分子生物工学研究グループ
ミッション

 近年、糖鎖は核酸や蛋白質に続く第三の生命情報分子として注目され、ウイルスや細菌の感染は、宿主細胞表層の糖鎖への接着によって開始されることが知られています。しかし、有効な解析手法の確立研究、製薬研究への応用研究、また糖鎖合成研究の成果を糖鎖生産にまで展開する研究などは、未だ必ずしも十分に行われてきていません。一方、化合物合成において、省エネルギー化や有害試薬や有機溶剤の回避と環境放出制御は、21世紀の化学が負う課題であります。そこで、電子レンジに利用されているマイクロ波を利用してこれらの問題の回避を目指すと同時に、糖鎖やペプチド、生理活性物質などの多官能基化合物の効率合成、合成化学におけるマイクロ波効果の解明研究を行っています。そして、創薬シーズの開発、生物製剤の改良開発などへの研究展開を指向しています。さらに持続可能社会実現のためのひとつの方策として、糖質資源の化学原料化について検討を進めています。具体的には、水熱反応を基本とした熱化学変換法による木質系バイオマスの糖化反応による単糖の生成です。これは1段目の水熱反応でセルロース、ヘミセルロース成分より比較的低分子のオリゴ糖成分を効率的に抽出し、2段目の有機酸あるいは超臨界二酸化炭素による酸触媒反応によりオリゴ糖成分から単糖を得る方法です。本手法は酵素を用いない熱化学反応であり、かつ有機溶媒および固体酸触媒を必要としないので、大幅なコストダウンおよび環境負荷低減が可能です。

 材料工学分野では表面修飾技術を活用し、住環境などでアレルギーの誘因となるなど衛生的に大きな問題となっているカビの増殖に関して、新たなカビ増殖抑制法のシステム開発を行っています。具体的には、カビは増殖に際に放出する酵素がトリガーとなって、人体に無毒な抗カビ活性物質を必要時に必要量、必要な場所に放出し、カビの増殖を効果的に抑制するという方法です。

 細胞内の遺伝子発現を可視化するための技術であるレポータータンパク質を利用した「バイオアッセイ」、細胞内の分子機能・分子動態を可視化するための技術である「分子イメージング」は、ポストゲノム研究における重要な実験技術のひとつとなっています。タンパク質の利用に関して当研究グループでは、発光酵素(ルシフェラーゼ)を用いた新規バイオアッセイ系及び分子イメージング技術の開発を行っています。

 また、ポストゲノム時代と呼ばれる現在、ゲノム中の遺伝子にコードされたタンパク質を生産・利用することは産業化への重要なステップです。しかしながら、ゲノム解析によって得られた大量の遺伝子に対し、既存のタンパク質発現系のみでは充分に対応できないのが現状です。分子生物工学研究グループでは、このような問題を解決するために、ゲノム情報とゲノムワイドな発現解析を利用した新規タンパク質発現系の開発を行っています。

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