ISSN 2186-1315

日本農芸化学会

受賞講演要旨集2020 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/—

2020 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）
河岸

洋和（静岡大学グリーン科学技術研究所・静岡大学大学院総合科学技術研究科農学専攻）「高等菌類由来の生物活性物質に関する化学的研究」…………………………………………………………………… 高木博史（奈良先端科学技術大学院大学1

先端科学技術研究科）「酵母のストレス耐性に関する新規な分子機構と高機能開発」………………………………………………………… 

3【日本農芸化学会功績賞】（2 件，50 音順）
板谷

光泰（高機能遺伝子デザイン技術研究組合）「ゲノム合成からゲノム移動までの一気通貫システム開発」…………………………………………………………… 鈴木

5秀之（京都工芸繊維大学応用生物学系）「バクテリアによる γ-グルタミル化合物代謝の遺伝生化学的・構造生物学的研究とその応用展開」………………… 

7【農芸化学技術賞】（3 件，50 音順）
日下部

均（株式会社エンザイム・センサ）・野口

稲垣

利忠（ヤマサ醤油株式会社）・

賢二（岡山大学大学院環境生命科学研究科）「l-グルタミン酸オキシダーゼの発見と応用開発」………………………………………………………………………… 松本

光晴（協同乳業株式会社研究所）「腸内細菌叢の代謝制御によるポリアミン産生技術を用いた機能性食品の開発」…………………………………… 
植田

9

文教・小田

11

由里子（富士フイルム株式会社）「サラシア属植物のヒト消化管調節因子の解明と新規機能性食品の開発」…………………………………………… 

13【農芸化学奨励賞】（10 件，50 音順）
赤沼

元気（学習院大学理学部生命科学科）「枯草菌リボソームの新たな機能に関する研究」………………………………………………………………………… 
池田丈（広島大学大学院統合生命科学研究科）「固体材料表面と生体分子の相互作用の解析とバイオ融合マテリアル開発への応用」……………………………… 
榎本智大（宇都宮大学

健一朗（自然科学研究機構

29

裕次郎（九州大学大学院農学研究院）「真菌における膜交通に関する分子細胞生理学研究」…………………………………………………………………… 増田

27

生理学研究所）「味覚の脳内伝達とその調節を担う神経機構の解析」…………………………………………………………………… 樋口25

バイオサイエンス教育研究センター）「きのこ類が産生する生物活性物質に関する天然物化学的・遺伝情報学的研究」…………………………………… 中島23

暁史（京都大学生存圏研究所）「植物根圏での代謝物の動態及び機能に関する研究」…………………………………………………………………… 鈴木21

秋人（新潟大学工学部工学科材料科学プログラム）「食品タンパク質の新機能の発見とその多面的利用への構造論的展開」……………………………………………… 杉山19

慎（福島工業高等専門学校化学バイオ工学科）「酵素法を基盤とした糖質複合分子の機能設計に関する研究」………………………………………………………… 落合

17

賢（東北大学大学院農学研究科）「特異な複素環構造と有用な生物活性を示す天然有機化合物の合成研究」…………………………………………… 
尾形

15

31

裕一（三重大学大学院生物資源学研究科）「天然由来ペプチドの活性発現に係わる三次元構造の解明と応用」…………………………………………………… 33

2020 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）
市

育代（お茶の水女子大学基幹研究院）「脂肪酸の栄養状態で変化する生体応答の制御機構に関する研究」……………………………………………………

稲葉靖子（宮崎大学農学部）「種子植物の生殖器官における発熱分子機構とミトコンドリア特性に関する研究」…………………………………
西村

35
37

麻里江（国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構））「植物病原性糸状菌をモデルに用いた糸状菌における環境認識と応答に関する研究」………………………………

39【農芸化学若手女性研究者賞】（3 件，50 音順）
國武絵美（三重大学大学院生物資源学研究科）「糸状菌におけるリグノセルロース分解酵素遺伝子の発現制御機構に関する分子生物学的研究」…………………
河村41

奈緒子（岐阜大学研究推進・社会連携機構生命の鎖統合研究センター（G-CHAIN））「シアル酸含有糖鎖の合成研究および細胞膜ドメイン解析のための糖脂質プローブの開発」………………………
千葉

洋子（理化学研究所

43

生体機能触媒研究チーム）「未知の中心的代謝酵素の探索と性状解析―生命の多様性および進化の理解を目指して」…………………………

45【農芸化学女性企業研究者賞】（2 件，50 音順）
久保田浩美（花王株式会社

スキンケア研究所）「日用品・食品の開発につながる微生物制御の基礎研究」………………………………………………………………
土屋

47

友理（キリンホールディングス株式会社）「発酵中にホップを添加する製法による発酵促進とその応用」…………………………………………………………

49

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

51

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

51

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

51

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

52

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

52

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

53

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

58

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

58

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

59

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

65

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

66

農芸化学女性企業研究者賞…………………………………………………………………………………………………………

66

2020 年度学会賞等受賞者紹介… …………………………………………………………………………………………………

67

2020 年度農芸化学女性研究者賞等受賞者紹介… ………………………………………………………………………………

68

2020 年度学会賞等副賞御寄附会社名… …………………………………………………………………………………………

69

受賞者講演要旨《日本農芸化学会賞》

1

高等菌類由来の生物活性物質に関する化学的研究

静岡大学グリーン科学技術研究所・静岡大学大学院総合科学技術研究科農学専攻
はじめに

河

岸

洋

和

無い．現時点においては「認知症に効く可能性の高い化合物群

筆者は 1985 年に静岡大学農学部農芸化学科に助手として赴を筆者らは発見した」というのが適切な表現であろう．しかし，任して以来，一貫して高等菌類，特にキノコが関わる生物活性

筆者らの研究が契機になって，ヤマブシタケあるいは筆者らの物質に関する天然物化学的・食品科学的・生化学的研究を行っ発見した化合物の脳機能への様々な効果に関する研究が世界中てきた．

で行われているのは間違いなく，その点では筆者らの研究は意

1.

低分子生物活性物質に関する研究味があったかもしれない．現在，脳機能改善を謳ったこのキノ

ヤマブシタケの抗認知症物質

コ由来のサプリメントが，我が国だけではなく，欧米，中国，

1-1.

1,2）

認知症に効果があると言われている神経成長因子（nerve

韓国等で販売されている．
「ヤマブシタケ」と「認知症」をキー

growth factor, NGF）生合成促進物質を，ヤマブシタケ（Herici-

ワードとしてグーグル等で検索すると，ヒット数は毎回大きく

um erinaceus）子実体から天然物としては世界で初めて発見し，異なるが，少なくても一万数千件以上がヒットする．一部のサ

hericenone C～H（1–6）と命名した（hericenone A と B は癌細胞

イトでの記述では，このキノコは中国では古来より「頭に良い」

毒性物質として単離した）．さらに，この菌の培養菌糸体から同キノコとして知られているという．しかし，筆者の調べた限り，様の活性を示す erinacine A～I（7–15）を発見した（図 1）．この筆者らの論文発表以前にはヤマブシタケが脳機能を改善するよ菌からは NGF とは異なるメカニズムで抗認知症に関わる小胞

うな論述は言い伝えを含めて一切無い．誰かの作為によりいつ

体ストレス抑制物質 3-hydroxyhericenone F（16）も得ている．

の間にか筆者らの研究が何千年の歴史になってしまった．

また，hericenone C, erinacine A, またはエタノール抽出物脂溶1-2.

毒キノコの原因物質 3）

性画分の動物実験における効果を確認した．さらに，いくつか

我が国において毎年必ずキノコ中毒のワースト 3 に入るカキの臨床試験でもこのキノコの抗認知症効果が証明されている．

シメジ（Tricholoma ustale）は，摂食によって下痢を起こす．

これらの臨床試験ではヤマブシタケそのものが用いられており，

筆者らはその原因物質として ustalic acid（17）とその関連化合

筆者らが発見した物質群が抗認知症効果を示した直接の証拠は物（18–21）を得，毒性発現機構を解明した．これらの化合物はマウスの腸管粘膜細胞大腸由来の Na＋, K＋–ATPase に対する阻害活性を示したことから，大腸における水の吸収を阻害し下痢を惹起すると結論した（図 2A）．
また，美味なキノコであるが，アルコールと共に摂取すると

図1

ヤマブシタケから得られた抗認知症物質 hericenone 類とerinacine 類

図2

毒キノコの原因物質
B ホテイシメジから得られた悪酔い毒，Bから得られた胃腸毒

カキシメジ

2

《日本農芸化学会賞》

受賞者講演要旨

悪酔いを起こすホテイシメジ（Clitocybe clavipes）からは，そのした（図 4）．以上のことは，筆者らが植物のプリン代謝の新し原因物質であるアルデヒドデヒドロゲナーゼ阻害物質（22–26）

い産物と経路を発見したことを意味する（図 4）．さらに FCsを明らかにした（図 2B）．阻害作用機構に関しては，アルデヒ

はポット栽培において様々な作物（ジャガイモ，レタス，アス

ドデヒドロゲナーゼは分子中にシステインを有しており，このパラガスなど）の収量を増加させ，圃場試験においてもコム

システインのチオール基が阻害物質中のエノンとのマイケル付

ギ，コメ，コマツナの収量を増加させた．この効果は低温，高加反応によって共有結合を形成し，この酵素が不活性化し，ア

温，乾燥，塩などのストレス下ではさらに顕著になる．これまセトアルデヒドが体内に蓄積し悪酔いを起こすと結論した．

で得られた全ての研究成果から，筆者は「FCs は新しい植物ホ

2.

フェアリーリングの謎の解明とその基礎科学的・応用的

ルモンである」と考え，その証明に向けて研究を展開してい展開 4‒6）

る．最近の論文を紹介した米国化学会発行の Chemical & Engi-

芝が輪状に周囲より色濃く

neering News（Vol 99, September 26, 2018）の副題では AHX

繁茂し，時には枯れ，後にキを「a growth hormone」と表現しており，国際的にも FCs がノコが発生する現象を「フェ新しい植物ホルモン候補であることが認められつつある．もしア リ ー リ ン グ（妖 精 の 輪，

そうなればジベレリンに次ぐ我が国で発見された 2 番目の植物

Fairy rings）」と呼ぶ（図 3）．

ホルモンとなる．

1884 年 の Nature に 1675 年

現在，筆者のグループと民間企業が共同で農業への実用化に

 岡県立大学キャンパスに発表されたフェアリーリン 図 3 静に現れたフェアリーリング

向けて検討を行っている．

に続く論文が紹介されて以来，この繁茂の分子機構は謎であっに対する賦活活性を見出した．現在，民間企業において化粧品

た．筆者らは，フェアリーリングを引き起こすキノコであるコとしての開発研究が行われており，ヒトへの安全性の試験もほ

ムラサキシメジ（Lepista sordida）の培養濾液から，その原因

ぼ終え，今年中の上市を目指している．

物質（キノコが産生するシバ成長促進物質と抑制物質）2-aza-

おわりにグに関する最初の論述やそれまた最近，全く新しい生物活性として AOH にヒト皮膚細胞

hypoxanthine（AHX）と imidazole-4-carboxamide（ICA）の 単

筆者は 1985 年に天然物の全合成で学位を取得し，静岡大学

離，同定に成功し，シバと同じ科に属するイネを用いてこれらでのキノコ研究はゼロからのスタートだった．その研究開始当の化合物の活性発現機構を遺伝子レベルで詳細に検討した．さ時は，キノコの産生する物質の化学的研究は，一部の毒キノコ

らに，AHX が植物体内に取り込まれた後に，植物が共通の代の毒物質と薬用キノコの抗腫瘍性多糖がほとんどであった．筆

謝産物（2-aza-8-oxo-hypoxanthine, AOH）を与えることを見出者らの天然物化学的・食品科学的・生化学的研究は，キノコ研し た（図 4）． こ れ ら の 3 化 合 物（フ ェ ア リ ー 化 合 物，Fairy

究の新しい一面を切り拓いたと言えるかもしれない．

chemicals と命名，FCs と略称）は試した植物全てに成長調節（引用文献）

活性を示したことから，筆者は「植物自身も FCs を生合成している」という仮説をたてた．そして，調べた全ての植物に普遍 的 に 内 生 し て い る こ と を LC-MS/MS を 用 い て 証 明 し た．
FCs は世界 3 大穀物であるコムギ，イネ，トウモロコシやジャガイモなどの可食部にも含まれている．次に FCs の生合成経
路 を 検 討 し た．AHX と ICA は 5-aminoimidazole-4-carboxamide（AICA）から容易に化学合成できる．筆者は「この化学合成経路と同様な生合成経路が植物中に存在する」と考えた．
何故なら，この化学合成の原料である AICA は生物共通のプリン代謝経路上にあり，さらなる代謝は不明であったからである（図 2）．そして，この仮説を証明し，様々な代謝産物を見出

1）Kawagishi, H. and Zhuang, C. Compounds for dementia from
Hericium erinaceum, Drugs of the Future, 33, 149–155（2008）
2）河岸洋和，ヤマブシタケの抗認知症効果，New Food Industry,
52, 40–46（2010）3）橋本貴美子，河岸洋和，キノコの毒，Clinical Neuroscience,
35, 1427–1431（2017）4）河岸洋和，フェアリー化合物は植物ホルモンか？，植物の生
長調節，52, 78–84（2017）5）Kawagishi, H., Fairy chemicals—a candidate for a new familyof plant hormones and possibility of practical use in agriculture—, Biosci. Biotechnol. Biochem., 82, 752–758（2018）6）Kawagishi, H., Are fairy chemicals a new family of plant hormones? Proc. Jpn. Acad., Ser. B, 95, 29–38（2019）

謝辞本研究の全ては静岡大学農学部生物化学研究室で行われたものです．共に苦楽をともにした卒業生と在学生に感謝いたします．また，多くの共同研究者に深謝いたします．静岡大学に赴任した時には自由になる研究費はほとんど無く，研究室にあるビーカーの数をその容量毎に全て諳んずることができるほど極めて乏しい研究環境でした．その状況下での私を何の見返りも無いのにも関わらず物心両面で支えてくださった碓氷泰市先生（静岡大学名誉教授）と上村大輔先生（神奈川大学特別招聘教授，当時は静岡大学教養部助教授）からのご恩は一生忘れません．最後に，学生時代に研究者への道へ導いてくださった恩師である坂村貞雄先生（北海道大学名誉教授）と故市
図4

植物のプリン代謝経路
実線枠内と実線は発見した新経路と新代謝産物

原耿民先生（北海道大学名誉教授，当時は助教授で直接の指導教官）に心から感謝いたします．

受賞者講演要旨《日本農芸化学会賞》

3

酵母のストレス耐性に関する新規な分子機構と高機能開発

奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科
はじめに

高

木

博

史

酸置換が導入されると，Pro によるフィードバック阻害感受性

微生物は環境からの様々なストレスに応答し，細胞内の遺伝が低下し，Pro が過剰合成されることを明らかにした．また，子発現，タンパク質間相互作用・酵素活性，代謝経路などを巧Pro の生理機能を解析し，液胞への局在の重要性，ストレスに妙に制御することで種々の機能を発揮しながら，地球上の激し伴い上昇する活性酸素種（ROS）レベルの制御，リボソームのい環境変化に適応してきた．一方で，微生物による発酵生産過

選択的オートファジー（リボファジー）への関与，細胞寿命の程は細胞にとってストレス環境であり，温度，冷凍，乾燥，浸延長効果などを見出した．さらに，産業酵母（清酒酵母，パン

透圧，pH, 有機溶媒，異常タンパク質蓄積などに曝されてい酵母）において Pro 蓄積株をセルフクローニング法や突然変異

る．連続的・複合的なストレスにより，細胞の生育は阻害さ法で作製し，清酒小仕込み試験における醸造時間の短縮とエタ

れ，細胞死に至ることが多い．そのため，微生物の有用機能

ノール生産量の増加，製パン性試験（冷凍生地，高糖生地，乾（エタノール，炭酸ガス，味・風味成分，アミノ酸，酵素など

燥酵母）における発酵力の向上などの高機能開発に成功した．

の生産）が制限され，発酵生産力にも限界がある．したがっ

1-2.

て，発酵・醸造食品やバイオ燃料，有用物質の生産性向上・高筆者は Pro の研究過程で，AZC, cis-4-ヒドロキシ Pro などの付加価値化には，細胞の高度なストレス耐性能が必要である．

環状二級アミンを基質とする新規 N-アセチルトランスフェ

筆者は高等生物のモデル生物として，また様々な発酵化学産

ラーゼ Mpr1 を酵母に見出した．興味深いことに，Mpr1 を発業において重要な酵母 Saccharomyces cerevisiae を主な研究対

現する酵母では ROS レベルが上昇するストレス（冷凍，エタ

象とし，実験室酵母に見出した細胞の新しいストレス耐性機構

ノール，乾燥など）に対する耐性が向上した．その後，Mpr1

を解析してきた．また，得られた基盤的知見を産業酵母の高機が ア ル ギ ニ ン（Arg）合 成 系 酵 素（Arg7）の 活 性 化 を 介 し て能開発に資することで，実用株の育種への応用を試みてきた．

Arg 合成を亢進することで一酸化窒素（NO）の生成を誘導し，

1. プロリン・アルギニン代謝を介したストレス耐性機構（図1）

ストレス耐性に寄与することを示唆する結果を得た．また，X

1-1.

プロリン

-アセチルトランスフェラーゼ Mpr1

線結晶構造解析により Mpr1 のユニークな構造と反応機構を解多くの細菌や植物では，乾燥や塩ストレスに応答してプロリ明するとともに，ランダム変異導入や分子設計に基づき熱安定

ン（Pro）を適合溶質として蓄積するが，酵母はストレス時に化変異体（Phe65Leu, Asn203Arg/Lys）を創製し，パン酵母やPro ではなく，トレハロースやグリセロールを蓄積する．Pro

清酒酵母の発酵力を向上させることができた．

には，浸透圧の調節，タンパク質や細胞膜の安定化，ヒドロキ

1-3.

一酸化窒素（NO）

シラジカルの消去，核酸の Tm 値低下などの機能が報告されてNO はシグナル分子として様々な生命現象に関与し，哺乳類

いるが，細胞内の生理的役割には不明な点が多い．筆者は Pro

では Arg が NO 合成酵素（NOS）により酸化され生成する．一の毒性アナログ（アゼチジン-2-カルボン酸；AZC）に耐性を示

方，酵母では哺乳類 NOS のオルソログが存在せず，NO の研す実験室酵母の変異株から，細胞内に Pro を蓄積する株を分究は進んでいない．筆者は最近，高温などの酸化ストレスに応離し，解析した．その結果，Pro 蓄積株は野生型株に比べて冷答し，Mpr1 を介して増加した Arg から Tah18 タンパク質依凍，乾燥などに耐性を示すこと，Pro 合成系の初発酵素 γ-グル

存的に NO が合成され，細胞の酸化ストレス耐性に寄与するこ

タミルキナーゼ Pro1 に Asp154Asn, Ile150Thr などのアミノとを見出した．Tah18 は NADPH の電子を Dre2 タンパク質に渡すことで細胞質の鉄硫黄タンパク質合成に関わるジフラビン
還元酵素であるが，NO 合成への関与は初の知見である．さらに，Dre2 が Tah18 依存的な NO 合成を阻害すること，酸化ス
トレス（高温，過酸化水素）に応答し，Tah18-Dre2 複合体が解離することから，Dre2 による新規 NO 合成制御機構を提唱した．現在，酵母細胞内の NO 測定系を確立するとともに，NO合成に必要な NADPH の生成酵素を同定し，Arg の酸化に関わる酵素の同定を急いでいる．また，高温で生成する NO が銅代謝に関与する転写因子 Mac1 を活性化し，銅の取込系の亢進を介して銅依存型スーパーオキシドジスムターゼ Sod1 活性を上昇させることで，高温で生成する ROS を除去し，細胞保護に寄与することを示した．一方で，過剰量の NO は細胞死を誘

図 1.

酵母におけるプロリン・アルギニンの代謝経路導することから，酵母における NO の機能二面性（細胞保護・

4《日本農芸化学会賞》

図 3.

受賞者講演要旨

Rsp5 による Ub 化を介した多様なストレス応答

変異体は酢酸ナトリウム存在下でのバイオエタノール酵母の発図 2.

酵母における NO の機能二面性酵力を向上させた．さらに最近，パン酵母が冷凍後も高発酵力を維持する仕組みとして，Ub-プロテアソーム系が冷凍により細胞死）を提唱した（図 2）．また，パン酵母においては Pro お

変性したタンパク質の分解に寄与することを見出し，育種へのよび NO 合成系の強化により製パン過程のストレス（冷凍，乾応用を試みている．その他，Rsp5 機能欠損株を用いた薬剤ス

燥）に 対 す る 耐 性 と 発 酵 力 が 向 上 し た． さ ら に， 分 裂 酵 母

クリーニング系の構築，神経変性疾患に関与するヒト α-シヌ

Schizosaccharomyces pombe においても NO の合成系や解毒酵

クレインの分解を促進する Rsp5 変異体（Pro343Ser）の取得な素の同定，酸化ストレス下における NO を介したシグナル伝達

ど，Ub 化を介したタンパク質品質管理に基づく創薬シーズ探系の存在を実証した．

索を行っている．

2.

ユビキチンシステムによるストレス下におけるタンパク

質の品質管理機構

3.

転写因子の人為的な発現調節によるストレス耐性の向上

筆者は転写因子にも着目し，機能解析や産業酵母の高機能化細胞はストレスにより傷害を受けたタンパク質の品質管理機を行ってきた．酸化ストレス応答に重要な Msn2 をバイオエタ

構（修復，分解）を備えている．筆者は発酵生産環境のストレ

ノール酵母で過剰発現させると，バイオマスの前処理で生成すス下において，高温，酸化，エタノール，浸透圧など様々なスるフルフラールの存在下で良好に生育し，エタノールの生産速

トレスに感受性を示す酵母の変異株を分離した．この変異株に度が増加した．パン酵母においても Msn2 の過剰発現により冷は生育に必須なユビキチン（Ub）リガーゼ Rsp5 の基質認識ド

凍後の発酵力が向上した．最近では，Msn2 の新しい機能としメイン（WW ドメイン）にアミノ酸置換（Ala401Glu）が生じてて，Pro 輸送体や脱 Ub 化酵素の活性制御に関わることを報告いたため，Rsp5 がストレス下のタンパク質品質管理に関与すした．さらに，Rsp5 変異株のストレス感受性を相補する多コるモデルを提唱した．これまでに，高温やエタノールなどのス

ピー抑制因子として単離した Pog1 が，リン酸化を介した細胞

トレス下で，Rsp5 がストレス関連転写因子（Hsf1, Msn2/4）の周期制御によりストレス応答に関与することを示した．パン酵発現制御を介して分子シャペロンなどのストレスタンパク質の母では Pog1 の過剰発現や遺伝子破壊により，高ショ糖や冷凍発現を調節し，タンパク質の修復に関与すること，細胞質タンなど製パンストレス下における発酵力が向上した．

パク質（Egd2, Pda1）や細胞膜上のアミノ酸パーミアーゼ Gap1

おわりにを Ub 化し，分解を促進することを明らかにし，ストレス下に

以上，筆者は「アミノ酸・タンパク質の代謝制御」に基づく

おける Rsp5 の生理的役割に対する理解を深めることができた．

新しい着想により，これまでの酵母分子遺伝学から導き出されさらに，知見の乏しい細胞膜タンパク質の品質管理についてたストレス耐性機構とは異なるメカニズムを見出してきた．こ

Gap1 をモデル基質として解析した．その結果，Gap1 は環境変れらの成果は，高等生物・原核生物のストレス研究，微生物に化に応答し，異なるアダプタータンパク質に認識され，Ub 化よる物質生産研究にブレークスルーをもたらすと期待される．

されることから，ストレス下における特異的なタンパク質品質謝辞

本研究は福井県立大学生物資源学部，奈良先端科学

管理機構が存在することを示した．また，Rsp5 の基質特異性

技術大学院大学バイオサイエンス研究科で行われたものであを生み出す新たな機構として，3 つの WW ドメイン内の保存り，ご協力いただいた研究室の教員（福井県立大学：中森茂，された Thr 残基のリン酸化による制御を見出し，Rsp5 による

和田大，濱野吉十各先生，奈良先端科学技術大学院大学：渡辺

基質認識の特異性・多様性の一端を明らかにした（図 3）．

大輔，那須野亮，西村明，吉田信行各先生），研究員・技術員，

応用研究としては，Rsp5 を中心とする Ub システムを強化

学生各位，および島純博士（（独）食品総合研究所），下飯仁博

する手法により，ストレス耐性の向上を目指してきた（Ub シ

士（（独）酒類総合研究所），アサヒビール（株），オリエンタル

ステム工学）．実験室酵母では，Rsp5 と Ub 結合酵素（Ubc1–

酵母工業（株），テーブルマーク（株），（株）島津製作所，バイオ13）の共過剰発現によって様々なストレス耐性が向上した．まジェット（株）をはじめ，多くの国内外の産学官共同研究の皆様

た，WW ドメインへのランダム変異導入により取得した Rsp5に心より感謝申し上げます．また，筆者を微生物研究に導いて変異体（Thr255Ala, Thr357Ala）は細胞の酢酸ナトリウムやいただき，長い間ご支援いただいた味の素（株）に深謝いたしまAZC 耐性を高めた．産業酵母では，Rsp5 の過剰発現により高す．最後に，温かいお言葉を賜り，ご推薦いただきました清水

濃度醸造に資するビール酵母が作製できた．また，Thr255Ala

昌先生（京都大学名誉教授）に厚くお礼申し上げます．

受賞者講演要旨《日本農芸化学会功績賞》

5

ゲノム合成からゲノム移動までの一気通貫システム開発

高機能遺伝子デザイン技術研究組合

はじめに

1-3.

板

谷

光

泰

長鎖 DNA 調製法：大規模な代謝工学の先鞭

ものづくりでの微生物利用は，農芸化学の目標の一つであ

20 世紀の遺伝子工学で扱える遺伝子は数個に限られていた．

り，日本は伝統的な発酵，培養技術の蓄積で世界をリードして確実に合成できる DNA サイズが 10 kbp 程度との制約があっいる．自然から分離された微生物に，培養工学，代謝工学，遺たからである．ものづくりの対象物質は二次代謝産物が多い．

伝子工学等を適用して産業に有用な高生産株が構築される．で代謝経路は多数の遺伝子が関与しており，それら多数の遺伝子は，そのような微生物を新規に作り出すことはできないだろう

発現を効率よく制御するには，すべての遺伝子を一つの分子にか．つまりゲノムを設計して所望の高生産微生物を作ること，集積する手法が望まれていた．柘植謙爾博士（三菱生命研→慶それは 30 年前には SF 世界の話だったが 21 世紀の現在では現

應大学→神戸大学）により枯草菌独特の OGAB 法による長鎖

実的なパイオニア研究課題である．筆者の過去 30 年以上の研DNA（＞50 kbp）合成法が開発された（図 3）．筆者は共同研究

究課題はこの流れと軌を一にしている．図 1 に示す筆者の成果

で，カロテノイド色素合成遺伝子（5 遺伝子）はオペロン化すと同時代の世界の流れの潮流をまとめた．以下にそれぞれの課

れば一つのプロモータでカロテノイド生産量を制御できるこ

題の起承転結を述べる．

と，そして遺伝子の順序が最終産物の量に効果がある重要な結ゲノム合成の足取り論を報告し，世界をリードする大規模な代謝工学の先鞭をつけ

遺伝子工学時代

た．長鎖 DNA の効果は，他にバイオプラスティック合成系

1.

1-1.

米国 NIH でのポスドク時代（1983–86）に遺伝子工学の基本（phaABC の 3 遺伝子），ポリケタイド合成（8 遺伝子），アント

を完全にマスターした．対象とした遺伝子が，ゲノム複製関連

シアニン色素生合成（9 遺伝子），および解糖系（10 遺伝子）で（dnaA, rnh）
，相同組み換え関連（recA, recBC）であったこと，示された．

さらに 1985 年に発明されたばかりのパルスフィールドゲル電1-4.

気泳動法で酵母ゲノムを見たことが，ゲノムを研究課題とする
下地ができた．
1-2.

枯草菌との出会い．ゲノム遺伝子変換

枯草菌ゲノムベクターによる独自のゲノム合成システ

ム開発：世界初の完全ゲノム合成達成
少数の遺伝子（～10 kbp）や長鎖 DNA（～50 kbp）は「試験管で」完全合成ができる．しかしゲノム DNA（＞500 kbp）は枯草菌（Bacillus subtilis Marburg 168 株）の利用を三菱生命

巨大で壊れやすく試験管での完全合成は物理的に不可能である

研で田中暉夫室長（当時）から手ほどきうけた．この株は DNA（文献 1, 2）．したがってゲノム DNA は「細胞で」合成するしかを高い効率で取り込みゲノム中の遺伝子組み換え，遺伝子変換

なく，1,000 kbp を超える巨大 DNA でも合成できる枯草菌ゲが思うがままに（設計通り）行えることに目からうろこが落ちノ ム ベ ク タ ー を 開 発 し た（図 2， 右）． ラ ン 藻 ゲ ノ ム（3,500

た．gene-directed mutagenesis（GDM）と命名した手法で，でkbp）の丸ごと合成を 2005 年（文献 3）に報告した．膨大な試行

きることは枯草菌ゲノムですべて行い，図 2 に示した挿入，連錯誤の繰り返しと 7 年の歳月をかけた世界初のゲノム完全合成

結，欠失，分断，複製，逆位，転移，変換，全て有効であっは世界に強烈なインパクトを与え，ゲノム合成の歴史的ランド

た．GDM 法は 2014 年に開花した CRSPR-Cas9 によるゲノム編
集と原理は同じであり，枯草菌ゲノムで証明されたゲノム操作（図 2）が今後，他の細胞にも適用されると期待している．

図 1.

ゲノム合成システムとゲノム移動システム動向．
上段：筆者の研究開発の流れ．下段：世界の潮流．

図 2.

枯草菌ゲノムで証明したゲノム操作（右）．枯草菌ゲ

ノムベクター開発，実践に結実（左）6《日本農芸化学会功績賞》
3.

受賞者講演要旨

ゲノム合成とゲノム移動の連結システム

長鎖 DNA もゲノムも，合成から所望の細胞への導入までを枯草菌ゲノムベクターをプラットフォームとする一気通貫シス
テムの構築が残された今後の課題である．枯草菌を利用しているのは筆者以外には多くなく，「統合型ゲノム合成移動システ
ム」が，筆者のライフワークの金字塔となるだろう．
おわりにゲノム対象の研究を 1990 年代に開始する時（図 1），枯草菌（こそうきん）を選んだ．枯草菌は DNA を能動的に，正確に取り込む能力を備えており，うまく応用すれば柔軟なゲノム操作に最適だと直感したからである．役に立つゲノムを「作って学ぶ」の認識が広まり，対象ゲノムも，単細胞微生物から動図 3.

サイズに対応する DNA 操作法の概略

物，植物まで多様化している．今を時めくゲノム編集はゲノムを操作できるとされるが，基本的にピンポイントの塩基配列変マークとなった（図 1，文献 3, 4）．さらに，ミトコンドリアゲ

異技術であり少なくとも短鎖 DNA の導入技術で十分である．

ノム，葉緑体ゲノムも枯草菌ゲノムベクターで完全合成し（文短鎖 DNA は 20 世紀にほぼ確立した大腸菌での遺伝子工学で献 6），ゲノム合成では世界をリードする独走状態が続いてい調製でき繰り返し適用すれば多数の配列変異を持つ細胞も創製る（文献 1, 2）．

可能である．筆者の接合伝達システムは，モデル生物以外でも

2.

ゲノム移動システム

短時間で確実にしかも 100 kbp を超える DNA を送り込めるこ

ゲノム合成も長鎖 DNA 合成も，大規模ゲノム設計の中核技とから，対象ゲノムの長大な領域を一度の操作で変換できるか術である．しかしながら枯草菌で合成するだけでは片手落ちでもしれない．大規模にゲノムを改変できる第二世代のゲノム編あり，それらを無傷で所望の細胞に導入して，ゲノムとしての集技術（仮）に最も近いと考えている．ゲノム（＞500 kbp）が活性を再起動させることでものづくりが達成される．

合成できるシステムは現在でも枯草菌ゲノムベクターに限られ2-1.

独自の接合伝達の必然性

細胞に DNA を導入するには，形質転換法が利用される．形るので「統合型ゲノム合成移動システム」の完成が待ち遠しい．
24 時間，365 日常に私の意識と意欲を喚起し続けた枯草菌と今質転換法は細胞ごとに開発されるが，DNA サイズが大きくな

後も長くお世話になることは間違いない．

ると効率は極端に低下する．10 kbp 程度の形質転換は CRIS-（引用文献）

PR-Cas9 の ゲ ノ ム 編 集 に は 十 分 な サ イ ズ で は あ る が， 長 鎖
DNA を汎用的に利用するためには「試験管に取り出す必要のない」移動法が必須である．筆者はこの点を早々と認識して「接合伝達システム」研究を 1998 年頃開始した（図 1）．
2-2.

枯草菌での接合伝達システム開発

枯草菌での接合伝達研究はほとんど無く，田中室長が単離していた接合伝達プラスミド pLS20 を研究対象にした．10 年以

1. 板谷光泰，金子真也 実験医学，37, 452–457（2019）
2. 板谷光泰 日本ゲノム微生物学会ニュースレター NO. 20 pp.
2–7（2019）
3. Itaya, et al.: PNAS, 102: 15971–15976（2005）
4. 板谷光泰他：蛋白質核酸酵素，51: 61–67（2006）
5. Itaya, et al.: Nat Methods 5: 41–43（2008）
6. Itaya, et al.: Sci Rep 8: 8792（2018）
7. Itaya, et al.: J. Biochem. 164, 15–20（2018）

上の試行錯誤と事実の積み重ねの結果，1,000 kb の合成ゲノム
を別の枯草菌に 4 時間で無傷で移動させられる前例のない接合

謝辞

筆者の生涯プロジェクトは，多くの方々に支えられ伝達システムを開発した（文献 6）．この成果により，接合伝達ました．現場ではスタッフ，学生の尽力があってこその成果での最大のメリットである，サイズの制限のない合成ゲノムの導あり，また数多くの諸先生にご指導・ご支援を賜ったこと感謝入システムが見えた（文献 2, 6）．

申し上げます．とりわけ，博士号取得に多大なご指導いただき種を超えてゲノムを移動させる接合伝達システム

ました井上康男先生（東京大学，故人）には，研究者とは何か

pLS20 は枯草菌から枯草菌への接合伝達法として大いに期待を擦り込んでいただき深く感謝いたします．起承転結の機会をされるが，枯草菌以外の細胞（シャーシと呼ぶ）へのゲノム移作っていただいた，Robert Crouch（米国 NIH），田中暉夫（三動は行わない．広範な細胞への接合伝達法の開発を目指して

菱生命研→東海大学），吉川博文（東京大学→東京農大），柳川

RP4 に属する大腸菌接合伝達システムの開発に取り組んだ．現

弘志（三菱生命研→慶應大学），冨田勝（慶應大学）諸先生との時点では，大腸菌から 100 kbp 以上の巨大 DNA が，藻類（シ出会いがなければここまでの到達は無かったと，ここに深く感

アノバクテリア，文献 7），サッカロ酵母，メタノール資化性

謝いたします．また本賞にご推薦いただいた立教大学名誉教

ピキア酵母へ確実に再現よく移動できる（文献 2）．

授，河村富士夫先生および選考委員の先生方に厚く御礼申し上

2-3.

げます．

受賞者講演要旨《日本農芸化学会功績賞》

7

バクテリアによる γ-グルタミル化合物代謝の遺伝生化学的・構造生物学的研究とその応用展開
京都工芸繊維大学応用生物学系
はじめに

鈴

木

秀

之

初めて明らかにした 4）．小サブユニット N 末端の Thr 残基はこγ-グルタミルトランスペプチダーゼ（以下 GGT と省略）は，γグルタミル化合物の γ-グルタミル基を他のアミノ酸やペプチドれまでに配列の分かった全生物種の GGT で保存されている．
2.

大腸菌 GGT の 3 次構造の解明に転移する反応と γ-グルタミル結合を加水分解する反応を触媒

大腸菌の GGT を初めて精製したときから，硫安で針状結晶する．GGT は血液検査における肝硬変や肝癌などの肝疾患のが得られることが分かっていたが，X 線結晶構造解析に不向き

マーカー酵素であるため，哺乳類の GGT を対象に生化学的な性であった．条件を検討し，PEG で解析に適した結晶が得られ質や病気との関連性について世界中の非常に多くの研究者が研ることを見出し，Se-Met を大腸菌に取り込ませて GGT を精製究を進めてきた．しかし，（1）その活性中心，（2）立体構造，

し，重原子同型置換法で 3 次構造を当時大阪大学理学研究科に（3）翻訳後修飾による成熟化という酵素科学的な基本的性質を誰おられた福山先生，和田先生との共同研究で初めて明らかにすも解明できていなかった．私は，大腸菌を 20℃で培養することることに成功した 5）．この結晶を GGT の生理的基質であるグにより GGT がペリプラズムに発現することを初めて見出して以ルタチオン溶液に浸すと速やかに γ-グルタミル酵素中間体とな

来 , バクテリア，特に大腸菌の GGT について遺伝生化学的，構り，Thr391 の側鎖の酸素原子がグルタミン酸とエステル結合

造生物学的手法により研究を進め，様々な生物由来の GGT を研を形成していることを構造生物学的にも示すことに成功した

1）

究する全世界の研究者に先駆け，大腸菌の GGT を用いて上記の（図 2）．さらに，γ-グルタミル基と水素結合を作る残基を特定（1）〜（3）をすべて明らかにすることに成功した．さらに，そのし，酵素の反応機構を分子レベルで解明した．

過程で全生物種を通して初めてとなる ABC 型グルタチオントラ

3.

ンスポーター YliABCD を発見し 2）, また，GGT がグルタチオンを分解した後に働くペプチダーゼ 4 種を特定した 3）．
1.

酵素反応依存アフィニティーラベル化剤による GGT の求

大腸菌 GGT のプロセシング機構の解明

GGT はバクテリアからヒトに至るまでヘテロダイマー酵素である．大腸菌で初めて GGT 欠損株を作成して遺伝子座位を決め，その遺伝子 ggt をクローニングし，塩基配列を明らかにし

核原子の修飾と修飾残基の同定たとき，大腸菌の場合，シグナルペプチド-大サブユニット-小サ

GGT のアフィニティーラベル化阻害剤としてアシビシンを

ブユニットの順にコードされたオープンリーディングフレーム

用いる多くの研究が行われたが，特異性が低く，酵素とアシビ

1 つからなっており，前駆体として翻訳された後に大小 2 つのシンとの結合が不安定なため，酵素の活性中心の求核原子が特

サブユニットに分かれることが分かった．前駆体 GGT の精製に定されていなかった．本研究では京大化研の故平竹先生が開発成功し，不活性な 1 本のポリペプチド鎖として翻訳された GGT

さ れ た 2-amino-4-（fluorophosphono）butanoic acid を 用 い た．

が分子内の自己触媒反応により，エステル型中間体を経て大小このラベル化剤は大腸菌 GGT と 1 対 1 にホスホン酸モノエステ

2 つのサブユニットからなる活性型成熟酵素にプロセシングすルを形成して結合し，安定なラベル化酵素が得られた．このラる機構を全生物種の GGT で初めて解明した 6）．さらに前駆体

ベル化剤が酵素のどの残基に結合しているかを LC-MS で分析

GGT の 3 次構造を解明し，前駆体と成熟型 GGT の立体構造をすることで（図 1），小サブユニット N 末端の Thr391 の側鎖の比較することで，プロセシングにより全体構造が大きく変わる

酸素原子が GGT の求核原子であることを，全生物種を通して

図 2.
図 1.

活性中心探索のスキーム

大腸菌 GGT の γ-グルタミル酵素中間体の活性中心付近の 3 次構造（Appl. Environ. Microbiol. 74, 3400–9（2008）より一部改変して転載）

8《日本農芸化学会功績賞》

受賞者講演要旨

シン異化経路をコードしていることを明らかにした 14）．この発見は，バクテリアにおけるポリアミン研究のブレークスルーとなった 15）．さらに，大腸内のポリアミン濃度を一定に保つことが，ヒトやマウスの健康寿命を伸長する上で大切であり，腸内細菌群の調整とアルギニンの摂取が有効であることをモデル
腸内細菌として大腸菌を用いて明らかにした 16）．
おわりに
図 3.

プロセシングによる活性中心付近の構造変化（A は J.
Biol. Chem. 282, 2433–9（2007）より転載）

一般に γ-グルタミル化合物は自然界に多くないと考えられているが，ごく一部の例外を除き，好気呼吸をしている生物はグ
ルタチオン（γ-グルタミルシステイニルグリシン）を生合成しことはないものの，活性中心付近がダイナミックな構造変化をている．納豆のネバネバの主成分はポリ γ-グルタミン酸であ起こし，成熟型活性中心が形成されることを示した（図 3） ．

り，さらには細菌細胞壁のペプチドグリカンには γ-グルタミル

7）4.

GGT の応用
4-1.

GGT の転移反応の応用

結合が存在する．GGT がグルタチオン濃度，ひいてはシステ
イン濃度を調節していることは分かっているが，その他の生理大腸菌の GGT は転移反応と加水分解反応の至適 pH が明確に的役割は不明瞭なままである．GGT の神経変性疾患，糖尿病，

異なっているため，反応液の pH をうまく調節することによって，心血管疾患，肺疾患への関与を指摘する報告もあり，GGT にいずれか一方の反応を選択的に進行させることが可能である．

はまだ未解明な問題がたくさん残っている．

この性質を利用して，緑茶のうま味成分であるテアニンや抗結核剤候補である γ-D-グルタミル-L-トリプトファンなど，医薬や食品添加物として有望な数多くの γ-グルタミル化合物の効
率的酵素合成法を開発した 8）．また，苦味アミノ酸を γ-グルタ
ミル化すると苦味が劇的に低減することを発見した 9）．さらに，現状では最も微量でコク味をもたらすと報告されている γグルタミルバリルグリシンを GGT で酵素合成できることを最初に示した 10）．一方，タンパク加水分解物を γ-グルタミル化
したものもコク味調味料となることを示した 11）．
4-2.

GGT の加水分解反応の応用

Bacillus 属細菌の GGT が耐塩性であることを見出し，醤油や味噌の醪に枯草菌 GGT を添加することにより，耐塩性グル
タミナーゼとして利用できることを示した 12）．
グルタミル基とグルタリル基の違いである α アミノ基と水素結合を作る N411, Q430, D433 に変異を導入した．グルタリル-αナフチルアミドを有機合成し，グルタリルアミド加水分解活性のスクリーニングに用いた．コロニーをメンブレンに移し取ってから反応液をメンブレンの下から浸ませると，白い背景の中で赤いコロニーは目立つため，グルタリルアミド加水分解活性を持つ株を極めて効率的に選別できた．さらに 7-ACA の生成量を p-dimethylaminobenzaldehyde を用いた比色法で定量することでスクリーニングを行い，GGT にセフェム系抗生物質の合成中間体である 7-アミノセファロスポラン酸の工業生産に重要な
グルタリル-7-アミノセファロスポラン酸アシラーゼ活性を付与
し，さらにその触媒効率を 50 倍上昇させることに成功した 13）．
5.

新規プトレッシン異化経路の発見

培養条件によっては ggt 遺伝子を完全に欠失した大腸菌株が，GGT の酵素活性の測定に用いる人工基質である γ-グルタミル-pニトロアニリドの加水分解活性をわずかながら持つことを見出したことから，その加水分解活性を指標に酵素を精製し，N 末
端アミノ酸分析を行ったところ，その酵素は機能未知とされて（引用文献）
1）H. Suzuki et al. J. Bacteriol. 168, 1332–5（1986）.
2）H. Suzuki et al. J. Bacteriol. 187, 5861–7（2005）.
3）H. Suzuki et al. J. Bacteriol. 183, 1489–90（2001）.
4）M. Inoue et al. Biochemistry 39, 7764–71（2000）.
5）T. Okada et al. Proc. Natl. Acad. Sci. 103, 6471–6（2006）.
6）H. Suzuki, H. Kumagai. J. Biol. Chem. 277, 43536–43（2002）.
7）T. Okada et al. J. Biol. Chem. 282, 2433–9（2007）.
8）H. Suzuki et al. Amino Acids 32, 333–40（2007）.
9）H. Suzuki et al. J. Agric. Food Chem. 50, 313–8（2002）.
10）H. Suzuki, C. Yamada. In Recent Highlights in Flavor Chemistry & Biology. Ed. by T. Hofmann et al., pp. 227–232. Deutsche
Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie（2008）.
11）H. Suzuki et al. J. Agric. Food Chem. 65, 10514–9（2017）.
12）K. Kijima, H. Suzuki. Enzyme Microb.Technol. 41, 80–4
（2007）.
13）C. Yamada et al. Appl. Environ. Microbiol. 74, 3400–9（2008）.
14）S. Kurihara et al. J. Biol. Chem. 280, 4602–8（2005）.
15）T. Kusano, H. Suzuki（eds.）Polyamines: A universal molecular nexus for growth, survival and specialized metabolism.
Springer, Tokyo（2015）.
16）R. Kibe et al. Sci. Rep. 4, 4548（2014）.

謝辞

私が京都大学農学研究科の博士課程に進学する際，当時の食品工学専攻微生物生産学研究室を主宰されておられた
栃倉辰六郎先生に「大腸菌の GGT の研究をやりたい」とお願
いし，テーマ換えを許していただいたことがこの研究の始まりです．その他何かと我が儘な学生であった私にいつも寛大な心で接し，育てて下さった先生に感謝申しあげます．それ以来，
熊谷英彦先生のご指導・激励の下，GGT の研究を続けてきました．熊谷先生は，良き師，良き指導者，信頼できる相談相手という意味で“mentor”です．先生に感謝申し上げ，今回の受賞で少しでもご恩に報いることができるならと願っています．
京都大学化学研究所教授だった故平竹潤先生，大阪大学名誉教授

福山恵一先生，宮崎大学医学部准教授

和田啓先生をはじめとする多くの共同研究者に恵まれ，研究を進めることができたことは幸運であり，感謝申しあげます．この研究は，京都大学大学院農学研究科微生物生産学研究室，同生命科学研究科微いた ycjL 遺伝子がコードしており，生理的には γ-グルタミル-

生物細胞機構学研究室，京都工芸繊維大学微生物工学研究室でGABA 加水分解酵素であることを明らかにした．この遺伝子前行ったものです．これらの研究室と共同研究者の研究室でこの後の遺伝子群が，菌体外から取り込んだプトレッシンを γ-グル研究に携わって下さった多くの学生，研究員の皆様のお力添え

タミルプトレッシンを経由してコハク酸にすることで，プトのおかげであると心より御礼を申しあげます．最後に，私の研レッシンを N 源・C 源として利用するまったく新規なプトレッ

究生活を理解し，支えてくれた家族に感謝します．

受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

9l-グルタミン酸オキシダーゼの発見と応用開発

①

②

③

日下部　　　均野 口 利 忠岡山大学大学院環境生命科学研究科 稲 垣 賢 二
株式会社エンザイム・センサ
ヤマサ醤油株式会社

はじめに
1980 年の時点において，l-アミノ酸オキシダーゼは，その由

3.

①
②
③

LGOX の X 線結晶構造解析及び基質特異性変換酵素

LGOX の X 線結晶構造（図 1, 2）を，低基質特異性の蛇毒由

来を問わず中性アミノ酸に対して広い基質特性を示し，l-グル

来 l-アミノ酸オキシダーゼの構造と比較したところ，活性中心

タミン酸には作用しにくいことが報告されていた．一方，l-グに特徴的な残基が確認され，それらの中で 305 番目のアルギニ

ルタミン酸に特異性の高い酵素として，l-グルタミン酸脱炭酸

ン残基が基質認識の鍵残基である事が明らかになった 3）. そこ

酵素と l-グルタミン酸脱水素酵素が古くから l-グルタミン酸測

で，このアルギニン残基を他のアミノ酸に置換した 19 種類の定に使われていた．しかし，脱炭酸酵素の測定系では CO2 のR305X 変異酵素を作製した．その中で，R305D と R305E 変異

測定が面倒なこと，また脱水素酵素の測定系では補酵素の吸光

酵素は，l-グルタミン酸に作用しない，新規 l-アルギニンオキ

度変化を測定するため，いずれも煩雑な方法となっていた．高シダーゼとなった．

基質特異性の l-グルタミン酸オキシダーゼが発見されれば，反応物である過酸化水素の発色系を応用することが出来ることから，l-グルタミン酸測定への応用のみならず，l-グルタミン酸が関与する酵素活性の測定にも応用できることが期待されていた．
1.

L-グルタミン酸オキシダーゼの発見

我々は土壌分離菌の固体培養によって生産される抗がん性物質を探索する過程で，糸状菌 Trichoderma viride Y-244-2 が生

図 1.

産する高分子抗がん性物質を見出し，1980 年に新酵素 l-リシン

LGOX の結晶

α-オキシダーゼと同定した．これは，高基質特異性を示す l-ア

図 2.

ミノ酸のオキシダーゼとしては初めての例であった．この経験

LGOX の X 線結晶構造をもとにして，特異的なアミノ酸オキシダーゼの探索を開始
し，1982 年に放線菌 Streptomyces sp. X-119-6 の固体培養によ4.

LGOX を応用した簡便な比色測定キットの商品化
L-グルタミン酸，L-グルタミン，GABA の測定意義

り，l-グルタミン酸だけに作用する新酵素 l-グルタミン酸オキ

4-1.

シダーゼ（LGOX）を発見した 1）.

l-グルタミン酸は調味料として大量製造されているが，生体

2.

LGOX と LGOX 前駆体の性質

LGOX は，安定性に優れたヘテロ六量体構造（α2β2γ2）を有内においては様々な生理的機能を担っている普遍性の高いアミノ酸である．l-グルタミンは，血中で一番多い遊離アミノ酸でする分子量 14 万のフラビン酵素であった．l-グルタミン酸以外あり，腸管粘膜細胞の再生や免疫機能促進などの様々な生理的のアミノ酸に全く作用せず，これまで報告されている l-アミノ機能が報告されている．γ-アミノ酪酸（GABA）は，抑制系の神酸オキシダーゼ群の中で，最も基質特異性の厳格な酵素であ

経伝達物質であり，GABA を添加した多くの機能性表示食品

る．LGOX 遺伝子をクローニングして解析したところ，α, β, γが商品化されている．これら三つのアミノ酸は，代謝経路におの各サブユニットに相当する ORF は確認されず，LGOX 遺伝

いてお互いに直接的な基質と反応生成物の関係にあり（図 3），

子は組換え大腸菌により 1 本のポリペプチドとして発現した．

分析化学的な観点からは，同一の方法で簡便に測定することがこの分子量 7 万のポリペプチドはホモ二量体を形成し，l-グル

求められている．

タミン酸オキシダーゼとしての弱い活性を有していたが，元菌由来の LGOX と比較して基質親和性に劣り，熱にも不安定であった．しかし，この発現したホモ二量体酵素を，プロテアー
ゼ処理すると，元菌由来の LGOX と全く同じ構造となり，酵
素化学的性質も同等であった 2）. この前駆体を遺伝子組換え大腸菌で大量生産するとともに，成熟体酵素への効率的転換法を開発して，組換え LGOX の工業的製造法を確立した．

図 3.

l-グルタミン酸と l-グルタミン，GABA の関係

10《農芸化学技術賞》
4-2.

L-グルタミン酸測定キットと「うまミエール」

受賞者講演要旨れている．また，マウスやラットの脳内へ挿入する，無線のLGOX を応用して，l-グルタミン酸から生成する過酸化水素

in vivo 実験用 l-グルタミン酸センサーにも LGOX が使用されの発色系による l-グルタミン酸測定キットを 1986 年に発売している．今後，精神神経疾患の基礎研究あるいは新薬開発におた．その後，組換え LGOX を使用して，常温で安定な二つの試

いても，LGOX による脳内の l-グルタミン酸測定が大いに寄与

薬溶液で構成した l-グルタミン酸測定キットを開発し，凍結乾すると期待される．また，LGOX から創製した部位特異的変燥試薬を用いる上記のキットに替えて販売している．さらに，

換酵素 l-アルギニンオキシダーゼを応用した l-アルギニンセン

専用 LED 比色計付の l-グルタミン酸測定セット「うまミエー

サーをセンサーメーカーと共同開発した．

ル」（図 4）を製品化した．測定に必要な機器と器具が全て揃っおわりにており，これだけで，誰でも簡単に，l-グルタミン酸を色の濃さで測ることができる．
4-3.

LGOX は，l-グルタミン酸が関与する数多くの酵素の活性測定に応用が可能である．例えば，醤油麹のグルタミナーゼ活性
は，醤油醸造の重要な指標となっているが，LGOX によってL-グルタミン測定キット

LGOX, グルタミナーゼ及びパーオキシダーゼ（POD）の同時

酵素活性の測定が大幅に簡便化されている．

反応による，A と B の二つの安定な試薬溶液で構成した，新しまた，l-グルタミン酸測定セット「うまミエール」のために開い l-グルタミン測定キットを発売した．このキットは，試料に発した，安価で小型の専用 LED 比色計は，同一の波長と手順でl-グルタミン酸やビタミン C が共存していても，l-グルタミン

測定する糖類の測定キットにも応用することができる．l-グルだけを正確に定量することができる．

タミン酸・グルコース・ショ糖・果糖の各測定キットと専用

4-4.

GABA 測定キットと「GABA ミエール」

LED 比色計又は色見本のセットにより，小学生から大学生まGABA トランスアミナーゼ反応，LGOX 反応及び POD 反応

で，うま味と甘味を目で確認しながら測定することができる．

をカップリングして酵素サイクルを回し，エンドポイント法にやさしい食品分析あるいは酵素の学習に，理科実験教材としてよる新しい GABA 測定キットを開発した ．LED 比色計付測の利用が期待される．

定セット「GABA ミエール」（図 5）として近日中に発売予定で（引用文献）

4）

ある．
5.

LGOX のバイオセンサーへの応用
5-1.

LGOX のバイオセンサーへの応用研究

1982 年，LGOX を酸素電極へ固定化したバイオセンサーを構築し，1984 年に欧州バイオテクノロジー会議で発表した．
その後，大学及びセンサーメーカーとの共同開発で，醤油分析用の卓上型 l-グルタミン酸センサー及び肝機能測定センサー
チップの研究開発を行った．特に肝機能測定センサーによる
GOT/GPT 測定値は，市販診断薬キットの測定値と高い相関性を示し，今後のさらなる開発が期待される．
5-2.

LGOX を使用した国内外各社のセンサー製品

LGOX を長年にわたり市場へ供給したことにより，国内外の会社が，l-グルタミン酸センサー及び l-グルタミンセンサー

1）Kusakabe, H., Midorikawa, Y., Fujishima, T., Kuni- naka, A.,
Yoshino, H., Purification and properties of a new enzyme, lglutamate oxidase, from Streptomyces sp. X-119-6 grown on
wheat bran, Agric. Biol. Chem., 47, 1323–1328（1983）
2）Arima, J., Tamura, T., Kusakabe, H., Ashiuchi, M., Yagi, T.,
Tanaka, H., Inagaki, K., Recombinant expression, biochemical
characterization and stabilization through proteolysis of l-glutamate oxidase from Streptomyces sp. X-119-6, J. Biochem.,
134, 805–812（2003）
3）Utsumi, T., Arima, J., Sakaguchi, C., Tamura, T., Sasaki , C.,
Kusakabe, H., Sugo, S., Inagaki, K., Arg305 of Streptomyces lglutamate oxidase plays a crucial role for substrate recognition, Biochem. Biophys. Res. Commun., 417, 951–955（2012）4）Nishiyama, T., Woro, T.S., Ueda, T., Kusakabe, H., GABA enzymatic assay kit, Biosci. Biotechnol. Biochem., 84, 118–125（2020）に応用した多項目センサー分析機を商品化した．食品分析のみ
ならず，抗体医薬品の細胞培養による生産工程管理に広く使わ謝

辞

本賞にご推薦頂きました筑波大学小林達彦教授に深く感謝いたします．本研究を共に遂行して頂きましたヤマサ醤
油株式会社，株式会社エンザイム・センサ及び岡山大学微生物
遺伝子化学研究室の皆様に深く感謝いたします．筑波大学鈴木博章教授，筑波大学橋本義輝准教授，日本大学上田賢志教授及び日本大学西山辰也博士他の共同研究者の皆様に厚くお礼申し上げます．また，ご指導頂きました京都大学左右田健次名誉教授及びヤマサ醤油株式会社故国中明博士に深く感謝いたしま
図 4. 「うまミエール」

図 5. 「GABA ミエール」

す．

受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

11

腸内細菌叢の代謝制御によるポリアミン産生技術を用いた機能性食品の開発

協同乳業株式会社研究所

はじめに

松

本

光

晴

た．検出 221 成分からヒト腸管内で主要なプトレッシン（生理腸内細菌叢と健康の関連性の研究は，長年，菌種構成を調べ活性を有するスペルミジン，スペルミンの前駆体）と正の相関るアプローチで行われて来たが，腸内細菌叢の低分子代謝産物性を有する物質を抽出し，最終的に，全てのヒト糞便でプトは，吸収され血中に移行し全身の細胞へ作用する可能性が高く，レッシン濃度の上昇が認められたアルギニン（Arg）を見出し

菌種構成より直接的に健康に影響を与えていると考えられる．

た 4）．げっ歯類への Arg 経口投与で糞便プトレッシン濃度が投筆者は，代謝産物の中でも生理活性物質ポリアミンに着目して与量依存的に上昇し，血中ではスペルミジンの上昇を確認しいる．ポリアミンは低分子の塩基性物質で，プトレッシン，ス

た．同時に，ビフィズス菌 LKM512 と Arg を併用投与で効果

ペルミジン，スペルミン等の総称で，核酸の合成や安定化，細が上昇することも認めた．
腸内ハイブリッド・プトレッシン生合成機構

胞の増殖や分化，オートファジーなど多方面の生命現象に関与

2-3.

し，総じて，細胞健全性の維持に不可欠な物質である．筆者は安定同位体 Arg を用いたラベル化解析の結果，プトレッシ「腸内細菌の代謝制御で安定的にポリアミンを産生させる技術

ン産生は，特定の産生菌に依存するではなく，複数の腸内細菌を開発すれば，様々な生体の老化現象が抑制され，結果的にはの相互作用に依存することが判明した 5）．そこで，ヒト腸内主健康寿命の伸長に繋がる」との仮説を構築し，仮説の立証とこ

要菌群それぞれの代表的な菌種 14 種を Arg 含有培地で混合培れを実現するための技術開発と製品化を目指した．

養した結果，プトレッシン濃度が単独培養平均の約 40 倍にな

1.

メタボロミクスを用いた腸内細菌叢が宿主に与える影響の基礎データの収集ることを見出した．2 菌種ずつの組合せで混合培養した結果，Escherichia coli と Enterococcus faecalis の組合せが最高濃度

筆者は，腸内細菌叢の代謝産物を極力把握する必要があると考を示し，これはビフィズス菌 LKM512 の添加で有意に増強されえ，当時，技術確立された直後のキャピラリー電気泳動－飛行た．この現象を，培養条件の違い（pH 等）による影響，培養液

時間型質量分析装置によるメタボロミクスを腸内環境研究に応中の物質動態および文献情報を統合し，「腸内ハイブリッド・

用した．無菌マウスと菌叢定着マウスの結腸内容物メタボロー

プトレッシン生合成機構」を提唱した（図 1）．これは，E. coli

ムを比較した結果，多くの代謝産物が腸内細菌叢の影響を受けと E. faecalis の遺伝子欠損菌株および相補菌株を用いた実験ていることを明らかにした 1）．更に，結腸内容物，結腸組織，で証明した．すなわち，ビフィズス菌の産生する酸をトリガー

血液，前頭前皮質のメタボロームの各代謝産物濃度の群間比かとして，E. coli 等が保有する Arg を利用した耐酸性機構（副ら，血液および脳にまで移行している代謝産物の存在を示唆した 2）．これは，腸内細菌由来の代謝制御で疾病予防や健康増進効果が得られる可能性を強く示唆し，代謝産物の制御技術の開発に取り組むきっかけとなった．また，筆者らは，この研究で消化管下部のポリアミンが腸内細菌叢由来であることを見出し
た 1）．
2.

腸内細菌叢を利用したポリアミン産生技術の開発
2-1.

プロバイオティクス

腸内細菌叢の代謝（産物）に影響を与えるには，腸管内で増殖し，常在細菌に刺激を与える強いプロバイオティクスが必須と考えられる．筆者は，耐酸性が強い Bifidobacterium animalis
subsp. lactis LKM512 菌株（以下ビフィズス菌 LKM512）を選出し，ヒト腸管内で増殖することを確認した 3）．
2-2.

ポリアミン産生誘導物質の探索

ビフィズス菌 LKM512 摂取で便中ポリアミン濃度の平均値の増加は認められたが，低濃度の被験者では増えない傾向が強く，幅広いヒトで精度高くポリアミンを増やす技術開発に挑んだ．当初，ポリアミン産生菌を探索したが再現性なく，腸内細菌のポリアミン産生誘導物質の探索へと発想を切り替えた．候
補物質は，食事由来バイアスが無い糞便試料を得るために 4 日間の厳密な統一食摂取後の糞便をメタボロミクス解析し探索し

図 1.

腸内ハイブリッド・プトレッシン生合成機構① ビフィズス菌等の酸で腸内の pH が低下（本機構のトリガー）．② Arg を利用する耐酸性機構を保有する腸内細菌（E. coli 等）は，この機構を作動させ菌体内 pH を中性に保つ．その際，環境中の Arg を取り込み，菌体外にアグマチンを放出．③アグマチンを利用した ATP 産生機構を保有する腸内細菌（E. faecalis）がこの機構を作動させて ATP を産生．④その際，アグマチンを取り込み，副産物としてプトレッシンを菌体外に放出される．

12《農芸化学技術賞》

受賞者講演要旨

産物としてアグマチンを菌体外に放出）と，E. faecalis が保有

防食品の完成といえる．本ヨーグルトは 2019 年 10 月より販売するアグマチンを利用した ATP 産生機構により，副産物とししている．

てプトレッシンが腸内環境中に放出されるという，異菌種間のおわりに独立した代謝経路が合わさった経路である．また，この機構に一連の研究は，メタボロミクスを用いて糞便中代謝産物を解関与する腸内細菌はヒト腸内で普遍的に存在する可能性も糞便析する基礎研究データを基盤に，腸内ポリアミン産生物質の探培養と in silico 解析で認めた 6）．

索研究，マウスを用いた評価研究，食品化のための技術開発を

3.

マウスにおける健康寿命伸長効果

行った応用研究，この技術のメカニズムを遺伝子レベルで解明

14ヶ月齢マウス（日本人平均寿命換算で約 50 歳）にビフィズした基礎研究を経て，臨床試験で狙い通りの成果を得た経緯を

ス菌 LKM512 と Arg を長期併用経口投与した結果，寿命伸長有する．これが，科学的根拠を有する機能性食品の開発を目指が認められた ．我々以外の複数の研究グループもポリアミン

す企業における基礎研究から応用研究そしてアウトプットまで

高含有飼料でマウス寿命伸長効果を報告しており 7），外因性ポの新しい研究開発ストラテジーの提示となれば嬉しい．

リアミン供給が寿命伸長効果を有することはほぼ確実と考えら（引用文献）

4）

れる．また，モリス水迷路試験による空間認識・学習記憶力の測定を行った結果，投与開始前に群間差は無かったが，投与6ヶ月後には Arg と LKM512 併用投与群の成績が有意に高くなり，加齢時の学習記憶力への有効性が示された 4）．
4.

血管内皮機能をターゲットとしたヒト臨床試験

上述の腸内ポリアミン増強技術を反映させた食品を用いて，ポリアミンの有するオートファジー促進作用および抗炎症作用と直接的に関わっている血管内皮機能を標的とした臨床試験を行った．血管内皮機能障害は，動脈硬化症の初期症状で，この段階での治療介入や生活習慣の改善により回復が可能と考えられている．BMI が高めの健常成人（平均年齢 45 歳）を対象に，
糞便ポリアミン濃度上昇が認められる量のビフィズス菌 LKM512と Arg を含有したヨーグルト（LKM512＋Arg YG）による 12
週間の無作為化二重盲試験を実施した 8）．その結果，LKM512＋Arg YG 群ではプラセボ群と比較して，血管内皮機能（反応性充血指数）の改善が認められ，動脈硬化症予防への有効性が示された．これを裏付けるように，収縮期血圧および血小板数の改善も認められた．また，LKM512＋Arg YG 群ではプラセ

1）Matsumoto M et al. Impact of intestinal microbiota on intestinal luminal metabolome. Sci. Rep. 2: 233（2012）.
2）Matsumoto M et al. Cerebral low-molecular metabolites influenced by intestinal microbiota: a pilot study. Front. Syst. Neurosci. 7: 9（2013）.
3）Matsumoto M et al. Dynamics of fecal microbiota in hospitalized elderly fed probiotic LKM512 yogurt. Microbiol. Immunol. 53: 421–432（2009）.
4）Kibe R et al. Upregulation of colonic luminal polyamines produced by intestinal microbiota delays senescence in mice. Sci.
Rep. 4: 4548（2014）.
5）Nakamura A et al.. Intestinal luminal putrescine is producedby collective biosynthetic pathways of the commensal microbiome. Gut Microbes 10: 159–171（2019）.
6）Kitada Y et al. Bioactive polyamine production by a novel hybrid system comprising multiple indigenous gut bacterial
strategies. Sci. Adv. 4: eaat0062（2018）.
7）Madeo F et al. Spermidine in health and diseases. Science 359:
eaan2788（2018）.
8）Matsumoto M et al. Endothelial function is improved by inducing microbial polyamine production in the gut: a randomized placebo-controlled trial. Nutrients 11: 1188（2019）.

ボ群と比較し，糞便中プトレッシン濃度が有意に高く，同時に
血清スペルミジンが有意に高濃度であった．これらの結果は，

謝

辞

本賞にご推薦して頂き，また腸内細菌研究の基盤，

LKM512＋Arg YG の摂取により腸内でプトレッシンが生合成

自由な発想で研究すること，研究成果を論文にまとめる重要性

され生体に吸収され，生体内でプトレッシンより変換されたスをご教授賜りました理化学研究所辨野義己先生に深謝致しま

ペルミジンの作用により血管内皮機能が改善したことを示唆しす．研究の基礎と機能性食品の可能性を学生時代に教えて頂いている．我々が知る限り，動脈硬化症予防食品として血中脂質た信州大学名誉教授細野明義先生に御礼申し上げます．一連の等の改善を示した食品素材やプロバイオティクスは複数存在す研究で常にディスカッションをして頂いた近畿大学栗原新先生

るが，病態と直接的に関連している血管内皮機能に有効性を示に感謝致します．共同研究を実施して頂いた多くの先生方，糞した報告は存在しない．従って，新しいタイプの動脈硬化症予便メタボロミクスの条件検討等でご協力頂きましたヒューマ
ン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社，臨床試験で注文の多いプロトコルに対応して頂きました株式会社アイメック
RD に感謝致します．また，アウトプットが不透明な基礎研究段階から商品化まで，約 20 年にも及ぶ一連の研究を公認して頂き自由に研究できる環境を与えて頂きました協同乳業株式会
社の山崎直昭元社長，尾﨑玲前社長，後藤正純社長に心より御礼申し上げます．本研究成果は，協同乳業㈱研究所技術開発グ
ループの歴代メンバーのご尽力により得られたものです．ここに改めて感謝の意を表します．本研究で得られた腸内ポリアミ

図 3. LKM512＋Arg ヨーグルトの血管内皮機能への効果（a）血管内皮機能（RHI）の変化量．
（b）血管内皮機能（RHI）の群内変化．黒太線は平均値を表す．RHI: Relative hyperemia index，反応充血指数）．（c）商品化したヨーグル
ト．

ン産生促進技術は，農研機構生物系特定産業技術研究支援セン
ター・イノベーション創出基礎的研究推進事業の支援を受けて得られたものです．

受賞者講演要旨《農芸化学技術賞》

13

サラシア属植物のヒト消化管調節因子の解明と新規機能性食品の開発①
富士フイルム株式会社
富士フイルム株式会社
はじめに

1.

インドやスリランカなど南アジア地域に自生するデチンムル

②

植
小

田
田

文 教
由里子

①
②

サラシアの機能1-1.

サラシアの消化管への作用

科のサラシア属植物（Salacia reticulata, Salacia oblonga, Sala-

消化管におけるサラシアの作用を理解するため，ラットにサ

cia chinensis 等，以下サラシア）の根部や幹はアーユルヴェー

ラシアエキス末を投与し，小腸粘膜細胞の遺伝子発現変化の解ダの有用植物として特に糖尿病に有効であると伝承されてい析及び糞便の腸内細菌叢解析（T-RFLP 法）を行ったところ，る．これらには，チオ糖類，マンジフェリンなど特徴のある成多数の免疫関連遺伝子の発現増加と腸内細菌叢の顕著な変化が分が含まれ，特にサラシノール（Salacinol, 図 1）などのチオ糖見られた．更に，インフルエンザ感染マウスモデルにサラシア類は小腸上皮の α-グルコシダーゼを阻害し糖の吸収を抑制す

エキス末を投与する試験を行ったところ，肺や脾臓の NK 細胞る働きがあるため，血糖値を抑える機能性食品の有効成分とし活性値が上がり，肺の炎症が軽減する結果が得られ，サラシアて利用されてきた．

は，腸管免疫機構を通して，生体調節作用を持つ可能性が示唆

富士フイルム株式会社では，2006 年からサラシアの研究をされた．
ヒトの腸内・免疫機能に対する作用行っているが，サラシアには α-グルコシダーゼ阻害による血1-2.

糖値改善効果以外にも様々な効果を有する可能性があることが上記の結果を受けて我々は，ヒトに対するサラシアの作用をわかり，サラシアの α-グルコシダーゼ阻害以外の新規機能に確認するため，健常成人を対象とした二重盲検試験を実施し，関しても明らかにしたいと考えた．そこで，サラシア特有成分

サラシアのヒト免疫及び腸内細菌叢に対する作用を評価した．

（チオ糖）の作用部位である消化管での作用を中心に研究を開

生活習慣が類似した 50～59 歳の健常男性を対象としたスク

始した．

リーニングを行い，廣川らが開発した『免疫力測定検査』におまた，サラシアをサプリメント等に加工する際はサラシア根部

いて免疫スコアが低めの参加者 30 名を選出し，無作為に 2 群より抽出したエキス末を用いる．後述するサプリメント設計の（サラシア群，プラセボ群）に振り分け，無作為化二重盲検プ

際に，機能性を高めるために複合成分配合を行いたいと考えた

ラセボ対照並行群間試験を実施した．

が，エキス末中の機能性成分の濃度が低く，利便性が悪かっ

プラセボ摂取群との群間比較の結果，サラシア群において，た．そこで，機能性成分を高濃度に含むエキス末を開発すると血中の T 細胞増殖係数の向上（図 2），CD4＋ Naïve T 細胞の増同時に，エキス末の安定性を付与する技術開発も行ったので，

加傾向（図 3），IL-6 の低下傾向，および糞便中の Bifidobacte-

以下にその概要を述べる．

rium 比率の有意な増加（図 4）を確認した．
上記の試験と合わせて実施したヒト血液の遺伝子発現解析では，サラシア摂取により細胞性免疫，特に interferon シグナリ
ングに関わる遺伝子の発現が多数増加しており，腸管免疫を通した免疫賦活作用が進んだことが示唆された．また，炎症関連遺伝子の発現低下も観察された．さらにシーケンサーを用いた腸内細菌叢の詳細解析から，糖尿病に関わる菌の変化も確認できた．以上の結果から，サラシアはヒトにおいても腸内細菌叢

図 1.

図 2.

の変化を介して，免疫機能調整及び糖尿病の予防に作用していサラシノールの構造

T 細胞増殖係数

図 3.

CD4＋ナイーブ T 細胞数

図 4.

糞便中 Bifidobacterium 比率

14《農芸化学技術賞》

受賞者講演要旨

図 7.

サラシアの安定化技術を活用した錠剤

発・上市した（図 6）．
図 5.

生体内におけるサラシアの作用（免疫中心）

商品化に際しては，サラシア濃縮化及び他成分共存下での安定性向上の技術（特許第 5710663 号）を新規開発し，少ない錠数で飲み易く続け易いサプリメント形態を実現している（図7）．
おわりに我が国は 2008 年をピークに人口が減少し，超高齢化社会に突入し，糖尿病などの生活習慣病は年々増加している．それに伴い，平均寿命と健康寿命の乖離や年々増え続ける国民医療費
による医療経済の悪化などが大きな問題となっているため，食品による予防は今後の重要なテーマであると考えられる．

図 6.

本研究成果を活用した機能性表示食品

る可能性が示された．
サラシアはこれまで糖の吸収を抑制することにより糖尿病を本研究で取り上げたサラシアは糖の吸収を抑えることで血糖値上昇を抑制し，さらに腸内環境を変化させて免疫を活性化させる働きがあることがわかった．食による予防を通して一人でも多くの人々の健康の維持・増進，QOL の改善に役立つこと

予防すると考えられてきたが，腸内細菌叢変化を通して免疫機を願い，今後も研究開発に邁進していきたい．

能や消化管の炎症抑制，糖尿病の予防等に関与する可能性が示（引用文献）

された．現在，廣川らの考案した免疫機能評価方法は，多くの食品機能性研究に活用されているが，食品の機能性評価に用いたのは本研究が最初であり，試験系の開発も含めて，免疫に対する食品の機能性評価の先鞭をつけたと考えている．以下にサラシアの作用のまとめ（図 5）を示す．
2.

機能性食品の開発

サラシア（機能性関与成分：サラシノール）と緑茶抽出物（機能性関与成分：エピガロカテキンガレート），酵素処理ルチン（機能性関与成分：モノグルコシルルチン），食物繊維（機能性関与成分：難消化性デキストリン）を組み合わせた複合成分配
合サプリメント A, これに海藻ポリフェノール（機能性関与成
分：フロロタンニン）を組み合わせた複合成分配合サプリメン
ト B について，BMI が 25 以上 30 未満の健常な男女を対象に
無作為化二重盲検プラセボ対照並行群間試験を行った．その結果，複合成分配合サプリメント A を摂取することにより体重，

1）Yoshikawa, M., Morikawa, T., Matsuda, H., Tanabe, G., Muraoka, O. Absolute stereostructure of potent α-glucosidase inhibitor, salacinol, with unique thiosugar sulfonium sulfate inner salt structure from Salacia reticulata. Bioorg Med Chem.,
2002, 10, 1547–1554.
2）Oda, Y., Ueda, F., Kamei, A., Kakinuma, C., Abe, K. Biochemical investigation and gene expression analysis of the immunostimulatory functions of an edible Salacia extract in rat small
intestine. Biofactors., 2011, 37, 31–39.
3）Oda, Y., Ueda, F., Utsuyama, M., Kamei, A., Kakinuma, C.,
Abe, K., Hirokawa, K.（2015）Improvement in human immune
function with changes in intestinal microbiota by Salacia reticulata extract ingestion: A randomized placebo-controlled
trial. PLoS ONE, 2015, 10, e142909.
4）Seki, S., Oda, Y., Shirakura, Y., Sakaguchi, H., Ikuo, F., Ueda, F.
Effects of composite supplements on obesity: a randomized,
double-blind, placebo-controlled, parallel group study. Jpn
Pharmacol Ther., 2017, 45, 957–966.

BMI,（腹部）内臓・全脂肪面積が有意に低減すること，サプリ
メント B を摂取することによりサプリメント A の効果に加え，

謝

辞本研究に関し，ご指導ならびご協力頂きました多く

皮下脂肪面積値，ウエスト周囲径が有意に低下することを確認の先生方，特に東京大学特任教授阿部啓子先生，神奈川県立産した．

業技術研究所亀井飛鳥先生，東京医科歯科大学名誉教授廣川勝

本研究のエビデンスを活用し，複数の機能性表示（糖吸収抑制，腸内環境改善，体重減少）を可能としたサプリメントを開昱先生，同大学講師宇津山正典先生，京都府立大学講師井上亮先生にこの場をお借りして深く感謝の意を表します．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

15

枯草菌リボソームの新たな機能に関する研究

学習院大学理学部生命科学科

はじめに

2.

沼

元

気

リボソームタンパク質機能の多様性
リボソームタンパク質遺伝子の網羅的遺伝子破壊

2-1.

リボソームは全ての生物に存在する複合体であり，生命活動

赤に必須な翻訳機能を担うことから，古くから重要な研究対象と生命活動維持に必須な複合体を構成するタンパク質であるこして扱われてきた．これまで生化学的な解析が中心だったリボとから，リボソームタンパク質遺伝子は基本的には必須と考え

ソーム研究において，筆者らはリボソームを構成するリボソー

られてきた．このような背景のなか，筆者らは枯草菌ゲノムにムタンパク質を，主に分子遺伝学的な手法を用いて新たな切り57 種存在するリボソームタンパク質遺伝子の網羅的な破壊を口から研究を展開してきた．そのなかで，リボソームと必須金試み，実に 22 種ものリボソームタンパク質が増殖に非必須で属イオン（Zn2＋, Mg2＋）との関係や，リボソームタンパク質のあることを証明した．また，L1, L22 をコードする遺伝子の破必須性と多機能性に関する新しい知見を見出してきた．以下に壊株では胞子形成能が低下すること，及び S21 をコードする

各研究の概要を示す．

遺伝子の破壊株では運動性が低下することを発見し，リボソー

リボソームダイマー形成の生理的意義

1.

ムタンパク質が翻訳以外の機能に関与する可能性を示した．

定常期におけるリボソームダイマー形成の意義

1-1.

リボソームタンパク質遺伝子への変異導入

2-2.

リボソームダイマーは 70S リボソームが 2 つ結合して形成

遺伝子破壊実験の結果から増殖に必須であることが示された

される 100S の複合体であり，翻訳活性を持たない．多くのバ

リボソームタンパク質遺伝子に対しては点変異の導入を試み，クテリアにおいてリボソームダイマーの存在が確認されていた

その表現型を解析した．その結果，L2, L3, S10 リボソームタ

が，リボソームダイマー形成の生理的意義は不明だった．そのンパク質への変異導入が 70S リボソーム形成や増殖速度のみ

なかで筆者らは，枯草菌定常期におけるリボソームダイマー形

ならず，胞子形成にも影響を及ぼすことを見出した．

成に Hpf タンパク質が必須であることを示すとともに，リボ

3.

リボソームと Mg2＋の関係についての新たな発見
Mg2＋によるリボソームタンパク質機能の相補

ソームダイマー形成が定常期細胞のリボソームを安定化し，再3-1.

増殖時の速やかな翻訳活性獲得に重要であることを見出した

Mg はリボソームタンパク質と rRNA の結合や翻訳活性に（図 1）．
1-2.

2＋も必須であり，リボソームに欠かせない金属イオンである．
胞子形成期におけるリボソームダイマー形成の意義

50S リボソームサブユニットの構成タンパク質である L34 の欠

リボソームダイマーは，胞子をほとんど形成しない条件では損株では，70S リボソーム形成量と増殖速度の低下が観察され再増殖時まで保存される．その一方で，胞子を形成する条件でる．このような表現型を示す L34 欠損株からサプレッサー変異

は，胞子形成初期に形成されたリボソームダイマーが，胞子形株を単離，解析することで，細胞内 Mg2＋ 濃度の上昇が，L34

成過程で分解されることを見出した．リボソームが分解される欠損による 70S リボソーム形成異常を回復させることを発見

時期は，胞子外殻を形成する時期と一致しており，枯草菌がリした．驚くべきことに，Mg2＋ 濃度の上昇は L34 欠損の影響でボソームの分解産物を胞子形成に再利用していると考えられリボソームから欠落していた L16 のリボソームへの結合も回る．

図 1. 枯草菌リボソームダイマー形成の生理的意義
定常期に形成されたリボソームダイマーは安定に維持され，再増殖時には速やかに活性型 70S に戻る

図 2. Mg2＋によるリボソームタンパク質機能の相補
Mg2＋ importer（MgtE）の 高 発 現 と exporter（YhdP）の欠損による細胞内 Mg2＋濃度上昇は L34 が欠損した 50S の構造を安定化する

16《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨復させた．この成果は，リボソームタンパク質の機能が Mg2＋
によって相補可能であることを示した最初の例である（図 2）．
さらに，L34 以外のリボソームタンパク質（L1, L23, L36, S6）の欠損による 70S リボソーム形成異常に関しても，Mg2＋濃度の上昇により回復することを証明し，Mg2＋によるリボソーム
タンパク質機能の相補が一般的であることを示した．
3-2.

リボソームと細胞内 Mg2＋量の相関性

リボソームタンパク質欠損株の解析を行う中で，70S リボ
ソーム量の少ない変異株では，細胞内 Mg2＋量が低下していることに気付いた．70S リボソーム 1 分子には 170 原子以上の

図 3.

Mg がキレートされることから，リボソーム量の低下が細胞2＋

Zn2＋濃度変化による L31 の入れ替わり

内 Mg2＋量の低下を引き起こすと考えた．これについて，枯草

それに適応するために進化を遂げてきた可能性を強く示唆する

菌ゲノム上に 10 コピー存在する rRNA オペロンのコピー数をものである．

段階的に減少させた株，すなわち，リボソーム量を減少させた

おわりに株を用いて証明し，細胞内のリボソーム量と Mg2＋の間に相関で，リボソームが Zn2＋ の貯蔵庫として機能するなど，リボ性があることを示した．
4.

細胞内 Zn 濃度変化で入れ替わるリボソームタンパク質
2＋

4-1.

枯草菌リボソームを遺伝学的なアプローチから解析すること

L31 のリボソームにおける入れ替わり

ソームの新たな機能を見出すことができた．細胞内に存在する
Mg2＋の 25％はリボソームによってキレートされていると考え筆者らは枯草菌リボソームのタンパク質構成変動について検られており，今後の解析によってリボソームが Mg2＋の貯蔵庫

証し，世界で初めてリボソームにおいて入れ替わる 2 種の L31

として機能することも証明できるかもしれない．また，異種リリボソームタンパク質（L31 と YtiA）を発見した．また，このボソームタンパク質の組込みによるキメラリボソームの作製と入れ替わりが細胞内 Zn 濃度の低下によって引き起こされる

解析は，水平伝播などによって獲得した異種リボソームタンパ

ことを見出し，その分子制御機構を解明した（図 3）．細胞内にク質を細胞がどのようにして受け入れてきたのか，いわばリボ

2＋

十分な Zn が存在する場合，Zn の結合により安定化したソームの進化を理解する上で有効な手段になると考えている．

L31 がリボソームに結合する一方，活性型（亜鉛結合型）Zur

一方，リボソームタンパク質の人為的な入れ替えによる翻訳特によって転写抑制を受ける ytiA は発現しない．しかし細胞内異性の変換や，Mg2＋濃度操作によるリボソームの構造安定化

Zn 濃度が低下すると，安定性の低下した L31 が分解され，は，これまでタンパク質異種発現のボトルネックとなっていた

Zur による転写抑制が解除された YtiA が発現し，リボソーム

翻訳の効率を向上させる技術にもなり得る．今後も基礎と応用に結合するという機構である．さらに，リボソームへの結合親の両面で貢献できるよう，リボソームを対象とした研究を発展

和性の高い YtiA の発現によって L31 がリボソームから追い出させていきたい．

2＋

2＋

2＋

される形で遊離することを in vivo, in vitro の両面から証明するとともに，リボソームから遊離した L31 が Zn2＋を放出する謝

辞

本研究は，立教大学理学部生命科学科，及び中央大ことで，必須金属イオンである Zn2＋が細胞に供給されること

学理工学部応用化学科で行われたものです．本研究を始める機を提唱した．この成果は，リボソームが環境変化に適応するた会を与えて頂き，学生時代から今日に至るまで，終始多大なごめに，タンパク質の構成を変化させるという新しい概念を示す

指導とご支援を賜りました立教大学名誉教授ことになった．

に心から感謝申し上げます．また，丁寧なご指導を賜り，私に4-2.

リボソームタンパク質の亜鉛依存からの脱却

河村富士夫先生

研究者の道を選択するきっかけを与えて下さいました福島県立

L31 と同様に，枯草菌には S14 が 2 種存在する．Zn 結合型
2＋

医科大学准教授

七宮英晃先生に厚く御礼申し上げます．特別（C＋ 型）の S14 と Zn2＋ 非 結 合 型（C − 型）の YhzA で あ る．

研究員時代には，東京大学教授

YhzA は細胞内 Zn 濃度が低下した際に発現し，リボソーム

大西康夫先生よりご指導を賜り，私の研究者としての礎を築くに結合する．原始的な S14 は C＋型であり，進化の過程で C −ことができました．深く感謝致します．また，本研究を遂行す型の S14 が登場したと考えられている．タンパク質のサイズる環境を整えて下さり，日頃より暖かいお言葉とご助言を頂きは C＋型よりも C −型の方が大きいことから，S14 は 4 残基のました立教大学教授

Zn 結合モチーフを，数十残基のアミノ酸に置き換えること

先生，学習院大学教授

で，亜鉛依存からの脱却を図ったのではないかと予想していす．全ての方のお名前を挙げることはできませんが，多くの共る．そこで筆者らは，YhzA よりもさらにサイズが大きく，進同研究者の先生方より貴重なご意見・ご助言を賜りました．皆化の過程では後発型と予想される大腸菌とシアノバクテリアの様に御礼申し上げます．本研究の成果は，立教大学分子遺伝学

S14 をそれぞれ枯草菌の S14 と入れ替えることで，リボソーム

研究室，タンパク質生物物理学研究室，ならびに中央大学応用の進化過程を考察しようと試みた．作製したキメラリボソーム

生物化学研究室に在籍した多くの学生の努力の賜物であり，あの解析を行う中で，異種 S14 を含むリボソームでは枯草菌 S3

らためて感謝の意を表します．最後になりましたが，本奨励賞のリボソームに対する結合親和性が低下すること，及び異種にご推薦下さいました河村富士夫先生にあらためて心から御礼

S14 が結合した枯草菌リボソームでのみ，異種 S3 が機能でき申し上げます．

2＋

2＋

ることが分った．これらの結果は，S14 の進化に伴い，S3 も堀之内末治先生，同大学教授

山田康之先生，中央大学教授

石塚盛雄

菱田卓先生に心から御礼申し上げま受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

17

固体材料表面と生体分子の相互作用の解析とバイオ融合マテリアル開発への応用

広島大学大学院統合生命科学研究科

はじめに触媒作用を有する酵素や，高い結合特異性を有する抗体など

1-2.

池

田　　　丈

シリカ結合タンパク質の取得とタンパク質固定化法への応用に代表されるように，タンパク質は優れた機能を有する天然の本菌のシリカ層は，多数のタンパク質で構成される胞子殻

分子デバイスと言える．タンパク質の優れた機能を人工材料や（spore coat）の表面に形成されることから，シリカの形成にはデバイスとうまく組み合わせることができれば，互いの特性を

胞子殻中のタンパク質が関与していることが示唆された．解析活かしたバイオ融合マテリアルの開発が可能となるが，そのたの結果，胞子殻タンパク質のひとつである CotB1 がシリカ形成

めには失活しやすい生体高分子であるタンパク質と，基材となに必須であることを明らかにした 2）．また，大腸菌にて発現しる固体材料という異種材料間の相互作用を適切に制御する必要

た組換え CotB1 がシリカに対して高い親和性を発揮することをがある．ケイ素材料ならびにプラスチックを対象とした筆者ら見出した 3）．CotB1 のアミノ酸配列を詳しく解析したところ，Cのこれまでの研究成果の概要を以下に記す．

末端側に塩基性アミノ酸が豊富な領域が存在し，この領域がシ1.

シリカと相互作用するタンパク質を利用した半導体バイ

オ融合デバイス開発

リカへの親和性において重要な役割を果たすとともに，生体内におけるシリカ形成にも必須であることを明らかにした 2, 3）．

ケイ素（シリコン，Si）は酸素に次いで地殻上に二番目に多く

CotB1 の全長アミノ酸配列もしくは C 末端の塩基性領域に相存在する元素であり，産業的にも広く利用されている．特に，当するペプチドをタグ配列として遺伝子工学的に融合すれば，単体のケイ素は主要な半導体材料であり，現在の情報化社会をシリカに対する結合能を任意のタンパク質に付与することがで支える基盤となっている．また，その酸化物であるシリカ（SiO2）きる 3）．融合タンパク質を含む溶液をシリカ基材に接触させるはガラスや吸湿剤としての利用に加え，クロマトグラフィーにだけで，融合したタグ配列部分がシリカ表面に接着するため，おける担体や，医薬品・食品への添加物など多様な用途に利用

基材表面の修飾を行うことなくタンパク質を配向的に固定化でされている．筆者らは，ケイ素材料とタンパク質の特性を組みきる．半導体である単体のケイ素も表面は自然酸化もしくは熱合わせた融合マテリアルの構築を可能にする基盤技術の開発に酸化されることでシリカ被膜が形成されることから，本手法に取り組み，細菌由来のシリカ結合タンパク質を異種材料間の接よって半導体の表面にタンパク質を固定化することもできる．

着分子として利用する手法を以下のように開発した．
1-1.

細胞内にシリカを蓄積する細菌の発見

1-3.

半導体バイオ融合デバイスの開発

上記技術を利用して，実際に半導体とタンパク質を組み合わ

珪藻・海綿・イネなどの一部の真核生物は可溶性のケイ酸せたバイオセンサーの開発を行った．ベースとなる半導体デバ（H4SiO4）の形でケイ素を取り込み，その重合体である固体のイスとしてリング光共振器を採用した．紙面の都合でリング光

シリカを殻や骨格などとして利用することが古くから知られて共振器の動作原理については割愛するが，デバイス表面にタンいる．一方，原核生物とケイ素の関わりについてはこれまでほパク質が吸着した場合，デバイス内部および近傍に導波された

とんど報告がなかった．筆者らは，多様な代謝系を有する原核

近赤外光の共振波長が，タンパク質分子の屈折率によって変化生物の中にもケイ素を積極的に利用するものがいると予想し，する（詳細は文献 4 参照）．これにより，認識素子として働くタ

ケイ酸の取り込みを指標として，ケイ素を利用する細菌の探索

ンパク質（例：抗体）をデバイス表面に固定化しておけば，標を行った．その結果，予想よりも遥かに多くの株でケイ酸の取的分子（例：抗原）をラベルフリーで検出することができる．

り込みが認められた（土壌より単離した 240 株中の約 1 割）．ケ

前項にて述べたタンパク質固定化法を用いて，抗体結合タン

イ酸の取り込みを示した株の全てが，土壌に普遍的に存在する

パク質 Protein G をリング光共振器に固定化し，これを介してBacillus 属細菌であることが判明した 1）．つまり，自然界にはさらに抗体を固定化した．表面に抗体が固定化されたリング光

普遍的にケイ素利用細菌が存在するが，これまで見過ごされて共振器は実際に抗原を検出するバイオセンサーとして機能し，いたと考えられた．ケイ酸の取り込みは B. cereus の近縁種に癌マーカータンパク質などを 10 ng/ml レベルの感度で検出す

おいて特に多く見られたため，B. cereus をモデルとして解析ることに成功した 5）．リング光共振器は半導体微細加工技術にを行った結果，本菌が栄養飢餓において胞子（芽胞）を形成す

よって構築された微細デバイス（＜100 μm）であり，シリコンる時期にケイ酸が細胞内に取り込まれることが判明した．ケイ

基板上に多数集積化できることから，本融合デバイスはバイオ

酸は細胞内でシリカへと重合されて，胞子表面に蓄積されていマーカーの網羅的検出法として有望であり，実用化に向けた研

た ．形成されたシリカ層は，胞子をカプセル状に覆う形で存究を進めている．

1）

在しており（図 1），胞子の酸耐性を向上させることも明らかとなった．胞子をシリカで覆うことで自身のストレス耐性を高めるという独自の生存戦略だと考えられた．

1-4.

シリカを担体としたタンパク質のアフィニティー精製法への応用
上記の研究は異種材料間の接着を利用した例であるが，相互18《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

いという利点がある．また，培養条件にもよるが一部の細胞種
は，細胞間の接着を維持したままポリスチレンから解離し，細胞シートとして回収することができた 7）．安価な細胞シート作製法としての利用を目指し，さらなる検討を進めている．
おわりにタンパク質の有する優れた機能を，人工材料で再現することは現在の技術では未だ困難であり，タンパク質の機能を利用するためにはタンパク質分子そのものを用いることが実際的である．多様なタンパク質の機能を，様々な人工材料と組み合わせることで，さらなる革新的なバイオ融合マテリアルの開発が今後も進むと期待される．基礎と応用の両面においてさらなる研究を進めることで，農芸化学分野の発展に貢献したい．
（引用文献）
図 1.

B. cereus の胞子より単離したシリカ層の電子顕微鏡写
真．スケールバー：500 nm．

作用を制御することで可逆的に脱着させた例を紹介する．
CotB1 の塩基性領域の配列を基に，7 残基のみからなる新規
シリカ結合ペプチド SB7 を開発した 6）．本ペプチドの接着メ
カニズムの解析の結果，ペプチド中に複数存在するアルギニン残基が接着に主要な役割を果たしていることを明らかにした．
この知見を基に解離条件の探索を行ったところ，l-アルギニンを含む溶液を添加することで，シリカに結合した SB7 融合タ
ンパク質を競合的に解離できることを見出した．これらの知見を基に，シリカを精製用担体として，また，l-アルギニンを溶出剤として用いた SB7 融合タンパク質のアフィニティー精製法を開発した 6）．安価な合成シリカ粒子だけでなく天然のシリカ鉱物もそのまま精製用担体として利用できるため，従来のアフィニティー精製法に比べ大幅な低コスト化を実現できる．
2.

プラスチック表面に対する細胞接着の制御と培養細胞解離法への応用
プラスチックは日々の生活に欠かせないほど多様な用途に使用されており，研究においてもチップやチューブ，ディッシュなどとして利用されている．接着性の細胞を培養する際には，透明性が高く，表面改質が容易なポリスチレン製の培養基材が1）Hirota R, Hata Y, Ikeda T, Ishida T, Kuroda A The siliconlayer supports acid resistance of Bacillus cereus spores. J.
Bacteriol., Vol. 192, p 111–116,（2010）2）Motomura K, Ikeda T, Matsuyama S, Abdelhamid MAA,
Tanaka T, Ishida T, Hirota R, Kuroda A The C-terminal
zwitterionic sequence of CotB1 is essential for biosilicificationof the Bacillus cereus spore coat. J. Bacteriol., Vol. 198, p
276–282,（2016）3）Abdelhamid MAA, Motomura K, Ikeda T, Ishida T, Hirota R,
Kuroda A Affinity purification of recombinant proteins using a novel silica-binding peptide as a fusion tag. Appl. Microbiol. Biotechnol., Vol. 98, p 5677–5684,（2014）4）池田丈，横山新，黒田章夫 半導体とバイオの融合によるバ
イオセンサーの開発．日本微生物生態学会誌，Vol. 26, p 64–
74,（2011）
5）Taniguchi T, Hirowatari A, Ikeda T, Fukuyama M, Amemiya
Y, Kuroda A, Yokoyama S Detection of antibody-antigen reaction by silicon nitride slot-ring biosensors using protein G.
Opt. Commun., Vol. 365, p 16–23,（2016）6）Abdelhamid MAA, Ikeda T, Motomura K, Tanaka T, Ishida T,
Hirota R, Kuroda A Application of volcanic ash particles forprotein affinity purification with a minimized silica-binding
tag. J. Biosci. Bioeng., Vol. 122, p 633–638,（2016）7）Ikeda T, Ichikawa K, Shigeto H, Ishida T, Hirota R, Funabashi
H, Kuroda A Arginine-mediated dissociation of single cells
and cell sheets from a polystyrene culture dish. Biosci. Biotechnol. Biochem., Vol. 83, p 2272–2275,（2019）

広く利用されている．ポリスチレンそのものは疎水性が強く，細胞が接着しにくいため，プラズマ処理などによって表面が親謝辞本研究は，広島大学大学院先端物質科学研究科分子水化されている．細胞は自身が分泌する細胞外マトリックスを生命機能科学専攻（現統合生命科学研究科生物工学プログラ

介してポリスチレン表面に接着する．培養細胞を継代・回収すム）において行われたものです．本研究に携わる機会を賜るとる場合には細胞をポリスチレンから解離させる必要があり，そともに終始ご指導ご鞭撻を賜りました黒田章夫先生ならびに本のための手段としてトリプシン処理が広く用いられている．タ

研究の遂行に多大なるご支援を賜りました廣田隆一先生に心よ

ンパク質分解酵素であるトリプシンによって細胞外マトリック

り感謝申し上げます．また，半導体バイオ融合デバイスの開発

スタンパク質を分解することで細胞を解離させるが，細胞表層については，広島大学ナノデバイス・バイオ融合科学研究所のに存在するタンパク質も同時に分解されてしまうという問題が横山新先生，雨宮嘉照先生との共同研究の成果です．両先生にある．筆者らは，細胞（および細胞外マトリックス）とポリス

深く感謝申し上げます．東京大学農学生命科学研究科の五十嵐

チレン間の接着を制御することで細胞を解離できないかと考泰夫先生（現西南大学資源環境学院生物能源環境修復研究セン

え，ポリスチレン上で培養した細胞に対して，細胞接着を阻害

ター・センター長），石井正治先生，新井博之先生には学生時するペプチドや，その構成アミノ酸などを添加し，それらの細代から現在に至るまで温かいご指導を賜りました．心より感謝

胞解離効果について検証した．その結果，l-アルギニンを含む

申し上げます．なお，本研究は他にも多くの方々のご協力の下

リン酸緩衝液を添加するという単純な手法で，試験に用いた 3で行われました．本研究に携わった全ての方々に感謝いたしま

種の接着細胞をポリスチレンから解離できることを発見した 7）．

す．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

l-アルギニンとリン酸という元々生体に存在する物質のみを用

本農芸化学会中四国支部長の櫻谷英治先生ならびにご支援を賜いるため，解離後の細胞には余計な酵素や化学物質が含まれなりました中四国支部の先生方に厚く御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

19

特異な複素環構造と有用な生物活性を示す天然有機化合物の合成研究

東北大学大学院農学研究科

はじめに

榎

本

賢

前例がない二環性複素環構造を内包し，bacilosarcin B（2）に斬新な化学構造を有する天然有機化合物は，有機合成化学者

含まれるヒドロキシモルホリン環構造も天然物としては極めての好奇心を刺激するだけでなく，新たな作用機序を持つ生物活稀な構造であるため，有機合成化学的見地から注目に値するも性物質である可能性を秘めている．特にアルカロイドやポリケのであった．著者は両化合物の特異な環構造と 1 の強力な除草

チドに見出される複雑な複素環構造は多様な活性発現に重要な活性に触発されて，これらの初の全合成とともに，標品供給に役割を果たすことが多いが，その構築は現代の合成化学技術をよる作用機構の解明，構造活性相関を通した新規除草剤の創製

以てしても容易ではない．従ってこのような構造の簡便な構築へと展開することを指向して，以下の研究を実施した．

法を開発できれば有用な生物活性を持つ天然物の入手が容易に菌体培養液から単離されたことを考慮すると，1 の二環性複なり，医薬・農薬開発の起点となるばかりでなく，これらを研

素環構造は水中で最も安定な立体異性体であると予想された．

究ツールとして利用することで細胞生物学や化学生態学など広そこで類縁化合物の一つである amicoumacin A（4）と 5 の環

範な分野に貢献できるものと期待される．著者は特異な複素環化において含水かつ熱力学的な条件での反応を試みたところ，構造を有する天然有機化合物を研究対象とし，前例の無い構造

予想通り目的の立体異性体のみが選択的に得られることを見出

単位や合成困難であった骨格構造の簡潔な合成法を開発して複し，1 の初の全合成を達成した．一方 2 の合成では，まず食品

雑な構造を有する天然物の効率的全合成を達成してきたので，の褐変反応で知られる Amadori 反応に着想を得て amicouma-

以下にその概要を述べる．

cin C（3）と 6 から 7 を調製した．これを加アンモニア分解す

1.

植物成長阻害物質 bacilosarcin A, B および関連化合物のることで 3’位の立体化学を熱力学的に制御しながらヒドロキ

合成研究

シモルホリン環を構築し，2 の初の全合成に成功した．通常のBacilosarcin 類はマイワシの消化管内容物から分離された合成研究では途中の各段階で立体制御を行うが，天然物の熱力

Bacillus 属細菌が生産する植物成長阻害物質である．特に baci-

学的安定性を十分に考察することにより異性体混合物を最終工

losarcin A（1）は強力な除草活性を持つことで知られる herbi-

程で天然物へ収束させる効率的で斬新な合成戦略を実現でき

mycin A より強い活性を示すことから天然由来新規農薬の有た．また，本研究で確立した合成法に改良を加えながら種々の力なリード化合物として期待される．さらに，1 は分子右側にジヒドロイソクマリン–異常アミノ酸複合型天然物も合成した．
2.

家畜麦角病原因物質 paspalinine および関連インドールジ

テルペン類の合成研究
Paspalinine（8）は家畜麦角病の原因菌である Claviceps paspali より単離・構造決定された顕著な痙攣作用を示す代表的な

図 1.

Bacilosarcin A および B の合成

図 2.

Paspalinine の合成経路と terpendole E および JBIR-03
の構造

20

《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

図 4.
図 3.

Delitschiapyrone A の全合成

4.

全合成に成功したその他の生物活性天然物

その他の生物活性天然物の合成研究

抗菌物質 communiol 類の合成研究では提唱構造の誤りを訂正
インドールジテルペンである．インドールジテルペンは多岐にし，communiol A–F および H の全合成を達成した．抗菌物質

わたる生物活性が報告されており，例えば terpendole E（9）はaurachin 類の合成研究では 21 の還元的環化反応の際に使用す

紡錘体形成阻害活性，JBIR-03（10）はヒトカンナビノイド受容る金属を使い分けることにより，N-ヒドロキシキノロン骨格と体のアンタゴニスト活性を示し，この他にも黄体ホルモン様活

キノロン骨格の簡便な作り分けを可能にし，22 および 23 を市性や殺虫活性を示すものも知られている．このようにインドー

販化合物から 3 工程で合成することに成功した．がん細胞浸潤

ルジテルペンは生物活性物質の宝庫である一方で，インドール

阻害物質 lupinacidin 類は，24 と 25 の Diels–Alder 反応とそれに環が縮環した trans-anti-trans 5,6,6-環系（連続四級不斉炭素を続くスルフェン酸とエチレンの脱離を経由する新規ナフトキノ

含む CDE 環部位）の基本骨格構築が困難であった．著者らは，ン骨格構築法を鍵反応にして初の全合成を達成し，26 の立体化

光学的に純粋な Wieland-Miescher ケトン［（＋）-11］を出発物

学も決定できた．本手法により簡便に多くの誘導体を合成する質として，効率的インドール構築法（12→13），セレノキシド

ことが可能になった．その中から既に天然物の活性を上回る有の転位による核間位ヒドロキシ基導入反応（14→15）等を駆使

望な誘導体を得ており，今後新規抗がん剤の開発に繋げたい．

して，従来の工程数を 6 工程短縮，さらに収率も改善された 8

おわりにの新規全合成を達成した．さらに，本合成経路で開発した骨格

天然物合成は，有機合成化学の発展を促すだけでなく，作用構築法を利用して 9 および 10 の初の全合成も達成し，本法の機序や生合成機構といった生命現象の解明，新規薬剤の開発に汎用性を示すことができた．

も寄与してきた．このような農芸化学に関連が深い学問分野の3. 推定生合成機構を模倣した delitschiapyrone A の合成研究

みならず，化学合成した結果，天然物の構造改訂に至る場合にDelitschiapyrone A（16）は 落 葉 に 付 着 し た 真 菌 Delitschia

は，分析化学・分光学にまで影響を与えることもある．このよ

sp. FL1581 から単離・構造決定されたポリケチドであり，種々

うに「ものをつくる」ことによる波及効果は広範であり，それのヒト腫瘍細胞に対して毒性を示す．複雑に組み合わされたユ

だけ，やり甲斐と魅力が溢れる研究分野だと思っている．今後ニークな 5 環性骨格が目を惹くが，この構造の推定生合成は次も天然物を通して，関連諸分野の発展に貢献していきたい．

の よ う に 考 え ら れ て い た． す な わ ち，17 と 18 か ら Diels–
Alder 反応が進行して 19 が生成した後に，α-ケトール転位によ謝辞

本研究は，東北大学大学院農学研究科生物有機化学

り 20 となり，最後に 20 が分子内でヘミアセタールを形成する分野および産業技術総合研究所生物プロセス研究部門で実施さことで生合成されると推定されていた．そこで著者らは，ジエれたものです．学生時代から現在に至るまで多大なご指導ご鞭

ノフィル 17 とジエン 18 を合成し，それらの混合物に水を添加

撻を賜りました桑原重文先生（東北大学教授）に心より感謝をして 35 ℃で反応させた．すると，一連の反応がカスケードで申し上げます．本研究を行うにあたり，多くの貴重なご助言を進行し，16 が収率良く（75％）単一の異性体として得られるこ賜りました清田洋正先生（岡山大学教授），清水弘樹博士（産総とを見出した．これにより，市販化合物から最長直線経路 7 工研），佐々木正秀博士（産総研）に深く感謝を申し上げます．ま程， 通 算 収 率 32％ で 16 の 初 の 全 合 成 を 達 成 し た． さ ら にた，学生時代から様々な場面で共同研究をさせていただいておDiels–Alder 反応における選択性を計算化学によって解析した

ります五十嵐康弘先生（富山県立大学教授）に深く感謝を申しところ，理論的にも反応基質による立体制御のみで 17 と 18 か上げます．本研究成果は，生物有機化学分野の修了生・在学生

ら 16 が選択的に生成し得ることを明らかにした．水以外の添をはじめとする多くの共同研究者の方々のご指導・ご助力に加剤を必要とせず穏やかな温度条件で化学的に提唱生合成経路

よって築き上げられたものです．心より御礼を申し上げます．

が進行したことから，著者らは自然界においても一連の反応が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

非酵素条件で進行することにより 16 が生成すると考察してい芸化学会東北支部長・中山亨先生ならびに日頃温かいご支援をる．

賜っております東北支部の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》

21

酵素法を基盤とした糖質複合分子の機能設計に関する研究

福島工業高等専門学校化学バイオ工学科
はじめに

尾

形　　　慎

識特異性は末端シアル酸の結合様式に依存し，且つそのコアと糖質は地球上に存在する有機物の大部分を構成し，すべてのなる内部糖鎖の長さ（ヒト型 IFV は長鎖，トリ型 IFV は短鎖）生物において多様な役割を担っている．それは，エネルギーやが感染阻止活性に深く関与することを明らかにし，さらにヒト

代謝中間体，核酸の構造骨格，細胞壁のような構造体から細胞型 IFV 感染阻止の飛躍的増大に関与する内部糖鎖の一部を直鎖間認識，タンパク質の品質管理，細菌やウイルスの感染に至る

アルキル鎖に置き換えても高活性を維持していた 1）．

まで，実に多種多様である．このような性質の豊かさは，糖質

また，これとは別に，応用展開を見据え細胞毒性がなく粒子構造の複雑性や異分子（タンパク質や脂質など）との結びつき

径が 15 nm 程度に制御されたデキストリンナノ粒子を骨格構による構造多様性などと密接に関わっており，その多様かつ複造に有するシアロ糖多価ナノ粒子をヒト型 IFV 阻害剤として雑な分子を化学あるいは酵素合成手法を用いて正確に再構築構築した．結果として，このシアロ糖多価ナノ粒子の阻害能はし，活用する試みが盛んに行われている．さらに，この構造複粒子表面のシアロ糖鎖と IFV-HA のシアル酸結合部位との相雑な糖質分子を単純化あるいはモデル化してもなお，天然の精互間の適正配置に起因していることを提唱した 2）．

密な機能を維持できないか？あるいは天然物をも超える糖質素

2.

材を創り出すことができないか？ということについても現在大きな関心が寄せられている．

糖鎖クラスター複合分子の設計・合成・機能

一般的に，一対の糖鎖間相互作用は極めて弱い（10－2～10－3 M）
ことが知られている．そこで，クラスター化された糖鎖による

このような学術的背景のもと我々は，生物工学的手法で独自

分子認識能増強効果を γ-PGA やデキストリンナノ粒子以外のに発現した酵素をオリゴ糖鎖合成に適用し，合成糖鎖を分子認

高分子（例えば，粒子や基板など）や中分子にも展開すること

識素子に見立て異分子に導入することで人工糖鎖ポリペプチドで，ウイルスや毒素タンパク質などを吸着，検出可能な新素材など糖質複合分子の汎用性の高い構築法を開発し，実際に天然を開発した．研究成果例として，下記に二つの糖鎖クラスターの分子認識能に“どこまで迫れるのか”生物機能素材としての複合分子の合成とその利用を紹介する．

有効性を展開してきた．また，酵素法によりキチンオリゴ糖を一つ目は，合成糖鎖微粒子を用いた馬インフルエンザウイル

改変・再構築することで有用糖質複合分子へと変換する新しいス（EIV）の検出感度向上技術である．馬インフルエンザは，

合成プロセスを開発し，合成素材がリゾチームの加水分解反応

EIV 感染によって起こる著しく伝染性の強い急性の呼吸器感染機構解明のツールとして極めて有効であることを実証した．以症として知られている．このサーベイランスには，感染初期の下に，これら研究成果の概要を紹介する．

低濃度ウイルスを検出することが重要となる．我々は，EIV

1.

インフルエンザウイルス感染阻害剤の構築の感染プロセスに必須な希少糖 N-グリコリルノイラミン酸

人類の脅威となっているインフルエンザウイルス（IFV）の感（Neu5Gc）を含むオリゴ三糖“Neu5Gcα2,3LacNAc”を多価導染は，ウイルス表面ヘマグルチニン（HA）が受容体となり宿主入した EIV 吸着性糖鎖ポリマーを合成後，直径 1 μm の有機シ

細胞表面のムチン（糖タンパク質）シアロ糖鎖を認識し感染が成

リカ微粒子表面に固定化することで，EIV が馬細胞に結合す

立する．宿主ムチンは，高度にグリコシル化された糖鎖構造をる原理を逆手にとった EIV 吸着性微粒子を開発した．本微粒有しウイルス感染防御の生体内バリア分子として機能する．

子は，クラスター効果により EIV に対し特異的かつ強力な吸そこで我々は，HA を介したヒト型およびトリ型 IFV の細胞着能を有し，この特性をリアルタイム PCR 法と組み合わせる

接着機構を逆手にとり，IFV 感染阻害剤“人工ムチン”を設計ことで，従来法では捉えられなかった感染初期の超微量 EIVした．その際，構造を受容体糖鎖部・リンカー部・ポリペプチの検出に成功した 3）（図 1）．本技術は，馬産業に大打撃を与えド部の各モジュールに分割し，これらを単純なプロセスで繋ぎる伝染性の高い EIV を早期発見可能な検出法として有用であ合わせるモジュール化結合法を開発した．始めに，逐次酵素合ると期待している．

成したオリゴ糖鎖をリンカーに繋ぎ配糖化したリンカー結合型

二つ目は，糖鎖のクラスター数を数個程度に制御した構造明

糖鎖配糖体を納豆菌由来 γ-ポリグルタミン酸（γ-PGA）側鎖に組込むことで，実に簡単にアシアロ糖鎖ポリペプチドを作製する
新規構築法を考案した．次に，組換え糖転移酵素をカイコバク
ミド法により異種発現し，続いて，これら酵素を用いたシアル酸付加反応により α2,3 および α2,6 結合型シアロ糖鎖ポリペプ
チド（人工ムチン）を構築することで，種々の糖鎖ポリペプチ
ドライブラリーを作製した．このライブラリーからヒト型 IFVの細胞への感染に対し天然シアロフェツインを遥かに超える極
めて低濃度（10－12～10－14 M）で阻害可能な α2,6 結合型シアロ糖
鎖ポリペプチドを見出した 1）．また，ヒト型 IFV-HA の糖鎖認

図 1.

合成糖鎖微粒子を用いた EIV 濃縮技術

22

《農芸化学奨励賞》

図 2.

四価糖鎖配糖体とレクチンとの架橋体形成反応

確な中分子型糖鎖クラスター複合分子である．代表的な合成分子として，金属キレート剤グリコールエーテルジアミン四酢酸（EGTA）の四価カルボキシ基が配位子として“カニばさみ”のように金属を補足するキレート原理に着目し，EGTA をリンカー部とし糖鎖リガンドを配位子に見立てた四価糖鎖配糖体を紹介する．本四価糖鎖配糖体は，多価の糖結合部位を有するレ
クチンとの反応において，クラスター効果によってもたらされる結合親和力の増大に伴い多重架橋複合体を形成し，抗原抗体
反応と同様な反応を誘起した （図 2）．本知見は，糖結合特性
4）によって引き起こされる形態変化を指標とした新たなウイルスや毒素タンパク質の検出アプローチとして化学的に確かな指針を与えることができた．
3.

リゾチームの遷移状態アナログ阻害剤と新規活性測定基

質の分子設計ニワトリ卵白リゾチーム（HEWL）は，酵素として初めて X
線結晶解析によって立体構造が明らかにされたにもかかわらず，その加水分解機構はいまだに議論の対象となっている．そこで，酵素基質複合体形成のモデルとして阻害剤に着目し，HEWL 遷移状態アナログ阻害剤キトオリゴ四糖末端ラクトン体（GN3 L, sp2 軌道半イス型）とキトオリゴ四糖末端モラノリン体（GN3M, sp3 軌道イス型）を設計し，これら二種類を用いて反応機構を再検証した（図 3A）．すると，GN3M は強力な拮抗阻害剤（Kd 値 10–7 M オーダー）となるばかりか，HEWL との
X 線共結晶構造解析から活性中心上でモラノリン残基がイス型配座していることを発見し，共有結合中間体形成の新たな実証例を示した 5）
（図 3B）．これまで，酵素と基質間の複合体形成
は，オキソカルベニウムイオン中間体（sp2 型）“Phillips説”と共有結合中間体（sp3 型）“Koshland説”かで論争が絶えなかった．本成果は，天然型 HEWL の活性中心に関する X 線共結晶
構造解析を初めて可能にした Koshland 型阻害剤として，重要な学術的知見である．
さらに我々は，HEWL の糖結合サブサイトと阻害剤との結合親和力解析からヒントを得て，二種類の新規リゾチーム活性
測 定 用 基 質“44-O-β-galactosyl-β-tri-N-acetylchitotriosyl 2-acetamide-2-deoxy-2,3-anhydro-glucopyranose（Gal（GlcNAc）
3
DGN） および Galβ1,4（GlcNAc）
2-β-pNP ”をコンピューターシ
6）

7）

ミュレーションにより分子設計した．両基質に共通した化学構
造的特徴は，非還元末端にガラクトース残基を有したキトオリ
ゴ 糖 誘 導 体 と い う 点 で あ る． こ の 特 徴 に よ り， 両 基 質 は
HEWL のクレフト内に存在する糖結合サブサイトのうち，Gal（GlcNAc）3DGN は − 3 か ら＋2 に，Galβ1,4（GlcNAc）2-β-pNP
は− 3 から＋1 に結合し，限定的な加水分解をうけることを実験的に証明した． つまり，両基質はキチンオリゴ糖を基本骨格に持つオリゴ糖分子であるにも関わらず，HEWL によってランダム加水分解を受けないという新知見を得た．結果として，本基質特性をリゾチームの活性評価に利用することで，こ受賞者講演要旨

図 3. （A）Koshland 型と Phillips 型それぞれの遷移状態アナログ阻害剤（B）グリコシル酵素共有結合中間体を支持す
る GN3M と HEWL との X 線共結晶構造解析

れまで評価しにくかった反応速度論解析や活性評価の飛躍的な簡便化が可能になった．
おわりに我々は，糖質が関わる自然界の普遍現象を手本とし，科学的な疑問解決や社会実装を志向したモノづくりに一貫して取り組んできた．結果，本稿で紹介したいくつかの糖質複合分子を創り上げることに成功した．一方で，これら糖質複合分子をより良いものに仕上げていくアプローチや分子設計に関しては，改善の余地が多分に残されている．今後は，糖鎖合成の技術向上への挑戦と異分野融合研究を推し進めながら，更なる開発研究に取り組んでいきたいと考えている．
（引用文献）
1）Ogata M, Hidari KIPJ, Murata T, Shimada S, Kozaki W, ParkEY, Suzuki T, Usui T. Bioconjugate Chem., 20, 538‒549（2009）.
2）Ogata M, Umemura S, Sugiyama N, Kuwano N, Koizumi A,
Sawada T, Yanase M, Takaha T, Kadokawa J, Usui T. Carbohydr. Polym., 153, 96‒104（2016）.
3）Ogata M, Yamanaka T, Koizumi A, Sakamoto M, Aita R,
Endo E, Yachi T, Yamauchi N, Otsubo T, Ikeda K, Kato T,
Park EY, Kono H, Nemoto M, Hidari KIPJ. ACS Appl. Bio
Mater., 2, 1255‒1261（2019）.
4）Ogata M, Yano M, Umemura S, Murata T, Park EY, Kobayashi Y, Asai T, Oku N, Nakamura N, Matsuo I, Usui T.
Bioconjugate Chem., 23, 97‒105（2012）.
5）Ogata M, Umemoto N, Ohnuma T, Numata T, Suzuki A, Usui
T, Fukamizo T. J. Biol. Chem., 288, 6072‒6082（2013）.
6）Ogata M, Matsui M, Kono H, Matsuzaki Y, Kato Y, Usui T.
Anal. Biochem., 538, 64‒70（2017）.
7）Matsui M, Kono H, Ogata M. J. Appl. Glycosci., 65, 31‒36（2018）.

謝辞

本研究は，静岡大学大学院農学研究科生物化学研究

室および生物工学研究室，福島工業高等専門学校化学バイオ工学科糖質化学研究室で行われたものです．私に糖質研究の機会と研究者としての素養を与えて下さった恩師碓氷泰市先生に心より感謝申し上げます．本研究を遂行するにあたり，静岡大学の村田健臣先生，朴龍洙先生，会津大学の左一八先生，産業技術総合研究所の鵜沢浩隆先生，近畿大学の深溝慶先生，大沼貴之先生，信州大学の長田光正先生，宇都宮大学の鈴木智大先生，一関高専の戸谷一英先生，茨城高専の若松孝先生，苫小牧
高専の甲野裕之先生ならびに多くの先生方に多大なるご支援を賜りました．ここに深く感謝申し上げます．また，本研究成果
は，共に同じ目標に向かって昼夜問わず研究に取り組んだ学生
諸子の努力の賜物であり，改めて敬意と謝意を表します．最後になりましたが，学生時代より常に温かく応援してくださり，
本奨励賞へのご推薦もして下さいました静岡大学グリーン科学
技術研究所の河岸洋和先生に厚く御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

23

食品タンパク質の新機能の発見とその多面的利用への構造論的展開

新潟大学工学部工学科材料科学プログラム

はじめに

落

合

秋

人

が示唆された．そこで，この知見に基づいて，YesX の活性部

タンパク質の立体構造は，その機能の理解に有用な知見を与位 を 覆 う ル ー プ 構 造 を 欠 失 し た 改 変 型 YesX を 設 計 し た．

えるだけでなく，新たな機能を有する分子の創出に不可欠な情

HPLC を用いて基質 RG-I に対する反応産物を解析したところ，

報を与える．これまでに，納豆やコメなど食品由来のタンパク

改変型 YesX は不飽和 2 糖のみを遊離させる YesX のエキソ型

質に焦点を当て，その生理活性を探究し，立体構造情報に基づ活性を喪失し，ランダム鎖長のオリゴ糖を遊離させる YesW 様

いたそれらの機能変換技術の開発を進めてきた．納豆菌由来ののエンド型活性を示した．本研究により，RG リアーゼにおい大豆細胞壁多糖分解酵素においては，エキソ型酵素からエンドてエンド型/エキソ型の相互機能変換技術を確立した（図 1）1）．

型酵素を創出する技術を開発した．更にこの技術開発を契機とこの変換技術は，バイオ燃料生産において，エンド型セルラー

して，コメ（イネ）由来 α-アミラーゼの研究において新規な生ゼをエキソ型酵素に変換し，セルロースから直接グルコースへ

理活性ペプチドを創出する技術を確立した．これらの技術によ糖化する酵素の分子設計などに有用である．

り創出した改変型タンパク質・ペプチドは，医薬品や化粧品素

2.

材などの物質生産において多様な選択肢を与え得る．以下にその概要を紹介する．
1.

納豆菌由来ラムノガラクツロナンリアーゼの構造と機能

コメ由来α-アミラーゼの構造と免疫亢進機能の解明およびその新規生理活性ペプチドの創出
コメ糠やコメ胚乳には，様々な生理活性タンパク質やペプチドが含まれる．合成ペプチドを基にした解析から，C 末端のチの解明およびその機能変換

ロシン残基を含むペプチドがメラニンの生合成に関わるチロシ

枯草菌（Bacillus subtilis）は，古くから植物に対して腐生性ナーゼ酵素を阻害することを見出した．そこで，特定のプロテ或いは共生性を示すことが知られている．枯草菌の一種である

アーゼを用いることにより，コメ糠タンパク質から皮膚細胞に納豆菌もイネ藁に多数存在し，その植物腐生性を利用して伝統おいてメラニン合成を抑制する新規なペプチドを生産する技術

的に納豆が製造されている．DNA マイクロアレイ解析の結果，を確立した．これらのペプチドは，色素沈着疾患を治療するた

B. subtilis の植物細胞壁成分の分解には，多糖ラムノガラクツ

めの化粧品や医薬品への応用に繋がると期待される．

ロナン（RG）-I の分解に関わる遺伝子クラスターが関与するこ

この成果を基に，生理活性タンパク質から新しい機能を有すとが判った．この遺伝子クラスター内において分泌シグナルをるペプチドを創出することを企図した．α-アミラーゼ AmyI-1

もつ YesW と YesX に着目し，その機能を解析したところ，

は，イネの発芽段階において最も主要な機能を果たすデンプン

両者は多糖リアーゼファミリー（PL）-11 に属し，RG-I 主鎖の分解酵素であり，Glycoside hydrolase ファミリー（GH）-13 にラムノースとガラクツロン酸間の α-1,4 結合を β 脱離反応によ属する．AmyI-1 はデンプン共存下において，歯周病菌 Por-

り切断する菌体外 RG リアーゼと同定した．更に，YesW はphyromonas gingivalis の増殖を強力に阻害することを見出し

RG-I 主鎖から不飽和 4 糖（∆GRGR）以上のオリゴ糖を遊離させるエンド型酵素であり，YesX は RG-I 主鎖に対してエキソ型で作用して不飽和 2 糖（∆GR）を遊離させることを見出し，2 つの酵素が協奏的に RG-I の分解に関わることを明らかにした．
一方で，枯草菌の研究に先立ち，海藻由来の食品多糖アルギン酸を基質として末端から不飽和単糖を遊離させる Agrobacterium tumefaciens 由来エキソ型リアーゼ Atu3025 の機能と立体構造を解明した．その結果，エキソ型活性の発現には，触媒部位の基質結合ポケット構造による末端糖の認識が重要である
ことを明らかにした．X 線結晶構造解析により決定した YesWと YesX の立体構造は，共に多糖リアーゼファミリーにおいて新規なモチーフである β-プロペラ構造を有していた．更に
YesW-ガラクツロン酸 2 糖の複合体の構造と YesX の立体構造を重ね合わせた結果，YesX のみに観察されるループ構造が活性部位に結合する 2 糖の非還元末端側を覆い被さるように位置することが明らかになった．Atu3025 の解析において得られた知見から，このループ構造が長鎖基質の活性部位への結合を制限し，YesX においてエキソ型活性を示す構造要因であること

図 1.

エンド型/エキソ型酵素の機能変換

24《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨導することにより殺菌的に作用することを明らかにした．これ
らの結果は，抗真菌薬として OsAFP1 が有用な候補となり得ることを示す．一方で，OsAFP1 の 7 種類の断片ペプチドを設計した結果，2 つの断片ペプチド（Peptide-1, -7）が OsAFP1 と同様に抗真菌作用を示した 3）．これらの結果もまた，新たな医薬品を設計する方法論として利用できる可能性を示す．最近，
X 線結晶構造解析により OsAFP1 の立体構造を明らかにした．
現在，これまでに得られた知見を基に，ターゲット微生物を選択する機能変換技術を確立し，機能制御可能な新たな医薬品の創出を目指している．
おわりに食品や創薬業界をはじめとして，優れた機能を有するタンパ
ク質を機能変換技術により開発したいというニーズは広く存在する．本研究は，それらのニーズに対する基盤的技術である．
一方で，近年人工知能を用いたタンパク質設計が盛んである．
図 2.

α-アミラーゼ AmyI-1 の立体構造に基づく新規生理活性ペプチドの設計

本研究による情報と人工知能を組み合わせることにより，今後
新規生理活性物質の設計をより効率化することも可能となる．
（引用文献）

た．また，生体分子間相互作用解析により，AmyI-1 は Lipopolysaccharide（LPS）などの細菌内毒素と直接的に結合することが判った．そこで，マウス RAW264 細胞を使用して一酸化窒素の産生抑制試験を行った結果，AmyI-1 は LPS により誘導される一酸化窒素の産生量を減少させ，ヒト免疫を亢進する作
用を示すことを見出した．X 線結晶構造解析により明らかにした AmyI-1 の立体構造は，GH-13 に属する α-アミラーゼにおい1）A. Ochiai, T. Itoh, B. Mikami, W. Hashimoto, K. Murata. J.
Biol. Chem., Vol. 284, p 10181–10189,（2009）2）A. Ochiai, H. Sugai, K. Harada, S. Tanaka, Y. Ishiyama, K. Ito,
T. Tanaka, T. Uchiumi, M. Taniguchi, T. Mitsui. Biosci. Biotechnol. Biochem., Vol. 78, p 989–997,（2014）3）A. Ochiai, K. Ogawa, M. Fukuda, M. Ohori, T. Kanaoka, T.
Tanaka, M. Taniguchi, Y. Sagehashi. Sci. Rep., Vol. 8, 11434,（2018）て高度に保存されている（β/α）
8-barrel モチーフを有しており，
比較構造解析の結果，AmyI-1 に特有の N 結合型糖鎖の結合サ謝

辞

本研究は，京都大学大学院農学研究科食品生物科学

イトの構造を明らかにした ．これらの知見は，AmyI-1 の抗専攻生物機能変換学分野および新潟大学工学部工学科材料科学

炎症作用の理解を深めるのに役立つだけでなく，イネにおけるプログラムにおいて行われました．大学院時代の指導教員とし生理学的機能の理解にも繋がる．更に，AmyI-1 の立体構造情て本研究のきっかけを頂くとともに，7 年の間ご指導ご鞭撻を報から 2 本の α-ヘリックスに着目した．これらは分子表面に位頂きました京都大学名誉教授の村田幸作先生に心より感謝申し

置し，両親媒性を持ち合わせている．この特徴は，抗菌ペプチ上げます．現所属においては，コメタンパク質の示す生理活性

ドや抗炎症性ペプチドの一般的な構造的性質の一つである．その世界を私に引き合わせてくださり，多くのサポートを頂きま2）

れぞれの α-ヘリックスに相当する 2 本の短鎖ペプチド（AmyI-

した新潟大学工学部工学科材料科学プログラム教授の谷口正之

1–17, AmyI-1–18）は，P. gingivalis や日和見感染性真菌 Can-先生に深く感謝いたします．また，大学院時代に，私の研究基

dida albicans などのヒト病原性微生物に対して広範な抗菌作盤を支える多くの技術を伝授くださり，公私ともに多大なサ用を示した．とりわけ，AmyI-1–18 は，KD＝10 nM レベルでポートを頂きました京都大学大学院農学研究科食品生物科学専

強力に LPS と結合し，マウス RAW264 細胞において一酸化窒

攻生物機能変換学分野教授の橋本渉先生に深く感謝いたしま素の産生を抑制することにより抗炎症作用を示した．また，ヒす．X 線結晶構造解析に関しては，丁寧なご指導と様々な解析

ト臍帯静脈内皮細胞 HUVEC を用いた解析の結果，細胞遊走やの場を提供くださった京都大学名誉教授（現京都大学生存圏研

血管新生を促進することにより AmyI-1–18 は創傷治癒効果を究所特任教授）の三上文三先生に感謝申し上げます．本研究の示した．このように，コメタンパク質から新規生理活性ペプチ

展開に際して，様々な助言とサポートをくださった京都大学のドを創生する機能変換技術を確立した（図 2）．

河井重幸先生（現石川県立大学生物資源工学研究所教授）, 山﨑

3.

コメ由来ディフェンシンの構造と機能の解明および新た

正幸先生（現龍谷大学農学部食品栄養学科准教授）, 伊藤貴文先

な医薬品の創出を目指して

生（現福井県立大学生物資源学部准教授）, および丸山如江先生

ディフェンシンは数十アミノ酸残基からなる生体防御タンパ（元摂南大学理工学部特任助教）, さらに農業・食品産業技術総ク質であり，分子内に複数のジスルフィド結合を有することか合研究機構の提箸祥幸博士（農業・食品産業技術総合研究機構

ら極めて高い安定性を有する．そこで，イネにおいて病原微生

北海道農業研究センター地域戦略部研究推進室）, 並びに新潟

物の感染などのストレスに応答して発現するディフェンシン

大学の田中孝明先生（新潟大学工学部工学科教授）と三ツ井敏

OsAFP1 に着目した．主にヒト病原性微生物に対して OsAFP1

明先生（新潟大学農学部農学科教授）に深く感謝申し上げます．

の抗菌作用を調べた結果，C. albicans などの真菌に対して特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

異的に抗菌作用を示すことを見出した．また，OsAFP1 は既

芸化学会関東支部長・小林達彦先生（筑波大学大学院生命環境

存の抗真菌薬とは異なり，ターゲット細胞にアポトーシスを誘科学研究科）に深く御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

25

植物根圏での代謝物の動態及び機能に関する研究

京都大学生存圏研究所

はじめに

杉

山

暁

史

変動し，窒素欠乏下でダイゼインやゲニステイン分泌が 10 倍

根圏は，「植物根から影響を受ける土壌」と定義される根の以上上昇すること，栄養生長期にアグリコンであるダイゼイン

周りの微小な領域である．根圏という概念は 1904 年にドイツが主に分泌され，開花期以降，ダイゼイン分泌は急激に減少すの科学者 Hiltner が提唱して以来，土壌微生物の活性が高く，ることなど，根からの分泌が多面的に調節されることを明らか

植物の生育に重要であるということが広く受け入れられてき3）にした（図 1）
．生育初期に顕著に見出される根圏への特化代た．近年，次世代シーケンサー技術の発展により根圏の微生物

謝産物の分泌は，ダイズのイソフラボン分泌のみならず，ダイ叢を包括的に解析することが可能となり，病害や養分吸収に関ズのサポニン類の分泌，トマト根からのトマチン類の分泌，与する根圏微生物が新たに見出されるなど，植物の健全な生長

コーヒーノキ根からのカフェイン分泌にも見出された．このこに寄与する根圏微生物叢の研究は世界的に盛んである ．このとから，生育初期の代謝物分泌は幅広い植物種に見出される現ように根圏は極めて重要な土壌領域であるが，土壌の中で植物象であり，植物が生育初期に代謝物を介して根圏を形成するこの生育に従って変化するため，圃場環境で根圏と非根圏を区別とが推測された．

することは難しい．そのため，根圏に分泌される植物代謝物に

2.

1）

根圏域でのダイゼイン動態のモデル化関する研究の多くは水耕栽培等，無菌環境で解析されてきた．

根から分泌された植物代謝物の根圏中の動態を明らかにする

根圏での植物微生物相互作用を活用した環境保全型農業を実ため，根圏でのダイゼインの動態をモデル化することを試み現するためには，圃場環境を含め実際に植物が生育している環

た．まず，水耕栽培で得られた各生育ステージのダイゼイン分

境での根圏における代謝物や微生物の動態を分子レベルで理解

泌量と，標品のダイゼインとその配糖体の分解速度から土壌ですることが不可欠である．筆者は，ダイズの根から分泌され根の安定性を求めた．ダイゼイン分泌量が減少する生育後期は，粒形成のシグナルとなるフラボノイドに着目して，（1）フラボ

ダイゼインの安定性（半減期 7.5 日）と配糖体の分泌（配糖体はノイド輸送機構の解明，（2）根圏域のモデリング，（3）根圏制

半減期 2 時間以内で速やかにダイゼインとなる）により，生育御因子としての機能について，分子レベルから圃場レベルまで期間を通して根圏の濃度がほぼ一定に保たれることが示唆され解析した．その概要は以下の通りである．

た．実際にダイズ圃場で根圏のダイゼイン量を測定したとこ

ダイズ根からのダイゼイン分泌

ろ，生育後期においても生育初期と同程度の蓄積が認められ

1.

ダイズの分泌するダイゼインやゲニステインは，根から土壌

た 4）．次いで，根圏域での代謝物の動態をシミュレーションすに分泌される主要な特化代謝産物であり，根粒形成過程の最初るために，土壌物理学分野で水やイオンの移動の解析に用いらのシグナルとなる．これらシグナル分子は，根から受動的に分れている流体モデルを取り入れることとした．移流分散方程式

泌されると従前考えられていたが，ダイズ根の細胞膜ベシクルを用いたダイゼイン移動の支配方程式に，土壌分配実験や土壌を用いた生化学的な輸送解析により，ダイズ根から根圏へのゲ

物理性解析により実験的に得られたパラメターを導入すること

ニステインの分泌が，ATP-Binding Cassette（ABC）型の輸送で，根圏でのダイゼインの移動をシミュレーションし，ダイゼ体による能動輸送であることを明らかにした ．さらに，ダイインの移動は根から数ミリの極めて微小な領域にとどまると算ズ根からのイソフラボン分泌は栄養条件や生育ステージにより出された．さらにこれを実証するために，ダイズを根箱栽培し2）て検証した結果，このシミュレーション結果が正しいことが確

図 1. ダイズ水耕栽培でのイソフラボン分泌の解析
V: 栄養成長期，R: 生殖成長期．ダイゼインの分泌は栄養成長期に多い．VE は 1 週齢であり，その後 2 週毎に 24 時間サンプ
リングした．

図 2. 根箱でのダイズ栽培
A. ナイロンメッシュで 2 mm の土壌層を作り，ダイズを栽培．
B. ダイズ栽培過程．ダイズの根はナイロンメッシュで隔離されるが，代謝物は土壌へ移動する．

26《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

図 3. ダイゼインの根圏微生物叢への影響
A. ダイゼイン処理土壌はダイズ根圏の微生物叢に近づく．
B. ダイゼイン処理区とダイズ根圏で共通して増加または減少したファミリーの数．C. コマモナス科の相対存在量．D. マイクロバクテリウム科の相対存在量．
図 4.

5）
かめられた（図 2）．移流分散方程式による根圏代謝物シミュ

ダイゼインによる根圏微生物叢形成のモデル

レーションがダイゼインの動態推定に適応可能であることを明らかにしたが，このシミュレーションは他の植物代謝物の根圏

機能解析，代謝物と微生物を組み合わせた Synthetic commu-

での動態解析にも広く用いることができるため，今後様々な代

nity 系の確立等の課題がある．今後も植物が根圏に分泌する謝物の根圏での動態と機能解明への活用が期待される．

様々な代謝物の機能解析を進め，基礎と応用の両面に貢献する

3.

根圏微生物叢形成因子としてのダイゼインの機能

ダイゼインは根粒形成のシグナルとして機能することが1980 年代に報告されているが，根粒形成がほとんど起こらな
い生育後期までその根圏濃度は維持される．そこで筆者は，ダイゼインがダイズ根圏微生物叢の形成に寄与するという仮説を立てた．圃場土に根圏と同濃度となるようダイゼインを経時的に処理し，微生物叢を圃場で生育したダイズ根圏の微生物叢と比較したところ，ダイゼイン処理により微生物叢はダイズ根圏の微生物叢に近づくことが明らかになった．ダイゼイン処理により微生物の多様性は減少し，コントロール区と比較して相対存在量が減少したファミリーが多く認められた．一方，タイゼ
イン処理によって増加したファミリーは 7 つあり，そのうち，
コマモナス科とマイクロバクテリウム科は，ダイゼイン処理区とダイズ根圏に共通して増加した 5）．特にコマモナス科はダイ研究を進めていきたい．
（引用文献）
1）A. Sugiyama: Journal of Advanced Research 19, 67–73（2019）2）A. Sugiyama, N. Shitan & K. Yazaki: Plant Physiology 144,
2000–2008（2007）3）A. Sugiyama, Y. Yamazaki, K. Yamashita, S. Takahashi, T.
Nakayama & K. Yazaki: Bioscience Biotechnology and Biochemistry 80, 89–94（2016）4）A. Sugiyama, Y. Yamazaki, S. Hamamoto, H. Takase & K.
Yazaki: Plant and Cell Physiology 58, 1594–1600（2017）5）F. Okutani, S. Hamamoto, Y. Aoki, M. Nakayasu, N. Nihei, T.
Nishimura, K. Yazaki & A. Sugiyama: Plant, Cell and Environment（2020）
6）A. Sugiyama, Y. Ueda, T. Zushi, H. Takase & K. Yazaki:
PLoS ONE 9, e100709（2014）7）杉山暁史，矢崎一史：化学と生物 53, 576–577（2015）

謝ゼイン処理区で相対存在量が 10％を超え，根圏においても多辞本研究は，京都大学大学院農学研究科，京都大学生

く存在した（図 3）．これらの結果から，ダイズがダイゼインの存圏研究所で行われたものです．本研究を行う機会を与えてく分泌を介して根粒菌との共生関係を構築するのみならず，根圏

ださり，温かいご指導ご鞭撻を賜りました京都大学教授

微生物叢を形成することが示唆された（図 4）．

一史先生に厚くお礼申し上げます．また，学生時代から現在におわりに至るまで数多くのご指導，ご助言を賜りました京都大学名誉教

ダイゼインをモデルとした一連の研究により，ダイズが代謝

授關谷次郎先生，神戸薬科大学教授

矢崎士反伸和先生に深謝い物の分泌を介して根圏を形成する過程の一端が明らかになってたします．実験室から圃場へ，さらに情報科学的解析と，根圏

きた．ダイゼインをモデルとしたこれらの解析系は他の植物代代謝物を巡る研究を進める中で，様々な分野の先生方にご指謝産物の根圏機能の解析にも活用でき，筆者らはソヤサポニン

導，ご協力頂きました．全ての方々のお名前を挙げることはでやトマチンの根圏機能の解析を進めている．また，ダイズ圃場きませんが，親身に相談に乗って頂き共同研究させて頂いた先での根圏微生物叢の解析により，ダイズの根圏微生物叢は生育

生方，並びに，実験施設，実験材料を提供して頂いた先生方に過程において変動することを明らかにしている．植物が根心から御礼申し上げます．また本研究を支えてくださいました

圏への代謝物の分泌を介して根圏環境を制御するメカニズムが研究室のスタッフならびに共に研究を行ってきた在学生の皆解明できれば，根圏での植物微生物相互作用を活用した環境保様，修了生の皆様に感謝いたします．最後になりましたが，本全型の農業に貢献すると期待される．そのためには，根圏への奨励賞にご推薦くださいました矢崎一史先生，ならびにご支援分泌機構の解明や，植物代謝物により増加する微生物の単離と賜りました学会の先生方に厚く御礼申し上げます．

6, 7）

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

27

きのこ類が産生する生物活性物質に関する天然物化学的・遺伝情報学的研究

宇都宮大学

はじめに

バイオサイエンス教育研究センター

鈴

木

智

大

タンパク質分解酵素がマトリックスメタロプロテアーゼ 9 を活きのことは，真菌のうち比較的大型の子実体を形成するもの

性化することで BBB を破壊すること，（2）PPL は，リシン Bとされており，一般的にその多くは担子菌門または子嚢菌門に鎖と HA1（ボツリヌス毒ヘムアグルチニン）と構造類似性を持属する．また，きのこは地球上に 14 万種程度存在すると言わち，これら自体には毒性は無いが毒本体（リシン，ボツリヌス

れているが，そのうち同定されている種は 2 万種程度である．

毒）と複合体を形成し毒性発現していることから，PC と PPL

さらに機能性に関する研究がおこなわれているのはそのうちのを混合してタンパク質分解活性の有無を検討した．その結果，数％に過ぎず，きのこは未開拓な資源といえる．

上記致死性毒物質とレクチンは複合体を形成し，タンパク質分

また近年，次世代シーケンサーの普及により，様々な生物の解活性を示している事を明らかにした．また，このタンパク質

遺伝情報が解読されており，既に多くのきのこ類の遺伝子情報

分解活性がどのような基質解裂特性を持つのか詳細に検討する（ゲノムやトランスクリプトーム）が解読されている．きのこため MALDI-TOF-MS を用い，インスリンを基質として反応の有する様々な特徴を理解し，さらに応用展開していくためを行い解析に供し，基質の N 末端，C 末端から基質特異性を示に，今後さらに幅広い種の遺伝情報の解読が期待される．筆者

さずにエキソ型に分解するということを明らかにした．さららは，これらきのこ類の機能性研究や遺伝情報解読を継続的にに，これら複合体をマウスに投与し，脳切片を BBB のマー

行ってきた．以下にその概要を紹介する．

カーであるグルコーストランスポーター1 抗体（Glut 1）で免疫1.

スギヒラタケの急性脳症に関わる毒性物質に関する化学的研究染色したところ，複合体を投与した検体では染色が低下し
BBB が破壊されていることが明らかになった．

スギヒラタケ（Pleurocybella porrigens）はキシメジ科スギヒ

このきのこによる脳症で亡くなった患者の脳では共通して，ラタケ属に属し，スギ等の針葉樹に発生するきのこである．こ大脳白質のミエリン鞘に非常に特異な脱病変が起こっていた．

のきのこは長く食用とされてきたが，2004 年以降，スギヒラ

そこで，筆者らは BBB 通過後に特異な脱髄病変を惹起するのタケの摂取者に原因不明の急性脳症が相次いだ．筆者らは事件は特定の低分子物質であるはずと考え，前記の 2 成分の研究と発生直後にいち早くこのきのこを入手し，このきのこ自体が毒同時に，低分子の毒性物質の探索を開始し，弱い細胞毒性を示

物質を産生しているか否かを試験し，抽出物をマウスに腹腔内すアミノ酸誘導体を得た 3）．さらに，これら化合物の構造から注射すると死亡することを明らかにした．その後，マウスに対推定された予想前駆体であるアジリジン化合物（pleurocybel-

する致死毒性を指標に糖タンパク質（pleurocybellin; PC と命

laziridine; PA）の合成に成功し，スギヒラタケ中での存在及び名）の精製に成功した．また，事件発生当時，スギヒラタケはミエリン鞘を構成するオリゴデンドロサイトに特異的な毒性をレクチンの含有量が多いことから，レクチン原因説が新聞で報明らかにした 4）．それら総合的な知見から，PC -PPL 複合体が道された．そこでレクチン（P. porrigens lectin; PPL）を精製

BBB を破壊し，その後神経細胞毒性を持った PA がスギヒラ

し，一次構造および諸性質決定・遺伝子クローニング・異種発

タケ脳症に特異な脱髄病変を引き起こすという仮説急性脳症メ

現系の構築を行った

カニズムを提唱した（図 1）．

．

1–2）

これまでにスギヒラタケ脳症患者の脳内には，髄鞘に特異な

2きのこ類の遺伝情報解読

脱髄病変が起こっていることが確認されている．筆者らはスギ

筆者らは生物情報学的手法を用いてきのこ類の遺伝情報の解

ヒラタケ粗抽出物，PC および PPL をマウスに投与し，その脳読を行ってきた．特に上述したスギヒラタケのゲノムおよびト切片を調査したが，脳に異常は観察されなかった．そこで，ランスクリプトーム解析を行い，スギヒラタケに特徴的な機能（1）脳への物質の流入に血液・脳関門（BBB）が深く関与して未知の遺伝子が多数存在することを報告した 5）．さらに上記ゲ

おり，インフルエンザ脳症においてミニプラスミンと呼ばれる

ノムデータを用いて，スギヒラタケのゲノムデータベースの作成も行った 6）．
また，芝が大きな曲線を描いて色濃く繁茂し，後にきのこが発生する現象は「フェアリーリング（病）」と呼ばれているが，このフェアリーリングを惹起するコムラサキシメジ培養液か
ら，シバの成長促進物質 2-アザヒポキサンチン（AHX）, 成長抑制物質イミダゾール-4-カルボキシアミド（ICA）並びに AHXの代謝産物 2-アザ-8-オキソヒポキサンチン（AOH）が確認され，“フェアリー化合物”と命名されている．筆者らはこれら

図1

スギヒラタケの仮説急性脳症メカニズムのフェアリー化合物は 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribo-

28《農芸化学奨励賞》

図2

マコモタケおよびブナハリタケから単離した低分子化合物

nucleotide（AICAR）から生合成されると分子構造から推定した．そこで，コムラサキシメジのゲノム解読・データベース構築を行い，さらに AICAR の添加によって adenine/5-aminoimidazole-4-carboxamide phosphoribosyltransferase（APRT）の発現が上昇し，AHX が蓄積されることを明らかにし，本菌におけるフェアリー化合物の生合成経路の存在を証明した 7）．
その他，遺伝子解析を通じてエタノール発酵菌である Phlebia MG-60 株のエタノール発酵メカニズムの解明 8），木材保存剤の性能基準試験において JIS 規格に規定されるオオウズラタ
ケ（Fomitopsis palustris）や薬用きのことして知られるカバノアナタケ（Inonotus obliquus）のミトコンドリア・全ゲノム決定も行った 9–11）．
3

その他機能性物質に関する研究
糖鎖は核酸，タンパク質に次いで第三の生命鎖とも呼ばれ，

タンパク質や脂質と結合して生体内で重要な機能を果たしている．特定の糖鎖と結合するタンパク質（レクチン）は癌などの疾病に対するバイオマーカーなど，その応用が期待されている．筆者らは前述のスギヒラタケからのレクチンだけでなく，
サクラシメジ（Hygrophorus russula）からこれまで全く知られていなかったマンノースの α1–6 結合のみを特異的に認識する
新規レクチンを単離し，その一次アミノ酸配列の決定・遺伝子
クローニングを行った 12）．その他，ブナシメジ（Hypsizygus
marmoreus）などのきのこ抽出物からもレクチンを単離・構造
決定し，その糖認識特異性を含めた諸性質を決定した 13）．
また，その他低分子化合物の単離・構造決定も行っている．

受賞者講演要旨

3）Kawaguchi, T., et al., Unusual amino acid derivatives fromthe mushroom Pleurocybella porrigens. Tetrahedron, Vol. 66,
p. 504–507（2010）4）Wakimoto, T., et al., Proof of the existence of an unstable amino acid: Pleurocybellaziridine in Pleurocybella porrigens. Angew. Chem. Int. Ed., Vol. 50, p. 1168–1170（2011）5）Suzuki, T., et al., A new omics data resource of Pleurocybella
porrigens for gene discovery. Plos One, Vol. 8, p. e69681（2013）
6）Yamamoto, N., et al., A-WINGS: an integrated genome database for Pleurocybella porrigens（Angel’s wing oyster mushroom, Sugihiratake）. BMC Res. Notes, Vol. 7, p. 866（2014）7）Suzuki T., et al., The biosynthetic pathway of 2-azahypoxanthine in fairy-ring forming fungus. Sci. Rep., Vol. 6, p. 39087（2016）.
8）Wang J., et al., Analysis of ethanol fermentation mechanismof ethanol producing white-rot fungus Phlebia MG-60 byRNA-seq. BMC Genomics, Vol. 17, p. 616（2016）.
9）Tanaka Y., et al., The complete genome sequence and phylogenetic analysis of mitochondrial DNA from the wood-decaying fungus Fomitopsis palustris. Genes Genom., Vol. 39, p.
1377–1385（2017）10）Tanaka Y., et al., A GH family 28 endo-polygalacturonase fromthe brown-rot fungus Fomitopsis palustris: purification, genecloning, enzymatic characterization and effects of oxalate. Int.
J. Biol. Macromol., Vol. 123, p. 108–116（2018）11）Agnestisia R., et al., The complete mitochondrial genome sequence of the medicinal fungus Inonotus obliquus（Hymenochaetaceae, Basidiomycota）. Mitochondrial DNA Part B., Vol.
4, p. 3504–3506（2019）12）Suzuki, T., et al., Mannose α1–6-specific lectin from the mushroom Hygrophorus russula. Glycobiol., Vol. 22, p. 616–629（2012）
13）Suzuki, T., et al., Purification and characterization of a lectinfrom the mushroom Hypsizigus marmoreus. Mycosci., Vol. 56,
p. 359–393（2015）.
14）Suzuki, T., et al., Makomotindoline from Makomotake, Zizania
latifolia infected with Ustilago esculenta. Bioorg. Med. Chem.
Lett., Vol. 22, p. 4246–4248（2012）15）Choi, JH., et al., Makomotines A to D from Makomotake, Zizania latifolia infected with Ustilago esculenta. Tetrahedron
Lett., Vol. 55, p. 3596–3599（2014）16）Choi, JH., et al., Endoplasmic reticulum stress suppressive
compounds from the edible mushroom Mycoleptodonoides
aitchisonii. J. Nat. Prod., Vol. 77, p. 1729–1733（2014）17）Choi, JH., et al., Thapsigargin-induced ER stress suppressive
compounds from the mushroom Mycoleptodonoides aitchisonii. Tetrahedron Lett. Vol. 56, p. 5561–5563（2015）

骨粗鬆症の予防及び治療には破骨細胞による骨吸収を抑制することが有効と考えられるが，筆者らは菌類抽出物の破骨細胞形

謝辞

本研究は静岡大学農学部，静岡大学遺伝子実験施成阻害スクリーニングの結果をもとに研究を行い，マコモタケ

設，宇都宮大学バイオサイエンス教育研究センターを中心に行（Ustilago esculenta が感染した Zizania latifolia）から活性物質

われたものです．なかでも卒業論文から博士論文の研究指導のの単離・構造決定に成功した 14–15）．その他，ブナハリタケ

みならず，現在もお心配り頂いている恩師である静岡大学の河（Mycoleptodonoides aitchisonii）から小胞体ストレス誘導細胞

岸洋和先生に心より感謝申し上げます．また，研究に関する

死の抑制物質の単離・構造決定に成功した 16–17）．

様々な指導・助言・激励を賜った，静岡大学・宇都宮大学・静（引用文献）

岡県立大学・明治大学の諸先生方にも深謝いたします．また，

1）Suzuki, T., et al., Purification, characterization and cDNA cloning of a lectin from the mushroom Pleurocybella porrigens.
Biosci. Biotechnol. Biochem., Vol. 73, p. 702–709（2009）2）Suzuki, T., et al., Heterologous expression of a lectin from
Pleurocybella porrigens（PPL）in Phanerochaete sordida YK624. J. Microbiol. Methods, Vol. 100, p. 70–76（2014）

本研究にご協力いただいた静岡大学農学部生物化学研究室および宇都宮大学生物分子情報学研究室の修了生，院生，学生，研究補助員諸氏に改めて感謝申し上げます．最後に，本賞にご推薦くださいました米山弘一先生に心より御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

29

味覚の脳内伝達とその調節を担う神経機構の解析

自然科学研究機構
はじめに

生理学研究所中島健一朗

ウスの橋結合腕傍核に様々な分子ツールを搭載した組換えアデ

摂食行動は動物にとって自身の生存や繁殖のため最も重要な本能行動の 1 つである．また，ヒトではこれに加え，高度な知ノ随伴ウイルスを微量導入することで，その味覚受容における役割を検証した．

能・技術を駆使することで豊かな食文化を築いてきた．食行動

はじめに，SatB2 神経を選択的に除去したマウスを作出し，を規定する要因のうち，味覚は糖（甘味）・アミノ酸（旨味）な

その味覚感受性をリック評価試験（10 秒間の間に味溶液を舐め

ど栄養豊富な食物を積極的に摂取し，腐敗物や有毒成分（苦る回数を計測し，その味に対する嗜好性を評価する方法）によ

味・酸味）を忌避するなど，食物の価値の判断基準として重要り解析したところ，旨味・苦味・酸味・塩味など他の味の感受な役割を担う．

性は正常なのに対し，甘味感受性だけが大きく欠損していた．

味覚情報は舌を起点として脳内の複数の中継点をリレーして次に，味溶液摂取中の SatB2 神経の活動を頭蓋装着型微小顕

最終的に認識されるが，過去 20 年の研究により，舌の上では微鏡を用いた in vivo カルシウムイメージングにより計測した

たらく味覚受容体が同定され，末梢における味覚受容のメカニ

ところ，大部分の神経は甘味にだけ応答することがわかった．

ズムがわかりつつある．その一方，脳内で味を伝える神経の特一方，光応答性チャネルを用いたオプトジェネティクスによ

性や実体は未だ不明である．

り，SatB2 神経を人工的に活性化させると，マウスは無味の純

また，味覚の興味深い特徴として味の感じ方が一定ではな

水であっても，まるで甘味溶液のように好んで摂取するようにく，空腹や満腹など生理状態に応じて変化することが知られてなった．さらに行動試験を行ったところ，マウスはこの神経がいる．例えば，空腹の時には甘味の感受性や嗜好性が高まる

活性化された状態を好むことが判明した．

が，この現象はヒトだけでなく様々な種でも観察される．しかし，その原因はよくわかっていない．
そこで，筆者らはヒトと同じく味を識別する能力を持つマウスをモデルとして用いることで，脳内で味覚の伝達・調節を担う神経メカニズムを解明すべく，研究を行った．
1.

甘味とそれに伴う心地良さ（美味しさ）を選択的に伝える

以上の結果から，SatB2 神経は甘味の「味」としての情報に加え，味わった際に生じる「心地よさ」（快情動 : より具体的には，「美味しさ」）を伝える事が解明された．
本研究により，マウス脳幹において SatB2 神経は，甘味およ
びそれに伴う心地よさを伝える事が示された（図 2）．橋結合腕傍核に味覚応答神経の存在が最初に報告されてから既に 40 年

神経細胞の発見

以上経過するが，哺乳類脳内で味覚伝達神経の特定に成功した

ヒト同様，マウスにおいても味覚情報は舌→脳幹→視床→大のは，本研究が初めてである．また，脳内の味覚応答をカルシ

脳皮質の順に脳後部から前部に向かって伝達され味として認識

ウムイメージングにより測定するシステムは，既存の味覚受容されることが知られている（図 1）．そこで，その中の重要な中体の培養細胞評価系では測定が困難な異なる味同士の複合的な継点の 1 つである脳幹において味神経を探索した．過去に報告

効果を評価する上でも有用であると考えられる．

されている電気生理学実験や免疫組織染色の結果を参考にして

2.

空腹の際に食物の味を普段より美味しく感じさせる神経検証したところ，脳幹の橋結合腕傍核の一部に味覚に応答する

ネットワークの発見

神経が偏在しており，その部位の神経が転写因子 SatB2 を発現「空腹は最高のスパイス」という諺があるように，空腹時にしている可能性が示唆された（以降，SatB2 神経と記す）．

食物を普段より美味しく感じる現象は経験的には知られていた

そこで SatB2 が味神経の分子マーカーであると仮定し，この神経特異的に Cre リコンビナーゼを発現する遺伝子改変マが，その原因はよくわかっていなかった．
近年，筆者らを含む多くのグループの研究により，脳基底の視床下部弓状核に局在するアグーチ関連ペプチド産生神経（AgRP 神経）が空腹時に活性化することで食欲が生み出され図1

マウス脳内で味覚情報を伝える経路

図2

甘味およびそれに伴う心地良さを選択的に伝える神経30《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

ることが明らかになった．また，この神経は脳内の様々な部位いると推定される．また，この神経ネットワークが不安・嫌悪と接続（投射）しており，これらの部位の活動を制御することなど感情に関わる脳部位の活動を制御することが，空腹時に味で摂食行動を誘導することが知られている．

をより美味しく感じる現象の神経基盤であると考えられる．

そこで，筆者らは AgRP 神経が空腹時の味覚の変化に寄与するかどうかを検証した．

おわりに本研究において筆者らは最新の分子ツールとマウス行動実験

はじめに，空腹状態のマウスの味覚をリック評価試験によりを組み合わせることで，脳内の味覚伝達・調節の仕組みの一端測定したところ，甘味に対しては通常時よりも嗜好するようにを解明した．直近の目標としては橋結合腕傍核において甘味以なったのに対し，苦味など不快な味に対しては鈍くなることが外の味情報を伝達する神経細胞を特定すること，外側中隔核やわかった．

外側手綱核の神経がどのような脳内ネットワークを構築し味覚

次に，オプトジェネティクスにより AgRP 神経を活性化さを制御しているかを解明することが挙げられる．今後，これらせ脳内を人工的に空腹状態にして味覚を評価したところ，空腹の研究を端緒として，これまでヒト官能試験などの心理科学的時と同様に好きな味・嫌いな味それぞれで味覚の変化が生じアプローチでは記述的にしか評価できなかった「美味しさ」のた．この変化は，外側視床下部に投射する AgRP 神経を活性

神経基盤の実体解明が期待される．

化した場合にのみ生じ，他の部位に投射する AgRP 神経を刺激しても誘導されなかった．

また，味覚は舌を起点に味神経を介して脳内へとその情報がリレーされていくのに対して，栄養情報の伝達は腸管を起点とまた，外側視床下部には興奮性神経と抑制性神経の 2 種類のして迷走神経を介して味覚とよく似た脳部位・神経経路を経て神経が存在するため，どちらが味覚の調節に関わるかを調べ行われることが知られている．今後は，本研究で用いた手法をた．これまでの研究から AgRP 神経は投射先の神経活動を抑用いることで，味覚の脳内伝達機構の研究に加え，様々な栄養制することで食欲を生み出すことが知られていたため，DRE-

成分の伝達機構についても研究を行い，より包括的に食と脳のADD 法（人工薬剤依存的に神経活動を制御できる人工 GPCR）

関係の解明を目指したい．

を用いて外側視床下部の神経活動を人工的に抑制して味覚を評価した．その結果，興奮性神経を抑制すると空腹時と同様に甘謝

辞本研究は東京大学大学院農学生命科学研究科応用生

味や苦味の嗜好性に変化が起こった一方，抑制性神経を操作し

命化学専攻生物機能開発化学研究室および自然科学研究機構生てもこのような効果はなかった．

理学研究所生殖・内分泌系発達機構研究部門（箕越研究室）に

最後に，外側視床下部の興奮性神経も AgRP 神経同様，脳おいて実施されたものです．はじめに，日々応援してくれ，支内の様々な部位に投射していることに注目し，各投射経路の活えにもなっている家族，特に妻に感謝いたします．また，一連動を DREADD により 1 つずつ抑制して味覚調節部位を調べた．

のプロジェクトの技術的・学術的基礎となるマウス視床下部のその結果，不安中枢の 1 つとして知られる外側中隔核へ投射す

摂食中枢研究を行う機会を与えてくださったアメリカ国立衛生

る神経を抑制すると，甘味嗜好性が高まったが，苦味の感受性

研究所の Jurgen Wess 博士および Zhenzhong Cui 博士に感謝には変化がなかった．一方，嫌悪情報の応答部位である外側手いたします．また，アメリカ留学から帰国後に実験を開始する

綱核に投射する神経を抑制すると，苦味の感度は低下したが，にあたり，多くのサポートをしていただいた生物機能開発化学

甘味嗜好性には有意な変化が生じなかった．以上，一連の実験研究室准教授・三坂巧先生および成川真隆先生に感謝の意を申により，図 3 に示すように空腹時の味覚の変化は視床下部弓状し上げます．生理学研究所移動後には，研究を迅速かつ継続的

核 AgRP 神経を起点に好きな味と嫌いな味とで別経路を介してに行えるようにご配慮いただき，多くの議論をしていただいた調節されることが示された（好きな味：AgRP 神経→外側視床教授・箕越靖彦先生に御礼申し上げます．また，本研究は東京

下部→外側中隔核．嫌いな味：AgRP 神経→外側視床下部→外大学大学院生であった傅欧博士・岩井優氏をはじめとする東京側手綱核）．

大学の大学院生・スタッフの方々，箕越研究室の近藤邦生先生

AgRP 神経を起点とした味覚調節システムは，飢餓が身近なをはじめとするメンバーの協力により達成されたものです．こ

野生環境において，糖など栄養価の高い食物を普段以上に好むの場を借りて感謝いたします．また，共同研究者である東京大ように嗜好を変化させ，多少悪くなった食物でも妥協して食べ学の東原和成先生，村田健先生，石井健太郎博士，生理学研究

るようにするはたらきがあると考えられる．このような調節所の吉村由美子先生および石川理子先生（現慶應大学）にも御は，少しでもエネルギーを摂取して生き延びるために存在して礼申し上げます．両施設においてマウスの飼育管理スタッフの方々の協力なしに研究は成し得ませんでした．この場を借りて御礼申し上げます．栄養化学や食品科学研究の歴史的な流れや基礎についてご指導いただきました東京農業大学総合研究所客員教授・荒井綜一先生に感謝いたします．最後になりましたが，様々な機会にご助言・激励をいただき，本奨励賞に推薦してくださいました東京大学名誉教授・阿部啓子先生に厚く御礼申し上げます．

図3

空腹に伴い味覚を変化させる神経ネットワーク

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

31

真菌における膜交通に関する分子細胞生理学研究

九州大学大学院農学研究院

はじめに

樋

口

裕次郎

回復）解析により，AoSnc1 は主に菌糸先端の分泌小胞の集合

真核生物において，細胞内タンパク質の局在化や分泌タンパ体であるスピッツェンケルパーに局在し，菌糸先端部をリサイ

ク質の輸送には，小胞輸送経路を含む膜交通（メンブレントラ

クリングすることが示唆された．そして，黄麹菌の大規模な分フィック）が関与している．真核微生物である真菌，酵母と糸泌を可能にするのが，菌糸先端部のエンドサイトーシスによる状菌における膜交通の分子機構については，これまで主に出芽リサイクリングであると推測された（図 1）．

酵母において解析が進んできた．酵母は単細胞である一方，糸さらに，エンドサイトーシス関連タンパク質である AoAbp1状菌は多細胞であり，先端生長をする菌糸先端細胞でのタンパを bait にした yeast two-hybrid スクリーニングにより，新規

ク質の輸送には，糸状菌特有な分子機構が関与していると考え

エ ン ド サ イ ト ー シ ス 関 連 因 子 の 探 索 を 行 っ た． そ の 結 果，

られるが，未解明な点も多い．私はこれまでに，黄麹菌，黒穂aipA～D（AoAbp1 interacting protein）を見出した．AipA は菌および分裂酵母を用いて，以下に示すような膜交通に関与す

AAA（ATPases associated with diverse cellular activities）

る分子及び生理機構に関する研究を行ってきた．

ATPase 様タンパク質であり，エンドサイトーシス関連因子を1.

黄麹菌におけるエンドサイトーシスの分子機構解析

黄麹菌 Aspergillus oryzae は，2006 年の日本醸造学会大会にて“国菌”に認定されており，日本において古くから発酵・醸

エンドサイトーシス小胞から細胞質へとリサイクリングするのに機能していると推測された．
2.

黒穂菌と黄麹菌における初期エンドソーム動態の解析

造産業に用いられてきた微生物であり，高い安全性でアミラー

エンドサイトーシス経路のオルガネラである初期エンドソー

ゼなどの有用タンパク質を菌体外に大量に分泌する能力を持

ムは広く真核生物において，微小管・モータータンパク質系のつ．エンドサイトーシスは，外界や細胞膜から物質を取り込む

はたらきにより，2～3 μm/sec で恒常的な長距離動態を示す．

膜交通における一部であり，真核生物に広く保存された機構でしかしこれまでに，そうした初期エンドソーム動態の分子メカある．しかし，黄麹菌を含む糸状菌においてはエンドサイトー

ニズムは比較的良く研究されてきたが，動態を示す必然性とシスの明確な指標が存在しなかったために，その詳細な機構やいった生理的意義に関してはあまり理解が進んでいなかった．

生理的意義に関する解析は行われていなかった．そこで，細胞そこで，初期エンドソーム動態の生理的意義に関する研究を，

膜のプリントランスポーターと EGFP との融合タンパク質をその分子メカニズムが良く研究されている植物病原性モデル糸取り込みの指標とすることでエンドサイトーシスを可視化し，状 菌 で あ る 黒 穂 菌 Ustilago maydis を 用 い て 行 っ た． ま ず，

解析する実験系を構築した．

RNA 結合タンパク質 Rrm4 が初期エンドソーム上に局在し，次に，黄麹菌の菌糸先端部では，大規模なタンパク質分泌とmRNA とともに動態を示すことに着目し，細胞質リボソーム

相補的なエンドサイトーシスも活発に起こっていると予想し，が同様に動態を示すと予想した．リボソームタンパク質である分泌に関与する v-SNARE の AoSnc1 を用いて，エンドサイ

Rps3 と Rpl25 に そ れ ぞ れ mCherry と GFP を ラ ベ ル し，

ト ー シ ス に よ る リ サ イ ク リ ン グ の 可 視 化 を 試 み た．FRAP

FRAP による生細胞観察により，リボソームが初期エンドソー（Fluorescence Recovery After Photobleaching; 光退色後蛍光ムおよび Rrm4 と共に動態を示すことを明らかにした．また，リボソームが動態を示す際に，ポリソームを形成しタンパク質
翻訳を行っていることを示した．さらに，初期エンドソーム動態を欠損した細胞を用いることで，初期エンドソーム動態がリ
ボソームの細部内分布に重要な役割を果たすことを明らかにした（図 2）．
また，植物感染時の U. maydis における初期エンドソーム
動態の寄与に関して解析を行った．植物病原菌は，エフェク
ターと呼ばれるタンパク質を感染時特異的に発現して分泌することにより，植物の免疫システムを抑制する．U. maydis の植物感染時には，エフェクター遺伝子の発現調節のため，菌糸先
端と核との間で動態を示す初期エンドソームが情報伝達を担っていると予想した．そこで，他の細胞内輸送経路に影響を及ぼさずに，初期エンドソームの動態を特異的に阻害すると，エ

図 1.

黄麹菌の菌糸先端部におけるエンドサイトーシスによるリサイクリング

フェクター遺伝子の発現が抑制され，またそれに対応してエフェクタータンパク質の植物細胞への分泌量の低下が確認され

32《農芸化学奨励賞》

図 2.

受賞者講演要旨

初期エンドソーム動態によるリボソーム輸送

た．これにより，植物感染する際に，初期エンドソームの動態がエフェクター遺伝子の発現レベルにおいて重要であることを明らかにした．
さらに黄麹菌において，初期エンドソーム動態の生理的意義に関して解析した．初期エンドソームとモータータンパク質のリンカータンパク質をコードする Aohok1 の破壊株では，初期エンドソーム動態が見られなくなった．菌糸先端の分泌小胞の集合体スピッツェンケルパーを観察すると，Aohok1 破壊株では分泌小胞が菌糸先端へ集積されず細胞内分布に異常が見ら

図 3.

れ，実際に主要な分泌タンパク質である α-アミラーゼの分泌ピルビン酸糖鎖関連酵素と糖鎖改変量が有意に減少していた．さらに Aohok1 破壊株では，気中菌
糸形成が促進するものの無性胞子である分生子形成能が低下することも示され，初期エンドソーム動態が α-アミラーゼの分おわりに
本研究では，真菌の膜交通に関連した解析により，初期エン泌および細胞の分化に関与することを明らかにした．

ドソーム動態の意義といった，真核生物ならではの分子生理機

分裂酵母由来ピルビン酸転移酵素と糖鎖工学解析

構を明らかにしてきた．また，真菌における糖鎖関連酵素や糖3.

膜交通に関連した糖鎖修飾制御は，細胞の様々な生理機能にタンパク質糖鎖に着目し，糖鎖構造の改変技術を構築した．今

おいて重要な機構である．分裂酵母の Pvg1 はピルビン酸転移

後も基礎と応用の両面からのアプローチによって，農芸化学に酵素であり，細胞表層の糖鎖末端にピルビン酸を付加することおける本研究領域を推進していきたい．

で細胞表面を負電荷にし，細胞間認識に重要な役割を果たす．
しかし，糖鎖のピルビン酸化機構の詳細は真核生物において未謝辞本奨励賞に御推薦賜りました，日本農芸化学会西日解明であった．そこで，Pvg1 の立体構造解析を行い，その情本支部長で九州大学大学院農学研究院教授の酒井謙二先生に御報を基に基質特異性を変化させ，新奇ヒト型糖鎖合成に成功し礼申し上げます．本研究は，東京大学大学院農学生命科学研究た．このピルビン酸含有新奇糖鎖は，ヒトが作るシアル酸含有科微生物学研究室，英国エクセター大学バイオサイエンス学

糖鎖と類似した性質を持ち，ピルビン酸含有糖鎖のバイオ医薬科，そして現所属である九州大学大学院農学研究院発酵化学研品への応用の可能性が示唆された（図 3）．さらに，ピルビン酸

究室において行われたものです．学生時代から現在に至るまで

化ガラクトース切断酵素を同定し，結晶構造解析によりその基御指導を賜りました，東京大学大学院農学生命科学研究科名誉質特異性に関して明らかにした．

教授（現日本薬科大学特任教授）北本勝ひこ先生に篤く御礼申

近年製造されるバイオ医薬品の多くは糖タンパク質である

し上げます．また，御指導いただきました東京大学大学院農学

が，細胞から作られる糖タンパク質糖鎖構造は不均一であるこ

生命科学研究科准教授の有岡学先生，同特任准教授の丸山潤一とが多く，薬効の不安定性につながる．そこで，糖タンパク質先生，同教授の伏信進矢先生に御礼申し上げます．博士研究員

から不均一な糖鎖を切り出し，均一な構造の糖鎖に置換する効

時代にお世話になりましたエクセター大学 Gero Steinberg 教授

率的な方法を開発した．まず，糖タンパク質から N-型糖鎖をに感謝致します．着任以来，酵母・糖鎖研究において御指導い

末端の N-アセチルグルコサミン（GlcNAc）1 分子を残して切りただきました九州大学大学院農学研究院教授の竹川薫先生，麹出すエンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ（ENGase）を Co-

菌研究において御指導いただきました佐賀大学農学部教授の後prinopsis cinerea から見出し，Endo-CC と名付けた．そして

藤正利先生に御礼申し上げます．また，共同研究で大変お世話

Endo-CC に よ り， 一 度 GlcNAc-タ ン パ ク 質 を 調 製 し た 後，になりました九州大学大学院農学研究院教授の片倉喜範先生，

Endo-CCN180H 変異体とオキサゾリン糖を用いた糖転移反応によ同教授の角田佳充先生，そして研究員や学生の皆さんに御礼申り，高効率に均一糖鎖含有糖タンパク質を調製することに成功し上げます．さらに，西日本支部におきましては庶務幹事を務し た． さ ら に， 黄 麹 菌 の ゴ ル ジ 体 に お い て ENGase で あ る

めさせていただき，多くの先生方に御指導いただきましたこと

EndoT を発現させることにより，GlcNAc-タンパク質を分泌に深く御礼申し上げます．最後に，これまでの研究生活を理解生産することにも成功した．

し支えてくれた家族，親族に心より感謝致します．

受賞者講演要旨《農芸化学奨励賞》

33

天然由来ペプチドの活性発現に係わる三次元構造の解明と応用

三重大学大学院生物資源学研究科
はじめに

増

田

裕

一

環状骨格は柔軟であるため，化学構造の変換が三次元構造に影

天然由来のペプチドには，特異な三次元構造を形成すること

響を与えることがあり，ミメティクス（活性を模倣した人工類

により生物活性を示すものがある．その活性発現に係わる三次縁体）の合理的設計が困難であった．筆者らは，NMR による元構造の解明は，薬剤の合理的設計につながる．しかしなが三次元構造解析と計算化学を用いた分子モデリングにより，高ら，ペプチドの骨格は柔軟であるため，化学構造から三次元構

精度の三次元構造モデル（図 2B）を提示し，Dtena 部位の置換造を予測することは難しい．

基の立体反発が三次元構造の維持に重要であることを示唆し筆者は，ペプチドの三次元構造を各種機器分析法により精密に解析し，生物活性との関係を綿密に調べることにより，薬剤た 4）．本知見は，これまで解釈が困難であった apratoxin 類の構造－活性相関の一部を明快に説明した．

の分子設計につながる知見を見出してきた．本講演では，以下apratoxin 類の moCys 部位は不安定であるため，合成難度がに述べる 3 つの天然由来ペプチドの研究について紹介する．

高いだけでなく，非特異的な毒性発現の一因ともなっていた．

1.

アルツハイマー病因ペプチドの毒性配座の解明

筆者らは，moCys 部位の折れ曲がり構造（図 2B）を模倣し，かアルツハイマー病の原因物質である 42 残基のアミロイド βつ安定で容易に合成可能なミメティクス 16 種類を設計した（図（Aβ42, 図 1A）は，凝集することにより神経細胞毒性を示すこ2C）．これら全てを固相法により合成し，細胞毒性を評価したとから，Aβ42 の凝集機構の解明ならびにそれに基づく薬剤開結果，moCys 部位を 4-ピぺリジンカルボン酸に，Tyr（Me）の発が強く望まれていた．しかしながら，Aβ42 は不溶性かつ非側鎖をビフェニルに置換したミメティクス（図 2D）が，apra-

結晶性であるため，溶液 NMR や X 線結晶構造解析などの高分

toxin A を上回る細胞毒性を示した．NMR 解析の結果，本ミ

解能立体構造解析法を用いることができない．筆者らは，粉末

メティクスは apratoxin A の特徴的な折れ曲がり構造を模倣し試料の構造解析に適用可能な固体 NMR を用いて，Aβ42 凝集ており，全体の三次元構造もほとんど同じであった 5）．本研究

体の三次元構造を解析し，アミノ酸残基の 25, 26 番目と 22, 23

成果は，環状ペプチドのミメティクス創製において，三次元構番目にそれぞれターン構造を有する 2 種類の配座異性体の存在造に着目する重要性を強く指摘している．

を明らかにした（図 1B）．それぞれの配座固定アナログ（図1C）を設計・合成し，神経細胞毒性を評価した結果，22, 23 番
目でターン構造を有する配座が，毒性発現に大きく寄与することを明らかにした 1）．
以上の知見を元に，22, 23 番目にターン構造を有する毒性配座を特異的に認識する抗体が作製され，アルツハイマー病の病態解明ならびに早期診断へと応用されている 2）．また，Aβ42
凝集体の三次元構造モデルは，凝集阻害剤の結合部位解析の基盤データとして役立てられている 3）．
2.

apratoxin 類の三次元構造解析とミメティクスの創製

apratoxin 類（図 2A）は，海洋シアノバクテリアから単離，構造決定された環状デプシペプチドであり，様々な癌細胞株に対して強力な細胞毒性を示す．しかしながら，apratoxin 類の図 1. （A）Aβ42 のアミノ酸配列．（B）Aβ42 凝集体に存在す
る 2 種類の立体配座．（C）毒性配座固定アナログの設計．

図 2. （A）apratoxin A の化学構造．（B）NMR 解析により提示された三次元構造．（C）apratoxin A ミメティクスの設計．（D）創製された高活性ミメティクス．

34《農芸化学奨励賞》

受賞者講演要旨

おわりに以上のように，ペプチド性化合物の構造－活性相関を正確に理解するためには，化学構造（図 1A, 2A, 3A）だけではなく，三次元構造（図 1B, 2B, 3B）を観る必要がある．このことが，
生物活性ペプチド研究の大変なところであり，面白くやりがいのあるところだと筆者は考えている．特に，天然由来のペプチ
ドの三次元構造は，様々な相互作用の絶妙なバランスにより形成された複雑なものが多い．その洗練された三次元構造デザインを学び，分子認識や体内動態に係わる立体構造を明らかにし，薬剤設計への応用へと繋げていきたい．
（引用文献）

図 3. （A）PF1171 類 の 化 学 構 造．（B）PF1171F の X 線 結 晶
構造．（C）三次元構造に着目したカイコ麻痺活性－人工
膜透過性－経口吸収性の相関の考察．人工膜透過性を横軸に，血液注射によるカイコ麻痺率を縦軸にして，各類縁体をプロットした．●：結晶構造と同様の三次元構造を形成している類縁体，◆：結晶構造とは異なる三次元構造を形成している類縁体．

PF1171 類の三次元構造−生物活性−体内動態相関の系統

3.

的解析
近年，細胞膜透過性や経口吸収性が高い中分子環状ペプチドの創薬研究が脚光を浴びているが，環状ペプチドのどのような構造がこれらの性質に係わっているかの知見は少ない．筆者はモデル化合物として，子嚢菌が生産する環状ペプチドであり，カイコに対して経口投与で麻痺を引き起こす PF1171 類（図3A）に注目した．固相法を用いたペプチド鎖の伸長と液相での 環 化 に よ り，PF1171A, C, F, G の 全 合 成 を 初 め て 達 成 した ．合成した PF1171F の X 線結晶構造解析を行い，4 本の6）

分子内水素結合が三次元構造の維持に大きな役割を果たしていることを示唆した（図 3B）．NMR を用いた三次元構造解析な
らびに水素結合の解析により，PF1171F の有機溶媒中（CDCl3,
CD3OH, DMSO など）の主な立体配座が結晶構造と類似していることを確認した．

1）Masuda Y, Uemura S, Ohashi R, Nakanishi A, Takegoshi K,
Shimizu T, Shirasawa T, Irie K. ChemBioChem Vol. 10, p
287–295,（2009）2）Murakami K, Horikoshi-Sakuraba Y, Murata N, Noda Y, Masuda Y, Kinoshita N, Hatsuta H, Murayama S, Shirasawa T,
Shimizu T, Irie K. ACS Chem. Neurosci. Vol. 1, p 747–756,（2010）
3）Masuda Y, Fukuchi M, Yatagawa T, Tada M, Takeda K, Irie
K, Akagi K, Monobe Y, Imazawa T, Takegoshi K. Bioorg.
Med. Chem. Vol. 19, p 5967–5974,（2011）4）Masuda Y, Suzuki J, Onda Y, Fujino Y, Yoshida M, Doi T. J.
Org. Chem. Vol. 79, p 8000–8009,（2014）5）Onda Y, Masuda Y, Yoshida M, Doi T. J. Med. Chem. Vol. 60,
p 6751–6765,（2017）6）Masuda Y, Tanaka R, Kai K, Ganesan A, Doi T. J. Org.
Chem. Vol. 79, p 7844–7853,（2014）
7）Masuda, Y, Tanaka, R, Ganesan, A, Doi, T. J. Org. Chem. Vol.
82, p 11447–11463,（2017）謝辞

本研究は，筆者が渡り歩いてきた複数の研究室において，多くの先生方，学生，共同研究者に支えられて達成されたものです．Aβ42 の研究は，京都大学大学院農学研究科生命有機化学分野で行ったものであり，終始ご指導ご鞭撻を賜りました入江一浩教授に厚く御礼申し上げます．また，同研究室の大東肇先生（京都大学名誉教授，福井県立大学名誉教授）, 平井伸博先生（京都大学名誉教授）, 村上明先生（現兵庫県立大学環境人間学部教授）, 村上一馬博士（現准教授）には，多くの助力を頂きました．固体 NMR を用いた研究は，京都大学大学院理学研究科分子構造化学研究室の竹腰清乃理教授，大橋竜太郎博士（現金沢大学理工学域助教）, 中西梓博士のご協力が不可欠であり，大変感謝しております．apratoxin 類と PF1171 類の研究は，東北大学大学院薬学研究科反応制御化学分野で行ったもPF1171 類の活性発現に係わる三次元構造を明らかにするたのであり，多大なご支援とご助言を賜りました土井隆行教授，

め，経口投与での麻痺活性が最も高かった PF1171F を元に 23

塚本裕一博士（現横浜薬科大学薬学部教授）, 吉田将人博士（現

種類の類縁体を系統的に設計・合成し，NMR で解析した三次

筑波大学数理物質系化学域准教授）に心から感謝申し上げま元構造，血リンパ注射および経口投与でのカイコ麻痺活性，人す．PF1171 類の研究について貴重なご助言を頂いた，イース

工膜透過性試験の結果を綿密に比較した．その結果，図 3B のト・アングリア大学の Ganesan 教授に深謝致します．また，三次元構造を維持している類縁体が活性を維持している傾向が見られた．さらに，図 3B の構造を維持している類縁体は人工膜透過性が高く，経口投与でも高いカイコ麻痺活性を示した（図 3C）．その要因として，分子内水素結合の形成により疎水性が向上するとともに，分子サイズがコンパクトになっていることが考えられた 7）．本研究成果は，環状ペプチドの三次元構
造–生物活性–体内動態の関係を系統的に論じたものであり，生物活性環状ペプチドの合理的設計法に新知見を与えるものである．

apratoxin 類の実験を担当した藤野雄太氏，鈴木淳氏，恩田勇
一博士，PF1171 類の実験を担当した田中錬氏に，心より御礼申し上げます．
現所属の三重大学大学院生物資源学研究科生理活性化学・創薬化学研究室において，協力して教育・研究を進められる環境を与えて頂いた稲垣穣教授に深く感謝しております．最後に，本奨励賞にご推薦くださいました日本農芸化学会中部支部長の名古屋大学教授人見清隆先生，ならびにご支援賜りました諸先
生方に厚く御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学女性研究者賞》

35

脂肪酸の栄養状態で変化する生体応答の制御機構に関する研究

お茶の水女子大学基幹研究院

はじめに

市　　　育

代

gation assay において，ELOVL5 が一価不飽和脂肪酸であるオ

超高齢社会にあるわが国において栄養状態の改善は重要な課

レイン酸（18: 1n-9）に対しても伸長活性を有し，ミード酸の産生題である．わが国は栄養障害の二重負荷にあり，低栄養と栄養過に関与していることを明らかにしている（図 1）．そして，PUFA

剰が混在している．哺乳動物の重要なエネルギー源である脂肪が十分に存在する細胞では，ELOVL5 のオレイン酸に対する伸長酸は生体膜の主要な構成成分であり，生体の恒常性維持に必要活性は消失し，ミード酸の産生が抑えられることを示している．

な栄養素である．我々はこれまで，脂肪酸の欠乏と過剰状態に

ELOVL5 は 7 つある脂肪酸伸長酵素のうち，唯一リン酸化

着目し，脂肪酸の栄養状態で変化する生体応答に関する研究を部位が存在することが報告されている．また，酵母の脂肪酸伸行ってきた．本講演では，それらの研究成果について紹介する．

長酵素 ELO2 にもリン酸化タンパク質が存在し，GSK3 の欠損

多価不飽和脂肪酸欠乏における生体応答の制御機構

株でリン酸化が消失することが報告されている．我々はこれま

1.

1-1.

多価不飽和脂肪酸欠乏時に増加するミード酸の産生酵素の同定

で，ELOVL5 においても PUFA を添加した細胞でリン酸化タ
ンパク質が存在し，そのリン酸化は PUFA 欠乏細胞で消失す

哺乳動物において多価不飽和脂肪酸（PUFA）は生体膜の主ることを見出した（図 2）．そこで，PUFA を添加した細胞に要な構成成分であり，その代謝物は免疫応答など生体の恒常性

GSK3 の阻害剤を添加したところ ELOVL5 のリン酸化タンパ

維持に必要である．生体において食事由来の PUFA が欠乏す

ク質が消失し，PUFA が十分存在するにも関わらず 18:1n-9 にると，皮膚障害や易感染症，脂肪肝などがみられることが報告

対する活性の消失もみられなくなった（図 2）．また，ELOVL5されている．同時に，生体内に存在するオレイン酸（18:1n-9）のリン酸化部位と予想される C 末端のアミノ酸領域をアラニからミード酸（20:3n-9）という n-9 系 PUFA が内因的に産生さン に 置 換 し た 変 異 体 ELOVL5 を 導 入 し た 細 胞 に お い て も，れるが，その産生酵素は明確にはされていなかった．我々はこPUFA を添加しているにも関わらず 18:1n-9 の活性消失はみら

れまで，ミード酸が存在する培養細胞を用いて，脂肪酸の不飽

れ な か っ た． し た が っ て，GSK3 を 介 し た リ ン 酸 化 修 飾 は和化酵素と鎖長伸長酵素の siRNA による網羅的な遺伝子発現

PUFA 欠乏時に生じる ELOVL5 の基質特異性の変化の要因で抑制を行い，ミード酸の産生酵素の同定を行った．その結果，
ミード酸は n-3 系脂肪酸の α-リノレン酸から EPA, n-6 系脂肪あることがわかった（図 2）．このような ELOVL5 のリン酸化

酸 の リ ノ ー ル 酸 か ら ア ラ キ ド ン 酸 と 同 様 の 酵 素（FADS1,を補うための新奇的な産生機構であることが示唆された．

を介した基質特異性の変化は，PUFA 欠乏時に長鎖の PUFA
多価不飽和脂肪酸欠乏時のミード酸の生理作用

FADS2, ELOVL5）と経路でオレイン酸から産生されることを1-3.

明らかにした 1）（図 1）．

食事由来の PUFA が欠乏すると内因的に産生されるミード

1-2.

ミード酸のリン酸化修飾を介した産生機構

酸は，アラキドン酸や EPA と同じ高度不飽和脂肪酸である．

ミード酸は n-6 系及び n-3 系 PUFA が欠乏することで産生され高度不飽和脂肪酸はリン脂質膜の流動性を確保する物理的特性

るが，我々はその産生機構に脂肪酸伸長酵素 ELOVL5 の翻訳後があることから，PUFA 欠乏時のミード酸は生体膜の機能維修飾が関わっていることを見出している．ELOVL は小胞体に持に重要な可能性がある．ミード酸の生理作用に関しては，い局在する膜タンパク質で脂肪酸伸長反応の律速酵素である．哺

くつか報告されているが，PUFA 欠乏下でのミード酸の作用

乳動物の ELOVL には 7 つのサブタイプが存在し，脂肪酸の鎖は不明である．脂肪酸不飽和化酵素 FADS2 の機能不全では，長や不飽和度によって基質特異性が異なる．これまでの研究に

C18PUFA の不飽和化が行えないことから C20PUFA が生成さ

おいて ELOVL5 は C18PUFA や C20PUFA に対して伸長活性れず，高度不飽和脂肪酸の欠如をもたらす．また，FADS2 はを有する酵素であることが報告されている．一方，我々はミー

ミード酸の産生酵素でもあることから，PUFA 欠乏時の FADS2ド酸が存在する PUFA 欠乏細胞の膜タンパク質を用いた Elon-

図 1.

多価不飽和脂肪酸の脂肪酸代謝

図 2.

多価不飽和脂肪酸欠乏時の ELOVL5 のリン酸化修飾を介した基質特異性の変化

36《農芸化学女性研究者賞》

受賞者講演要旨の機能不全ではミード酸も産生されないことが予想される．そ

膜密度を測定したところ，飽和脂肪酸のリン脂質 DSPC のエマ

こで，食事由来の PUFA 欠乏食を与えたマウスに FADS2 のルションは不飽和脂肪酸のリン脂質 DOPC のエマルションよ阻害剤を与え，肝臓における表現型を調べた．すると，PUFA

り膜密度が高いことがわかった 4）．これらの結果より，膜密度欠乏時に FADS2 の阻害剤を与えたマウスの肝臓ではミード酸の高い飽和脂肪酸のリン脂質では膜の側方移動が制限されるたのみが減少し，中性脂肪やコレステロールの蓄積が観察されめ，脂肪滴内部の中性脂肪が露出し，エマルションの安定性がた．また，その要因として肝臓から血中への脂質の移行を担う

低く融合しやすい状態にあることが示唆された（図 3B）．した

VLDL の分泌障害があることを明らかにしている 2）．したがっがって，脂肪滴において膜リン脂質の脂肪酸鎖は脂肪滴の大型て，PUFA 欠乏時に産生されるミード酸は肝臓の脂肪蓄積に化に関与している可能性があり，脂肪細胞の肥大化における新対して抑制的に作用し，食事由来の PUFA の代替作用を担ったなターゲットとなりうることが示唆された．

ている可能性が示唆された．さらに，FADS2 欠損マウスにおわりにPUFA 欠乏食を与えるとミード酸は全く検出されず，肝臓のこれまで我々は，脂肪酸の栄養状態による生体応答の違いに脂肪蓄積がより顕著であった．現在，このマウスを用いてミー着目して研究を行ってきた．近年，低栄養による病態悪化が健ド酸を含めた高度不飽和脂肪酸の欠乏下における新たな生理作

康寿命の短縮を促し，わが国における医療費の増大を招いてい用について検討を行っている．

る．低栄養にはタンパク質の栄養が重要であることは周知され

2.

脂肪滴の肥大化における膜リン脂質の脂肪酸鎖の生物学ているが，それだけでは低栄養の症状に改善がみられないこと的意義の解明が指摘されている．ヒトには食事から摂らなければならない必

脂肪細胞では過剰な脂肪酸が中性脂肪となって蓄積すること

須の脂肪酸があるにも関わらず，低栄養における脂質栄養の重で脂肪滴が大型化し，脂肪細胞の肥大化がみられる．そして肥要性は明確にされていない．また，PUFA 欠乏時の生体応答大化した脂肪細胞は，様々な疾患の憎悪因子となることが知らは十分に研究されておらず，欠乏症の要因は明確にされていなれている．生体膜におけるリン脂質の脂肪酸鎖は栄養状態に応い部分もある．今後，PUFA 欠乏時に生じる代謝制御の違い

じて変化するが，その変化が細胞機能にもたらす影響はよく分を明らかにすることで，脂質栄養の観点から低栄養における病

かっていない．多くの細胞小器官はリン脂質の二重膜で囲まれ態悪化の予防および治療の解明に繋がる研究を行いたい．

ているが，脂肪滴は中性脂肪がリン脂質の一重膜で覆われた特（引用文献）

徴的な構造をしている．近年，脂肪滴は単なる脂肪の貯蔵庫で1）Ichi I., Kono N., Arita Y., Haga S., Arisawa K., Yamano M.,はなく，脂肪滴自身が脂質の合成・分解を調節するオルガネラ

Nagase M., Fujiwara Y., Arai H., Identification of genes andであることが明らかになってきた．我々はこれまで脂肪蓄積に

pathways involved in the synthesis of Mead acid（20:3n-9）,an

伴う脂肪滴サイズの大型化に着目し，大型化脂肪滴に特徴的な

indicator of essential fatty acid deficiency, Biochim. Biphys.

リン脂質膜の脂肪酸組成を明らかにした 3）．

Acta, 1841, 204–213,（2014）

また，脂肪滴膜における脂肪酸鎖の不飽和度の違いが脂肪蓄2）Hayashi Y., Shimamura A., Ishikawa T., Fujiwara Y., Ichi I.,

積においてどのような意義を持つか検討を行った．脂肪酸の不FADS2 inhibition in essential fatty acid deficiency induces

飽和度の異なる合成リン脂質を用いて oil-in-water 型のエマル

hepatic lipid accumulation via impairment of very low-density

ションを作成すると，飽和脂肪酸が結合したリン脂質 DSPC

lipoprotein（VLDL）secretion, Biochem. Biophys. Res. Com-

（18:0-PC）のエマルションは不飽和脂肪酸が結合したリン脂質

mun., 496, 549–555,（2018）

DOPC（18:1-PC）のエマルションに比べて，大型のものが多く

3）Arisawa K., Ichi I., Yasukawa Y., Sone Y., Fujiwara Y.,

観察された（図 3A）4）．また，蛍光分子の Laurdan で脂肪滴のChanges in the phospholipid fatty acid composition of the lpid
droplet during the differentiation of 3T3-L1 adipocytes, J. Biochem., 154, 281–289,（2013）4）Arisawa K., Mitsudome, H. Yoshida K., Sugimoto S., Isikawa T.,
Fujiwara Y., Ichi I., Saturated fatty acid in the phosphlipid
monolayer contributes to the formation of large lipid droplets,
Biochem. Biophys. Res. Commun., 480, 641–647,（2016）

謝辞

本賞にご推薦頂きましたお茶の水女子大学教授藤原葉子先生には，研究においてこれまで多くのご助言，ご協力を賜りまして心より感謝申し上げます．また本研究を進めるにあたり，多くのご指導，ご鞭撻を賜りました元東京大学大学院薬学研究科教授（現：医薬品医療機器総合機構（PMDA）審査セ
ンター長）新井洋由先生には深く感謝申し上げます．また，数々の激励とご助言を賜りました奈良女子大学名誉教授小城勝相先生，本研究のご助言を頂きました東京大学大学院薬学研究科准教授河野望先生に厚く御礼申し上げます．そして，学生時
代より細やかなご指導を賜りました九州大学名誉教授今泉勝己
先生，東北大学教授池田郁男先生，九州大学教授佐藤匡央先生
図 3.

脂肪滴におけるリン脂質脂肪酸の不飽和度によるエマ
ルションサイズの違い（A）脂肪滴エマルションを Nile Red にて染色
（B）脂肪酸鎖の違いがエマルションの膜表面に及ぼす影響には深謝申し上げます．本研究は，お茶の水女子大学の大学院
生および学部生の皆さんにより行われたものです．この場をお借りして改めて感謝申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学女性研究者賞》

37

種子植物の生殖器官における発熱分子機構とミトコンドリア特性に関する研究

宮崎大学農学部

はじめに

稲

葉

靖

子

かとなった 2）．

種子植物の花（花序や球果を含む）による発熱には，訪花昆
雄花の発熱分子機構

虫の誘引や昆虫との相利共生等，原始種子植物の生殖機構に絡

1-2.

む主要な役割がある．一般的に，花の温度を外気温に対して植物の発熱分子機構研究は，1980 年代後半から 1990 年代初

0.5℃以上上昇させる能力を持つ植物のことを「発熱植物」と呼頭にかけて，サトイモ科発熱植物ブードゥー・リリーからシア

び，発熱能力の高い植物では，花の温度が外気温に対してン 耐 性 呼 吸 酵 素（AOX）が 単 離 さ れ た こ と に 端 を 発 す る．

20℃以上も上昇する．これまでに報告された発熱植物の中で，AOX は，ミトコンドリア膜上で余剰エネルギー解消に役割を

約半数は裸子植物のソテツ（ソテツ科とザミア科から成る）が持つこと，被子植物に含まれる複数の発熱植物において，発現占め，残りを占める被子植物の大部分はサトイモ科植物であや活性が発熱組織で高いことなどから，植物の発熱に重要な役る．本講演では，発熱植物の中で，我が国にも自生するソテツ

割を持つタンパク質と考えられてきた．しかしながら，ソテツ（Cycas revoluta）とサトイモ科植物ザゼンソウ（Symplocarpusのような発熱性を備える裸子植物において，AOX と発熱とのrenifolius）を用いて行った一連の研究について紹介する．

関連性に関して十分な調査は行われていなかった．
上記を踏まえ，我々は，C. revoluta の雄花を用いて，ソテ

1.

裸子植物ソテツの発熱に関する研究
1-1.

ソテツ（

）の発熱諸特性

ツの発熱分子機構研究を進めることにした．まず，雄花を構成する 2 つの主要な組織である小胞子葉（発熱組織）と小胞子の日本に自生する Cycas revoluta という学名を持つソテツは，う（非発熱組織）から生化学的にミトコンドリアを単離して，ソテツ科に属し，九州南部から沖縄諸島にかけて広く分布す

両組織間で AOX を介したミトコンドリア呼吸の程度に違いがる．発熱植物の中でソテツは約半数を占めるが，植物の発熱研あるかを検討した．その結果，小胞子葉と小胞子のうのミトコ

究はこれまで被子植物が中心であった．

ンドリアはともに，呼吸基質としてコハク酸を用いた際に酸素ソテツが発熱植物であることを最初に報告したのは，アメリ消費を開始して，小胞子葉ミトコンドリアでは，小胞子のうミ

カの植物学者ウィリアム・タングであり，彼は，約 40 種のソ

トコンドリアに比べて，AOX 経路の働きが活発であることがテツの花（正確には，球果）の温度を測定して，ザミア科に含わかった．また，イムノブロッティングによる解析で，AOX

まれる複数のソテツで，花の温度が外気温に対して 10℃以上

タンパク質は，小胞子葉ミトコンドリアでは検出されたが，小も上昇していることを発見した 1）．彼はこの論文の中で C.

胞子のうミトコンドリアでは検出されなかった．さらに，雄花

revoluta を含むソテツ科植物の発熱性についても検討したが，で発現する 2 つの AOX 遺伝子（CrAOX1 および CrAOX2）のザミア科に比べてソテツ科植物の発熱能力は微弱であると結論

単 離・ 同 定 を 行 い，qPCR 解 析 に よ り， 小 胞 子 葉 に お け る

付けている．特に C. revoluta は，外気温に対して花の温度の

CrAOX1 遺伝子の発現は，CrAOX2 遺伝子の発現に比べ，100

上昇がわずか 1.6℃であったため，その後，十分な検証はなさ

倍も高いことがわかった．以上の結果から，小胞子葉ミトコン

れなかった．

ドリアにおける CrAOX1 を介した呼吸経路が，ソテツ雄花のしかしながら，我々の調査では，本植物の雄花は，花の体温発熱に役割を持つことが示唆された 2）．

を外気温に対して最大で 11.5℃, 雌花は 8.3℃も上昇させる能力
雄花ミトコンドリアの形態的特性を持ち，両者とも花の体温は 10 日以上に渡り外気温より高く1-3.

保たれていた．また，日射量の影響が排除できる夜間等であれ動物の発熱組織では，ミトコンドリアの細胞内密度や大きさ

ば，赤外線サーモグラフィーにより雄花の発熱を熱画像として明瞭に捉えられることも確認できた．ソテツの花の熱画像撮影
は，C. revoluta に限らず，全てのソテツの中で初めての例であり，我々の撮影したソテツ花の熱画像は，雑誌の表紙にも採用された 2）．さらに，野外のソテツから採取した雄花と雌花を，22℃の明条件に設定した人工気象器内に静置して体温の変動を計測したところ，雄花の体温は，雌花に比べて，常に高い温度で変動したが，雄花・雌花ともに，自発的な発熱による体温の振動が観測された．一連の実験から，C. revoluta の花は，雄花・雌花ともに，発熱植物の中で中程度の発熱能力を持ち，C. revoluta 雄花の発熱能力は，雌花に比べて高いことが明ら

図ソテツ（Cycas revoluta）雄花（左）とその発熱（右）右のグラフは，2017 年 6 月 22 日から 28 日にかけて宮崎市内で測定したソテツ雄花の体温と外気温の変化を示す．

38《農芸化学女性研究者賞》

受賞者講演要旨などの形態的特徴が発熱能力に影響していることが知られていした細胞に導入して，機能解析を行う実験系も確立しつつある．

る．一方，植物の発熱組織では，後述するザゼンソウ等の一部

今後は，これらの研究を粘り強く続け，得られた候補分子の中の例を除いて，ミトコンドリアの形態と組織の発熱性とには，から，発熱誘導に関わる真の遺伝子を同定することが我々の研明瞭な関係性が見いだされていなかった．そこで我々は，C.

究目標の一つであり，日々，精進していきたいと考えている．

revoluta 雄花の小胞子葉（発熱組織）と小胞子のう（非発熱組織）の細胞内構造を透過型電子顕微鏡（TEM）により詳細に観察して，両者のミトコンドリア形態に違いがあるかを検討した ．その結果，小胞子葉では，円形でマトリックス密度が一2）様のミトコンドリアが多数観察されたのに対し，小胞子のうでは，特定の形態を持つミトコンドリア集団は観察されなかった．また，小胞子葉では，断面積が 2 µm2 以上の大きさを持つ
巨大なミトコンドリアが，表皮において全体の 1 割程度観察されたが，類似のミトコンドリアは，小胞子のうでは観察されなかった．
2.

被子植物ザゼンソウの発熱に関する研究

サトイモ科植物ザゼンソウ（S. renifolius）は，花序における安定した発熱を長期に渡り持続できるため，植物の発熱を研究する上では優れた研究材料である．ザゼンソウの発熱を最初に報告したのは，アメリカの植物学者ロジャー・ヌットソンであり，彼は本植物の発熱は低温により誘導され，呼吸を活発化して体温を上昇させることを見出している 3）．
我々がザゼンソウ研究に着手した当時，AOX とは異なる機
構で余剰エネルギー解消に役割を持つ脱共役蛋白質（UCP）
が，本植物の熱生産に寄与すると考えられていた．そこでまず，当時報告されていた 2 つの UCP アイソフォーム（SrUCPA/B）の 解 析 を 進 め， 発 熱 組 織 で 主 に 発 現 し て い る の は
SrUCPA であることを見出した 4）．また，ザゼンソウ花序におけるミトコンドリアの形態的特徴を，花弁，めしべ，おしべの各組織において精査したところ，特に花弁では，発熱終了期に（引用文献）
1）Tang, W., Heat production in cycad cones. Bot Gaz, Vol. 148,
pp. 165–174,（1987）.
2）Ito-Inaba, Y., et al., Alternative oxidase capacity of mitochondria in microsporophylls may function in cycad thermogenesis. Plant Physiol., Vol. 180, pp. 743–756,（2019）.
3）Knutson, RM., Heat production and temperature regulation ineastern skunk cabbage. Science, Vol. 186, pp. 746–747,（1974）
4）Ito-Inaba, Y., et al. Characterization of the plant uncoupling
protein, SrUCPA, expressed in spadix mitochondria of thethermogenic skunk cabbage. J. Exp. Bot., Vol. 59, pp. 995–
1005,（2008）.
5）Ito-Inaba, Y., et al. Developmental changes and organelle biogenesis in the reproductive organs of thermogenic skunk cabbage（Symplocarpus renifolius）. J. Exp. Bot., Vol. 60, pp.
3909–3922,（2009）.
6）Ito-Inaba, Y., et al. What is critical for plant thermogenesis?
Differences in mitochondrial activity and protein expression
between thermogenic and non-thermogenic skunk cabbages.
Planta, Vol. 231, pp. 121–130,（2009）.
7）Ito-Inaba, Y., et al. The gene expression landscape of thermogenic skunk cabbage suggests critical roles for mitochondrialand vacuolar metabolic pathways in the regulation of thermogenesis. Plant Cell Environ., Vol. 35, pp. 554–566,（2012）.
8）Ito-Inaba, Y., et al. Isolation and gene expression analysis of apapain-type cysteine protease in thermogenic skunk cabbage（Symplocarpus renifolius）. Biosci. Biotechnol. Biochem., Vol.
76, pp. 1990–1992,（2012）.
9）Ito-Inaba, Y., et al. Characterization of two PEBP genes, SrFTand SrMFT, in thermogenic skunk cabbage（Symplocarpus
renifolius）. Sci. Rep., 6, article number: 29440,（2016）.

比べ，発熱期において，多くのミトコンドリアを含んでいた 5）．さらに，熱産生能力を持たない近縁種ミズバショウとの謝辞

学生時代，オリジナリティーを大切にして，粘り強比較により，花序における AOX の働きはザゼンソウの方がよく研究を続ける醍醐味を教えて下さった神尾好是先生（東北大り活発であることを明らかとした 6）．トランスクリプトーム解

学名誉教授），そして，私の頭脳を鍛え，研究者としての基礎，

析では，発熱期の花で呼吸やミトコンドリア機能に関わる遺伝素養を学ばせて頂いた徳田元先生（東京大学名誉教授），松山子の発現が高く，発熱を終えると，これらの遺伝子に代わりス

伸一先生（立教大学教授）に厚く御礼申し上げます．博士研究

トレス応答や液胞代謝に関わる遺伝子の発現が上昇することを

員時代，研究活動の遂行に惜しみないご支援を賜りました上村

見出した．以上の結果から，ザゼンソウの熱産生には，松生先生（岩手大学教授），鈴木幸一先生（岩手大学名誉教授），

AOX の働きに加えて，ミトコンドリアの量的効果や呼吸代謝

渡辺正夫先生（東北大学教授）に深く感謝申し上げます．また，に絡む遺伝子の発現が重要であることが示唆された．

宮崎大学での研究室立ち上げに際し，多くのご指導ご助言を頂

7, 8）

きました國武久登先生（宮崎大学教授），榊原陽一先生（宮崎大おわりに学教授），鉄村琢哉先生（宮崎大学教授），加藤丈司先生（宮崎上記の研究により，裸子植物でも被子植物でも，生殖器官に大学教授）に深く御礼申し上げます．さらに，共同研究で大変おける熱産生には AOX を介した呼吸経路が主要な役割を持つ

お世話になっている豊岡公徳先生（理化学研究所上級技師），

ことを明らかとし，当該器官に含まれるミトコンドリアの特徴

林哲也先生（九州大学教授），小椋義俊先生（九州大学准教授）

的形態の一端を解明することにも成功した．しかし一方で，に感謝申し上げます．

AOX と植物の発熱との因果関係については今なお不明な点も多なお，本研究は，博士研究員時代から現在の所属先で行った

く，AOX 以外の分子が，植物の発熱に直接的に関与する可能性

研究をまとめたものです．研究の遂行にご協力頂きました多く

は十分に考えられる．現在，ソテツとザゼンソウの双方においの共同研究者の皆様，学生の皆さん，そして，研究時間の捻出て de novo RNA-seq の解析を進めており，興味深い分子が多数に協力してくれた家族に感謝致します．最後に，本賞へのご推見いだされている．並行して，最近我々は，発熱植物から取り薦を賜りました水光正仁先生（宮崎大学理事・副学長）に厚く出した遺伝子をモデル植物に導入して，機能解析を行い得るこ

御礼申し上げます．

とを示した 9）．さらに，当該遺伝子を酵母や発熱植物から単離

受賞者講演要旨《農芸化学女性研究者賞》

39

植物病原性糸状菌をモデルに用いた糸状菌における環境認識と応答に関する研究

国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構） 西

村

麻里江

はじめに
糸状菌（いわゆるカビ）と人との関わりは，人，家畜，農作物の病気に始まり，発酵食品・調味料の生産への利用，さらには近代の酵素等の工業生産まで人間の生活の歴史と重なっている．
日本のように温暖，湿潤な環境下では様々な場所で糸状菌が増殖する．なかでも，農作物での糸状菌の増殖（植物病害）や住環境や機械・設備等での糸状菌の増殖（カビ汚染）等は食料の損失，アレルギー，劣化等の大きな問題を引き起こしており，人体に安全な糸状菌の制御技術の開発は社会ニーズが高い．現状の抗菌技術は直接的な殺菌が中心であるが，菌の生育を異なる方法で制御できればより望ましい．
糸状菌の発芽や増殖や胞子形成が水分，浸透圧，栄養素，特

図 1.

定の光に応答することは知られている．しかし多くの植物病原性糸状菌は感染する植物が決まっており（宿主特異性），さらに感染器官形成にも誘導条件があることから，それ以外の環境

付着器形成誘導表面上でのヘテロ 3 両体 G タンパク質 β
サブユニット欠損株
ヘテロ 3 両体 G タンパク質 β サブユニット欠損株では誘導表面であっても付着器は形成されない（文献 2 より図を改変）

因子も菌はセンシングして厳密に応答しているのではないかと付着器形成に関わる表面特性の解析と応用推測した．この推測を確認するために，環境への応答が明確な

1-2.

イネ病原性糸状菌であるイネいもち病菌（Pyricularia oryzae）

これまでイネいもち病菌の付着器形成誘導には，表面の疎水をモデルに用いて研究を行い，得られた知見を新たな抗菌技術

性と硬さが認識のカギとなると考えられてきた 3, 4）．

に展開することを試みた．

金を蒸着したシリコンに対して自己組織化法で表面を分子修飾

1.

糸状菌における表面認識と形態形成

1-1.

イネいもち病菌における付着器形成

そこで，した基板を用いて，表面の化学的特性がイネいもち病菌の接着に及ぼす影響を検証した．ほぼ同じ疎水性を示すが異なる官能

イネいもち病菌はイネ科植物に深刻な被害をもたらす糸状菌

基により修飾された基板でイネいもち病菌の付着器形成を観察

であり，世界のコメ生産の約 30％に損失をもたらすといわれしたところ，疎水性と付着器形成率には相関がないことが明らている ．

かになった．また，水酸基やメトキシオリゴエチレングリコー

1）

イネ葉に対してイネいもち病菌は付着器と呼ばれる感染期にル修飾などの分子修飾表面上ではイネいもち病菌は発芽するも特異的に形成される球形の器官を形成し，付着器を介して植物のの，発芽官の接着と付着器の形成が阻害された．さらにメト体に侵入する．付着器はいもち病菌胞子から伸長した発芽菅

キシオリゴエチレングリコール修飾表面ではイネいもち病菌の（菌糸）の先端に形成される．付着器は植物表面上だけではな

みならず，多くの糸状菌カビの接着性が大きく低下することをくプラスチック表面や植物ワックスの存在や cAMP の添加に見出した 5）．本結果は，表面特性により糸状菌の接着を制御でより形成が誘導されることから，本菌には表面特性を認識してきることを示しており，殺菌性のない抗菌コーティング技術へ

細胞内にその認識シグナルを伝達する機構があり，cAMP がの応用が期待できると考えている．

関与していると考えられた．そこで，当時研究が先行していた

2.

パン酵母やヒトでのシグナル伝達経路の研究成果を参考に，イ

植物病原性糸状菌における植物因子の認識
2-1.

感染時特異的な細胞壁多糖分布の再構成

ネいもち病菌において環境認識シグナルや cAMP シグナルに

糸状菌（子嚢菌，担子菌）において，キチンやβ - グルカンは関係するシグナル経路に含まれる遺伝子の探索を行った．ヘテ

細胞壁の必須構成多糖であり，菌体のコア構造を形成している．

ロ 3 両体 G タンパク質は α, β, γ サブユニットからなる膜タンパ

一方，植物はキチンやβ - グルカンの分解酵素を持ち，これらク質であり，センサーを介して外界からフェロモン等のシグナの酵素により体内に侵入してきた糸状菌を直接的に攻撃するとルを受け取ると α サブユニット，βγ サブユニットの片方もし考えられている．さらに近年，植物には非自己（異物）を認識

くは両方が細胞内にシグナルを伝達する．イネいもち病菌ではする自然免疫があり，キチンのような菌細胞壁の必須構成多糖

ヘテロ 3 両体 G タンパク質 β サブユニット欠損株では付着器形の分解産物がこの自然免疫の発動させることが知られている．

成が全く見られないことから，表面特性の認識シグナル伝達に

しかし植物病原菌はこのような植物の防御システムを回避して

ヘテロ 3 両体 G タンパク質 β サブユニットが必須であることが植物体内に侵入（感染）する．そこで，イネいもち病菌を用い植物病原性糸状菌で初めて明らかになった 2）．

て病原性糸状菌がどのような機構で植物免疫を回避して侵入を

40《農芸化学女性研究者賞》

受賞者講演要旨

るルテインが強い誘導活性を示すことをみいだした．さらにルテインは複数の Colletotrichum 属菌だけではなくゴマ葉枯病菌
に対しても誘導活性を示したが，いもち病菌には活性を示さなかった．一方，ルテインに近い化学構造を持つ β-carotene に対して Colletotrichum 属菌は α-1,3-グルカン蓄積誘導活性を示さなかった．つまり，病原性糸状菌には植物由来の特定の化合物の化学構造を認識するメカニズムがあり，菌がこの化合物を認識すると α-1,3-グルカンが表層に蓄積され，植物への感染準備を行うことが強く示唆された．
おわりに
植物病原性糸状菌をモデルに用いた研究により，これらの菌が自身の置かれている環境の認識により，ダイナミックに菌の構造を変化させていることが明らかになった．菌の環境認識をより詳細に解析し，理解することにより，菌の環境応答を利用した安全かつ効果的な糸状菌盛業技術の開発に貢献できるので
図 2. イネいもち病菌の細胞壁多糖分布（A）スライドガラス上で培養した菌体 （B）イネ侵入後の菌糸（文献 6 より図を改変）AP：付着器，GT：発芽管，IH：侵入菌糸成功させるのか解析を行った．組織化学等の手法を用いて菌の細胞壁の構成を観察しところ，イネいもち病菌では植物感染時に特異的に α-1,3- グルカンが細胞壁表面に蓄積して細胞壁のキチンと β-1,3- グルカンを覆い隠すことを発見した 7）．
感染時特異的な細胞壁表層への α-1,3-グルカンの蓄積は，イネの重要病害であるゴマ葉枯病菌（Bipolaris oryzae）だけではなく，分類学上門の異なる担子菌の紋枯病菌（Rhizoctonia solani AG1-1A）においても観察された 6）．
いずれの菌においても α-1,3-グルカンの細胞壁表面への蓄積により，菌体がキチナーゼに分解されにくくなり，α-1,3-グルカンが欠損したイネいもち病菌ではイネへの感染能を失った．
イネは α-1,3-グルカン分解酵素を持たない．そこで，バクテリ
ア由来の α-1,3-グルカン分解酵素遺伝子をイネに導入し，イネ
いもち病菌，ゴマ葉枯病菌，門枯病菌を接種したところ，感染が抑制されることが確認された．以上の発見から，多様なイネ
病原性糸状菌が植物難分解性の α-1,3-グルカンで鎧のように細胞壁表層を覆うことにより，植物の細胞壁分解酵素から菌体を保護し，さらには植物免疫を回避してこっそり忍び込むするという「ステルス感染戦略モデル」を提唱した 6, 7）．
2-2.

植物成分による細胞壁再構築の誘導

イネ病原性糸状菌では α-1,3-グルカンによる細胞壁保護が植はないかと考えている．
（引用文献）
1）Nally et al. Economic and Environmental Impact of RiceBlast Pathogen（Magnaporthe oryzae）Alleviation in the United States．PLoS ONE, 11, e0167295,（2016）2）Nishimura M, Park G, Xu JR The G-beta subunit MGB1 isinvolved in regulating multiple steps of infection-related morphogenesis in Magnaporthe grisea. Molecular Microbiology,
50, 3, p 231–244,（2003）
3）Lee YH, Dean R Hydrophobicity of contact surface induces
appressorium formation in Magnaporthe grisea．FEMS Microbiology Letters, Vol. 115, 1, p 71–75,（1994）
4）Xiao J-Z, Watanabe T, Kamakura T, Ohshima A, Yamaguchi
I Studies on cellular differentiation of Magnaporthe grisea.
Physicochemical aspects of substratum surfaces in relation toappressorium formation．Plysiologicnl and Molecular Plant
Pathology, Vol. 44, p 227–236,（1994）
5）中野美紀，三宅晃司，西村麻里江 基体表面を有機分子で修飾することにより，菌体を除去できる表面処理剤及び該有機
分 子 に よ る 表 面 処 理 方 法 並 び に 抗 菌 処 理 し た 基 体， 特 許6294443,（2018）6）Fujikawa T, Kuga Y, Yano S, Yoshimi A, Tachiki T, Abe K,
Nishimura M. Dynamics of cell wall components of Magnaporthe grisea during infectious structure development. Molecular Microbiology, 73, p 553–570,（2009）7）Fujikawa T, Sakaguchi A, Nishizawa Y, Kouzai Y, Minami E,
Yano S, Koga H, Meshi T, Nishimura M. Surface α-1,3-glucan
facilitates fungal stealth infection by preventing innate immunity in plants. PLoS Pathogens, 8, e1002882,（2012）8）Otaka J, Seo S, Nishimura M Lutein, a natural carotenoid,
induces α-1,3-accumulation on the surface of the cell wall infungal plant pathogens. Molecules, 21, 980,（2016）

物感染時に特異的に起きたことから，植物由来の因子の認識がα-1,3-グルカンの蓄積誘導に関与していると推測した．そこで，

謝

辞本研究の成果は農研機構生物機能利用部門（旧農

いもち病菌を用いて解析を行ったところ，イネいもち病菌では，

業生物資源研究所）における研究から得られました．研究を支

イネクチクラワックスの構成成分の 1 つである 1,16-hexadec-

えてくれた研究室のメンバー，共同研究者の皆様，研究所の同anediol が MAP キナーゼシグナル伝達経路の 1 つである Mps1

僚に心より感謝いたします．特に様々な御助言とサポートをく

MAPK 経路を活性化し，α-1,3-グルカンの蓄積を誘導することださった東北大の五味勝也先生，阿部敬悦先生，金沢工大の町を見出した．しかし 1,16-hexadecanediol はゴマ葉枯病菌，紋田雅之先生，Purdue 大 JinRong Xu 先生をはじめ，糸状菌研究

枯病菌に対しては α-1,3-グルカン蓄積誘導活性を示さなかった．

者の皆様にお礼申し上げます．卒業後も見守ってくださった別

そこで，様々な植物に感染できる多犯性の植物炭疽病菌（Col-

府輝彦先生，堀之内末治先生，吉田稔先生，西山真先生にお礼

letotrichum fioriniae）を用いて，α-1,3-グルカン蓄積誘導活性

申し上げます．本研究は生研センター，科研費，JST，農林水を持つ植物因子の探索を行ったところ，植物カロテノイドであ産省からの支援を受けて実施されました．

受賞者講演要旨《農芸化学若手女性研究者賞》

41

糸状菌におけるリグノセルロース分解酵素遺伝子の発現制御機構に関する分子生物学的研究
三重大学大学院生物資源学研究科

はじめに

國

武

絵

美

グすることができる．この戦略に則ってスクリーニングを実施

糸状菌は自然環境に存在する多様な炭素源を分解・資化する

し，真菌特異的転写活性化因子に見られる Zn（II）
2Cys6 型 DNAことが可能である．この能力は古くから醸造・発酵に使用さ結合ドメインを持つタンパク質をコードする遺伝子を同定しれ，また多糖分解酵素を含む糸状菌由来の酵素が食品分野，化clbR と命名した．ClbR はセルラーゼ遺伝子の発現に必須では

学工業分野，医薬分野など多くの分野で利用されてきた．さらないものの，セルロースに応答した遺伝子発現誘導に重要であに近年，バイオマス資源の有効利用の観点からセルラーゼやヘることを示した 2）．また clbR 高発現によりセルラーゼとキシミセルラーゼの重要性は極めて高まった．しかし，糸状菌によラナーゼを持続的に高生産させることに成功した 3）．

るこれら酵素の生産制御メカニズムに関しては十分に解明されておらず，これが酵素生産コスト低減に対して障壁のひとつとなっている．植物体はセルロースやキシランなどのヘミセル

1-2.

のセルラーゼ遺伝子発現を制御する 2 種の転写因子の相互作用解析
モデル糸状菌 A. nidulans におけるセルラーゼ遺伝子の特異

ロースといった多糖類を主成分とする．糸状菌は土壌中などで的転写活性化因子は後に単離された Zn（II）2Cys6 型の ClrB でこれら混合物を感知し，適切なタイミングで適切な組成の分解ある．セルラーゼ遺伝子発現制御にはそれに加え，MADS-box

酵素を生産すると考えられるため，酵素生産制御メカニズムをタンパク質 McmA が関与する．McmA はプロテアーゼ生産，解明することは分解者としての生態を理解することにもつなが有性生殖，分生子形成の制御にも関与する広域転写因子である 4）．

る．セルラーゼ・ヘミセルラーゼ生産はそれらの基質となる多セルラーゼ遺伝子発現誘導において，ClrB は必須であるのに対糖由来の少糖による転写誘導と，グルコースのような資化しや

し McmA の依存性は遺伝子により異なることを見出し，この機

すい炭素源によるカーボンカタボライト抑制により制御され構を二つの転写因子の DNA 結合特性から解析した．セルラーゼ

る．筆者は Aspergillus 属糸状菌を研究対象として，誘導と抑遺伝子の転写誘導に重要なシスエレメントは CCGN2CCN6GG制の両面から解析を行い，セルラーゼ・ヘミセルラーゼ遺伝子

及びその類似配列である．この配列は McmA 依存的な遺伝子の発現制御経路の全容解明を目指して研究を進めてきたので，

プロモーター上に存在しており，CCN6GG に McmA がダイマー

その成果について紹介する．

で結合した．ClrB はモノマーとして CCG triplet に結合した

1.

セルラーゼ・ヘミセルラーゼ遺伝子の転写誘導機構の解明

が，McmA なしでは結合できなかったことから，ClrB の上記のセルラーゼ遺伝子発現を制のシスエレメントへのリクルートを McmA が促進すると考え

1-1.

御する新奇転写活性化因子の同定られる．一方，ClrB 制御下にある非セルラーゼである β-マン研究開始当初，糸状菌におけるセルラーゼ，ヘミセルラーゼ

ノシダーゼ遺伝子 mndB の発現は McmA による制御が見られ遺伝子発現誘導に関わる制御因子はキシラナーゼ遺伝子特異的ず，プロモーター上に CCGN2CCN6GG 及びその類似配列は存な転写活性化因子 XlnR のみが知られており，これがセルラー在しない．この遺伝子の場合，ClrB はダイマーとして McmA

ゼ遺伝子の制御にも関与していることが報告されていた．一方

非依存的に CGGN8CCG に結合することを明らかにした．部分で XlnR 非依存的な発現を示すセルラーゼ遺伝子の存在も見出的に McmA 依存的な発現を示す遺伝子のプロモーターには両されていたことから，筆者はセルラーゼ生産菌 A. aculeatus を方の配列が存在しており，2 種のシスエレメントが McmA 依

対象として，XlnR 非依存的経路を介したセルラーゼ遺伝子の発存性を決定付けていることを示した（図 1）．以上の結果より，

現に関与する転写制御因子を遺伝学的手法により同定すること

セルラーゼ遺伝子が最大の発現量を示すためには McmA の作に着手した．まず，本菌においてランダム変異導入及び変異遺用が重要であると考えられる 5）．

伝子の特定の容易な T-DNA タギング法の利用を可能にした ．
1）

次に XlnR 非依存的な誘導パターンを示すセロビオハイドロラー
ゼ遺伝子（cbhI）プロモーター制御下でピリミジン生合成に関与する Orotidine-5′-phosphate decarboxylase 遺伝子（pyrG）を発現する株を作出し，変異導入の宿主として用いた．当該酵素は基質であるオロチン酸のアナログ 5-fluoroorotic acid（FOA）を代謝して毒性物質に変換する．そのためこの株ではセルラーゼ
誘導条件下での FOA 含有培地で生育することができない．しかし T-DNA 挿入により cbhI の発現誘導因子が破壊されると，
pyrG の発現が消失することにより FOA 耐性を示すため，セルラーゼ遺伝子発現誘導因子欠損株をポジティブスクリーニン

図 1.

ClrB と McmA の DNA 結合特性の違いによるセルラーゼ遺伝子の協調的な発現制御機構

42《農芸化学若手女性研究者賞》
1-3.

転写因子 XlnR と AraR によるペントース代謝系酵素遺伝子の発現制御

受賞者講演要旨解明に貢献するものであるものの，新たな課題の発見でもあった．今後，これらの因子が関与する制御機構をより深く解析し

XlnR はキシラナーゼ遺伝子の転写活性化因子であり，ペントー

糸状菌の基盤研究の進展に寄与するとともに，その成果を安定

ス代謝系酵素遺伝子の制御にも関与している．XlnR にはパラロ的なセルラーゼ，ヘミセルラーゼ生産を支える分子育種へと展グ因子 AraR が存在するため，これらの機能の違いを解析した．

開し，応用的な研究開発にも貢献していきたい．

まず XlnR と AraR は両者ともキシロース，アラビノースに応（引用文献）

答して制御下遺伝子の転写活性化を行うことを明らかにした．
また XlnR と AraR はペントース代謝系酵素遺伝子プロモーター上に存在するほぼ同一の配列（CGGNTAAW と CGGDTAAW）に競合的にモノマーで結合し，一方で，XlnR はキシラナーゼ遺伝子プロモーター上のパリンドローム構造を持つ TTAGSCTAAにダイマーとして結合することを示した 6）．このように XlnR とAraR は誘導物質応答性や DNA 結合特性は類似しているものの同一ではなく，この機能分化が自然環境中に存在する誘導物質の濃度に応じて酵素生産を複雑に制御していると考えられる．
1-4.

の pH 応答に関わる転写因子 PacC によるセルラーゼ遺伝子発現制御
環境 pH は酵素生産に影響を与える重要因子の一つである．
筆者らはセルラーゼ生産能が極めて低い変異の原因遺伝子がpH シグナリング因子の変異によるものであることを特定し，その最下流にある転写因子 PacC によりセルラーゼ遺伝子の発現が制御されることを明らかにした．pacC 破壊株では ClrB に制御されるほぼ全ての遺伝子群の転写量が減少していた．転写
解析と PacC の DNA 結合実験より，ClrB の活性が PacC 制御下の遺伝子産物により制御される可能性を示した 7）．
2.

における新奇なカーボンカタボライト抑制

機構の発見
セルラーゼ遺伝子の発現は，様々な糖により抑制される．このカーボンカタボライト抑制（CCR）には転写抑制因子 CreAが関与することが古くから知られている．しかしアミラーゼとは異なり，セルラーゼの CCR は creA 変異株で解除されないことから，CreA 非依存的経路が主要であると考えられた．筆者
らはプロテインキナーゼ破壊株ライブラリーのスクリーニング
により，cAMP 依存性プロテインキナーゼ（PkaA）が CreA 非依存的なセルラーゼ生産の CCR に関与することを見出し，PkaAの上流因子である G タンパク質 α サブユニット 3 種のうち group1）Kunikake E, Tani S, Sumitani J, Kawaguchi T. Agrobacterium
tumefaciens-mediated transformation of Aspergillus aculeatus
for insertional mutagenesis. AMB express, 1, 46,（2011）2）Kunikake E, Tani S, Sumitani J, Kawaguchi T. A novel transcriptional regulator, ClbR, controls the cellobiose- and cellulose-responsive induction of cellulase and xylanase genes regulated by two distinct signaling pathways in Aspergillus aculeatus. Appl Microbiol Biotechnol, 97（5）,2017–2028,（2013）
3）Kunitake E, Kawamura A, Tani S, Takenaka S, Ogasawara W,
Sumitani J, Kawaguchi T. Effects of clbR overexpression on
enzyme production in Aspergillus aculeatus vary dependingon the cellulosic biomass-degrading enzyme species. Biosci
Biotechnol Biochem, 79（3）,488–495,（2015）4）Li N, Kunitake E, Endo Y, Aoyama M, Kanamaru K, Kimura
M, Kato M, Kobayashi T. Involvement of an SRF-MADS protein McmA in regulation of extracellular enzyme production
and asexual/sexual development in Aspergillus nidulans.
Biosci Biotechnol Biochem, 80（9）,1820–1828,（2016）5）Li N, Kunitake E, Aoyama M, Ogawa M, Kanamaru K, Kimura M, Koyama Y, Kobayashi T. McmA-dependent and -independent regulatory systems governing expression of ClrBregulated cellulase and hemicellulase genes in Aspergillus nidulans. Mol Microbiol, 102（5）,810–826,（2016）6）Ishikawa K, Kunitake E, Kawase T, Atsumi M, Noguchi Y,
Ishikawa S, Ogawa M, Koyama Y, Kimura M, Kanamaru K,
Kato M, Kobayashi T. Comparison of the paralogous transcription factors AraR and XlnR in Aspergillus oryzae. Curr
Genet, 64（6）,1245–1260,（2018）
7）Kunitake E, Hagiwara D, Miyamoto K, Kanamaru K, Kimura
M, Kobayashi T. Regulation of genes encoding cellulolytic enzymes by Pal-PacC signaling in Aspergillus nidulans. Appl
Microbiol Biotechnol, 100（8）,3621–3635,（2016）8）Kunitake E, Li Y, Uchida R, Nohara T, Asano K, Hattori A,
Kimura T, Kanamaru K, Kimura M, Kobayashi T. CreA-independent carbon catabolite repression of cellulase genes bytrimeric G-protein and protein kinase A in Aspergillus nidulans. Curr Genet, 65（4）,941–952,（2019）

III の GanB が主としてこれに関与すること明らかにした．各因子遺伝子の単独・二重破壊株を用いたセルラーゼ生産性の解謝

辞本研究は，大阪府立大学大学院生命環境科学研究析及びセルラーゼ遺伝子発現解析により，PkaA/GanB が CreA科，名古屋大学大学院生命農学研究科，三重大学大学院生物資とは独立した CCR 経路に関与することを示した．CreA, PkaA,

源学研究科で行われたものです．挑戦的な研究を行う機会を与GanB の CCR に対する寄与の大きさは，抑制炭素源の種類やえていただき糸状菌の面白さを教えてくださった大阪府立大学

培養方法（形態分化を伴うプレート培養又は液体培養）によっ

教授て異なっていることから，糸状菌が生育環境に応じて最も適し

だき，研究者としての道へ導いてくださった准教授

川口剛司先生，あらゆる面で細部にわたってご指導いた
谷修治先

た組成の多糖分解や糖質資化に関する酵素遺伝子群を発現する

生，幾度も有意義なご助言をくださった准教授

炭谷順一先生ため，複雑な制御機構を獲得したのではないかと考えている 8）．

には心より感謝申し上げます．名古屋大学教授

小林哲夫先生

おわりにには，糸状菌の遺伝子発現制御に関して広く深く研究する機会

セルラーゼ，ヘミセルラーゼ遺伝子の発現誘導機構には共通や，多大な知識，手技，考え方，研究者としての姿勢などのして Zn（II）2Cys6 型の転写活性化因子が関与するが，その分子

様々なご指導を賜り，本研究の多くの成果をあげることが出来レベルでの発現誘導機構は個々の因子によって大きく異なる．

ました．本賞へのご推薦もいただき心より厚く感謝申し上げま

誘導物質の感知やこれら因子の活性化機構など，不明な点は多す．現在自由に研究を行う環境を与え，数多くの有意義なご助

く残されている．CCR に関しても，特にセルラーゼは従来考言を賜っております三重大学教授えられていたモデルよりも極めて複雑な制御が行われているこ

申し上げます．本研究を遂行するにあたり，多大なるご助力をとが判明した．本研究の成果は糸状菌の持つ炭素源資化戦略のくださった全ての先生方，学生諸氏に深く感謝申し上げます．

木村哲哉先生に心より御礼

受賞者講演要旨《農芸化学若手女性研究者賞》

43

シアル酸含有糖鎖の合成研究および細胞膜ドメイン解析のための糖脂質プローブの開発

岐阜大学研究推進・社会連携機構生命の鎖統合研究センター（G-CHAIN） 河村

はじめに

奈緒子

位アノマー炭素のカチオン生成は Bredt 則により不利であると生物の細胞表面に存在するシアル酸含有糖鎖（シアロ糖鎖）考えられたため，anti-Bredt なカチオンの生成を許容する架橋は，細胞内外のコミュニケーションに深く関与する重要な生体部の鎖長を検討した．その結果，鎖長によってグリコシド化の分子である．また一方で，これらはウイルス・毒素の認識部位

収率は大きく異なり，16 員環を与える架橋部を有するシアルでもあることから，創薬研究の対象としても注目が高い．近酸供与体が α 結合のみを極めて高収率にて与えることを見出し

年，シアロ糖鎖のなかでも糖脂質（ガングリオシド）は，タン

た．さらに，5 位側の架橋部末端を 2,2-dichloroethoxycarbonyl

パク質やコレステロールが集積した細胞膜ドメイン（脂質ラフとすることによって，二環性シアル酸供与体の大幅な反応性向ト）を形成することによって，細胞間・細胞膜内外の重要かつ上に成功した．加えて，カーバメート部分は亜鉛と酢酸による多彩なシグナル伝達を担うと考えられている．従って，これら

温和な条件下で，遊離のアミノ基へ変換できるため，天然にみの機構解明には脂質ラフトの理解が必要であるが，これまではられる多様な 5 位アミノ基修飾体への展開を可能にした．我々

その存在状態が不明であるばかりか，存否論争が長らく続いては，立体選択性が完全な本手法を用いれば，天然に存在する全きた．我々は，脂質ラフトの形成機構及び構造の解明を目的てのシアロ糖鎖の合成が可能であることを証明し，従前は最難に，独自の合成化学を基盤とした細胞膜のケミカルバイオロ関であったガングリオシド，シアル酸多量体の効率的合成も達ジー研究を推進してきた．そのツールであるガングリオシドプ成した．さらに，天然型の O-グリコシドのみならず，創薬開

ローブを開発するためには，糖鎖合成化学における 50 年来の発の応用も期待できる C-グリコシド合成も可能とした．この課題，すなわちシアル酸のグリコシド化における課題の解決がように，ガングリオシドをはじめとしたシアロ糖鎖の化学合成必要であった．我々は，この難題を解消する新たなアプローチに必要であった実用的で応用範囲の広い基礎技術を確立しを発想し，ガングリオシドのみならず，全てのシアロ糖鎖の合た 1）．

成を迅速化する強力な合成化学の開発に注力してきた．そし

2.

て，構築した手法を基に，生細胞上でのガングリオシドの 1 分

脂質ラフトの観察を可能とする蛍光ガングリオシドプ

ローブの開発子イメージングを可能とする蛍光プローブ，さらに，分子捕捉

脂質ラフトの観察を目的に，蛍光ラベル化したガングリオシ

用プローブを開発し，ガングリオシドが関わる細胞膜ドメイン

ドの化学合成と生細胞上での 1 分子イメージングに取り組んのケミカルバイオロジーの開拓に取り組んできた．

だ．ガングリオシドの糖鎖には，タンパク質との相互作用に重シアル酸の立体選択的グリコシド化法の開発

要な官能基（カルボキシル基やアミド基）が存在する．そこで，

1.

天然に存在するシアル酸の殆どは，α グリコシド結合によりこれらの官能基の機能を妨げないようにするため，標的水酸基

糖鎖に結合している．しかしながら，化学合成においては，このみをアミノ基で置換した後，蛍光色素をアミド化により結合

れまで，シアル酸の α 結合と β 結合の完全な作り分けが不可能

させる方法を確立した．これにより，天然と同様に振舞う優れであった．そこで，我々は，グリコシド化の反応点となるアノ

た蛍光ガングリオシドプローブ 17 種類の開発に初めて成功しマー炭素を橋頭位とすることで，SN1 反応のグリコシド化におた 2–4）．続いて，沖縄科学技術大学院大学の楠見明弘先生，岐いて一方の結合様式のみの合成が可能と発想した．α 結合のシ

阜大学・G-CHAIN の鈴木健一先生らとの共同研究のもと，生アル酸は，1 位カルボキシル基と 5 位アミノ基が β 側に配向し，細胞上での 1 分子イメージングを行った．その結果，ガングリ

1,4-cis 配置の関係にある．そのため，これを架橋することがでオシドとタンパク質会合体が頻繁に会合する様子を捉えること

きれば，グリコシド化の際に橋頭位オキソカルベニウムイオンに成功した（図 2）．これによって脂質ラフトの可視化・存在証の β 側が架橋部により完全に遮蔽されるため，結果として生成

明に初めて成功し，20 年にわたる脂質ラフト存否論争を終結

物は α-グリコシドに限定されると考えた（図 1）．そこで，橋頭させた 2–6）．

図 1.

本研究で開発したシアル酸の完全な立体選択的グリコシド化法

44《農芸化学若手女性研究者賞》

受賞者講演要旨を対象に，分子捕捉用光応答性プローブ 5 種類を化学合成することに成功した 7）．
おわりに
シアロ糖鎖の機能はこれまでも大きな関心が寄せられてきた．しかしながら，その機能研究さらには応用研究の推進には，シアロ糖鎖の強力な化学合成技術が望まれてきた．我々が確立した合成化学は，シアロ糖鎖合成の簡便化・迅速化を実現するものであるため，これらの研究の進展に貢献できると考えている．一方で，本研究で開発したガングリオシドプローブ
は，これまで不明であった脂質ラフトの性状の一端を明らかにした．しかしながら，ドメインの形成と機能にはまだ多くの謎が残されている．今後も化学と生物学の異分野融合研究によって，シアロ糖鎖の機能の理解を基に，細胞膜ドメインの理解を深めていきたいと考えている．
（引用文献）

3.

図 2.

脂質ラフト形成の 1 分子イメージング

図 3.

光架橋反応による親和性分子の捕捉

1）N. Komura et al. Constrained sialic acid donors enable selective synthesis of α-glycosides; Science, 364, 677–680（2019）．
2）N. Komura et al. Raft-based interactions of gangliosides witha GPI-anchored receptor; Nat. Chem. Biol., 12, 402–410（2016）．
3）N. Komura et al. Syntheses of fluorescent gangliosides for thestudies of raft domains; Methods in Enzymology, 597, 239–263（2017）．
4）M. Koikeda, N. Komura*, H.-N. Tanaka, A. Imamura, H. Ishida,
M. Kiso, H. Ando*, Synthesis of ganglioside analogues containing fluorescently labeled GalNAc for single-molecule imaging;
J. Carbohydr. Chem., 38, 509–527（2019）．
5）K. G. N. Suzuki, H. Ando, N. Komura, T. K. Fujiwara, M. Kiso,
A. Kusumi, Development of new ganglioside probes and unraveling of raft domain structure by single-molecule imaging;
Biochim. Biophys. Acta, 1861, 2494–2506（2017）．
6）K. G. N. Suzuki, H. Ando, N. Komura, M. Konishi, A. Imamura,
H. Ishida, M. Kiso, T. K. Fujiwara, A. Kusumi, Revealing theraft domain organization in the plasma membrane by singlemolecule imaging of fluorescent ganglioside analogs; Methods
in Enzymology, 598, 267–282（2018）．
7）N. Komura, et al. Syntheses of bifunctional photoaffinity ganglioside probes for studying raft-associated interactions;Trends Carbohydr. Res., 9, 1–26（2017）．

脂質ラフトの構造解析のための分子捕捉用光応答性ガン

グリオシドプローブの開発

謝

辞

本研究は，岐阜大学応用生物科学部生理活性物質学

脂質ラフトの機能を明らかにするためにはその構造解析が必研究室，京都大学物質―細胞統合システム拠点（iCeMS）サテ要である．1 分子イメージングにより，脂質ラフトは極めて動

ライトおよび岐阜大学生命の鎖統合研究センター（G-CHAIN）

的で不安定な性質を有することが明らかとなったが，このよう糖鎖コアグループで行われたものです．糖鎖の化学合成に携わなドメインの構造解析法は確立されていない．そこで，我々る機会と恵まれた研究環境をお与え下さいました木曽真先生，

は，細胞膜上で近接分子の捕捉が可能な新たなガングリオシド

石田秀治先生に深く感謝申し上げます．本研究の遂行にあた

プローブを発想した．すなわち，光照射により近接分子との架り，多大なご指導とご支援をいただくとともに，本賞にご推薦

橋形成が可能な光架橋基（ジアジリン基）と検出基（蛍光ラベくださいました安藤弘宗先生に心より感謝申し上げます．日頃

ル，親和性タグ）を有した分子捕捉用光応答性ガングリオシド

よりご助言とご指導をいただきました，今村彰宏先生，田中秀

プローブを考案した（図 3）．これにより，1）安定なガングリ

則先生に深く御礼申し上げます．二環性シアル酸の立体配座解

オシド－タンパク質会合体の 1 分子イメージング，2）脂質ラ析にご協力いただきました岐阜大学工学部の宇田川太郎先生，

フト構成分子の抽出・同定，が可能と考えた．我々は，糖鎖のラフトプローブ開発で多大なお力添えを頂きました沖縄科学技

シアル酸 9 位水酸基に光架橋基と検出基の両方を結合させる方

術大学院大学の楠見明弘先生（前京都大学 iCeMS 並び再生医科法を確立することで，二官能性のガングリオシドプローブの化学研究所），岐阜大学・G-CHAIN の鈴木健一先生（前京都大学

学合成に初めて成功した．このような糖鎖末端で分子捕捉が可iCeMS）に心より御礼申し上げます．最後に，昼夜実験に励

能な分子プローブに加え，脂肪酸 C17 位に光架橋基を有するガ

み，本研究に貢献していただいた生理活性物質学研究室の研究

ングリオシドプローブも開発し，脂質間で相互作用する膜分子員，学生の方々にこの場を借りて深謝いたします．

の捕捉も可能とした．我々は，ガングリオシド GM3 及び GM1

受賞者講演要旨《農芸化学若手女性研究者賞》

45

未知の中心的代謝酵素の探索と性状解析―生命の多様性および進化の理解を目指して

理化学研究所

はじめに

生体機能触媒研究チーム

千

葉

洋

子

た 3, 4）．

私は生物の代謝経路および酵素がどのような過程を経て生ま

1.2

Type 3 PSP の発見：

れ多様化していったのかという視点から，生命の進化を理解す

好熱性従属栄養性細菌 T. thermophilus についても同様にタることを目指している．しかし，これまでのところ我々人類はンパク質を精製・同定した．本菌の PSP は type 1 PSP と同じ現存する生物の代謝・酵素，しかも中心的代謝のそれについて

superfamily に属するものの，アミノ酸配列間の相同性が極めすら十分に理解しているとは言い難い．過去の代謝を予測するて低く，既報の PSP とは独立して PSP 触媒活性を獲得したこ上で，現存する代謝・酵素について正確な情報を得ておくこととが強く示唆された 5）．

は必須である．そのため，これまで私は現存生物の有する未知

1.3 赤痢アメーバ（の中心的代謝を明らかにすることを目的とし，新規酵素の同定
および性状解析を行ってきた．
1.

アミノ酸生合成経路の多様性―新規セリン合成酵素の同）は PSP を欠く

一方，ヒトの寄生虫であるの赤痢アメーバ（E. histolytica）
はセリン生合成経路の第 1, 第 2 酵素を有するものの第 3 酵素のPSP を欠くことが明らかになった．本生物に近縁で爬虫類の定と性状解析

寄生虫である Entamoeba invadens には type 1 PSP が存在す

多くの生物において，セリンは解糖系もしくは糖新生系の中ることから，同属の寄生虫内において PSP の有無およびセリ

間代謝産物である 3-P-glycerate から 3 つの酵素反応を経て作ン生合成能力に多様性があることが示された 6）．

られることが知られている（図 1）．しかし，ゲノム情報を精査

2.

したところ，3 ステップの内最初の 2 反応を担う酵素遺伝子をエ ネ ル ギ ー 代 謝 の 理 解 ― 無 機 二 リ ン 酸（ピ ロ リ ン 酸；PPi）利用酵素の起源解明を目指した性状解析

有 し て い る も の の， 最 後 の 反 応 を 担 う 酵 素 phosphoserine

PPi は 2 分子のリン酸が高エネルギーリン酸結合で結ばれた

phosphatase（PSP）遺伝子を欠く生物が多数存在することが明分子である．本分子はエネルギー通貨としての ATP の最小単らかになった 1）．そこでそれら生物から 3 種を選定し，それぞ位を有するため，原始のエネルギー通貨であった可能性がある

れ PSP の有無を確認した．以下に示す研究により，セリン合と言われてきた．一方，現存生物において PPi は DNA やタン

成酵素 PSP には遺伝的な多様性が存在し，生物は進化の過程

パク質合成など多くの反応で副産物として生じていて，本 PPi

で少なくとも 3 回 PSP を「発明」したことが明らかになった．

のエネルギーの多くは熱として失われている．しかし現存生物

また，新たに 2 種類の PSP を同定したことで，図 1 に示すセほどふんだんに ATP を産生できなかったと思われる原始的なリン生合成経路の存在の有無をゲノム情報から高精度で予測す

生命においては，本 PPi のエネルギーが現在よりも有効活用さることが可能となった．

れていた可能性が考えられる．実際，現存する酵素の一部は，

1.1 Type 2 PSP の発見：

リン酸およびエネルギー供与体として ATP の代わりに PPi を

好熱性独立栄養性細菌 H. thermophilus の細胞破砕液から使用している．これら PPi 利用酵素は ATP 利用酵素の元とPSP 活性が検出されたので，本反応を担う酵素を精製・同定しなったのではないかと過去には期待されたが，系統解析によりた．既知の PSP は全て明確な相同性を有するタンパク質（type

現存の PPi 利用酵素は同機能を有する ATP 型酵素から派生し

1 PSP）であるのに対し，H. thermophilus の PSP は既報のそたというのが現在の定説となっている（図 2A）．

れ と 進 化 系 統 的 に 全 く 異 な る superfamily に 属 し た（type 2
PSP）1）．さらに X 線結晶構造解析および変異体解析を行い，

2.1

PPi 型 phosphoenolpyruvate carboxykinase（PPiPEPCK）の遺伝子同定

様々な生物が有する type 2 PSP と類似のタンパク質が PSP とPEPCK は基質によって，PPi 型，ATP 型，GTP 型の 3 種類

して機能しうるかを in silico で高精度に予測することを可能にに 分 類 さ れ る． 詳 細 な 解 析 が 進 め ら れ て い た ATP-お よ び

した 2）．加えて，本酵素の酵素的および代謝的な特徴も報告し

GTP-PEPCK に対し，PPi-PEPCK については 1960–70 年代に活性が報告された後遺伝子が同定されておらず，3 者間の進化的関係を論じることが不可能であった．そこで我々は前出のE. histolytica から PPi-PEPCK を精製し，その遺伝子を同定した． 既 存 の 一 般 的 な 配 列 お よ び モ チ ー フ 解 析 に よ り PPiPEPCK が ATP-, GTP-PEPCK を含む既知タンパク質と全く類似性を示さなかったことから，これらは独立に誕生したことが示唆された．また，本酵素が様々な細菌および限られた，しか図 1.

3 ステップのセリン生合成経路および PSP の生物間分布し系統的に多様な単細胞真核生物に存在することを示した 7）．

46《農芸化学若手女性研究者賞》

図 2.

同じ機能を有する ATP 型酵素と PPi 型酵素の進化的関係の比較（A）研究が進んでいた phosphofructokinase の例．ATP
型が元となり，そこから PPi 型が複数回出現したことが示唆される．（B）PEPCK の進化的関係．3 者の共通祖先からまず PPi 型の先祖が分かれ，その後 ATP 型と GTP 型が分岐したことが示唆される．

2.2

X 線結晶構造解析で明らかになった意外なこと

PPi-PEPCK の X 線結晶構造解析を行ったところ，驚くことに約 1100 アミノ残残基からなる PPi-PEPCK は約 600 残基からなる ATP-, GTP-PEPCK の構造と一致する core domain と複数の付加構造によって形成されていることが明らかとなっ受賞者講演要旨

of a heterodimeric protein from the thermophile Hydrogenobacter thermophilus. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 80, 232–240（2015）4）Kim, K.T., Chiba, Y., Kobayashi, A., Arai, H., and Ishii, M.
Phosphoserine phosphatase is required for serine and onecarbon unit synthesis in Hydrogenobacter thermophilus. Journal of Bacteriology 199, e00409–e00417（2017）5）Chiba, Y., Yoshida, A., Shimamura, S., Kameya, M., Tomita, T.,
Nishiyama, M., Takai, K. Discovery and analysis of a novel
type of the serine biosynthetic enzyme phosphoserine phosphatase in Thermus thermophilus. The FEBS Journal 286,
726–736（2019）6）Chiba, Y., Makiuchi, T., Jeelani, G., Nozaki, T. Heterogeneityof the serine synthetic pathway in Entamoeba species. Molecular and Biochemical Parasitology 207, 56–60（2016）7）Chiba, Y., Kamikawa, R., Nakada-Tsukui, K., Saito-Nakano, Y.,
and Nozaki, T. Discovery of PPi-type phosphoenolpyruvatecarboxykinase genes in eukaryotes and bacteria. Journal of
Biological Chemistry 290, 23960–23970（2015）8）Chiba, Y., Miyakawa, T., Shimane, Y., Takai, K., Tanokura, M.,
Nozaki, T. Structural comparisons of phosphoenolpyruvatecarboxykinases reveal the evolutionary trajectories of these
phosphodiester energy-conversion enzymes. Journal of Biological Chemistry 294, 19269–19278（2019）た 8）．また 3 種類の PEPCK において，core domain を形成す
る 2 次構造の順番は 1 次構造上で完全に保存されていた．さら謝辞本研究は博士後期課程時代に東京大学大学院農学生に，活性に直接関与する残基も保存されていた．これらの結果

命科学研究科応用微生物学研究室で着手し，国立感染症研究所

は，3 種類の PEPCK が共通祖先を有することを強く示唆する．

および海洋研究開発機構で展開したものです．「せっかくやる

3 種類の PEPCK の系統関係，生物間分布，PPi-PEPCK のみに

ならど真ん中を」と言って中心的代謝経路に目を向けるようご

付加構造が存在することを総合すると，以下の進化的ストー

助言くださいました東京大学の五十嵐康夫先生，ゴードン会議

リーが考えられる．すなわち，まず PPi-PEPCK の祖先が共通

参加を通じて世界の広さを教えてくださり，また本賞に推薦し祖先から分岐し，その後 ATP 型と GTP 型が分岐した．このてくださいました石井正治先生，冷静なアドバイスをくだいまATP 型と GTP 型の分岐は現存生物の共通祖先（LUCA）の誕した新井博之先生，とことん議論に付き合ってくださいました

生以前と考えられることから，PPi-PEPCK の誕生も LUCA よ亀谷将史先生に心から感謝申し上げます．また，共に PSP のり 古 い と 推 察 さ れ る（図 2B）． 本 結 果 は，PPi 利 用 酵 素 が性状解析を行ってくれた Keug Tae Kim 博士にも感謝いたし

LUCA 以前に存在したことを初めて実験的に示唆したものでます．国立感染症研究所の野崎智義部長（現・東京大学医学

ある．

部）および筑波大学の橋本哲男先生には嫌気性真核生物ならでおわりにはの代謝の複雑さ，面白さを教えていただきました．海洋研究

微生物を大量に培養し，そこから活性を指標にタンパク質を開発機構では高井研分野長に学際的な視点で生命をとらえるエ

精製するのは体力的・精神的にけっこう大変だ．しかし自分がネルギッシュな姿を間近で見せていただき，また，布浦拓郎博

同定したタンパク質が公共のデータベースで hypothetical pro-士および山本正浩博士には研究の進め方について多大なるアドtein（あるいは間違った酵素名）から正しい名前に変更され，

バイスをいただきました．また，所属した各研究室で多くの方

KEGG map 上で歯抜けになっていた代謝経路がつながると，からサポートしていただくとともに，効率よく研究を進めるノ

ほんの小さなこととはいえ世界中で知が共有されたことが実感

ウハウ等も学ばせていただきました．限られた紙面で全ての方できてうれしい．生命の誕生と進化を理解すべく今後様々な研のお名前を挙げることは叶いませんが，この場を借りて御礼申究手法を取り入れていきたいが，同時に新規タンパク質の同定し上げます．

もこれまで通り続けようと思う．
（引用文献）
1）Chiba, Y., Oshima, K., Arai, H., Ishii, M., and Igarashi, Y. Discovery and analysis of cofactor-dependent phosphoglyceratemutase homologs as novel phosphoserine phosphatases inHydrogenobacter thermophilus. Journal of Biological Chemistry, 287, 11934–11941（2012）2）Chiba, Y., Horita, S., Ohtsuka, J., Arai, H., Nagata, K., Igarashi,Y., Tanokura, M., and Ishii, M. Structural units important for
activity of a novel-type phosphoserine phosphatase from Hydrogenobacter thermophilus TK-6 revealed by crystal structure analysis. Journal of Biological Chemistry, 288, 11448–
11458（2013）
3）Kim, K.T., Chiba, Y., Arai, H., and Ishii, M. Discovery of an intermolecular disulfide bond required for the thermostability

本研究は共同研究なくしてはなしえませんでした．タンパク質の立体構造解析については，東京大学大学院農学生命科学研
究科の田之倉優先生，永田宏次先生，宮川拓也先生，堀田彰一
朗（現・福島県立医科大学）博士のお力をお借りしまた．T.
thermophilus の生理学的試験は東京大学生物生産工学研究センターの西山真先生，富田武郎先生，吉田彩子博士のご協力を得ました．分子系統解析については法政大学大島研郎先生，京都大学神川龍馬先生，順天堂大学牧内貴志先生にご指導いただ
きました．深謝いたします．
最後に本研究をさらに発展させる場を与えてくださっている
現所属，理化学研究所の中村龍平チームリーダーおよび研究室員に感謝し，謝辞を結びます．

受賞者講演要旨《農芸化学女性企業研究者賞》

47

日用品・食品の開発につながる微生物制御の基礎研究

花王株式会社
はじめに

スキンケア研究所

久保田

浩

美

象となる環境と制御すべき微生物を正しく理解することが近道

我々の身の回りには様々な微生物が存在し，人は常に微生物であると考えて研究を実施してきた 1）．すなわち，課題の発生と接してくらしている．これらの微生物は時に人に危害を与する環境とその環境における微生物のありのままの姿をとらええ，また不快な思いをさせる．例えば，様々な感染症を発症さる基礎研究が鍵になると考えた．

せる，アレルギーの原因となる，食中毒を起こす等，人に対し製品開発の最終段階では，実際の使用場面での評価が欠かせて直接的に危害を与えるのみではなく，自然環境あるいは生活ないのであるが，技術を開発する段階では，その技術の能力を環境において微生物は，腐敗，悪臭の発生，着色汚れの発生，正しく把握することが必要であり，そのためには適切な試験

基材の生物学的劣化等の人にとって不快な現象の発生の原因に法・評価法を採用することが重要となる．演者らは得られた基もなっている．生活に身近な日用品，例えば，衣料用洗剤や仕礎的な知見が技術開発のヒントとなると同時に技術を適切に評

上げ剤などのファブリックケア製品，台所用洗剤や住居用洗剤

価する評価系の構築につながると考えて研究を進めてきた．

などのホームケア製品，歯磨き粉などのオーラルケア製品，

本講演では，このような研究戦略で実施した微生物制御の基シャンプーなどのヘアケア製品，化粧品類，洗顔料，ボデイ

礎研究について代表的な 3 つの例を紹介する．

ソープ，ハンドソープなどのスキンケア製品では，こういった

2.

衣類から発生する不快なニオイ 2–5）

微生物由来の危害を防いだり不快な現象を低減させたりするよ

日本では洗濯ものを室内で干す場合が多く，干している間やうな機能を有することが期待される場合が多くある．このよう乾燥後の使用時に，いわゆる「生乾きのニオイ（生乾き臭）」をな機能を付加させる技術の一つとして，微生物を制御する技術経験し，不快に感じる人が多い．また，衣類の着用中，汗をかの開発が必要となってくる．

くような運動をした場合，衣類から汗のようなにおい（汗臭）

一方，企業が製品を開発，製造し消費者に届ける際には，そを強く感じ不快になる人も多い．

の品質を保証する責務があり，その一つに微生物学的品質の保生乾き臭を有する衣類を集め，成分を解析したところ，4-メ

証も含まれる．日用品では製造からお客様が使い終わるまで，

チル-3-へキセン酸（4M3H）（図 1）という微量にしか存在しない

食品や飲料等ではお客様の手に渡るまでの間，微生物学的品質が嗅覚閾値の非常に低い物質がキー成分であることが判明した．

の確保が必要である．例えば，食品の製造においては，原料，物質の構造からニオイの発生には微生物の関わりがあると考え，製造管理（環境，設備，方法等），処方設計，包装容器設計，

衣類上の微生物を分離して解析したところ，衣類上において

流通方法等様々な視点で微生物汚染対策を実施する．この対策

4M3H の発生に大きく関わる微生物として Moraxella osloensis

が十分でないと，製品の変敗，異臭，あるいはパッケージの膨の存在が明らかとなった．本菌種については衣類上での検出や張などの品質劣化を引き起こすことがある．通常このような問ニオイとのかかわりに関する報告はなかったが，様々な生活環

題を引き起こす「危害菌」（「変敗菌」，「汚染菌」とも言う）を意

境中から検出され，特にタオルなどの木綿の衣類にはニオイの識した制御対策を講じ，品質上問題のない製品が流通してい有無にかかわらず頻度高くかつ数量多く存在すること，分離源る．しかしながら製品の特性や危害菌の性質によってはその制によらず衣類の汚れ成分から 4M3H を生成させる能力を有す

御が難しく，制御のために特別な工夫が必要であったり，製造ることが見いだされた．さらに環境ストレス耐性を評価したと時に様々な制限が生じることで製造方法や商品設計の自由度がころ，洗濯環境中に生存しやすい特徴を有することも明らかと低くなったりするため，これらを解決できる微生物制御技術のなった．

開発が望まれている．
なお「微生物制御」を広義にとらえ，有用物質生産にむけた一方，着用中に感じる汗臭については，主成分が単鎖・中鎖の種々の脂肪酸であること，ニオイの発生には汚れ成分と産生微生物の生育や代謝などのコントロール，活性汚泥のコン

Micrococcus 属細菌の関与があることが分かってきた．

トロール等の「有用微生物やその集合体のコントロール」を含

3.

6–8）
浴室に見られるピンク色の汚れ（ピンク汚れ）

める場合もあるが，ここでは，一般に「除菌」
，
「抗菌」
，
「静菌」
，

ピンク汚れは浴室の排水口，床，壁等に見られ，着色により「殺菌」，「消毒」，「防腐・防黴」，「バイオフィルム除去」，「バ目立つ，こすらないと落ちない，落としてもすぐに再発するとイオフィルム分散」，などの言葉で代表されるような「人に害いった問題があり，生活者が浴室において気になる汚れとしてをもたらす微生物やその集合体のコントロール」を指す．
1.

研究戦略

日用品の商品機能としての微生物制御であっても製品の微生
物学的品質を確保するための微生物制御であっても制御技術を開発する上では対象をしっかりと把握すること，すなわち，対図 1.

4-メチル-3-ヘキセン酸（4M3H）

48《農芸化学女性企業研究者賞》

カビ汚れに次いで多く挙げられていた．
様々な家庭の浴室からピンク汚れを採取し解析に供した．
走査型電子顕微鏡（SEM）での観察，分離菌の解析，およびFluorescence in situ hybridization（FISH）による解析を行う
ことにより，ピンク汚れがいわゆるバイオフィルム状態であり，この中に優占する微生物種は Methylobacterium 属細菌であることが明らかとなった．浴室から分離された本属細菌は浴室で優占する要因としての様々な特性を有しており，その一つとしてバイオフィルム状態でなくとも洗浄剤成分に対し比較的高い耐性を有することも判明したため，本属に対して効果的に働く殺菌技術の開発を目指した．
Methylobacterium 属細菌に対し短時間では殺菌効果が認められない濃度の洗浄剤成分であっても長時間接触させた場合は殺菌性が認められたことから，基剤の微生物表層への浸透促進に着目し，殺菌性のある基剤の効力を増強させることを試みた．その結果，本属の殺菌に有効である界面活性剤と特定の溶剤の組み合わせが見いだされた．
4.

食品危害菌のバイオフィルム 9–11）

食品の危害菌の中でも依然として制御が難しい微生物の一つとして知られている乳酸菌について，より制御が難しくなると予想されたバイオフィルム状態に着目してその特性を把握することを試みた．食品原料であるタマネギより分離された乳酸菌
43 株及び標準株 3 株はすべてポリスチレン（親水化処理）上にバイオフィルムを形成した．最もバイオフィルム形成量が多かった Lactobacillus plantarum subsp. plantarum JCM1149 や分離株である L. plantarum M606 株を用いて食品製造や処方設計における制御因子とされている種々の有機酸，エタノール，
および次亜塩素酸ナトリウムに対する耐性を評価した．その結果，いずれに対してもバイオフィルム状態が浮遊状態に比べて高い耐性を有していた．
また，分離された L. plantarum では，2 種類のコロニー形
態，①大きさが比較的小さく粘着性の低いコロニー（Compact
colony）と②粘着性のあるコロニー（Mucoid colony）が観察さ

受賞者講演要旨

Bacterial Adherence & Biofilm. 27, 11–16,（2013）
2）Takeuchi, K., Hasegawa, Y., Ishida, H., and Kashiwagi, M.
Identification of novel malodour compounds in laundry. Flavour. Fragr. J., 27, 89–94,（2012）3）Kubota, H., Mitani, A., Niwano, Y., Takeuchi, K., Tanaka, A.,
Yamaguchi, N., Kawamura, Y., and Hitomi, J. Moraxella species are primarily responsible for generating malodor in laundry. Appl. Environ. Microbiol., 78, 3317–3324,（2012）4）Goto T., Hirakawa, H., Morita, Y., Tomida, J., Sato, J., Matsumura, Y., Mitani, A., Niwano, Y., Takeuchi, K., Kubota, H., andKawamura, Y. Complete genome sequence of Moraxella osloensis strain KMC41, a producer of 4-methyl-3-hexenoic acid,a major malodor compound in laundry. Genome Announcements. 4, 1–2,（2016）5）半田拓弥，松村佑太，佐藤惇，今井真美，大野哲，久保田浩美，牧昌孝，柳澤友樹 衣類の汗臭とその原因菌の解析，繊維学会予稿集，71, 2E03,（2016）
6）Yano, T., Kubota, H., Hanai, J., Hitomi, J., and Tokuda, H.
Stress tolerance of Methylobacterium biofilms in bathrooms.
Microbes Environ 28, 87–95,（2013）7）Miyahara, Y., Yano, T., Hanai J., Yokohata, R., Matsuo, S., Hiratsuka, H., Okano, T., and Kubota, H. Development of novel
strategies to control pink biofilms in bathrooms. Bacterial
Adherence & Biofilm 27, 55–58,（2013）
8）Yano, T., Miyahara, Y., Morii, N., Okano, T., and Kubota H.
Pentanol and benzyl alcohol attack bacterial surface structures differently. Appl. Environ. Microbiol. 82, 402–408,（2016）9）Kubota, H., Senda, S., Nomura, N., Tokuda, H. and Uchiyama, H.
Biofilm formation by lactic acid bacteria and resistance to environmental stress J. Biosci. Bioeng., 106, 381–386,（2008）10）Kubota, H., Senda, S., Tokuda, H., Uchiyama, H., and Nomura,
N. Stress resistance of biofilm and planktonic Lactobacillus
plantarum subsp. plantarum. Food Microbiology, 26, 592–597,（2009）
11）Ehashi, Y., Kawashima, I., Obana,N., Kubota, H., Kiyokawa, T.,
Yashiro, S., Kakihara, K., Koyama, N., Hasumi, M., and Nomura, N. Two types of colony morphologies detected in Lactobacillus plantarum environmental isolates Bacterial Adherence& Biofilm, 30, 25–27,（2016）12）一般財団法人繊維技術評議会製品認証部，JEC301 SEK マー
ク繊維製品認証基準，2019 年 4 月 1 日改定版，p14

れた．これらの可逆的な相変異が何らかの環境の変化と関連してその存在比の変化，バイオフィルムの構造の変化，ストレス謝辞

ここに紹介いたしました 2 および 3 の研究は，花耐性の変化が起こる可能性も考えられた．

王株式会社において演者の旧所属である安全性学科学研究所のおわりにほか，ハウスホールド研究所，感覚科学研究所（旧香料開発研上述の 2 の研究では洗濯環境における制御の対象として M.

究所），解析科学研究所および生活者研究部（旧生活者研究セ

osloensis や Micrococcus 属細菌の重要性が認識され，評価系のンター）のコラボレーションにより多くの研究員とともに行わ

構築や制御技術開発につながり，衣料用洗剤や柔軟仕上げ剤等れたものです． Moraxella 属の分類・同定におきましては，愛の開発の一助となった．また，M. osloensis が一般社団法人繊知学院大学薬学部教授河村好章先生にご指導いただきました

維評価技術協議会の抗菌性試験の「オプション菌」として採用

上，お力添えを賜りましたことに厚く御礼申し上げます．まされた 12）．3 の研究によりピンク汚れの予防にも有効な洗浄剤

た，4 の研究の多くは花王株式会社と筑波大学との共同研究にの開発に寄与することができた．4 の研究分野では，これまでより実施されたものです．筑波大学名誉教授内山裕夫先生，筑バイオフィルムに関する研究は実学的研究のみで基礎的な研究

波大学生命環境系・微生物サステイナビリティ研究センター教の例が圧倒的に少なかったため，得られた知見は微生物試験系

授野村暢彦先生，筑波大学医学医療系助教尾花望先生に多大なの構築，製造管理等にとって貴重なものとなった．日用品や食ご指導を賜りましたことに心より御礼申し上げますとともに貢品等の製品開発のためには幅広い分野の基礎研究，処方開発研

献いただきました学生の皆様に感謝申し上げます．一連の研究

究，包装容器設計等多くの研究が必要である．演者らは微生物を通し，研究環境を整えていただきました花王株式会社の各研制御の基礎研究がその一端を担い，製品を通して社会や人々の究所長，および共に研究に携わって参りました各研究所の研究

生活のお役に立てることを願って研究を続けている．

員の方々に深く感謝いたします．最後になりましたが，本賞に（引用文献）

ご推薦下さいました花王株式会社生物科学研究所影山泰主席研1）Kubota, H. How to study microbial biofilms in a company.

究員に御礼申し上げます．

受賞者講演要旨《農芸化学女性企業研究者賞》

49

発酵中にホップを添加する製法による発酵促進とその応用

キリンホールディングス株式会社

はじめに

土

屋

友

理

ることが知られており 3），発酵液に存在するホップ固形分の疎ホップはビールに特有の苦味と香りを付与する原料である

水性基が溶存炭酸ガスの放出を促進し，溶存炭酸ガス濃度が減（図 1）．ホップのビールに対する機能としては，ほかにも，抗少すると考えられた．そのほかの固形分として，過去の研究で菌性の付与，見た目の清澄性や泡持ちにまで寄与しており，報告がある活性炭 4）やオレンジピール等の添加によっても，同ビールにとってなくてはならない原材料の一つである．

様に糖消費が促進されることが確認された．このことから，発近年，クラフトビールの世界的な流行に伴い，ホップの香りを強調したビールの需要が増えてきている．キリンビール社では，発酵中にホップを添加することにより，ビールに豊かなホップ香を付与できる独自技術を開発した ．
1）

酵中にホップを添加することによる発酵促進効果は，ホップ固体粒子に起因することが示唆された 5）．
発酵由来の硫黄系オフフレーバーの低減

1-2.

発酵によって酵母に生成されるビールに望ましくない香りと筆者はこの技術がホップ香の付与以外にも，発酵中にホップして，硫黄系オフフレーバーが知られているが，発酵中にホッと酵母との相互作用の効果があるのではないかと考え，発酵とプを添加することによって硫黄系のオフフレーバーの 1 つであ

ビール品質への影響を明らかにしようと試みた．結果として，る 2-mercapto-3-methyl-1-butanol の生成量の低減が観察された

以下のとおり 3 つのホップと酵母の相互作用とその機構の一端（図 4）．

を明らかにすることができた．本稿では，それらの研究と応用について，紹介する．
ホップと酵母の相互作用に関する研究

1.

1-1.

発酵促進効果この現象は，前述した溶存炭酸ガスの放出促進による硫化水
素のパージアウト効果，および酵母のメタボローム解析 6）から
硫化水素からホモシステインへの代謝経路の活性化による効果の可能性が示唆された．

発酵中でのホップの添加有無による発酵経過を詳細に比較し上記の現象による，発酵由来のオフフレーバーの低減によったところ，ホップ添加をしたことにより，糖消費速度の上昇とて，良好なホップ香気を引き出すことができると考えられた．

浮遊酵母数の増加が見られ，発酵が促進されることを見出した

1-3.

プリン体低減効果（図 2）．ホップには僅かに糖分解酵素が含まれることが知られプリン体とは，核酸を構成する成分の一つで，様々な食品にていたが 2），このような発酵促進効果は煮沸したホップを用い含まれている．プリン体が肝臓で分解されると尿酸がつくられても認められたことから，ホップに由来する酵素活性の寄与はるが，尿酸が一定の濃度以上になると血中で結晶化し体に悪影少ないと考えられた．一方で，発酵中にホップを添加すること響を及ぼすことがあるため，プリン体を低減した発泡酒や新で，発酵液中の溶存炭酸ガスの濃度が低下することが確認できジャンルなどのビール類が開発されている．

た（図 3）．過飽和状態の溶存炭酸ガスは，酵母の増殖を阻害す

図 3.

図 1.

図 2.

発酵中の溶存炭酸ガス濃度の推移

ビールの原料となるホップ

発酵中の糖度と浮遊酵母数の推移（ホップの添加量は 3 g/l）

図 4.

発酵中の硫黄系化合物（2-mercapto-3-methyl-1-butanol）
の推移

50

《農芸化学女性企業研究者賞》

受賞者講演要旨

ホップ由来の香味の優れた，新たな製造技術を確立することができた．この現象はホップと酵母のコラボレーションによって生まれた産物であり，「おいしさと健康」に関する技術の進化へ貢献することができた．
おわりに今回得られた研究成果を，科学的なエビデンスのある活用方
図 5.

発酵中のアデノシンとアデニンの推移法として，商品のリニューアルや新商品開発に展開を行った．
本研究技術が活用されたキリンビール社の商品における，「おいしさ」や「プリン体オフ」に関する科学的エビデンスとして，商品と連動して訴求を行うことができた．今後も，ホップと酵
母の相互作用の原理解明に向けた研究を進め，基礎研究から市場創出への貢献を目指していきたいと考えている．
（引用文献）

図 6.

発酵後のアデノシンとアデニンの濃度

図 7.

ホップによるプリン体低減技術

筆者らは様々なビール類のプリン体を分析した結果，ホップの使い方によって含まれるプリン体が異なることを明らかにした．そこで麦汁にホップを添加し，プリン体成分を分析したところ，アデノシンが分解され，アデニンが生成された．この分解は，ホップを熱処理すると観察されなくなったことから，
ホップに含まれる酵素の作用と考えられた．以上より，ホップはアデノシン分解活性を有することを明らかにした 7）．このアデノシン分解活性を活用して，プリン体を低減する製造技術を開発した．発酵中にホップを添加する方法を検討した結果，麦汁に含まれる非資化性のアデノシンが資化性のアデニンに変換

1）村上敦司，川崎由美子，目瀬友一朗，蒲生徹 ホップ香気を強調した発酵麦芽飲料の製造方法．特許 wo2013/099535
2）Kaylyn R. Kirkpatrick, Thomas H. Shellhammer, A Cultvarbased screening of hops for dextrin degrading enzymatic
potential. Journal of The ASBC Vol. 76, No. 4, 247–256（2018）3）Jones RP, Greenfield, PF: Effect of carbon dioxide on yeast
growth and fermentation. Enzyme Microb. Technol., 4, 210（1982）
4）福田典雄，平松幹雄，産本弘之，福崎智司 粉末活性炭素添加による溶存炭酸ガス濃度の低減および酵母への影響．醸協，
91（4），279–283（1996）
5）土屋友理，太田拓，小林統，善本裕之，稲留弘乃 ビール発
酵中におけるホップ添加が酵母へ及ぼす影響について．日本
農芸学化学会 2019 年度大会講演要旨集（2019）6）Yoshida S, Imoto J, Minato T, Oouchi R, Sugihara M, Imai T,
Ishiguro T, Mizutani S, Tomita M, Soga T, Yoshimoto H.: Development of bottom-fermenting Saccharomyces strains that
produce high SO2 levels using integrated metabolome andtranscriptome analysis. Appl. Environ. Microbiol., 74（9）:2787–96（2008）．
7）太田拓，土屋友理，杉山巧，太田惣介，加藤優，今井健夫，
稲留弘乃 ホップに含まれるアデノシン分解活性の発見とビール醸造への応用可能性．生物工学会 2019 年度大会講演要旨集（2019）
8）土屋友理，太田拓，杉山巧，羽場清人，加藤優，今井健夫，
稲留弘乃 ホップのアデノシン分解活性を活用したプリン体
オフビール系飲料の開発．生物工学会 2019 年度大会講演要旨
集（2019）謝辞

本研究は，キリンホールディングス株式会社酒類技され（図 5），酵母によりアデニンが資化されることによって発術研究所において多くの方々に支えていただきながら行われた

8）
酵液のプリン体を低減することができた（図 6, 7）．

ものです．研究にあたり，ご支援とご理解いただきました，酒2.

ビール醸造への応用

類技術研究所井戸田裕二所長，また多大なるご助言とご指導をこれまで述べてきた 3 つの効果から，ホップを発酵時に添加賜りました，稲留弘乃博士，善本裕之博士，小林統博士，太田する方法は，苦味を抑えて華やかなホップ香気を付与すること

拓氏，ならびにキリングループ各社の多くの関係者の尽力によができることに加え，酵母の発酵を促進し，オフフレーバーをるものであり，皆様の支えなくしてはこの賞をいただくことは抑えることができることを明らかとした．また本製法をプリンできませんでした．深く感謝申し上げます．

体オフの商品の製造に応用することでプリン体を低減しつつ，受賞者講演要旨

51

歴代受賞者一覧
日本農芸化学会
鈴 木 賞

日本農学会扱No.
受賞年度
昭和 14 年（1939）
1
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）
昭和 31 年（1956）
3
昭和 32 年（1957）
45
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

52

歴代受賞者一覧

受賞者講演要旨

日本農芸化学会賞
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68

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
平成 30 年 （2018） 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〜
平成 30 年 （2018） 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
平成 31 年 （2019） アミロイド β の毒性配座理論を基盤としたアルツハイマー病の予防戦略
平成 31 年 （2019） 生合成マシナリー再構築による生理活性物質の生産と多様性創出機構の解明

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
石野 良純
五味 勝也
入江 一浩
及川 英秋

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
九大院農
東北大院農
京大院農
北大院理

氏名
飯塚
山内

所属（当時）
東京理大
東大農

日本農芸化学会功績賞
No.
1
2

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

廣邦男

受賞者講演要旨
No.
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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58
59
60
61
62
63
64
65
66
67

53

歴代受賞者一覧

受賞年度
業績論文表題昭和 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
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
平成 30 年 （2018） 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
平成 30 年 （2018） タンパク質の新機能性開発に関する多面的基盤研究
平成 31 年 （2019） 糸状菌における多糖分解酵素遺伝子群の発現制御に関する研究
平成 31 年 （2019） 生体情報応答性カルシウム結合蛋白質およびその相互作用因子に関する構造と機能

氏名
大岳
望
小野宗三郎
飴山
實
駒形 和男
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
井本 正哉
裏出 令子
小林 哲夫
牧
正敏

所属（当時）
東大応微研
前阪府大
山口大農
東大応微研
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
慶應大理工
京大院農
名大院生命農名大院生命農

氏名
安藤
栗山
今安
髙柳
原田
加藤
植田
吉田
一島
草井

所属（当時）
大倉酒造
大倉酒造
大倉酒造
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

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

智雄
一秀
聰
正
恒雄
武明
賢三
文彦
英治
清

54

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題（ロ）
昭和 45 年 （1970） デキストランの工業的製造法の確立
67
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
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）

受賞者講演要旨
氏名
小巻 利章
篠田
晃
七字 三郎
山下 一男
服部 圭助
伊藤 芳直
小野 英男
宮田 暉夫
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

所属（当時）
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
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

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（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）
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）

55
氏名
許斐 聡雄
都築 勝昭
渋谷 友三
小松 謙一
市川 茂彰
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

所属（当時）
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
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

56

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題（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）
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

受賞者講演要旨
氏名
宮内
明
山岸 信久
篠塚
健
高塩 仁愛
金田 弘挙
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

所属（当時）
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
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

受賞者講演要旨

57

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題（ロ）（ハ）（ニ）
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
99（イ） 平成 30 年 （2018） ホップ品質の多角的な解析とその応用
99（ロ）
99（ハ）
99（ニ）
100（イ） 平成 30 年 （2018） GABA の生産技術の確立と高機能食品の市場開発
100（ロ）
100（ハ）
100（ニ）
101（イ） 平成 30 年 （2018） 地域資源を活かした速醸新魚醤類の開発と商品化
101（ロ）
101（ハ）
101（ニ）
102（イ） 平成 31 年 （2019） 作物の高温耐性を高める揮発性バイオスティミュラント「すずみどり」の開発（ロ）
103（イ） 平成 31 年 （2019） 新しい水溶性食物繊維イソマルトデキストリン（ファイバリクサ ®）の開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）
104
平成 31 年 （2019） 吸収性に優れ，カラダ作りに最適な革新的乳たんぱく質飲料の開発研究
105（イ） 平成 31 年 （2019） 乳酸菌バクテリオシン，ナイシンを利用した安全な口腔ケア剤に関する技術開発
（ロ）
（ハ）
（ニ）

氏名
所属（当時）
吉田聡
キリンホールディングス
金井（田中）圭子
キリンビール小林統
キリンビール
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）
蛸井潔
サッポロビール
糸賀裕
サッポロビール
岡田 行夫
サッポロビール
鯉江弘一朗
サッポロビール
堀江 健二
ファーマフーズ
渡部 和哉
ファーマフーズ
山津 敦史
ファーマフーズ
坂下 真耶
ファーマフーズ
宇多川 隆
福井県食品加工研
白崎 裕嗣
室次
森山外志夫
もりやま
片口 敏昭
片口屋
山内 靖雄
神戸大院農
河合
博
ファイトクローム
渡邊
光
林原
山本 拓生
林原
阿賀
創
林原
西本 友之
林原
株式会社 明治（賛助会員）
永利 浩平
優しい研究所
園元 謙二
九大院農
善藤 威史
九大院農
手島 大輔
トライフ

58

歴代受賞者一覧

受賞者講演要旨

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
業績論文表題昭和 27 年 （1952） 結晶性カタラーゼに関する研究
1
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
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7
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
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

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 勇一
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

鳥取大農
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

受賞者講演要旨
No.
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75

受賞年度
業績論文表題昭和 41 年 （1966） 結晶アミン酸化酵素に関する研究
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
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
昭和 42 年 （1967） 食品の非酵素的褐変に関する研究
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
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
質に関する研究昭和 42 年 （1967） 微生物による炭化水素の利用に関する研究
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
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
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

59

歴代受賞者一覧

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）
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

氏名
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）
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
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）
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
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

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

60

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題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
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

受賞者講演要旨
氏名
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
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）
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
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
横越
吉川
和泉
井上

味の素中研
名大農
京大農
京大農
国立遺伝研

裕
英彦
正明
好計
正

受賞者講演要旨

61

歴代受賞者一覧

No.
受賞年度
業績論文表題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
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

氏名
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
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）
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
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

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

62
No.
289
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366
367

歴代受賞者一覧
受賞年度
業績論文表題平成 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
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
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
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
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
平成 4 年 （1992） 活性酸素代謝の分子的機作の解明
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
平成 4 年 （1992） 海洋生物の生物活性天然物に関する研究
平成 4 年 （1992） 植物細胞表層糖鎖の細胞生物学的研究
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
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
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
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
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
平成 5 年 （1993） ヒトセントロメア蛋白質機能の分子機構
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
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
平成 5 年 （1993） 炭素―リン共有結合の生成機構に関する研究
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
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
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
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
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
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
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
平成 6 年 （1994） グルタチオン合成酵素の X 線結晶構造解析
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
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

受賞者講演要旨
氏名
吉田
伊藤
植田
川端
木村
重岡
中村
中村
林
松田
吉川
伊藤
裏出
及川
杉本
鈴木
西山
日高
平島
前島
松山
板谷
入江
内海
加藤
加藤
河岸
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

稔
義文
和光
潤
誠
成
聡
英士
隆久
幹
博文
幸成
令子
英秋
憲治
文昭
真
智美
明法
正義
伸一
光泰
一浩
俊彦
茂明
博章
洋和
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）
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
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

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

受賞者講演要旨
No.
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
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380
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397
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425
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427
428
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430
431
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433
434
435
436
437
438
439
440
441

63

歴代受賞者一覧

受賞年度
業績論文表題平成 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
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

氏名
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

所属（当時）
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
越野 広雪

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
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

九大院農

佳充

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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
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
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
平成 22 年 （2010） 枯草菌の二次代謝制御機構に関する研究
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
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
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
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
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
平成 22 年 （2010） ホモポリアミノ酸の生合成に関する研究
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
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
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
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
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
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
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
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
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
平成 23 年 （2011） 光合成炭素代謝の制御機構に関する研究
平成 23 年 （2011） 天然発がんプロモーター研究の新展開
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
平成 25 年 （2013） tRNA を標的とする毒素に関する研究
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
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
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
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
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
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
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
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
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
平成 26 年 （2014） tRNA 転写後修飾メカニズムの分子的基盤解明
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
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
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

受賞者講演要旨
氏名
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

所属（当時）
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 浩章
本郷 裕一
松本 一朗
丸山 伸之

産総研
理研
東大院農生科
京大院農

山口信次郎
山篠 貴史
稲岡 隆史
岡田 憲典
岡田 正弘
奥山 正幸
神戸 大朋
成田新一郎
濱野 吉十
藤本
瑞
三坂
巧
矢島
新
伊勢
渉
伊福健太郎
片山 高嶺
今野 博行
柴田 秀樹
田代 卓哉
田茂井政宏
中川
優
永田 晋治
丹羽 隆介
安藤 弘宗
石丸 喜朗
倉持 幸司
齊藤安貴子
薩
秀夫
佐藤
努
善藤 威史
仲川 清隆
丸山 潤一
南
博道
荒川 賢治

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

石崎
岡田
小川
久世
本
広岡
水谷
村上
山本
石井
大坪
柴田
鈴木

公庸
晋治
哲弘
雅樹
完
和丈
公彦
一馬
兼由
剛志
嘉行
貴広
卓弥

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

都築
沼田
藤村
古川
丸山

毅
倫征
由紀
壮一
如江

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

受賞者講演要旨
No.
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歴代受賞者一覧

受賞年度
業績論文表題氏名
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
平成 29 年 （2017） 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
肥塚 崇男
平成 29 年 （2017） 糸状菌の先端生長における極性制御機構の解析
竹下 典男
平成 29 年 （2017） 菌類が産生する機能性物質に関する研究崔宰熏
平成 29 年 （2017） 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
成川 真隆
平成 29 年 （2017） 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
宮永 顕正
平成 29 年 （2017） 食品機能学によるプレニルフラボノイドの特性解明
向井 理恵
平成 29 年 （2017） 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森直紀
平成 30 年 （2018） 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
伊原誠
生物有機化学研究
平成 30 年 （2018） ペプチドの構造に多様性を与える新規酵素の探索
小笠原泰志
平成 30 年 （2018） 藻類での有用脂質生産と脂質蓄積制御因子の同定
梶川 昌孝
平成 30 年 （2018） 放線菌のもつ多様な二次代謝産物生合成機構の解析
勝山 陽平
平成 30 年 （2018） 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加藤 英介
探索と機能解析平成 30 年 （2018） 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後藤剛
平成 30 年 （2018） バイオエレクトロカタリシスの基礎と応用の新展開
辻村 清也
平成 30 年 （2018） 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
豊福 雅典
平成 30 年 （2018） 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原田 直樹
平成 30 年 （2018） 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
若井暁
平成 31 年 （2019） 植物の膜輸送体に導かれる生命現象の解明
石丸 泰寛
平成 31 年 （2019） 細菌の酸素添加酵素が関わる代謝系の解析と物質変換技術への応用
笠井 大輔
平成 31 年 （2019） 正常な細胞機能を保証する細胞構造の制御機構に関する研究
久米 一規
平成 31 年 （2019） 腸内細菌のポリアミン代謝・輸送機構の解明
栗原新
平成 31 年 （2019） 電気活性細菌のエネルギー代謝と電流生成を制御する分子機構の解明
高妻 篤史
平成 31 年 （2019） 超微細生化学反応系とバイオインフォマティクスを用いた機能性生体高分子の兒島 孝明
探索技術の開発
平成 31 年 （2019） バイオミネラリゼーションを制御する有機基質の構造と機能に関する研究鈴木 道生
平成 31 年 （2019） 特異な翻訳後修飾アミノ酸を有する金属酵素の機能解析および新規創製
藤枝 伸宇
平成 31 年 （2019） ミトコンドリア呼吸鎖複合体-I の機能解明を目指した生物有機化学的研究
村井 正俊
平成 31 年 （2019） シアノバクテリアから見出された増殖機構・環境適応機構の可塑性と渡辺
智
有用物質生産への展開

所属（当時）
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
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
近畿大農
北大院工
京大院生命
東大院農
北大院農
京大院農
筑波大数理物質系
筑波大生命環境系
阪府大院生命環境
神戸大院イノベ
東北大院理
長岡技科大広島大院先端物質
石川県大生物資源
東薬大生命科学名大院生命農東大院農生科阪府大院生命環境
京大院農東農大生命科学

農芸化学女性研究者賞
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9

受賞年度
業績論文表題平成 29 年（2017） 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
平成 29 年（2017） 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
平成 29 年（2017） 酸性糖鎖ポリシアル酸の新機能の発見とその応用展開
平成 30 年（2018） 海洋微生物からの有用機能の探索とその応用
平成 30 年（2018） 細菌の環境応答と適応に関する分子生物学的研究
平成 30 年（2018） 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
平成 31 年 （2019） 植物性食品の香りを主とする質的特性に対するその因子探索とフードメタボロミクスによる展開
平成 31 年 （2019） 抗生物質ストレプトスリシンおよびその類縁化合物の生合成研究で見出した
新規ペプチド合成酵素
平成 31 年 （2019） 食品由来フラボノイドの生体利用性に関わる化学構造の特徴と生体内代謝物の同定

氏名
飯嶋 益巳
井上 奈穂  
佐藤ちひろ
大田ゆかり
古園さおり
齊藤安貴子

所属（当時）
阪大産業科学研
山形大農
名大生物機能セ
JAMSTEC
東大生物工学セ
大電通大工飯島

神奈川工大応用バイオ

陽子

丸山千登勢

福井県大生物資源室田佳恵子

島根大学術研究院

66

歴代受賞者一覧

受賞者講演要旨

農芸化学若手女性研究者賞
No.
1
2
3
4
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6
7
8
9

受賞年度
業績論文表題平成 29 年 （2017） 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

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
平成 29 年 （2017） 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
平成 30 年 （2018） 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
平成 30 年 （2018） 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
平成 30 年 （2018） プロシアニジンの高血糖・肥満予防効果に関する研究
平成 31 年 （2019） 生理活性ペプチドの機能解明に向けた生物有機化学的研究
平成 31 年 （2019） キノコ由来の生物活性 2 次代謝産物に関する化学的研究
平成 31 年 （2019） アミノ酸代謝酵素を中心とした機能と調節に関する研究

田中 沙智
山田 美和
梅川 碧里
戸田 安香
山下 陽子
岡谷（永井）千晶
呉静吉田 彩子

所属（当時）
名大院生農／
名城大総合研
信州大農
岩手大農
京大院生命
明大農
神戸大院農  産総研静岡大農東大生物工学セ

氏名小野 佳子
小林（袴田）夕香
夏目みどり
石本 容子
堤
浩子
松井 知子
大室
繭
田中 美順
冨森菜美乃

所属（当時）
サントリーウエルネス
J-オイルミルズ
明治
第一三共
月桂冠
ノボザイムズ ジャパン
アサヒビール
森永乳業
サントリーウエルネス

晃代

農芸化学女性企業研究者賞
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9

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
平成 30 年 （2018） 血管成熟化促進作用を持つ新規天然物 vestaine の同定
平成 30 年 （2018） 清酒副産物の機能性ペプチドに関する研究
平成 30 年 （2018） タンパク質工学を利用した産業用酵素の開発
平成 31 年 （2019） ビール酵母の発酵に寄与する因子解明と産業への利用
平成 31 年 （2019） アロエベラ由来ステロールの機能性とその応用に関する研究
平成 31 年 （2019） ポリフェノールの体内動態に関する研究672020 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）
河岸 洋和（かわぎし ひろかず）高木

博史（たかぎひろし）○日本農芸化学会功績賞（2 件 50 音順）
板谷 光泰（いたや みつひろ）

鈴木秀之（すずきひでゆき）○農芸化学技術賞（3 件，会社名 50 音順）
日下部 均（くさかべ ひとし）稲垣

賢二（いながき小田由里子（おだ杉山

暁史（すぎやま鈴木

智大（すずき中島

健一朗（なかじま樋口

裕次郎（ひぐち増田

裕一（ますだ1956 年生まれ／ 1985 年北海道大学大学院農学研究科農芸化学専
攻博士課程修了，農学博士／現在，静岡大学グリーン科学技術研
究所・教授

1953 年生まれ／ 1983 年東京大学大学院理学系研究科生物化学専
門専攻課程博士課程修了，理学博士／現在，高機能遺伝子デザイ
ン技術研究組合・理事長

1946 年生まれ／ 1969 年東北大学農学部卒，農学博士／現在，株式会社エンザイム・センサ・代表取締役

野口

利忠（のぐち松本

光晴（まつもと植田

文教（うえだ

1957 年生まれ／ 1982 年名古屋大学大学院農学研究科生化学制御
専攻博士前期課程修了，農学博士／現在，奈良先端科学技術大学
院大学先端科学技術研究科バイオサイエンス領域・教授

1957 年生まれ／ 1987 年京都大学農学研究科食品工学専攻博士後期課程修了，農学博士／現在，京都工芸繊維大学大学院・教授

けんじ）

1956 年生まれ／ 1985 年京都大学大学院博士課程修了，農学博士／現在，岡山大学大学院環境生命科学研究科・教授としただ）

1958 年生まれ／ 1983 年東京大学大学院農学研究科修士課程修了，農学博士／現在，ヤマサ醤油株式会社医薬・化成品事業部・
常務取締役

みつはる）

1973 年生まれ／ 1997 年信州大学大学院農学研究科修士課程修了，農学博士（論文博士，岐阜大学大学院連合農学研究科）／現
在，協同乳業株式会社 研究所・主幹研究員

ふみたか）1962 年生まれ／ 1989 年東北大学薬学部製薬化学科博士課程前期修了，薬学修士／現在，富士フィルム株式会社・研究員○農芸化学奨励賞（10 件，50 音順）
赤沼 元気（あかぬま げんき）1980 年生まれ／ 2007 年立教大学大学院理学研究科生命理学専攻
博士課程後期課程修了，博士（理学）／現在，学習院大学理学部
生命科学科・助教

池田

丈（いけだ

たけし）

榎本

賢（えのもと

尾形

慎（おがた

落合

秋人（おちあい1980 年生まれ／ 2007 年東京大学大学院農学生命科学研究科博士課程修了，博士（農学）／現在，広島大学大学院統合生命科学研
究科・助教

まさる）

1982 年生まれ／ 2009 年東北大学大学院農学研究科後期課程修了，博士（農学）／現在，東北大学大学院農学研究科・准教授

まこと）

1980 年生まれ／ 2008 年岐阜大学大学院連合農学研究科博士後期課程修了，博士（農学）／現在，福島工業高等専門学校 化学・バイオ工学科・准教授

あきひと）

1979 年生まれ／ 2008 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，博士（農学）／現在，新潟大学工学部工学科・准教授ゆりこ）

1981 年生まれ／ 2007 年東京大学大学院新領域創成科学研究科修士課程修了，農学博士／現在，富士フィルム株式会社・研究員

あきふみ）

1981 年生まれ／ 2008 年京都大学大学院農学研究科博士課程修了，博士（農学）／現在，京都大学生存圏研究所・准教授ともひろ）

1981 年生まれ／ 2009 年静岡大学創造科学技術大学院修了，博士（農学）／現在，宇都宮大学バイオサイエンス教育研究センター・
准教授

けんいちろう）

1980 年生まれ／ 2008 年東京大学大学院農学生命科学研究科応用生命化学専攻修了，博士（農学）／現在，自然科学研究機構 生理学研究所・准教授

ゆうじろう）

1981 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，九州大学大学
院農学研究院・助教

ゆういち）

1981 年生まれ／ 2009 年京都大学大学院農学研究科博士後期課程修了，博士（農学）／現在，三重大学大学院生物資源学研究科・准教授

68
2020 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）
市 育代（いち いくよ）

1976 年生まれ／ 2005 年九州大学大学院生物資源環境科学府生物機能科学専攻後期博士課程修了，博士（農学）／現在，お茶の水
女子大学基幹研究院・講師

稲葉靖子（いなば

受賞者一覧（敬称略）
西村

麻里江（にしむら

千葉

洋子（ちば

土屋

友理（つちやまりえ）

1968 年生まれ／ 1993 年東京大学大学院（農学系）応用生命工学
専攻修士課程修了，農学博士／現在，農業・食品産業技術総合研
究機構・理事長補佐役やすこ）

1976 年生まれ／ 2005 年東京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，宮崎大学農学部・准教授○農芸化学若手女性研究者賞（3 件，50 音順）
國武 絵美（くにたけ えみ）

1984 年生まれ／ 2012 年大阪府立大学大学院生命環境科学研究科
応用生命科学専攻博士後期課程修了，博士（応用生命科学）／現
在，三重大学大学院生物資源学研究科・助教

河村

奈緒子（こうむらようこ）

1984 年生まれ／ 2012 年東京大学大学院農学生命科学研究科応用
生命工学専攻後期課程修了，博士（農学）／現在，理化学研究所・環境資源科学研究センター・研究員なおこ）

1986 年生まれ／ 2018 年岐阜大学大学院連合農学研究科論文博士取得，博士（農学）／現在，岐阜大学研究推進・社会連携機構生命の鎖統合研究センター（G-CHAIN）
・特任助教○農芸化学女性企業研究者賞（2 件，50 音順）
久保田 浩美（くぼた ひろみ）

筑波大学大学院博士課程生命環境科学研究科，博士（農学）／現在，花王株式会社スキンケア研究所・主席研究員

ゆり）1986 年生まれ／ 2009 年共立女子大学家政学部卒業，学士（家政学）／現在，キリンホールディングス株式会社・・酒類技術研究
所・研究員

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【2020 年度学会賞等副賞御寄附会社名】♢ アサヒクオリティーアンドイノベーションズ 株式会社
♢

味

♢ キ

の
ッ

コ

マ

キ

ン

株式会社

協

ン

株式会社

♢

キ リ ン ホ ー ルディングス

株式会社

♢

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
本

コ

♢

株式会社

明

♢

森

永

♢

株式会社

ヤ

リ

株式会社

♢

♢ 日

和

ー

素

カ ・ コ

ー

ラ 株式会社
治乳ク

ル

業 株式会社
ト本

社

本書の内容の一部または全部を無断で複写複製（コピー）および転載することは、法律で認められた場合を除き、権利の侵害となりますので、あらかじめ本会あて許諾を求めてください。
©2020 Japan Society For Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry Printed in Japan

日本農芸化学会 2020 年度受賞講演要旨集
2020 年 3 月 17 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

162–0801

東京都新宿区山吹町 358–5

電話 03 (6824) 9362