ） 昭和 48 年 （1973） マロラクチック発酵と同発酵細菌増殖促進―新化合物“グルコシルパントテン酸”に
（ロ）
関する研究
123
昭和 48 年 （1973） 牛肉の加熱香気に関する化学的研究
124
昭和 49 年 （1974） 葉緑体における酸素の発生と還元
125
昭和 49 年 （1974） アブサイシン酸およびキサントキシン関連化合物の化学的研究
126（イ） 昭和 49 年 （1974） アジド糖を用いる生理活性物質の合成化学的研究（ポリオキシン J の全合成など）（ロ）
127
昭和 49 年 （1974） 酵母の有機酸代謝に関する研究
128
昭和 49 年 （1974） 食品香気成分の合成的研究
129
昭和 49 年 （1974） 酵母のカルボキシペプチダーゼに関する研究130
昭和 49 年 （1974） タンク培養における酸素と炭酸ガスの生理的役割とその制御
131
昭和 49 年 （1974） 高温性放線菌と耐熱性酵素132
昭和 50 年 （1975） エポキシドンならびに関連化合物の合成・生合成研究133
昭和 50 年 （1975） 細胞内産生の溶菌酵素によるクロストリジウム属細菌の溶菌
134
昭和 50 年 （1975） 澱粉の構造と利用に関する研究
135
昭和 50 年 （1975） 新しい膜透過変異株の誘導とその応用に関する研究
136
昭和 50 年 （1975） Ezomycin 群抗生物質に関する化学的研究
137
昭和 50 年 （1975） 微生物の生産する植物生長物質に関する研究
138
昭和 50 年 （1975） 芳香族アミノ酸の醗酵生産に関する研究
139
昭和 50 年 （1975） ATP 阻害リボヌクレアーゼに関する研究
140
昭和 51 年 （1976） 栄養条件による脂肪肝の生成機構とその制御
141
昭和 51 年 （1976） Alternaria 属植物病原菌の宿主選択に関する化学的研究
142
昭和 51 年 （1976） 微生物における生理活性脂質関連物質の生化学的研究
143
昭和 51 年 （1976） l-アスコルビン酸の関与する褐変および紅変の反応機構
144
昭和 51 年 （1976） 代謝調節変異株による l-リジンの生産とそのメカニズム145
昭和 51 年 （1976） 13C–13C カップリングを利用した天然物の構造および生合成研究146
昭和 51 年 （1976） 家蚕ウイルスの増殖に関する生化学的研究
147
昭和 51 年 （1976） 牛成長ホルモンの活性フラグメントに関する研究
148
昭和 52 年 （1977） 薬用植物に含まれる昆虫生理活性物質に関する化学的研究
149
昭和 52 年 （1977） シイタケにおけるフレーバー発生の酵素化学的研究
150
昭和 52 年 （1977） 抗サイトカイニンによる植物の化学調節機構の研究
151
昭和 52 年 （1977） 麹菌の自己消化に関する研究
152
昭和 52 年 （1977） ジメチルスルホキシド-五酸化リンを用いる糖質の新酸化法とその生物化学的応用
153
昭和 52 年 （1977） 多面的生理作用をもつジホスホグリセリン酸の多機能酵素による新代謝調節154
昭和 52 年 （1977） 哺乳動物におけるシリアチン（2-アミノエチルホルホン酸）の代謝機構に関する研究
155
昭和 52 年 （1977） イソニトリル化合物を用いたアミノ酸ならびに関連化合物の合成的研究
156
昭和 53 年 （1978） 光学活性有機リン化合物の生理作用と代謝に関する研究
157
昭和 53 年 （1978） 高等植物における d-アミノ酸の生化学的研究
158
昭和 53 年 （1978） スズやケイ素を用いる糖及びヌクレオシド系化合物の合成
159
昭和 53 年 （1978） 多糖類ピリドキサール酵素の反応機構とアミノ酸合成への応用に関する研究
160
昭和 53 年 （1978） 昆虫のフェロモンに関する研究
161
昭和 53 年 （1978） C3 および C4 光合成炭酸固定の酵素化学的研究

61
氏名
沖
俊一
左右田健次
長谷川 明
栗原 紀夫
安松 克治
和田弘次郎
渋谷
勲
島林 幸英
菅野 道廣
杉本 悦郎
高崎 義幸
堀津 浩章

所属（当時）
三楽オーシャン
京大化研
京大農
京大農
武田薬品工業
名大農
東大応微研
三重大農
九大農
京大農
微工研
岐阜大農

室伏
旭
横田 孝雄
山口
務
荒井 綜一
山下 道子
伊藤 敞敏
垣沼 淳司
嶋田
協
鈴木 幸雄
長澤道太郎
山田 康之
山田 雄三
石黒 正恒
大田 啓一
河津 一儀
鬼頭
誠
坂井 拓夫
鈴木 昭憲
別府 輝彦
寄藤 高光
池上
晋
井本 泰治
駒野
徹
渋川
満
髙橋 孝雄
谷口 栄二
吉栖
肇
天知 輝夫
渡辺 乾二
浅田 浩二
折谷 隆之
葛原 弘美
大類
洋
斉
敏行
中谷 陽一
林
力丸
廣瀬 義夫
水沢
清
市原 耿民
緒方 靖哉
貝沼 圭二
菊池 正和
坂田 完三
佐々 武史
萩野 浩志
山崎 真狩
青山 頼孝
上野 民夫
木村
光
倉田 忠男
佐野孝之輔
瀬戸 治男
姫野 道夫
山崎 信行
磯貝
彰
岩見 公和
岩村
俶
魚住 武司
柏村 直樹
佐々木隆造
玉利 正人
松本 和男
大川 秀郎
小川
正
小川 智也
熊谷 英彦
桑原 保正
杉山 達夫

東大農
東大農
東洋醸造研
東大農
東大農
東北大農
武田薬品工業
三重大農
岡山大農生研
野田産研
京大農
静岡大農
九大農
静岡大農
岡山大農
京大食研
阪府大農
東大農
東大農
信州大農
東大農
山口大農
京大農
旭化成工業
三重大農
九大農
サントリー
サントリー
名大農
京大食研
東北大農
理研
理研
朝日麦酒
お茶大
京大食研
味の素
キッコーマン醤油
北大農
九大農
食総研
武田薬品工業
理研
山形大農
協和発酵工業
東大農
名大農
京大農
京大農
東大農
味の素
東大応微研
京大農
愛媛大農
東大農
京大農
京大農
東大農
京大農
京大農
東大農
田辺製薬
住友化学工業
徳島大医
理研
京大農
筑波大応生化静岡大農

62

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題162
昭和 53 年 （1978） Tunicamycin の発見とその作用機作に関する研究
163
昭和 53 年 （1978） 代謝制御因子としての栄養素の機能に関する研究
164
昭和 54 年 （1979） 酢酸菌の糖質代謝系酵素に関する研究
165
昭和 54 年 （1979） 長鎖ジカルボン酸の発酵生産に関する研究
166
昭和 54 年 （1979） 真核細胞のポリペプチド鎖延長機構に関する研究
167
昭和 54 年 （1979） 酵素法によるペニシリン、セファロスポリン類の生産に関する研究
168
昭和 54 年 （1979） クジラ、魚類の脳下垂体ホルモンの単離と化学構造に関する研究
169
昭和 54 年 （1979） ビタミン B6 の生合成に関する研究
170（イ） 昭和 54 年 （1979） バーレー葉たばこ香気成分の化学的研究（ロ）
171
昭和 54 年 （1979） 大豆グリシニンの生合成に関する研究
172
昭和 55 年 （1980） 複雑な生物活性天然物の立体特異的全合成
173
昭和 55 年 （1980） 微生物のメタノール代謝に関する酵素化学的研究
174（イ） 昭和 55 年 （1980） 異担子菌酵母における接合管形成誘導物質に関する化学的研究（ロ）
175
昭和 55 年 （1980） 生体膜の構造と機能における脂質の役割
176
昭和 55 年 （1980） 昆虫に対してフェロモン作用を持つ物質に関する研究
177
昭和 55 年 （1980） 種子に含まれる植物生理活性成分に関する研究
178
昭和 55 年 （1980） 枯草菌菌体外酵素特に α-アミラーゼの生産制御とそのクローニング
179
昭和 55 年 （1980） 電子伝達系阻害物質ピエリシジン類に関する生物有機化学的研究
180
昭和 56 年 （1981） 罹病植物におけるファイトアレキシン生成・蓄積機構の酵素学的研究
181
昭和 56 年 （1981） 物理化学的方法論による微生物有機化学の新展開
182
昭和 56 年 （1981） 偏性嫌気性細菌 Selenomonas ruminantium の表層膜の構造に関する研究
183
昭和 56 年 （1981） 生物活性を有する脂環式化合物の合成研究
184
昭和 56 年 （1981） 固定化酵素の利用に関する理論的ならびに実験的研究
185
昭和 56 年 （1981） 食品の脂質系におけるアミノ・カルボニル反応に関する研究
186
昭和 56 年 （1981） ポリオーマウイルスの全遺伝子構造の決定と発癌遺伝子の同定
187
昭和 56 年 （1981） 米のタンパク質顆粒およびアリューロン顆粒に関する研究
188
昭和 56 年 （1981） 微生物の生産する糸状細胞壁溶解酵素に関する研究
189（イ） 昭和 56 年 （1981） 植物の成長制御に関与する内生生理活性物質の生物有機化学的研究（ロ）
190
昭和 57 年 （1982） 鱗翅目昆虫性フェロモンに関する生物有機化学的研究
191
昭和 57 年 （1982） サガミシンおよび関連アミノ配糖体抗生物質の生合成と発酵
192
昭和 57 年 （1982） 植物防御反応に関する細胞内高、低分子性物質の生物化学的研究
193
昭和 57 年 （1982） DNA 関連酵素の特性とその応用に関する研究
194
昭和 57 年 （1982） 枯草菌プラスミドを使った枯草菌遺伝子操作系の開発
195
昭和 57 年 （1982） 真菌細胞壁多糖の構造と生合成に関する研究
196
昭和 57 年 （1982） 特異な環構造を有する生理活性天然物の合成研究
197
昭和 57 年 （1982） タンパク食品の開発に対するペプチド化学的研究
198
昭和 57 年 （1982） レダクトン類による細胞内 DNA 鎖の切断に関する研究
199
昭和 57 年 （1982） 細菌の新しい酵素合成調節機構の解明と in vivo 遺伝子操作系の開発
200
昭和 58 年 （1983） 免疫調節活性を有する細菌細胞表層複合糖質成分の有機合成化学的研究
201
昭和 58 年 （1983） 生体高分子の水和現象に関する物理化学的研究
202
昭和 58 年 （1983） DNA に働く酵素およびタンパク質の遺伝生化学的研究
203
昭和 58 年 （1983） 細菌におけるグルタミン–グルタミン酸生合成系の機能解析と応用
204
昭和 58 年 （1983） 大腸菌における抗生物質高感受性変異の機構
205
昭和 58 年 （1983） カイコ脳ホルモンの精製と単離
206
昭和 58 年 （1983） 酸化型アスコルビン酸とアミノ酸の反応による新しい遊離基化合物の生成と褐変化
反応
207
昭和 58 年 （1983） Bacillus subtilis の変異株によるグアノシンの生産に関する研究
208
昭和 58 年 （1983） メチオニン、スレオニンによる体タンパク質節約作用に関する研究
209
昭和 58 年 （1983） カゼインの特殊構造と特性に関する解析とその応用
210
昭和 59 年 （1984） 微生物におけるビオチンの代謝機構とその制御に関する研究
211
昭和 59 年 （1984） DNA 傷害突然変異に関する生化学的研究
212（イ） 昭和 59 年 （1984） トウモロコシ病害における宿主特異性の化学（ロ）
213
昭和 59 年 （1984） 生物活性を有する複素環天然有機化合物の合成研究
214
昭和 59 年 （1984） 植物性抗菌物質および関連化合物の生物有機化学的研究
215
昭和 59 年 （1984） タバコシバンムシの性フェロモン・セリコルニンの化学的研究
216
昭和 59 年 （1984） ニカメイチュウ幼虫表皮の組織培養系を用いた昆虫成育制御物質の作用機構の研究
217
昭和 59 年 （1984） 植物オルガネラに関する細胞生化学的研究
218
昭和 59 年 （1984） 機能性高分子物質特に核酸の菌代外生産とその遺伝情報に関する研究
219
昭和 59 年 （1984） プロリン特異性ペプチダーゼとそのインヒビターに関する研究
220
昭和 60 年 （1985） 数種の酵素・タンパク質の X 線結晶構造解析に関する研究
221
昭和 60 年 （1985） 肝臓ミトコンドリアに存在するアミノ酸代謝酵素の生合成と局在化の制御機構
222
昭和 60 年 （1985） 大豆タンパク質の生化学的並びに遺伝生化学的研究
223
昭和 60 年 （1985） 微生物酵素を用いる補酵素類の合成とその利用
224
昭和 60 年 （1985） 高等植物の茎葉器官分化と緑葉における香気成分生成に関する研究
225
昭和 60 年 （1985） RuBP カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼの分子進化に関する研究
226
昭和 60 年 （1985） 植物フレーバー成分の化学並びに生物活性に関する研究
227
昭和 60 年 （1985） ウシプロキモシン遺伝子のクローン化と微生物における形質発現に関する研究
228
昭和 60 年 （1985） アワヨトウ幼虫の体色黒化ホルモン（MRCH）の単離と構造解析
229（イ） 昭和 60 年 （1985） 異担子菌酵母の性分化とその引き金反応（ロ）
230
昭和 61 年 （1986） 水素ガス資化性微生物に関する研究
231
昭和 61 年 （1986） 「食品の健全性」に関する生物有機化学的研究
232
昭和 61 年 （1986） 生体膜リン脂質の生合成と機能に関する分子生物学的研究
233
昭和 61 年 （1986） スエヒロタケの子実体形成誘導物質に関する研究234
昭和 61 年 （1986） ウニ胚の初期発生解析に基づく細胞分裂阻害物質の検索と化学的研究
235
昭和 61 年 （1986） デキストランの生合成および分解に関する酵素化学的研究
236
昭和 61 年 （1986） 好塩細菌における Na＋駆動型呼吸鎖の発見ならびにその生化学的研究

受賞者講演要旨
氏名
高月
昭
中野紀和男
足立 収生
内尾 良輔
江尻慎一郎
岡地
諒
川内 浩司
谷
吉樹
藤森
嶺
金子
肇
森
友彦
磯部
稔
加藤 暢夫
神谷 勇治
坂神 洋次
塚越 規弘
西野 親生
福井 宏至
山根 國男
吉田 茂男
大羽 和子
柿沼 勝己
神尾 好是
北原
武
小林
猛
須山 享三
添田 栄一
田中 國介
富永 嘉男
山口五十麿
山根 久和
安藤
哲
加瀬
広
小島 峯雄
宍戸 和夫
田中 暉夫
中島
佑
中原 義昭
的場 輝佳
村上 浩紀
室岡 義勝
木曾
真
月向 邦彦
柴田 武彦
立木
隆
玉城 成夫
長澤 寛道
林
建樹

所属（当時）
東大農
名大農
山口大農
味の素
岩手大農
協和発酵工業
北里大水産
京大農
専売中研
専売中研
京大食研
名大農
鳥取大工
理研
東大農
名大農
三菱化成生命研
京大薬
東大応微研
東大農
名大農
東工大理
信州大医
東大農
名大農
東北大農
国立遺伝研
京大食研
阪市工研
東大農
東大農
カリフォルニア大協和発酵工業
名大農
理研
三菱化成生命研
東北大農
理研
京大食研
九大農
広島大工
岐阜大農
名大農
理研
京大農
東大応微研
東大農
名大農

松井
裕
横越 英彦
吉川 正明
和泉 好計
井上
正
河野 芳樹
鈴木 義勝
榊原 和征
田原 哲士
中馬 達二
西岡 孝明
西村 幹夫
原
敏夫
芳本
忠
相原 茂夫
北川 泰雄
喜多村啓介
清水
昌
関谷 次郎
高倍 鉄子
西村 弘行
西森 克彦
松本 正吾
宮川 都吉
阿部 恵子
五十嵐泰夫
大澤 俊彦
太田 明徳
川合源四郎
小林 昭雄
小林 幹彦
徳田
元

味の素中研
名大農
京大農
京大農
国立遺伝研
理研
理研
東大農
北大農
専売中研
京大農
名大農
九大農
長崎大薬
京大食研
名大農
岩手大農
京大農
山口大農
名大農
北大農
東大応微研
東大農
広島大工
東大応微研
東大農
名大農
埼玉大理
野田産研
岡山大農
東北大農
千葉大生物活性研

受賞者講演要旨

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題237
昭和 61 年 （1986） 微生物の新しいアミノ酸代謝酵素の特性とその応用
238
昭和 61 年 （1986） 有用物質生産のためのバイオリアクターに関する基礎的研究とその応用
239
昭和 61 年 （1986） A-ファクターによる放線菌の二次代謝及び分化調節機構の分子遺伝学的研究
240
昭和 62 年 （1987） 生体膜リン脂質に対する環境因子の影響に関する研究
241
昭和 62 年 （1987） 枯草菌ファージベクター系の開発とその利用
242
昭和 62 年 （1987） 植物病原菌の毒素の化学243
昭和 62 年 （1987） 特異な生物活性を有する光学活性天然物の有機化学的研究
244
昭和 62 年 （1987） プロテアーゼ阻害剤を用いた枯草菌胞子形成機構に関する研究
245（イ） 昭和 62 年 （1987） 新規補酵素 PQQ の機能に関する生化学的研究（ロ）
246
昭和 62 年 （1987） 酵素電極―フローインジェクション分析法の開発に関する研究247
昭和 62 年 （1987） グラム陰性細菌外膜の構造，機能及び生合成に関する研究248
昭和 62 年 （1987） 動物培養細胞の増殖及び分化機能発現の調節に関する研究249
昭和 62 年 （1987） 微生物による複合糖質代謝関連物質の生産と応用
250
昭和 63 年 （1988） タンパク質修飾酵素トランスグルタミナーゼの活用に関する研究251
昭和 63 年 （1988） 新規抗生物質の化学的研究
252
昭和 63 年 （1988） 好アルカリ性細菌遺伝子による大腸菌からの蛋白質の菌体外分泌に関する研究
253
昭和 63 年 （1988） イモの形成と貯蔵タンパク質遺伝子の発現制御
254
昭和 63 年 （1988） 新しい視点にもとづく抗腫瘍抗生物質の探索と構造および活性の研究
255
昭和 63 年 （1988） 生体内脂質の過酸化により生じる極微弱化学発光の解析と応用に関する研究
256
昭和 63 年 （1988） 微生物細胞機能の遺伝子工学的改変と有用物質の生産
257
昭和 63 年 （1988） 活性酸素による遺伝子核酸損傷機構
258
昭和 63 年 （1988） 分泌酵素遺伝子の導入による酵母 Saccharomyces cerevisiae の育種
259
昭和 63 年 （1988） 大腸菌 phoA 遺伝子を用いた有用蛋白の分泌生産260
平成元年 （1989） 大腸菌の細胞分裂酵素の研究261
平成元年 （1989） 種子タンパク質の高品質化に関する食品化学的並びに遺伝子工学的研究
262
平成元年 （1989） 細菌の含硫，含セレンアミノ酸代謝関連酵素の新しい機能と応用
263
平成元年 （1989） 植物細胞壁多糖キシログルカンに関する研究
264
平成元年 （1989） 植物培養細胞における炭酸固定機能に関する研究
265
平成元年 （1989） 昆虫–植物間相互作用に関与する化学因子266
平成元年 （1989） 特異な生理活性を有する微生物生産物の検索とその化学的研究
267
平成元年 （1989） 微生物が生産するカルモデュリン依存性ホスホジエステラーゼの阻害剤に関する研究268
平成元年 （1989） 対称性構造を有する化合物の不斉分子変換に関する研究269
平成元年 （1989） 光合成 CO2 固定酵素，RuBisCO，の in vivo 機能形態と光呼吸の機構
270
平成 2 年 （1990） cAMP による大腸菌細胞増殖制御機構
271
平成 2 年 （1990） 昆虫の脱皮、変態に関与する神経ペプチド類の単離，構造解析272
平成 2 年 （1990） 食品タンパク質の変性と機能特性の発現273
平成 2 年 （1990） 新しい蛋白質修飾酵素，Peptidylarginine deiminase の機能と応用に関する研究274
平成 2 年 （1990） 酵母菌における増殖・分化の調節機構に関する研究275
平成 2 年 （1990） 食品・生体における脂質過酸化物の生成と作用機構に関する研究276
平成 2 年 （1990） サイトカイニン活性物質の構造―活性相関に関する研究277
平成 2 年 （1990） 食品に内在する膵酵素分泌情報の解明と動物消化管における情報認識機構278
平成 2 年 （1990） 酸性 α-グルコシダーゼの活性部位に関する反応速度論的研究
279
平成 2 年 （1990） 植物生理機能の化学調節に関する研究280
平成 3 年 （1991） 新規微生物酵素を用いる有用アミドおよびアミノ酸の合成に関する研究281
平成 3 年 （1991） カラム液体クロマトグラフィーの連続化に関する基礎的研究とそのバイオリアク
ターへの応用282
平成 3 年 （1991） ステロールの吸収機構に関する研究283
平成 3 年 （1991） 細胞毒性を持つ海産天然物の立体選択的合成研究284
平成 3 年 （1991） 動物細胞の増殖分化を制御する微生物二次代謝産物に関する化学的生物学的研究
285
平成 3 年 （1991） 無血清培養法による動物細胞の代謝調節に関する研究286
平成 3 年 （1991） 植物培養組織を用いたトロパンアルカロイド生合成の解析
287
平成 3 年 （1991） 魚介類食中毒の原因となるポリエーテル化合物の化学構造288
平成 3 年 （1991） メタロセン型有機金属化合物の酵素的不斉変換289
平成 3 年 （1991） G1・G2 期に特異的な新しい阻害剤の発見と真核細胞増殖制御機構の解析
290
平成 4 年 （1992） DNA 複製と遺伝子発現制御における DNA 反復配列の機能に関する研究291
平成 4 年 （1992） 癌の多剤耐性に関するヒト P-糖蛋白質の機能の解析
292
平成 4 年 （1992） 多量体構造を有する植物由来抗菌性中分子の精密構造解析
293
平成 4 年 （1992） 耐熱性および好塩性細菌リボゾーム蛋白質の構造と進化に関する研究294
平成 4 年 （1992） 活性酸素代謝の分子的機作の解明
295
平成 4 年 （1992） 免疫系蛋白質（TNF および IgG）の構造と機能に関する研究296
平成 4 年 （1992） 海洋生物の生物活性天然物に関する研究297
平成 4 年 （1992） 植物細胞表層糖鎖の細胞生物学的研究
298
平成 4 年 （1992） アレルゲン糖タンパク質の抗原構造と免疫系による認識に関する研究299
平成 4 年 （1992） 枯草菌の胞子形成と蛋白質分泌遺伝子の機能に関する研究300
平成 5 年 （1993） 複合糖質糖鎖の合成化学的および酵素化学的研究
301
平成 5 年 （1993） 動物細胞オルガネラに特異的なタンパク質および脂質代謝に関する研究302
平成 5 年 （1993） 阻害剤を活用した Diels–Alder 型微生物代謝産物の生合成研究303
平成 5 年 （1993） ヒトセントロメア蛋白質機能の分子機構
304
平成 5 年 （1993） レニン・アンジオテンシン系の生物化学的研究
305
平成 5 年 （1993） 部位特異的変異による有用酵素・蛋白の改良と構造―機能相関の解析
306
平成 5 年 （1993） 炭素―リン共有結合の生成機構に関する研究307
平成 5 年 （1993） 昆虫神経活性物質と生育・挙動制御に関する研究308
平成 5 年 （1993） 高等植物生体膜エネルギー変換酵素の生化学的，細胞生物学的研究
309
平成 5 年 （1993） 大腸菌のタンパク質膜透過装置に関する生化学的研究
310
平成 6 年 （1994） 枯草菌ゲノム工学の確立に向けた基礎的研究
311
平成 6 年 （1994） 発癌プロモーター・テレオシジンの作用機構に関する有機化学的研究
312
平成 6 年 （1994） 生理活性蛋白質の機能発現における膜–蛋白質相互作用の解析
313
平成 6 年 （1994） 核内脂溶性リガンド受容体による遺伝子転写調節機構の解析
314
平成 6 年 （1994） グルタチオン合成酵素の X 線結晶構造解析
315
平成 6 年 （1994） キノコ由来の細胞機能調節物質の生物有機化学的・生化学的研究

63
氏名
長沢
透
中西 一弘
堀之内末治
石永 正隆
河村富士夫
菅原二三男
杉山 長美
西野 豊和
松下 一信
品川恵美子
松本
清
水野
猛
山田 耕路
山本 憲二
伊倉 宏司
生方
信
工藤 俊章
中村 研三
早川 洋一
宮澤 陽夫
村田 幸作
森田 潤司
山下 一郎
依田 幸司
石野 史敏
内海
成
江崎 信芳
加藤 陽治
佐藤 文彦
西田 律夫
林
英雄
松田
譲
山本 行男
横田 明穂
内海龍太郎
片岡 宏誌
北畠 直文
高原 英成
土屋 英子
寺尾 純二
西川 司朗
伏木
亨
松井 博和
米山 弘一
浅野 泰久
安達 修二

所属（当時）
京大農
京大農
東大農
広島女大家政
東大応微研
理研
東北大農
倉敷紡績
山口大農
山口大農
九大農
名大農
九大農
京大農
京大農
理研
理研
名大農
キリンビール
東北大農
京大食研
同志社女大家政
広島大工
東大農
東大応微研
京大食研
京大化研
弘前大教育
京大農
京大農
阪府大農
協和発酵工業
京大教養
阪府大農
近畿大農
東大農
京大食研
茨城大農
広島大工
食総研
三重大生資
京大農
北大農
宇都宮大農
富山県大工
京大農

池田 郁男
市川 善康
長田 裕之
白畑 実隆
橋本
隆
村田 道雄
山崎 幸苗
吉田
稔
伊藤 義文
植田 和光
川端
潤
木村
誠
重岡
成
中村
聡
中村 英士
林
隆久
松田
幹
吉川 博文
伊藤 幸成
裏出 令子
及川 英秋
杉本 憲治
鈴木 文昭
西山
真
日高 智美
平島 明法
前島 正義
松山 伸一
板谷 光泰
入江 一浩
内海 俊彦
加藤 茂明
加藤 博章
河岸 洋和

九大農
三重大教育
理研
九大院農
京大農
東北大農
工技院微工研
東大農
食総研
京大農
北大農
九大農
近畿大農
東工大生命理工
北大理
京大木研
名大農
東大応微研
理研
京大食研
北大農
阪府大農
岐阜大農
東大農
東大応微研
九大農
北大低温研
東大応微研
三菱化成生命研
京大農
山口大農
東農大農
京大化研
静岡大農

64
No.
316
317
318
319
320
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323
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331
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345
346
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349
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375
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377
378
379
380
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382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393

歴代受賞者一覧
受賞年度
業績論文表題平成 6 年 （1994） キチナーゼ阻害物質に関する研究
平成 6 年 （1994） 生体触媒を用いる不斉合成に関する研究および有用物質生産への応用
平成 6 年 （1994） 二酸化炭素固定における炭酸脱水酵素の機能と遺伝子発現調節
平成 6 年 （1994） X 線結晶構造解析による β-アミラーゼの構造と機能に関する研究
平成 7 年 （1995） ハロゲン化ペルオキシダーゼ酵素の解析とその応用に関する研究
平成 7 年 （1995） 細胞内情報伝達系を阻害する物質の発見と細胞応答の解析
平成 7 年 （1995） 糖類を出発原料とする光学活性有用化合物の合成研究
平成 7 年 （1995） 合成的アプローチによる生理活性タンパク質の活性部位の研究
平成 7 年 （1995） 有機分析化学的アプローチによる糖の立体配座、立体配置解析法の開発研究
平成 7 年 （1995） 種子成熟過程におけるアブシジン酸応答性転写制御機構に関する研究
平成 7 年 （1995） ジャガイモ Y ウイルスの増殖過程の解析とその阻害剤の開発
平成 7 年 （1995） 遺伝子レベルでのカロチノイド生合成経路の解明並びにその代謝工学的研究
平成 7 年 （1995） 花色発現における分子会合機構の解明に関する研究
平成 7 年 （1995） 細胞の d-アミノ酸代謝関連酵素の構造と機能の特性
平成 8 年 （1996） 微生物の環境応答におけるタンパク質リン酸化反応を介した情報伝達機構の発見
平成 8 年 （1996） 好酸性細菌の機能開発と利用に関する研究
平成 8 年 （1996） 蛋白質修飾因子をプローブとした酸化ストレス障害の解析に関する研究
平成 8 年 （1996） 動物ゲノムの構造と複製に関する分子細胞遺伝学的研究
平成 8 年 （1996） 生物間の相互作用に関わる機能性物質の合成化学的研究
平成 8 年 （1996） 天然高分子から形成されるゲルの工学的諸特性の解析
平成 8 年 （1996） 澱粉生合成の分子機構に関する研究
平成 8 年 （1996） エネルギー代謝変異による有用微生物の育種に関する研究
平成 8 年 （1996） 必須脂肪酸代謝及び細胞応答に関する分子細胞生物学的研究
平成 8 年 （1996） プロリン残基に着目したタンパク質耐熱化に関する研究
平成 9 年 （1997） IGF-I の活性発現機構に関する分子生物学的研究
平成 9 年 （1997） ニトリル変換酵素の物質生産への機能開発
平成 9 年 （1997） グルタチオン代謝の細胞生理の酵素分子生物学的解明と代謝酵素の構造と機能に関する研究
平成 9 年 （1997） 蛋白質工学的手法による枯草菌プロテアーゼ・サチライシンの機能変換に関する研究
平成 9 年 （1997） 生物発光・化学発光の励起分子形成機構に関する有機化学的研究
平成 9 年 （1997） N-アシルアミノ酸ラセマーゼの機能と応用に関する研究
平成 9 年 （1997） 酸素による遺伝子発現制御現象の解明とその動物細胞工学への応用に関する研究
平成 9 年 （1997） 放線菌の気菌糸誘導に関する生物有機化学的研究
平成 9 年 （1997） 海産無脊椎動物レクチンの構造と機能に関する研究
平成 9 年 （1997） 消化酵素分泌細胞における開口分泌機構の研究
平成 10 年 （1998） 好熱好気性・絶対独立栄養性水素細菌 Hydrogenobacter thermophilus TK-6 株のCO2・エネルギー代謝に関する研究
平成 10 年 （1998） セレクチンブロッカーを中心とする生理活性複合糖質の分子設計と合成に関する研究
平成 10 年 （1998） 植物糖蛋白質糖鎖の構造と機能及び植物細胞由来の N-グリカン遊離酵素に関する研究
平成 10 年 （1998） メタノール資化性酵母における細胞機能制御の分子機構と応用開発に関する研究
平成 10 年 （1998） ヒト抗体の機能発現とその多面的制御に関する研究
平成 10 年 （1998） ブドウ球菌ロイコシジン及び γ ヘモリジンの構造と血球崩壊機構に関する研究
平成 10 年 （1998） 軸性キラル試薬を用いる NMR 構造解析法の開発とその応用
平成 10 年 （1998） 呼吸鎖電子伝達系キノン・コネクションの生物有機化学的研究
平成 10 年 （1998） 細菌胞子における発芽の分子論的解明
平成 10 年 （1998） 植物病害虫に関わる生物活性物質の合成研究
平成 11 年 （1999） 植物特異的生理現象の解明に向けた機能プロープの創製研究
平成 11 年 （1999） Saccharomyces cerevisiae のストレス応答におけるグルタチオン代謝の遺伝生化学的研究
平成 11 年 （1999） 分裂酵母の分化を制御する情報伝達系の解析
平成 11 年 （1999） 組織培養によるコケ植物の二次代謝産物の生合成研究
平成 11 年 （1999） 腸球菌の性フェロモンシグナリングに関する生物有機化学的・分子生物学的研究
平成 11 年 （1999） 酵母の細胞増殖に必須な機能分子に関する研究
平成 11 年 （1999） 有機合成化学的手法を用いた生体触媒の機能解析と応用に関する研究
平成 11 年 （1999） イネ種子発芽制御の分子メカニズム
平成 11 年 （1999） 新規微弱発光系による活性酸素消去能に関する研究
平成 11 年 （1999） ビタミン B12 の細胞内代謝に関する比較生化学的研究
平成 12 年 （2000） 立体選択性を示す生体触媒の機能解析と光学活性化合物生産への応用
平成 12 年 （2000） ヒト型ハイブリドーマの抗体産生促進機構に関する研究
平成 12 年 （2000） ユニークな反応を触媒する抗生物質生合成酵素・遺伝子群の解析
平成 12 年 （2000） 糖質をキラルプールとして用いた酵素阻害活性天然物の合成化学的研究
平成 12 年 （2000） 糖タンパク質糖鎖の機能解析とそのリモデリングに関する基礎及び応用研究
平成 12 年 （2000） 植物の病害および生理機能に関与する生理活性物質の合成研究
平成 12 年 （2000） 環境を汚染する有機塩素系農薬 γ-HCH の微生物代謝系の解明
平成 12 年 （2000） 植物生理活性短鎖アルデヒド生合成系の生理・生化学的研究
平成 12 年 （2000） テトロドトキシンに関する生物化学的研究
平成 12 年 （2000） 大腸菌の新規 RNA 分解酵素 RNase G の発見とその機能解析
平成 13 年 （2001） 微生物由来脱窒遺伝子群の発現調節に関する研究
平成 13 年 （2001） 培養肝細胞の機能維持に関する細胞生物学的・分子栄養学的研究
平成 13 年 （2001） 黄色ブドウ球菌の 2 成分性細胞崩壊毒素のファージ変換及び標的細胞との作用に関する研究
平成 13 年 （2001） 新規イソペンテニル 2 リン酸生合成経路、「非メバロン酸経路」に関する研究
平成 13 年 （2001） プロテインキナーゼ C 結合タンパク質を介する新しい細胞内シグナル伝達機構
平成 13 年 （2001） 海洋生物毒の精密構造解析と起源生物の追求に関する研究
平成 13 年 （2001） プロトン情報の生物学的エネルギー変換に関する研究
平成 13 年 （2001） エリスロポエチンの組織特異的発現調節の発見と応用生化学的研究
平成 13 年 （2001） ペプチド性植物細胞増殖因子に関する研究
平成 13 年 （2001） 食品成分による発がん予防に関する基盤的研究
平成 14 年 （2002） かびの生産する抗酸化物質 Bisorbicillinoid 類に関する生物有機化学的研究
平成 14 年 （2002） 細胞の生死を抑制する天然有機化合物を利用した化学生物学的研究
平成 14 年 （2002） T 細胞による細胞殺傷機能発現の制御機構に関する研究
平成 14 年 （2002） 葉緑体機能発現と光制御の分子機構に関する研究

受賞者講演要旨
氏名
作田
須貝
福澤
三上
伊藤
井本
惠畑
丹尾
西田
服部
日高
三沢
吉田
吉村
饗場
稲垣
内田
奥村
桑原
﨑山
馬場
横田
横田
渡部
加藤
小林
鈴木

庄平
威
秀哉
文三
伸哉
正哉
隆
式希
芳弘
束穂
真誠
典彦
久美
徹
浩文
賢二
浩二
克純
重文
高明
忠
篤
一成
邦彦
久典
達彦
秀之

所属（当時）
阪大工
慶応大理工
京大農
京大食研
福井大工
慶応大理工
日本たばこ産業
味の素
東北大農
三重大遺伝実施
東大院農生科
キリンビール椙山女大生科
京大化研
名大農
岡山大農
名大農
三重大生資
茨城大農
岡山大工
筑波大応生化
北大農
島根大生資
京府大農
宇都宮大農
京大農
京大農

高木
寺西
徳山
永尾
夏目
畠山
福岡
石井

博史
克倫
真治
雅哉
雅裕
智充
伸一
正治

福井県大生資
三重大生資
静岡大農
京大農
東農工大農
長崎大工
京大食研
東大院農生科

石田 秀治
木村 吉伸
阪井 康能
立花 宏文
成谷 宏文
福士 幸治
三芳 秀人
森山 龍一
渡邉 秀典
浅見 忠男
井上 善晴
川向
誠
田崎 弘之
中山 二郎
平田
大
平竹
潤
三ツ井敏明
吉城由美子
渡辺 文雄
片岡 道彦
菅原 卓也
大利
徹
高橋 俊哉
竹川
薫
戸嶋 浩明
永田 裕二
松井 健二
山下 まり
和地 正明
新井 博之
小田 裕昭
金子
淳

岐阜大農
岡山大農
京大院農
九大農
東北大農
北大農
京大院農
名大農
東大院農生科
理研
京大食研
島根大生資
帯畜大畜産
東大院農生科広島大院先端京大化研
新潟大院自然科学
東北大院農
高知女大生科
京大院農
愛媛大農
富山県大工
理研
香川大農
北大院農
東大院農生科
山口大農
東北大院農
東工大生命理工東大院農生科
名大院生農
東北大院農

葛山 智久
黒田 俊一
佐竹 真幸
三本木至宏
増田 誠司
松林 嘉克
村上
明
阿部 尚樹
掛谷 秀昭
片岡 孝夫
河内 孝之

東大分生研
阪大産研
東北大院農
阪大産研
京大院生命
名大院生農
近畿大生物理工静岡県大食栄理研
東工大生実セ奈良先端大バイオ受賞者講演要旨
No.
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歴代受賞者一覧

受賞年度
業績論文表題平成 14 年 （2002） 新しい NMR 構造解析法の開発と微生物の生産する新規生物活性物質の精密構造解析に関する研究平成 14 年 （2002） 耐塩性酵母 Pichia farinosa のキラートキシン SMKT の構造と作用機構に関する研究
平成 14 年 （2002） 真正細菌における主要シグマ因子の多型性に関する研究
平成 14 年 （2002） 真正細菌 SRP RNA の蛋白質分泌・翻訳過程における多機能性についての研究
平成 14 年 （2002） 皮膚表皮に存在するカルシウム依存性蛋白質架橋酵素の発現と活性調節機構に関する研究
平成 14 年 （2002） ゲノム情報に基づく枯草菌の逆遺伝学的研究
平成 15 年 （2003） シロアリ―微生物共生系の分子生態学的研究
平成 15 年 （2003） 放線菌の二次代謝・形態分化に関する分子遺伝学的研究
平成 15 年 （2003） 麹菌 CCAAT-box 結合複合体のアセンブリと転写促進能に関する研究
平成 15 年 （2003） 細胞増殖シグナルの足場依存性に関与する新規細胞骨格蛋白質に関する研究
平成 15 年 （2003） 生物活性解明と応用を指向した微量天然有機化合物の合成化学的研究
平成 15 年 （2003） 硫酸転移酵素の多様な機能に関する研究
平成 15 年 （2003） 新たな分子標的機序を有する特異的な生理活性物質による生命現象解明研究
平成 15 年 （2003） 二次代謝産物を介した高等植物と着生微生物の相互作用研究
平成 15 年 （2003） 細菌の形態形成制御と高分子物質の輸送・分解機構に関する構造生物学的研究
平成 15 年 （2003） アリジゴクの殺虫性蛋白質および関連物質の分子構造と作用機構に関する研究
平成 16 年 （2004） 光合成微生物の光誘導性遺伝子発現調節機構：転写・後転写に関与するシス配列とトランス因子
平成 16 年 （2004） 核酸および脂質の代謝に関与する新規微生物反応の探索と開発
平成 16 年 （2004） 細胞老化を規定する分子機構の解明とその応用に関する研究
平成 16 年 （2004） 糸状菌と植物におけるジベレリン生合成酵素の構造と機能に関する研究
平成 16 年 （2004） 有機ハロゲン化合物の微生物酵素変換：精密反応解析による新しい分子論展開と応用
平成 16 年 （2004） 微生物のポリリン酸研究の新展開
平成 16 年 （2004） 有用な生物活性および特異な構造を有する天然有機化合物の合成研究
平成 16 年 （2004） 天然有機化合物の構造解析のための NMR 法の開発研究とその応用
平成 16 年 （2004） 食品膜利用プロセスの工学的基盤研究
平成 16 年 （2004） 蛋白質分解シグナルとしての糖鎖機能の発見
平成 17 年 （2005） 微生物の増殖と分化に関わる共生的相互作用と環境因子群との応答に関する分子生物学的研究
平成 17 年 （2005） 細胞骨格を標的とした低分子化合物の作用機構解析
平成 17 年 （2005） ハナショウガ主成分等を利用した高選択的反応の開発と有用生理活性物質合成に関する研究平成 17 年 （2005） 重要穀類に感染する多犯性病原糸状菌に関する研究
平成 17 年 （2005） カビの嫌気的エネルギー獲得機構の多様性
平成 17 年 （2005） アレルギー初期応答の分子機構と免疫担当細胞の分化に関する研究
平成 17 年 （2005） バクテリアによるリグニン由来化合物代謝系の解明
平成 17 年 （2005） 糖鎖ライブラリーを活用した分子認識プローブの構築に関する研究
平成 17 年 （2005） 動物の新規酵素の探索とホスホジエステラーゼ類に関する基盤的研究
平成 18 年 （2006） アーバスキュラー菌根共生における共生制御物質に関する研究
平成 18 年 （2006） 圧力生理学から見た高水圧による酵母生理機能の活性化
平成 18 年 （2006） 麹菌酵素の O-結合型糖鎖機能と糖鎖合成機構
平成 18 年 （2006） アブラナ科植物の自家不和合性における花粉因子の研究
平成 18 年 （2006） 抗体産生を制御する機能分子に関する研究
平成 18 年 （2006） 核内レセプターリガンドの生理作用発現機構に関する研究
平成 18 年 （2006） 食物アレルゲン構造の解析とそのアレルギー対応食品開発への応用
平成 18 年 （2006） 新規な二原子酸素添加反応を含むダイオキシン関連化合物生分解系の構造生物学的・
分子遺伝学的研究
平成 18 年 （2006） 呼吸鎖電子伝達系を阻害するバンレイシ科アセトゲニンの有機化学的研究
平成 18 年 （2006） Ca2＋信号伝達経路による細胞周期制御の発見及びその分子機構に関する研究
平成 19 年 （2007） 光合成生物におけるアスコルビン酸ペルオキシダーゼの発現調節機構と生理機能の解明
平成 19 年 （2007） X 線結晶構造解析による酵素反応の分子機構に関する研究
平成 19 年 （2007） 微生物 NAD キナーゼの構造と機能に関する研究
平成 19 年 （2007） 有用糖質関連酵素遺伝子の構造と機能に関する研究
平成 19 年 （2007） ゲノム安定化維持に必要な DNA 複製チェックポイント機構に関する研究
平成 19 年 （2007） 高等植物と糸状菌におけるジテルペン生合成・環化酵素遺伝子に関する研究
平成 19 年 （2007） 発生・分化に関わるペプチド・タンパク質の立体構造解析と構造―機能相関平成 19 年 （2007） 求電子性食品成分の機能性/安全性に関する化学生物学的研究
平成 19 年 （2007） 糖タンパク質糖鎖の機能解明に向けた化学的アプローチ
平成 19 年 （2007） 微生物による C1 化合物代謝とその生理機能に関する分子細胞生物学的研究
平成 20 年 （2008） 酵母のストレス応答における mRNA 代謝機構に関する研究
平成 20 年 （2008） 複素環を中心とする生理活性天然環式化合物の合成研究
平成 20 年 （2008） DNA 修復や複製に関係する蛋白質のテロメアにおける機能の解明
平成 20 年 （2008） 放線菌由来ヘテロ環含有抗生物質の生合成に関する分子生物学的研究
平成 20 年 （2008） 微生物の多様な環境応答とその分子機構
平成 20 年 （2008） 酵母における脂質の代謝と膜輸送に関する研究
平成 20 年 （2008） 糖質分解酵素と特殊環境で働く酵素の構造生物学的研究
平成 20 年 （2008） 糖と脂質の恒常性維持に関与する ABC タンパク質の研究
平成 20 年 （2008） DNA 合成酵素の分子種選択的阻害剤の探索研究
平成 20 年 （2008） 生合成機能の高度異種発現に基づく次世代物質生産
平成 21 年 （2009） 細胞内輸送を介した植物の多様な環境応答機構に関する研究
平成 21 年 （2009） 抗酸化食品因子の生体内標的部位と酸化ストレス制御機構に関する研究
平成 21 年 （2009） 油糧微生物の代謝工学と機能性脂質生産への応用に関する研究
平成 21 年 （2009） 腸管免疫系におけるアレルギー反応機構とその腸内共生菌による制御に関する分子
生物学的研究平成 21 年 （2009） レクチンの構造・機能解析と糖鎖生物学への応用
平成 21 年 （2009） ゲノム解析によるシロアリ腸内共生難培養性細菌の機能解明
平成 21 年 （2009） 味覚シグナル伝導路の解明

65
氏名
越野 広雪

所属（当時）
理研

鈴木 チセ
田中
寛
中村 幸治
人見 清隆

食総研
東大分生研
筑波大生科
名大院生農

吉田
大熊
大西
加藤
木岡
清田
榊原
新家
橋床
橋本
松田
朝山

健一
盛也
康夫
雅士
紀幸
洋正
陽一
一男
泰之
渉
一彦
宗彦

福山大工
理研
東大院農生科
名大院生農
京大院農
東北大院農
宮崎大農
東大分生研
北大院農
京大院農
近畿大農
茨城大農

小川
片倉
川出
栗原
黒田
滝川
福士
藤井
吉田
上田

順
喜範
洋
達夫
章夫
浩郷
江里
智幸
雪子
賢志

京大院農
九大院農
東農工大農
京大化研
広島大院先端物質
神戸大農
北大院農
新潟薬大応生科
東京都医学研究機構
日大生資科

臼井
北山

健郎
隆

理研
近畿大農

木村
高谷
西山
政井
村田
矢中
秋山
阿部
後藤
柴
高橋
武山
田辺
野尻

真
直樹
千春
英司
健臣
規之
康紀
文快
正利
博史
宜聖
健一
創一
秀昭

理研
筑波大院生環順天堂大院医長岡技科大工静岡大農
広島大院生圏
阪府大院生命海洋研究開発機構
九大院農
奈良先端大バイオ国立感染症研
東大分生研
広島大院生圏東大生物工学セ

真壁 秀文
水沼 正樹
石川 孝博

信州大院農
広島大院先端物質
島根大生資科

角田 佳充
河井 重幸
高島
晶
田中 克典
豊増 知伸
永田 宏次
中村 宜督
松尾 一郎
由里本博也
井沢 真吾
石神
健
上野
勝
尾仲 宏康
金丸 京子
福田 良一
伏信 進矢
松尾 道憲
水品 善之
渡辺 賢二
稲葉 丈人
河合 慶親
櫻谷 英治
高橋 恭子

九大院農
京大院農
理研
関西学院大理工山形大農
東大院農生科岡山大院自然科学
理研
京大院農
京大院農
東大院農生科広島大院先端物質
富山県大工
名大院生農
東大院農生科
東大院農生科
京大院農神戸学院大栄養南カリフォルニア大薬
岩手大 21 世紀 COE
徳島大院ヘルスバイオ
京大院農
日大生資科

舘野
本郷
松本

産総研
理研
東大院農生科

浩章
裕一
一朗

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No.
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歴代受賞者一覧
受賞年度
業績論文表題氏名
平成 21 年 （2009） 種子タンパク質に関する食糧科学・細胞生物学的研究と食源性疾患を予防する作物
丸山 伸之
への展開
平成 21 年 （2009） テルペノイド植物ホルモンの生合成と生理機能に関する研究
山口信次郎
平成 21 年 （2009） 高等植物における二成分制御系関連分子の体系的解析
山篠 貴史
平成 22 年 （2010） 枯草菌の二次代謝制御機構に関する研究
稲岡 隆史
平成 22 年 （2010） 植物のイソプレノイド生合成酵素遺伝子の機能と発現制御機構に関する研究岡田 憲典
平成 22 年 （2010） 枯草菌のクオラムセンシングフェロモンに見られる新規翻訳後修飾の解明
岡田 正弘
平成 22 年 （2010） α-グリコシダーゼの機能と構造に関する研究
奥山 正幸
平成 22 年 （2010） 分子遺伝学的手法を用いた亜鉛トランスポーターの機能に関する研究
神戸 大朋
平成 22 年 （2010） グラム陰性細菌の細胞表層形成に関与する ABC トランスポーターの研究
成田新一郎
平成 22 年 （2010） ホモポリアミノ酸の生合成に関する研究
濱野 吉十
平成 22 年 （2010） 植物多糖に作用する糖質分解酵素の構造生物学的研究
藤本瑞
平成 22 年 （2010） 味覚受容・応答の分子生物学的解析とヒト甘味感覚計測細胞系の開発
三坂巧
平成 22 年 （2010） 立体化学の解明を指向した天然有機化合物の合成とその生物有機化学への展開
矢島新
平成 23 年 （2011） 免疫系における T 細胞抗原認識および免疫制御機構の分子生物学的解明
伊勢渉
平成 23 年 （2011） 光合成電子伝達鎖を制御する葉緑体酸素発生系タンパク質の分子機能に関する研究
伊福健太郎
平成 23 年 （2011） 腸内細菌における新規な代謝機能の発見と解析およびその高度利用
片山 高嶺
平成 23 年 （2011） 天然物を範とした疾患関連蛋白質阻害剤の創成研究
今野 博行
平成 23 年 （2011） 細胞内物流システムを制御するカルシウム結合タンパク質に関する研究柴田 秀樹
平成 23 年 （2011） 化学生態学と免疫学に関連する生体機能分子の合成
田代 卓哉
平成 23 年 （2011） 光合成炭素代謝の制御機構に関する研究
田茂井政宏
平成 23 年 （2011） 天然発がんプロモーター研究の新展開中川優
平成 23 年 （2011） 昆虫の摂食行動に関する生物有機化学的研究
永田 晋治
平成 23 年 （2011） 時間軸に注目した昆虫と線虫の発育調節機構の解明
丹羽 隆介
平成 24 年 （2012） 構造が複雑なシアル酸含有糖鎖および糖脂質の合成化学的研究
安藤 弘宗
平成 24 年 （2012） 酸味受容体の発見とその味覚伝達機構の解明
石丸 喜朗
平成 24 年 （2012） 生物活性の探索と解明を指向した有用化合物の合成研究と化学生物学的研究
倉持 幸司
平成 24 年 （2012） 天然物合成を基軸とした小分子プローブ創成と化学生物学研究齊藤安貴子
平成 24 年 （2012） 腸管における食品因子の吸収及び機能性・安全性に関する細胞生物学的研究
薩
秀夫
佐藤
努
平成 24 年 （2012） セスクアテルペン（C35 テルペン）の探索と生合成に関する研究
平成 24 年 （2012） 新奇乳酸菌バクテリオシンの探索とその構造と機能に関する研究
善藤 威史
平成 24 年 （2012） 食品と生体の生理活性成分のスピアヘッド分析法の開発と応用
仲川 清隆
平成 24 年 （2012） “多細胞生物”麹菌の細胞間連絡を制御するオルガネラ Woronin body に関する研究
丸山 潤一
平成 24 年 （2012） 微生物発酵法による植物アルカロイド生産とその応用
南博道
平成 25 年 （2013） 放線菌線状プラスミドにコードされた抗生物質生合成クラスターの遺伝学的・生物
荒川 賢治
有機化学的解析平成 25 年 （2013） 光合成生物における生存戦略の分子機構に関する研究
石崎 公庸
平成 25 年 （2013） 小型実験魚類を用いた脊椎動物味覚伝導の普遍性の解明
岡田 晋治
平成 25 年 （2013） tRNA を標的とする毒素に関する研究小川 哲弘
平成 25 年 （2013） 海洋生物由来の発光タンパク質に関する生物有機化学的研究
久世 雅樹
本
完
平成 25 年 （2013） ビフィズス菌のオリゴ糖代謝機構の解明および代謝酵素群の高度利用に関する研究
平成 25 年 （2013） 植物の生育促進への利用に資する，枯草菌の転写応答機構の研究
広岡 和丈
平成 25 年 （2013） 酵母発現系を用いたハイスループット構造生物学
水谷 公彦
平成 25 年 （2013） 酸化ストレスに着目したアミロイド β ペプチドの神経細胞毒性発現機構
村上 一馬
平成 25 年 （2013） 大腸菌環境応答ネットワークに関する包括的研究
山本 兼由
平成 26 年 （2014） 食品および酸化ストレス関連因子による生体タンパク質の翻訳後修飾に関する研究石井 剛志
平成 26 年 （2014） 環境細菌の PCB 分解能を司る遺伝因子の解析と各種ゲノム解析ソフトウエアの開発 大坪 嘉行
平成 26 年 （2014） 脂質メディエーターに関する化学生物学的研究
柴田 貴広
平成 26 年 （2014） 消化管のタイトジャンクション機能を制御する食品成分・生体内因子に関する基礎
鈴木 卓弥
的研究
平成 26 年 （2014） 天然由来機能性脂質の食品栄養学的特性に関する研究
都築毅
平成 26 年 （2014） tRNA 転写後修飾メカニズムの分子的基盤解明
沼田 倫征
平成 26 年 （2014） 緑茶の機能性を捉える低分子ケミカルセンシングに関する研究
藤村 由紀
平成 26 年 （2014） 食品関連微生物が形成するバイオフィルムの制御と利用に関する研究古川 壮一
平成 26 年 （2014） 構造生物学を基盤とした糖質の認識・輸送・分解機構に関する研究
丸山 如江
平成 26 年 （2014） 植物 Nudix hydrolase ファミリーの生理機能に関する研究
吉村 和也
蘆田 弘樹
平成 27 年 （2015） 光合成 CO2 固定酵素 RuBisCO の機能進化研究
平成 27 年 （2015） 立体構造に基づく糖質関連酵素の反応機構の解明とポストゲノミクスへの新展開伊藤 貴文
平成 27 年 （2015） 甲殻類ペプチドホルモンに関する生物有機化学的研究
片山 秀和
平成 27 年 （2015） 糖質代謝酵素の分子機構の解明と有用糖質の効率合成への応用展開
佐分利 亘
平成 27 年 （2015） 植物二次代謝生産における自己耐性と輸送の分子機構に関する研究士反 伸和
平成 27 年 （2015） 一般細菌が示す多様な環境応答の分子メカニズムに関する研究高野 英晃
平成 27 年 （2015） 植物のストレス応答・生長制御に関する構造生物学的研究
宮川 拓也
平成 27 年 （2015） 食品成分と内因性分子による生活習慣病の促進メカニズムと予防に関する生物化学分析 三好 規之
平成 27 年 （2015） 植物における光酸化的ストレス応答のシグナル伝達に関する研究薮田 行哲
平成 27 年 （2015） 昆虫の脂肪酸―アミノ酸縮合物（FACs）の生理・生態学的機能解析
吉永 直子
平成 28 年 （2016） 放線菌由来窒素含有天然生物活性物質の生合成に関する研究
浅水 俊平
平成 28 年 （2016） 食品・栄養成分と生体概日リズムの相互作用に関する研究
大池 秀明
平成 28 年 （2016） 嫌気性細菌における特異な脂肪酸代謝の解明と応用
岸野 重信
平成 28 年 （2016） 植物ペプチドホルモンに関する生物有機化学的研究
近藤 竜彦
平成 28 年 （2016） 糸状菌のユニークな代謝系を支える新規酵素の発見と多様な代謝を制御する
志水 元亨
細胞内レドックス恒常性維持機構の解明
平成 28 年 （2016） 環境細菌間における可動性遺伝因子の挙動に関する研究
新谷 政己
平成 28 年 （2016） アミノ酸代謝に関わる酵素に関する構造生物学的研究
富田 武郎
平成 28 年 （2016） 有用植物二次代謝産物の生合成機構に関する生化学および分子細胞遺伝学的研究
野村 泰治
平成 28 年 （2016） 芳香族ポリケタイドの生合成研究と物質生産への応用鮒信学
平成 28 年 （2016） 酵母における環境応答と代謝調節に関する分子遺伝学的研究とその応用
渡辺 大輔
平成 29 年 （2017） 油糧糸状菌の分子育種基盤の構築と有用油脂生産への展開
安藤 晃規
平成 29 年 （2017） 糸状菌と植物の糖鎖生合成に関与する諸酵素に関する研究
岡拓二
平成 29 年 （2017） グラム陰性細菌の寄生・共生現象を制御するクオラムセンシング機構に関する
甲斐 建次
生物有機化学的研究

受賞者講演要旨
所属（当時）
京大院農
理研
名大院生農
食総研
東大生物工学セ
東北大院理
北大院農
京大院生命
東大分生研
福井県大生資生物研
東大院農生科
東農大応生
ワシントン大医
京大院生命
石川県大資源研
山形大院理工
名大院生農
理研
近畿大農
理研基幹研
東大院農生科
筑波大院生環岐阜大応生科・京大iCeMS
東大院農生科
京府大院生命環境
大阪電通大工東大院農生科新潟大院自然科学
九大院農
東北大院農
東大院農生科石川県大資源研
広島大院先端研
京大院生命
東大院農生科
東大院農生科
神戸大院農
農研機構食総研
福山大生命工京大院農京大院農法政大生命科学静岡県大食栄東北大院生命科
名大院生農
広島大院生圏
東北大院農産総研
九大先端融合医療
日大生資科
京大院農
中部大応生
神戸大院人間発達環境
福井県大生資
東海大工
北大院農
神戸薬大薬
日大生資科
東大院農生科静岡県大食栄鳥取大農
京大院農
東大院農生科
農研機構食総研
京大院農
名大院生農
名城大農
静岡大学学術院工学領域
東大生物工学セ
富山県大工
静岡県大食栄奈良先端大バイオ京大院農崇城大生物生命
阪府大院生命環境

受賞者講演要旨
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平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）

歴代受賞者一覧
植物香気成分の生合成酵素の機能進化と反応制御機構に関する研究
糸状菌の先端生長における極性制御機構の解析
菌類が産生する機能性物質に関する研究
機能性食品成分の味覚シグナルが中枢を介して発動する生理作用の解析
ポリケタイド化合物の分子多様性を生み出す生合成酵素の構造機能研究
食品機能学によるプレニルフラボノイドの特性解明
高効率合成を指向したリグナン及びテルペノイドの合成研究

67
肥塚
竹下
崔
成川
宮永
向井
森

崇男
典男
宰熏
真隆
顕正
理恵
直紀

山口大院創成科学
筑波大生命環境
静大院農
東大院農生科
東工大理
徳島大院生物資源
東大院農生科

農芸化学女性研究者賞
No.
1
2
3

受賞年度
平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）

業績論文表題バイオセンサー表層におけるセンシング分子のナノレベル精密整列化に関する研究
植物性機能性成分による病態発症改善機能に関する研究
酸性糖鎖ポリシアル酸の新機能の発見とその応用展開

氏名
飯嶋 益巳
井上 奈穂  佐藤ちひろ

所属（当時）
阪大産業科学研
山形大農
名大生物機能セ

農芸化学若手女性研究者賞
No.
1

受賞年度
平成 29 年（2017）

業績論文表題有用タンパク質の微生物生産とその産業利用に関する研究

氏名
加藤

2
3

平成 29 年（2017）
平成 29 年（2017）

食品由来機能性成分による免疫調節作用メカニズムに関する研究
微生物による生分解性プラスチック合成および微生物由来有用酵素に関する研究

田中 沙智
山田 美和

所属（当時）
名大院生農／
名城大総合研
信州大農
岩手大農

氏名
小野 佳子
小林（袴田）夕香
夏目みどり

所属（当時）
サントリーウエルネス
J-オイルミルズ
明治

晃代

農芸化学女性企業研究者賞
No.
1
2
3

受賞年度
業績論文表題平成 29 年（2017） ポリフェノールの機能解明に関する研究とその応用開発
平成 29 年（2017） きのこ由来レクチンのがん診断への応用
平成 29 年（2017） カカオポリフェノールに関する包括的研究

682018 年度学会賞等受賞者紹介（敬称略）○日本農芸化学会賞（2 件，50 音順）
石野 良純（いしの よしずみ）

五味

勝也（ごみ

○日本農芸化学会功績賞（2 件，50 音順）
井本 正哉（いもと まさや）

裏出

令子（うらでれいこ）○農芸化学技術賞（3 件，企業名 50 音順）
蛸井 潔（たこい きよし）

岡田行夫（おかだ

ゆきお）

糸賀

裕（いとが

鯉江

弘一朗（こいえ堀江健二（ほりえけんじ）

山津敦史（やまつ渡部

和哉（わたべかずや）

坂下

真耶（さかした森山

外志夫（もりやま片口敏昭（かたくち○農芸化学奨励賞（10 件，50 音順）
伊原 誠（いはら まこと）

後藤

剛（ごとう

小笠原

辻村

清也（つじむらせいや）

豊福

雅典（とよふくまさのり）原田直樹（はらだ若井暁（わかい1957 年生まれ／ 1983 年大阪大学大学院薬学研究科薬品化学専攻
博士前期課程修了，薬学博士／現在，九州大学大学院農学研究
院・教授

1954 年生まれ／ 1980 年山口大学農学研究科農芸化学専攻修士課
程修了，農学博士／現在，慶應義塾大学理工学部生命情報学科・教授

1965 年生まれ／ 1989 年東北大学大学院農学研究科農芸化学専攻課程博士課程前期修了，博士（農学）／現在，サッポロビール（株）商品・技術イノベーション部・担当部長

ゆたか）

1960 年生まれ／ 1987 年筑波大学大学院農学研究科農学専攻博士課程中退，修士／現在，サッポロビール（株）バイオ研究開発部・上級研究員

1966 年生まれ／ 1993 年静岡県立大学生活健康科学研究科修士課
程修了／現在，（株）ファーマフーズ 総合研究所 生産管理部
生産開発・部長
1980 年生まれ／ 2005 年北海道東海大学大学院理工学研究科修士課程修了／現在，（株）ファーマフーズ 総合研究所 生産管理
部・部長

宇多川

隆（うたがわたかし）

裕嗣（しらさきひろつぐ）

1947 年生まれ／ 1974 年京都大学大学院農学研究科農芸化学専攻修士課程修了，農学博士／現在，福井県食品加工研究所特別研究員，福井県立大学名誉教授

白崎1959 年生まれ／ 1982 年慶応義塾大学工学部機械工学科卒業／現
在，（株）室次 代表取締役

1978 年生まれ／ 2005 年近畿大学大学院農学研究科応用生命化学
専攻博士後期課程修了，博士（農学）／現在，近畿大学農学部応用生命化学科・講師

泰志（おがさわらやすし）1977 年生まれ／ 2005 年東京工業大学大学院理工学研究科化学専
攻博士課程修了，博士（理学）／現在，北海道大学大学院工学研
究院応用化学部門・助教

梶川昌孝（かじかわまさたか）勝山

陽平（かつやまようへい）加藤英介（かとう1977 年生まれ /2005 年京都大学大学院生命科学研究科統合生命科学専攻博士後期課程修了，博士（生命科学）／現在，京都大学
大学院生命科学研究科統合生命科学専攻・助教
1982 年生まれ／ 2010 年東京大学大学院農学生命科学研究科応用
生命工学専攻博士課程修了，博士（農学）／現在，東京大学大学
院農学生命科学研究科応用生命工学専攻・准教授えいすけ）

1979 年生まれ／ 2007 年東北大学大学院理学研究科化学専攻博士課程修了，博士（理学）／現在，北海道大学大学院農学研究院基盤研究部門生物機能化学分野・講師

かつや）

1953 年生まれ／ 1978 年東京大学大学院農学系研究科農芸化学専
攻修士課程修了，博士（農学）／現在，東北大学大学院農学研究科・教授

1953 年生まれ／ 1977 年大阪府立大学大学院農学研究科農芸化学専攻修士課程修了，京都大学農学博士／現在，京都大学大学院農学研究科・教授

1967 年生まれ／ 1991 年東北大学大学院農学研究科農芸化学専攻課程博士課程前期修了，博士（農学）・技術士（生物工学）／現
在，サッポロビール（株）酒類技術研究所・主任研究員

こういちろう）

1975 年生まれ／ 1999 年京都大学大学院農学専攻科修士課程修了，修士／現在，サッポロビール（株）バイオ研究開発部・主任研
究員

あつし）

1975 年生まれ／ 2007 年京都大学大学院工学研究科修士課程修了／現在，（株）ファーマフーズ 営業部・次長

まや）1982 年生まれ／ 2008 年広島大学大学院生物圏科学研究科修士課
程修了／現在，（株）ファーマフーズ 総合研究所 開発部・部
長としお）1949 年生まれ／ 1971 年東洋大学経営学部経営学科卒業／現在，（有）もりやま 代表取締役社長としあき）

1958 年生まれ／ 1977 年石川県立輪島高校普通科卒業／現在，（有）片口屋 専務取締役

つよし）

1978 年生まれ／ 2007 年京都大学大学院農学研究科食品生物科学
専攻博士後期課程修了／現在，京都大学大学院農学研究科食品生物科学専攻・准教授
1977 年生まれ／ 2003 年京都大学大学院農学研究科応用生命科学
専攻博士課程中途退学，博士（農学）／現在，筑波大学数理物質
系物質工学域・准教授
1982 年生まれ／ 2009 年筑波大学大学院生命環境科学研究科博士後期課程修了，博士（農学）／現在，筑波大学生命環境系・助教

なおき）

1980 年生まれ／ 2007 年大阪府立大学大学院農学生命科学研究科
博士後期課程修了，博士（農学）／現在，大阪府立大学大学院生
命環境科学研究科，応用生命科学専攻・講師

さとし）

1978 年生まれ／ 2005 年岡山大学大学院自然科学研究科エネル
ギー転換科学専攻修了，博士（学術）／現在，神戸大学大学院科
学技術イノベーション研究科・特命准教授

692018 年度

農芸化学女性研究者賞・農芸化学若手女性研究者賞・

農芸化学女性企業研究者賞○農芸化学女性研究者賞（3 件，50 音順）
大田 ゆかり（おおた ゆかり）1967 年生まれ／ 1993 年広島大学大学院医学系研究科・分子薬学系専攻博士課程単位取得退学，博士（工学）／現在，国立研究開
発法人海洋研究開発機構・海洋生命理工学研究開発センター・
深海バイオ応用研究開発グループ・グループリーダー代理

古園（松田）さおり（こそのまつだ

受賞者一覧（敬称略）
齊藤

安貴子（さいとう山下

陽子（やました松井知子（まついあきこ）

1972 年生まれ／ 2000 年東京大学大学院総合文化研究科博士課程修了，博士（学術）／現在，大阪電気通信大学工学部環境科学科・教授，大学内ベンチャー企業（株）べりーらぼ・代表取締役兼務さおり）

1968 年生まれ／ 1996 年大阪大学大学院工学研究科醱酵工学専攻
博士課程修了，博士（工学）／現在，東京大学生物生産工学研究センター・特任准教授○農芸化学若手女性研究者賞（3 件，50 音順）
梅川 碧里（うめかわ みどり）

1982 年生まれ／ 2010 年京都大学大学院生命科学研究科統合生命科学専攻後期博士課程修了，博士（生命科学）／現在，京都大学
大学院生命科学研究科統合生命科学専攻，日本学術振興会特別研究員（RPD）

戸田

安香（とだ

ようこ）

1982 年生まれ／ 2013 年神戸大学大学院農学研究科生命機能科学
専攻博士課程後期課程修了，博士（学術）／現在，神戸大学大学
院農学研究科・特命助教

やすか）1983 年生まれ／ 2007 年東京大学農学部獣医学課程獣医学専修卒
業，農学博士／現在，明治大学農学部農芸化学科・専門研究員○農芸化学女性企業研究者賞（3 件，50 音順）
石本 容子（いしもと ようこ）

1981 年生まれ／ 2010 年東京大学農学生命科学研究科応用生命化学専攻博士課程修了，農学博士／現在，第一三共（株）臓器保護
ラボラトリー・専門研究員

堤浩子（つつみひろこ）

1966 年生まれ／ 1991 年広島大学大学院工学研究科 修士課程修了／現在，月桂冠（株） 総合研究所 主任研究員 兼 技術情
報課長

ともこ）

1968 年生まれ／ 1992 年早稲田大学理工学研究科応用生物化学修士課程修了／現在，（株）ノボザイムズ ジャパン 研究開発部
門 代表

70

【2018 年度学会賞等副賞御寄附会社名】♢

アサヒグループホールディングス

株式会社

♢

味

素

株式会社

マ

ン

株式会社

リ

ン

株式会社

ン

株式会社

の

♢ キ

ッ

♢

協

和

♢

キ

♢

サ ッ ポ ロ ホ ー ル デ ィ ン グ ス 株式会社♢

サ ン ト リ ー ホ ー ル デ ィ ン グ ス 株式会社

♢ 日

コ
発

ー
酵

キ

リ

本

コ

♢

株式会社

明

♢

森

永

♢

株式会社

ヤ

♢

ラ

イ

カ ・ コ

ー

ラ 株式会社
治乳ク

ルオ

業 株式会社
ト本社

ン 株式会社

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©2018 Japan Society For Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry Printed in Japan

日本農芸化学会 2018 年度受賞講演要旨集
2018 年 3 月 7 日発行
発行者

公益社団法人日本農芸化学会

非売品
113–0032 東京都文京区弥生 2–4–16

学会センタービル内

電話 03（3811）8789 http://www.jsbba.or.jp/ soumu@jsbba.or.jp
印刷者

株式会社国際文献社

169–0075 東京都新宿区高田馬場 3–8–8

電話 03 (3362) 9741