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。」 ……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
ペプチド新製法の開発 1- 新製法開発の考え方
新規酵素を用いた新たな汎用ペプチド製造法の開発とアスパルテームの工業生産により、化学合成を中心とした汎用性と生産性の高いペプチド合成技術を確立しました。プロセスが不可欠であるため、新たなブレークスルーが必要でした。 。
ペプチド新製法の工業化 2-1. アスパルテームの工業化
さまざまなオリゴペプチドの製造に応用できます（図1）。例えば、天然吸着剤を利用して茶飲料からカフェインを除去する技術の開発。
カフェイン選択的吸着剤の探索
カフェインは、茶葉、コーヒー豆、カカオ豆などに含まれる天然の食物成分であり、緑茶、紅茶、コーヒーなどの飲料やチョコレートなどの菓子から日常的に摂取されています。しかし、本研究では茶抽出物からカフェインを選択的に除去する技術の開発を目的として、天然吸着剤であるモンモリロナイトを選定し、その吸着特性と汎用性を解析した。さらに、製造条件が茶飲料の品質に及ぼす影響やコーヒーへの応用可能性を調査し、その有効性を実証しました。 。
モンモリロナイトによるカフェイン除去技術の汎用性 モンモリロナイトによる茶抽出液中のカフェイン吸着におい
従来の低カフェイン茶やカフェインレスコーヒーは、主に茶葉やコーヒー生豆から熱水、超臨界二酸化炭素、有機溶剤などでカフェインを溶出させて除去していました。図1）。しかし、これらの方法ではカフェインの溶出に伴い、カフェイン以外の香り成分や風味成分も失われてしまいます。モンモリロナイトの接触条件が茶飲料の品質に及ぼす影響
モンモリロナイトの接触条件が茶飲料品質に及ぼす影響 モンモリロナイトは天然の粘土鉱物であるため，接触条件に
コーヒーへの応用
ケルセチン配糖体含有飲料「伊右衛門特茶」を開発（特定保健用食品）これらの症状を予防・改善するには、適度な運動とバランスの取れた食事が大切です。
素材選抜
心筋梗塞や脳梗塞などのアテローム性動脈硬化症は、日本人の死亡原因の約25％を占めています。運動は必ずしも容易ではないため、保健機能食品を効果的に活用することで、国民の健康維持・増進に貢献することが期待されています。そこで私たちは、肥満や内臓脂肪の蓄積の予防・改善に効果があり、無理なく継続的に飲み続けることができる、よく知られているお茶飲料の形をした特定保健用食品（トクホ）の開発を目指しました。 。
ケルセチンの脂肪分解作用
ケルセチン配糖体の体脂肪低減効果
安全性および体内動態
作用メカニズム検討
およびグルクロニド複合体。以上のことから、ケルセチン配糖体を摂取すると、主にケルセチンとして吸収された後、脂肪組織内の脂肪分解酵素を活性化し、肥満時に蓄積した体脂肪を分解し、体脂肪を減少させることが考えられます。図3）。 。
特定保健用食品の表示許可申請
中味開発
活性炭触媒を用い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製造は産業界で広く利用されています。食品業界でも脱水縮合反応の触媒として大量に使用されている安全性の高い原料を用いて、安価なブドウ糖液糖から多分岐構造の多糖素材を効率よく製造する技術を開発しました。さらに、この多糖類が消化されにくいことを発見し、「難消化性グルカン」と名付けました。 。
活性炭の触媒機能の検討
グルコースをはじめとする各種の単糖類やオリゴ糖は、一定の条件下で加熱すると多糖類の形成（重合）を起こすことが古くから知られていました。本研究では、これらの脱水縮合反応を促進する触媒を探索した結果、生活必需品としてよく知られている活性炭が有効な触媒となり得ることが分かりました[1]。活性炭は主に木や竹、ヤシ殻などの植物材料から作られ、その細孔にさまざまな有機物が吸着されます。そのため、活性炭は水の脱臭や浄化などに使用されています。近年、健康意識の高まりにより、食物繊維は低カロリー食品や機能性食品の開発に広く活用されています。私たちは、活性炭触媒を用いて糖類を脱水縮合して得られる不溶性グルカンの工業的製造方法を研究し、得られたグルカンを含む不溶性シロップの安全性試験2)および生理機能試験3)を実施しました。 4) 完了しました。以上の研究から得られた活性炭触媒のさまざまなメリットと、不溶性グルカン含有シロップの有用な機能性について紹介します。 。
難消化性グルカンとは
FF#80及び RG の機能性評価
遺伝子破壊法の構築に有用であることが明らかになった。 Δ5 デサチュラーゼ遺伝子の破壊 (DGLA 産生細菌)。
糸状菌のガラクトマンナン生合成
糸状菌や植物の糖鎖生合成に関わる各種酵素の研究。
出芽酵母による貴重な糖ヌクレオチドの合成と植物の糖 ヌクレオチド生合成酵素の発見
糸状菌の菌糸内に共生する共生細菌とそのQS機構の発見。 。
AHL合成酵素のアフィニティー精製法の開発
グラム陰性菌の寄生・共生現象を制御するクオラムセンシング機構に関する生物有機化学的研究。
脂肪酸に由来する香気成分の生合成研究
植物香気成分生合成酵素の機能進化と反応制御機構の研究 合成酵素の機能進化と反応制御機構の解明を目指して研究を続けました。各研究成果の内訳は以下の通りです。 。
芳香族香気成分の生合成研究
山口大学 大学院理工学研究科 肥塚 隆夫 本研究により、植物の適応進化の一つである香り成分の多様性を制御する分子機構について、極めて基礎的な知見が得られました。 。
極性マーカータンパク質の発見とその機構解明
糸状菌の先端成長における極性制御機構の解析 この研究は、糸状菌がどのように成長するか（先端成長）という長年の生物学的疑問に明確な答えを提供します。これらの研究結果は以下のように要約される。 。
極性マーカーの集中的局在のための微小管重合制御 菌糸先端には，分泌小胞が高密度に集積した Spitzenkörper
糸状菌細胞は菌糸先端で極性を維持し、先端成長するため、細胞の極性や形態形成の基礎研究に適しています（図1A）。さらに、糸状菌の動植物に対する病原性や酵素分泌能の高さは菌糸の形態と密接に関係しているため、糸状菌の菌糸の形態を支える先端成長機構の理解は不可欠です。これにより、菌類に関係する動植物の病気の防除、醸造・発酵、抗生物質・有用酵素の生産など、農芸化学分野の様々な産業に大きく貢献することができます（図1B）。ある種のAspergillus nidulansを用いて、私たちは菌糸先端の成長に関与する因子を多面的に解析することで、細胞極性制御の分子機構の解明を試みました。その結果、ユニークな極性マーカータンパク質を発見し、細胞骨格とそれを中心とした膜輸送の協調的かつ動的制御に基づく新たな先端成長モデルを提案することができました。あれは、。
超解像顕微鏡による極性マーカーの動態解明
アクチンケーブルと微小管の相互作用
菌類が生み出す機能性物質の研究 菌類とは、一般にキノコ、カビ、酵母と呼ばれる生物の総称であり、菌類界に属する生物を指します。外部の有機物を利用する従属栄養生物です。キノコにおける低分子の機能性物質や薬理活性物質の天然物の化学に関する研究は、他の種に比べて多いとは言えません。著者らは、植物の成長調節因子、小胞体ストレス誘発神経細胞死阻害因子、真菌（主にキノコ）が産生する破骨細胞形成阻害因子を研究してきました。研究成果の主な内容を以下に紹介します。 。
植物成長調節物質 1- フェアリー化合物
多くの植物は糸状菌（カビやキノコ）と共生・共生して生きています。自然現象は植物と菌類の共存・共生によって現れます。私たちは、フェアリーリング (Tricholoma flavovirens) に関与する FC など、さまざまなキノコ抽出物から植物の成長調節活性を持つ化合物を検索しました。
小胞体ストレス誘導神経細胞死抑性物質
我々は、活性タンパク質を同定するためのFC結合プローブ分子の合成に成功し、実験室でFCを大量に合成するための簡易な方法の開発が進行中である。上記の結果に基づいて、著者らは FC が新規の植物ホルモンである可能性が最も高いと考えています。このように、この研究は FC を新しい植物ホルモンとして位置づけ、植物ストレス生理学や新しい植物成長調節因子の開発への新しいアプローチを提供します。意味と共進化の謎を解明する手がかりとなることが期待される。 。
破骨細胞形成阻害物質
中枢神経系を介した味覚信号によって引き起こされる機能性食品素材の生理作用の解析を試みました。同時に味覚受容体の機構の解析も行いました。 。
機能性食品成分を受容する味覚受容体の同定
機能性食品は広く一般に受け入れられており、その市場規模は年々拡大しています。今後、機能性食品がより消費者に受け入れられるためには、二次機能を重視した嗜好性の高い商品であることが不可欠です。一方で、味や嗅覚などの味覚信号は生体生理機能と密接な関係があることが示唆されています。したがって、機能性素材の科学的効果を議論する上で、その二次的な機能は非常に重要であると考えられます。しかし、機能性食品素材の風味特性についての評価はほとんど行われていない。 。
味シグナルを中枢へ伝える伝達機構
食品の機能は、栄養という一次機能、味や嗅覚などの嗜好性という二次機能、生体調節による病気の予防という三次機能に分けられます。生活習慣病の増加を背景に、食品の機能性科学が提唱され、三次機能を高めた機能性食品が生み出されてきました。詳しいメカニズムはまだ不明です。おいしさの高い食品を提供するためには、味覚受容機構の解明が不可欠と考えられています。 。
味シグナルの中枢を介した生理作用の解析
微生物が生産するポリケチド化合物は、多様な化学構造と生物活性を有し、医薬品や抗生物質として利用されており、分子多様性を生み出す生合成酵素の構造と機能の研究。その生合成反応では、ポリケチドシンターゼ。
マクロラクタム化合物生合成酵素の構造機能解析
ＰＫＳ）は、伸長基質を初期基質のアシル基に縮合させて炭素鎖を伸長させ、得られたポリケチド中間体を環化してポリケチド化合物の炭素骨格を構築する。ポリケチド主鎖の構造的多様性は、PKS で使用される開始基質と伸長基質の違い、およびポリケチド中間体の環化モードの違いによって引き起こされます。微生物は、さまざまなポリケチド化合物を生産するために、最初の基質の構築と選択に関与する酵素、および環化反応に関与する酵素を進化させてきました。ポリケチド生合成に関与する酵素の機能や構造が解明できれば、その情報に基づいて生合成酵素を人為的に改変することで、有用な活性を示す非天然型ポリケチド化合物の開発につながる可能性があります。これは、ポリケチドの生合成に関与する酵素の構造機能解析を研究し、多くの重要な知見を得ました。研究内容の概要を以下に示す。 。
ポリケタイド生合成におけるアシルキャリアータンパク 質認識機構の解析
その結果、共結晶が得られ、VinKとVinLの複合体の結晶構造を決定することに成功しました（図２）。これにより、アシル基転移酵素によるACPの認識機構が初めて明らかになった。 。
ポリケタイド生合成における環化反応の解析
食品機能学によるプレニルフラボノイドの特性評価 C6-C3-C6ジフェニルプロパン構造骨格を共有するフラボノイドは、植物が生成する二次代謝産物であり、重要な機能性食品成分として注目されています。プレニルフラボノイドは、1 つ以上の C5 イソプレン (ジメチルアリル) 単位がジフェニルプロパンに結合した構造を持つ化合物の一種です。主にマメ科植物や桑に見られ（図1）、約1000種類の構造が確認されています。プレニルフラボノイドは、培養細胞や微生物を用いたアッセイ系において、非プレニルフラボノイドよりも高い生物活性を有することが報告されています。フラボノイドへのプレニルトランスフェラーゼは植物で発見されており、これらのプレニルフラボノイドを遺伝子組み換え作物で生産する研究も進んでいます。このような背景を踏まえ、我々はプレニルフラボノイドを機能性食品素材の有望な候補と考えました。機能性食品成分の生体内での機能発現は吸収と代謝によって行われるため、動物個体での研究が不可欠ですが、プレニルフラボノイドについてはサンプルの入手が困難なため研究が行われていませんでした。そこで候補者は、研究分担者が化学合成した異なるプレニルフラボノイド1,2)を用いて、非プレニル型フラボノイドと比較した。 。
プレニルフラボノイドの新規生理活性の発見
向井理恵 徳島大学大学院生物資源産業学研究科
プレニルフラボノイドの標的臓器と生体利用性
ボノイドの応用を開発するために、我々は、プレニル基を有するフラボノイドと非プレニルフラボノイドを比較することにより、フラボノイドの薬物動態に及ぼすプレニル基の修飾の影響を明らかにすることを試みた[5]。本研究では、薬物動態学的知見が多いケルセチン骨格を有する8-プレニルケルセチンを使用しました。マウスに 8-プレニル ケルセチンを 2 週間与えたところ、肝臓と腎臓に蓄積されたケルセチンの量がケルセチンの 10 倍以上であることがわかりました (図 3)。一方で、生体吸収性の指標となる8-プレニルケルセチンの1回摂取後の血液中およびリンパ中濃度は低く、基底膜への8-プレニルケルセチンの移行量が極めて少ないことが分かりました。小さい。したがって、8-プレニルケルセチンは吸収されにくいにもかかわらず、一部の臓器では高い蓄積を示すという、矛盾した結果が得られます。この矛盾を明らかにするために、マウス骨格筋由来のC2C12細胞をモデル臓器として取り込み実験を行った。その結果、8-プレニルケルセチンの細胞内への取り込みはケルセチンの約10倍に達し、長期間維持されることが分かりました。 (図3)。これらの実験事実から、プレニルフラボノイドは臓器形成細胞への取り込み量が高く、細胞から排泄されにくいため、吸収の低さを補って臓器への蓄積が増加することがわかりました。フラボノイドの組織への蓄積を改善する技術は開発されていないため、フラボノイドにプレニル基を付加することで高い生理活性を発現させる新たな技術として期待されています。 。
プレニルフラボノイドの標的分子に関する研究
リグナンやテルペノイドの高効率合成を目指した合成研究。以上のような観点から、筆者は「高効率合成」を強く意識し、以下に示すリグナンとテルペノイドの合成研究を行った。 。
新規不斉反応によるリグナン類の合成研究
森直樹 東京大学大学院農学生命科学研究科天然物合成は、全合成を主な目標とする研究分野です。順序構造や構造活性相関の解明に用いられるため、その役割は多岐にわたります。上記のいずれの場合でも、合成化学者にとってプロセスが短く、収率が高くなるように、十分な量のサンプルを合成することが重要です。
昆虫摂食阻害物質 azadirachtin の合成研究
バイオセンサー表面上のセンシング分子のナノスケールでの正確な配列に関する研究。
足場分子としてのバイオナノカプセルの開発
将来的には、同じ分子技術を異なるセンシング分子に使用し、
肥満モデル動物の内臓脂肪蓄積および糖・脂質代謝異常 発症に対する植物由来機能性成分の予防・改善作用
植物由来の機能性成分が病態の発症を改善する能力の研究。 。
大豆βコングリシニンの血中脂質低下作用
食品由来の機能性成分を配合して改善することは有用であると考えられており、関連する研究が盛んに行われている。講師は、糖や脂質の代謝調節機構の研究を中心に、食品の機能性や細胞生物学的な手法を用いて、生活習慣病の発症連鎖機構の解明と食品素材や薬剤による病態の改善の研究を行いました。中でも、豊富な食経験により安全性は高いと考えられます。
脂質低下作用を有する大豆由来ジペプチドの探索
酸性ポリシアル酸の新たな機能の発見とその開発。
ポリシアル酸鎖の構造多様性の発見
受賞者講演要旨 《女性農芸化学研究者賞》 41. タンパク質、核酸に次ぐ第3の生命鎖と言われる糖鎖が問題です。特に細胞表面では、細胞膜内および細胞外に存在するタンパク質のほとんどが糖鎖修飾されており、その結果、約100～200nmの厚い糖衣層で覆われています。したがって、糖鎖は細胞の顔として細胞外とのコミュニケーションに密接に関わる重要な生体高分子として位置づけられています。外界への先端に存在する糖鎖の最末端構造（非還元端）は、糖類の中でも特に特徴的な炭素数９の酸性糖であるシアル酸で覆われています。このシアル酸は、外界からの変化を敏感に吸収して変化させる機能性糖残基であり、古くから注目され研究されてきました。これまでに、受精、発生、分化、免疫、脳機能、病気など幅広い生命現象において重要な役割を果たしていることが明らかになっています。ウイルスが細胞に侵入する際の足場としても利用され、細胞表面のシアル酸を制御することは医薬品や食品開発において重要なポイントであり、標的分子として注目されている。シアル酸は通常、一本の糖鎖の最外側（非還元末端）に１残基がついたモノシアル酸として存在しますが、まれに末端シアル酸残基にさらにシアル酸の直鎖状重合体が形成される場合があります。ポリシアル酸 (polySia、PSA) 構造として結合します。 PolySia の大部分は胎児の脳や癌細胞で発現しているため、癌胎児性抗原、特に PolySia 修飾神経細胞接着分子 (NCAM) として長年注目されています。
シアル酸重合体の検出法の開発をもとにした，ジ・オリ ゴ・ポリシアル酸鎖の普遍的存在証明
ポリシアル酸の新機能の発見
他のグリコサミノグリカン鎖とは異なる機構で制御されることは世界で初めてでした3)。さらに、polySia 鎖からの分子の放出機構は、エキソソーム上のシアリダーゼによる PolySia 鎖の分解に限定されません 10)。 )、天然の FGF2 構造に特異的に結合することで分子をプロテアーゼ消化から保護する機構があることを明らかにしました [15]。 BDNFの場合、TrkBとp75NTRはpolySia鎖に接近し、親和性の違いにより分子を放出し12)、proBDNF15前駆体のプラスミンを介したプロセシングに関与している可能性が示唆されている。 。
精神疾患とポリシアル酸鎖の関連性の証明
微生物による有用タンパク質の生産とその産業応用を研究しています。 。
機能性糖質の酵素合成
受賞者講演要旨 《若手女性農芸化学研究者賞》 43. 食品由来機能性成分による免疫調節作用機序の研究。
野沢菜の免疫賦活成分を認識するレセプターの解析 Toll-like receptor（TLR）は，樹状細胞やマクロファージに
野沢菜抽出物によるIFN-γ産生の誘導機構 また、野沢菜抽出物で刺激した脾臓細胞により誘導されるIFN-γ産生は、抗IL-12抗体処理により抑制された。さらに、 。
野沢菜抽出物を摂取させたマウスの免疫機能の解析 野沢菜抽出物を摂取させたマウス生体内での免疫機能を評価
野沢菜抽出物を摂取したマウスの免疫機能の解析 野沢菜抽出物を摂取したマウスの免疫機能のin vivo評価。
微生物によるバイオプラスチックの生合成
新しい微生物オキシダーゼによるグリオキシル酸合成 2-1 微生物酵素を用いたグリオキシル酸合成。
新規な微生物オキシダーゼによるグリオキシル酸合成 2‒1. 微生物酵素を利用したグリオキシル酸合成
ポリフェノールの機能解明とその応用開発に関する研究。 ADMEを理解し、その薬効特性を理解することで、より健康維持に効果的な製品の開発が可能になりました。著者らがポリフェノールに関して行った研究の一部を紹介します。 。
セサミン
受賞者講演要旨 《農芸化学女性企業研究者賞》 49. 植物は、さまざまな外敵やストレスから身を守るために、体内でポリフェノールを合成する能力を持っています。サントリーでは、これらの植物を原料とした酒類や飲料の開発に取り組み、製品の品質維持にポリフェノールの研究を応用してきました。以来、食品の三次機能（健康の維持・増進に寄与する生体調節機能）が注目されるようになりました。私は長年、ポリフェノールの効果とメカニズム、特に植物におけるポリフェノールの生理機能を研究してきました。ポリフェノールは反応性の高い水酸基を持ち、基本的な機能は抗酸化作用であるという共通点があります。
ケルセチン配糖体
また、脂肪摂取後の血中中性脂肪値の上昇を抑制する効果を生体内5)およびヒトにおいて確認しました。 2006年には「食後の血中中性脂肪の上昇を抑える」という特定保健用食品の保健機能表示を取得した。
オリーブとブドウのポリフェノール
受賞者講演要旨 《農芸化学研究者賞》 51. 近年、糖鎖研究はめざましい進歩を遂げています。多くの糖鎖の機能や役割は基礎研究で解明されており、その知見や結果は医療分野でも活用されています[1,2]。現在、市販されているレクチンは20～30種類程度3)ですが、私たちは2003年にスタートしたNEDOプロジェクトにより、100種類以上の有用なレクチンからなる「レクチンライブラリー」を構築しました。そのうちの有用なレクチンは、がんの診断に使用するために開発されています。 。
レクチンライブラリーの構築
キノコ由来レクチンのがん診断への応用。
新規有用レクチンの発見
肝臓癌診断キットの開発と臨床応用
前述のように、PhoSL は酵素結合免疫吸着測定法 (ELISA) 法に使用され、その高い特異性、選択性、優れた安定性から、新しいフコシル化 AFP (AFP-L3) キットとして開発されました。私たちがそれを作りました。そしてその臨床的有用性を評価しました。場合によっては、HCC患者由来の癌組織部位がレクチンで染色され、この患者では血清フコシル化AFPレベルが高かった。臨床試験の結果、PhoSLを用いたフコシル化AFPの測定は、既知の腫瘍マーカーとは異なる性能を示し、HCC患者の診断や治療効果の評価に有用であると考えられた8)。 。
大腸癌診断への応用
対象は慢性肝疾患患者50名（慢性肝炎/肝硬変22名、肝細胞癌28名）と健常者87名であった。新しく開発されたフコシル化 AFP (AFP-L3) キットを使用して、患者および健常者の血清中のフコシル化 AFP を測定しました。さらに、PhoSL 組織染色法を使用して、HCC 患者のがん組織部位のがん細胞発現を観察しました。 28 人の HCC 患者のうち、14 人の癌保有患者のうち 7 人が AFP 陽性でした。このカカオマスに砂糖や牛乳などを加えてチョコレートが作られ、油分の一部を取り除いたものがカカオです。チョコレートは1797年以来日本で親しまれてきた食品で、2014年には国内菓子売上高で和菓子を追い抜き、最も知名度の高い食品の一つとなった。私たちの研究グループは、当社の主力製品であるチョコレートの原料であるカカオ豆に含まれるポリフェノールに着目し、カカオポリフェノールの構造、吸収・代謝、抗酸化作用、抗炎症作用などを調査しました。抗アレルギー作用、抗動脈硬化作用、抗がん作用などの生理機能が解明されています。以下に私たちがこれまでに行った研究の概要を示します。 。
カカオに含まれるポリフェノール成分とその活性 1- 成分および抗酸化活性
受賞者講演要旨《農芸化学女性企業研究者賞》 53. カカオポリフェノールについて幅広く研究。
カカオポリフェノールの吸収代謝
エピカテキンのB環上の水酸基が共役またはメチル化されると、エピカテキンの特徴である抗酸化活性が弱まります。抗酸化作用の観点からは、カテコールの構造が重要であることがわかった。吸収代謝や代謝産物の活性を測定することで、エピカテキンの体内での働きを知る手がかりとなっています。動物モデルを用いた抗がん作用、動脈硬化、糖代謝への影響。
動物モデルを用いた抗がん作用，動脈硬化，糖代謝への 効果
銅イオンと銅イオンによるヒトLDLの耐酸化性を評価しました。
高カカオポリフェノールココアならびに高カカオチョコ レートによる臨床試験
b) 久保田道夫、林原生物化学研究所、13 1956。Aspergillus versicoler の代謝産物に関する研究。
2017 年度 農芸化学女性研究者賞・農芸化学若手女性研究者賞・
