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| 「遺伝子情報を活用した有用酵素の探索と最新型質量分析器による酵素機能の評価」 |
| 早稲田大学理工学術院応用化学科 教授／木野 邦器（きの
くにき）氏 |
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微生物ゲノム情報の蓄積により、新規の有用酵素を効率的に探索することが可能となった。非天然型アミノ酸生産のためのアミノ酸アミノトランスフェラーゼや、機能性ペプチド生産のための新規L-アミノ酸リガーゼを発見。
細胞システムを統合的に理解していくことで、微生物機能の高度利用が可能となる。そのため、情報科学による遺伝子発現情報とメタボローム情報の統合が必要。
地域新生コンソーシアム研究開発事業において、ゲノム情報解析技術、遺伝子発現技術、酵素活性評価システムおよび最新型質量分析器(FT-ICR-MS等）を用いた代謝産物解析技術の融合により、有用水酸化酵素の高速探索法を開発。
発酵からFermentomicsへ：バイオリソースの統合的利用による日本型革新的製造プロセスの創成と産業の創出。 |
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| 「フーリエ変換質量分離装置（FT-ICR
MS）による高速メタボリック・フェノタイピングと代謝産物同定」 |
| 大阪府立大学大学院生命環境科学研究科 教授／太田 大策（おおた
だいさく)氏 |
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網羅的な代謝産物の解析には、情報処理法の開発を含め方法論の確立が必要。
ダイレクトインフュージョン（液体クロマトグラフィーステップなしで試料を直接導入）FT-ICR
MSを用いて、大量のデータを簡便かつ高速に処理し、代謝産物データベースから物質の構造を推定する一連のメタボリックフェノタイピング（代謝表現型解析）のスキームを構築。
植物培養細胞が光条件下で蓄積する代謝物と発現抑制される遺伝子を同定。
各種薬剤処理による代謝撹乱の類型化を行い、マーカー化合物を同定。
探索のためのメタボロミクスからアッセイ系のためのメタボロミクスへ。 |
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| 「メタボローム解析・有用物質生産に向けた代謝物データベース」 |
| 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 教授／金谷 重彦（かなや
しげひこ）氏 |
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自己組織化法により、トランスクリプトームデータから、ある条件下における遺伝子発現の状態遷移を推定することができる。
トランスクリプトームデータとメタボロームデータを統合し、遺伝子発現と代謝産物の関連を見出すことが可能となった。
生物種と代謝産物の関係を体系化した二次代謝産物データベースシステムKNApSAcK：化合物名、分子式、分子量、生物種、生物系統から代謝物を検索できる。メタボローム解析に対応し、マススペクトル解析結果から各ピークに対応する化合物を検索でき、解析の効率をあげることができる。
対象化合物や生物種を増やし、進化や代謝経路の推定、有用物質を生成する生物の探索等の研究に有用な情報を提供することを目標に、データベース構築を進めている。 |
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KNApSA cKについて：http://kanaya.naist.jp/KNApSAcK
BL-SOMについて：http://kanaya.aist-nara.ac.jp/SOM |
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| 「遺伝子情報に基づいたポリケタイド生産菌の探索」 |
(独)製品評価技術基盤機構バイオテクノロジー本部 研究職員
小牧 久幸（こまき ひさゆき）氏 |
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放線菌は生理活性物質の探索源として重要であるが、従来法で新規物質を発見するのは困難。遺伝子解析により二次代謝産物の生産を予測し、新規物質を探索する。
NITE保存の放線菌株から多数の新規ポリケタイド合成酵素遺伝子の存在を見出した。
系統解析の結果、既知酵素遺伝子と異なるクラスターに属する遺伝子を持つ菌株から、抗生物質の生産を確認。
新しいクラスターを形成した遺伝子を持つ菌株は、新規生理活性物質を生産する可能性がある。
個々の遺伝子の探索でなく、網羅的に二次代謝遺伝子を探索するため、DNAマイクロアレイの導入を進めている。 |
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| 「微生物醗酵の工業化技術開発の課題とメタボローム解析技術への期待」 |
| アステラス製薬(株)生物工学研究所 主管研究員／長尾 康次（ながお こうじ）氏 |
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医薬品産業の国際的な競争の中で優位性を勝ち取るため、微生物利用において、新規代謝物の探索、酵素反応の実用化、製品化までの期間短縮まで一貫した技術開発が必要。
生産技術開発の事例
・FK506（免疫抑制剤）の生産：分離困難な類縁化合物生産を抑制する変異菌株を取得。
・FK463（抗真菌剤）中間体の生産：粘度を下げるための培養方法を開発。また、生産プロセスに必要な酵素を生産する菌を取得。
・FK317（抗ガン剤）中間体の生産：生成する類縁化合物を目的産物に変換する酵素を有する菌を取得。
メタボローム解析技術：シード化合物や酵素生産菌探索の効率化に加え、生産技術開発上の課題をブレークスルーする因子を特定し、技術開発のスピードアップと競争力の優位性確保につながる技術として期待。 |
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