研究室紹介ખࡒଡ৖֌ౄԇKEY WORD

高度好熱菌、DNA 修復機構、翻訳後修飾
こんな
研究室

高度好熱菌から生物の基本法則をさぐる〜生物に共通の生命現象を解き明かす〜
伊豆温泉で発見！
熱さに強い驚異の生物
1960年代に伊豆の温泉で、生物の重要な構成成分であるタンパク質の研究に大きく貢献することになる生物が発見されました。バク

ば、すべての生物に必須の生きて代謝調節機能学いるしくみの理解につながると期

2003年にヒトゲノムの解読待されています。

癌化を防ぐ修復酵素とは？

テリアの一種であるサーマス・サー「DNA→mRNA→タ ン パ ク 質」とモフィラス菌です。
この菌は、75度いう遺伝情報の伝達です。この過付近の高温を好む高度好熱菌の一種です。高い温度にも耐える安定

生体高分子機能学Ⅰ

創立当初（1949 年）
より酵素が完了し、ポストゲノム時代が酵素化学は、バイオサイエンスやバり、新しい酵素の探索とその性質に学の草分けとして、酵素の起源到来、研究の中心はDNAからイオテクノロジー分野の主軸をなす

ついての研究がおこなわれています。

を微生物に求め、有用酵素を世たんぱく質へと広がりました。

研究分野の一つです。酵素とは生物に同定することができるように能を解明することに取り組んでな領域で酵素は利用されています。

きました。こういった新規酵素のタンパク質の構造と機能を解明応によるものです。

されています。酵素の阻害剤は抗イ新しい酵素の研究とその応用開発は、応用開発に関する研究をおこな便利な特徴を持っています。また、います。たとえば、DNAの変異は好熱菌は進化系統樹の根元近くに細 胞 の 癌 化 を 引き 起こす 大 きな属するため、全生物の共通の祖先要 因であり、その修復に関与する生命の基本単位である細胞をとなった細胞に近い特徴をもつと酵素群がDNAの 損 傷 に 気 づ いて構成する分子から、生命現象についも考えられています。この高度好修復する機構を解明すれば、将来て理解をめざす学問です。タンパク

熱菌の細胞で見られる生命現象を的には、医学への貢献にもつながる分子や原子のレべルで解明できれでしょう。また、遺伝情報を超えた酵素は、血液のような細胞の外やンフルエンザ薬や血糖降下薬にも私たちの生活をより豊かなものにすうとともに、生体内での酵素の全 体がどのように調 節されて細胞内あるいは細胞膜など生体内のなっています。また、血液中の酵素をるために大変貢献しているのです。

働きがいかなるものか、それらいるかを研究しています。

さまざまな場所に存在しています。

調べることによって、病気の診断が動物のすい臓ではアミラーゼやトリおこなわれているのです。

分子生物学とは何ですか？

質などが研究対象であり、大腸菌などがモデル生物として使用されます。

KEY WORD教授

増井良治

として働く微生物の存在なくしては、そもそも地 球 上に生 命 の 存 在はありえません。そして 微 生 物には、まだまだ解明されていないたくさんの力が隠されています。

ヘルパー分子で抗菌力アップ！
近年、細菌感染症に加えて、家屋微生物、抗菌、ヘルパー分子、納豆こんな研究室生体低分子機能学

高分子とは何ですか？

らかにすることをめざしています。

プシンという酵素が盛んに作られ、加えて、生物が作る酵素は安全な植物の種子にもアミラーゼ類が豊富ため、酵素を利用して、ブドウ糖など非常に多くの原子が結合してでに存在しています。また、キノコや微の甘味料、アミノ酸あるいは調味料きた巨大な分子のことで、タンパク生物は酵素を生産する能力が大変高などさまざまな食品が生産されたり、質やデンプンもそのひとつです。原く、キノコやさまざまな微生物から化粧品にも酵素で作られた素材が利子の数がだいたい千個以上のもの

准教授

生まれた酵素が産業に利用されてい用されています。さらに、遺伝子操作が高分子とみなされています。

伊藤和央ভ੿്݅߱֌ౄԇˮ

KEY WORD

光、見えない光、タンパク質、視覚こんな研究室光をキャッチするタンパク質〜分子を手がかりに生命現象の謎をひも解く〜

対して使われる抗生物質ですが、現私たちの研究室では、微生物動物は目以外でも光を感じている！

在使われている抗生物質の中にも、やガン細胞に特徴的な生命現象

多くの動物は、光を「見ること」にいまだに知られていない機能が潜を分子レベルで理解するととも利用していますが、実は光は「見るこんでいることがあきらかになってきに、これらの脅威を克服するツーと」以外にも利用されていることはました。我々の研究室では、その潜ルとなる薬、すなわち「生理活性ご存知でしょうか。例えば、光刺激在力を引き出し、増幅する言わばヘ物質」の開発・作用機構の解明が体のリズムを調節するなど、視覚家や公園で、ジャンプする小さなをめざしています。また納豆のネ以外にも利用されているのです。まクモを見かけたことはありますか？

バネバであるポリグルタミン酸

た、ヒトを含むさまざまな動物の脳

ハエトリグモという名前のこのクモ

光をキャッチするタンパク質をしらべるために作製した遺伝子導入ショウジョウバエ（左図、上の赤目個体）と遺伝子導入ゼブラフィッ
シュ（右図、緑蛍光を発している個体）が作られるしくみを解明するこや内臓などにも、ものを見るためには、名前の通り、虫をジャンプして捕がかりから奥行きを知覚しています。

変換することを、世界で初めています。今日、いろいろな感染症にルパー分子とも言うべき分子の役割に注目しています。最近の研究で▲スパイスとして有名なアニスにはアネトールというヘルパー作用をもつ抗菌成分が含まれます

はニンニクの薬効成分であるアリシ

生体高分子機能学Ⅱに使い、光で行動や生体反応をコン

多くの動物は、光受容タンパトロールするなどの応用も期待されク質である視物質ロドプシンやています。

その類似タンパク質によって光ちょっとピンぼけ？
身近なクモに世界初の発見を多彩に利用しています。
私たちは、さまざまな動物の脳や内臓などに存在している視物質の仲間のタンパク質（Opn3）を解析し、これが実際に光をキャッチして光の情報を神経の情報にンに真菌の生育抑制（抗菌活性）をでも、納豆のネバネバの主 成分でとを通じて、新しい食品用素材

光をキャッチしているタンパク質まえる名人です。このありふれた生

ところが、ハエトリグモは、まったあるポリグルタミン酸（PGA）の分を応用開発する研究をおこなっ明らかにしました。
多様なロドプ著しく増幅させる効果が見いださ（視物質）の仲間が存在しています。

き物で、私たちは世界初の発見をしく新しい方法で奥行きを知覚していシン類の性状・特徴とその分子れました。微生物の世界には、こう子構造と生理機能性に着目していています。生物と化学の境界領ほ乳類が目以外の場所でも光を感ました。他の生き物には見られない、ました。このクモの目の、光を受け特性をもたらすメカニズムを明いった私たちの世界が抱えるさまます。PGA は、納 豆 菌をはじめと域で、ミクロの世界を覗きながじている可能性があることは、長いまったく新しい「奥行き知覚」を使っ取る分 子 の 特 徴 を 調 べ たところ、らかにし、動物が持つさまざまざまな課題を解決するためのヒントする微生物によって、私たちの体をら研究をしてみませんか？

間注目されてきたので、脳や内臓なていることをあきらかにしたのです。 「ピンぼけ像」
を利用していることがな光受容能を理解することをめがたくさん転がっているのです。

つくっているタンパク質の合成とどにあるこの視物質の仲間のタン「奥行き知覚」とは、対象までの距わかったのです。実は理 論 的には、ざしています。

は異なるメカニズムにより合成さパク質が本当に光をキャッチするこ離を判断する知覚で、重要な視覚の「ぼけの量」
で奥行きは知覚できる

れ、つくってい る菌 の 種 類によりとをあきらかにしたことは大発見で機能の1 つです。たとえば、私たちはとされてきたのですが、実際に、こ様々なタイプがあります。どのようした。このタンパク質は体内のどこ片目をつぶると、ちょっと距離の感覚の知覚方法を使っている生き物のに合成したら、より体に良い機能をにでも存在するタイプのビタミン Aがわかりにくくなりますね。左右の発見は世界で初めてでした。研究が納豆のネバネバで健康になれる？
ヨーグルトや納豆など発酵食品は昔から体に良いとされてきましの気密化が進んだせいか、カビや酵たが、最近、再びその機能性から脚母による真菌症が問題となってきて光を浴びています。我々は、その中→http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/mchem/mchem.html

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酵素の構造と機能の関係をあき→http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/echem/

ニンニクで抗菌活性？ 納豆で健康になれる？
〜可能性の宝庫、微生物の世界〜したか？物質の循環の中で分解者酵素タンパク質の構造と触媒機することによって、代謝システム→http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/gphys/れる存在でもあることを知っていま

子生物学的手法を用いて調べ、栓溶解剤などの医薬品としても利用のタンパク質を使用して研究して生活に計り知れない恩恵を与えてくなど生命科学の研究には酵素は必

ンパク質分解酵素が触媒する化学反が少ないことなど、研究するのに一方で、実は微 生物は私たちのとに、病気の予防や治療に役立てる解析方法を組み合わせて個々の新たな機能をタンパク質に付加すと考えられています。

ものがあります。

口の血液がしばらくすると固まって製し、その性質を生化学的、分されています。我々は、DNA修復が 関 わる調 節 機 構を高 度 好 熱 菌

カビには、私たちの生命すら脅かす象のしくみをあきらかにし、これをも植物の生産する酵素を分離精要不可欠です。このように、さまざまいことや、遺伝子(タンパク質)の数微生物と言えば真っ先に思いつく応によって進行します。たとえば、傷▲低温室の中で、色々な精製法を用いて酵素の精製をおこないますことができます。酵素は胃腸薬や血未知なる代謝調節機構が存在するとって未知の存在であり、たとえばこのような研究を通じて、生命現止血する現象は、血液中の一連のタ(翻訳後修飾)など、ヌクレ オ チドにおいてもあいかわらず私たちにな酵素が介在するさまざまな化学反は、微 生物のみならず、動 物やや代謝物質の解析など、多様ないて、その構造や働きを調べやすは、ヒトのゲノムが解読された今日が作る触媒です。生命現象は、多様程は、様々なレベルで厳密に調節る翻訳後修飾には、まだ数多くのミクロの世界の主役である微生物に送り出してきました。近年で人間の生活を豊かにする酵素なりました。私たちは構造解析

や R N A 分 解、タ ンパ ク 質 の 修 飾

ミクロの世界の主役、微生物

こんな研究室酵素学のパイオニア！
〜酵素を作る菌を探し出せ！〜
かにされていない酵素がたくさんあタンパク質の種類や修飾を迅速性の高いタンパク質で構成されてভ੿୐്߱֌ౄԇ

酵素学、アミラーゼ、キノコます。しかし、いまだに性質のあきらフォマティクスの 進歩により、▲ 高度好熱菌由来のタンパク質は結晶しやすく、構造解析に適しています

KEY WORD

生物にとって必要不可欠な物質・酵素

また、質量分析法とバイオイン
生 命 の 最 も 基 本 的 な 営 み は、ভ੿്݅߱֌ౄԇ˭

持つ PGA がつくれるのかという教授

准教授

誘導体と結合するので、繰り返し体目の見え方の違いが、人間にとってさらに進めば、ロボットの目など、コ教授准教授

試みが続いています。

田中俊雄

藤田憲一

内でリサイクル利用される優れもの「奥行き」を知覚するための方法の一

ンピュータビジョンの分野の発展に寺北明久

小柳光正です。この物質を光スイッチのようつだからです。動物はさまざまな手も役立つかも知れません。

→http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/mphys/04