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月刊バイオインダストリー 2018年8月号

シーエムシー出版

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≪著者一覧≫
藤吉好則 名古屋大学
南部寿則 富山大学
遠山周吾 慶應義塾大学医学部
福田恵一 慶應義塾大学医学部
末次正幸 立教大学
宮入匡平 東京大学
後藤佑樹 東京大学
菅 裕明 東京大学
加藤好一 佐竹化学機械工業(株)

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BIO REVIEW

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クライオ電子顕微鏡によるタンパク質構造解析の現状と展望
Current and Future Vista of Structural Biology Based on Cryo−electron Microscopy

 基礎生物学や構造創薬等において, タンパク質の構造情報の重要性は早くから認識されていた。しかし, 特に膜タンパク質の構造解析は, 困難な研究課題とされてきた。その状況がクライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析法の発展で激変した。この昨年ノーベル化学賞が授与された分野の歴史と現状, 今後の展望を概説する。

【目次】
1 はじめに
2 クライオ電子顕微鏡の発展史
3 単粒子解析法とは
4 創薬をめぐる状況と新創薬戦略の提案
5 構造創薬と構造生物学の展望

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BIO R&D

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医薬品開発の効率化に寄与する多置換インドール誘導体の網羅的合成法の開発
Development of a Divergent Synthesis of Highly Substituted Indole Derivatives for the Efficiency of Drug Discovery

 インドールは数多くの医薬品に含まれている骨格であり, インドール誘導体の効率的合成法の開発は重要な研究課題である。我々は最近, アミンによるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応を鍵工程とする新規インドール合成法およびその中間体を用いた多置換インドール誘導体の網羅的合成法を開発したため, その研究成果について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 スルホニウム塩を用いるスピロシクロプロパンの合成
3 アミンによるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応による新規インドール合成法
4 テトラヒドロインドール中間体からの置換インドールの位置選択的合成
5 置換インドールの位置選択的合成法を用いた多置換インドールの網羅的合成
6 まとめ

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BIO ENGINEERING

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2次元培養系によるヒトiPS 細胞由来心筋細胞の大量作製
Large−scale Production of Human iPSC−derived Cardiomyocytes via 2D Culture System

 心臓移植治療の代替治療法としてヒトiPS細胞を用いた心臓再生医療が注目を浴びている。しかしながら再生医療を具現化するためには様々なハードルを乗り越えなければならない。その中で最も重要とされるものが, 腫瘍形成を回避する手法の開発と大量培養法の確立である。本稿ではこれらの課題を克服するための筆者らの取り組みを紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 多能性幹細胞からの心筋分化誘導
3 腫瘍形成を回避する戦略
3.1 未分化幹細胞特異的除去法
3.2 心筋細胞の純化精製
4 大量培養用ヒトiPS細胞未分化維持培養液の開発
5 10段培養プレートを用いたヒトiPS細胞の大量培養
6 多層培養プレートを用いたヒトiPS細胞由来心筋細胞の大量作製
7 ヒトiPS細胞由来心筋細胞における特性解析
8 今後の展望

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細胞を使わない長鎖DNA 合成技術
Cell−free Synthesis of Large Circular DNA

 ゲノムをまるごと人工合成しようという研究が広まりつつある。この「ゲノム合成」のための技術としては, これまでのところ枯草菌や酵母などのクローニング宿主に依存した手法がある。我々は最近, 無細胞で長鎖DNAを増幅する系の構築に至った。この系を利用して, 細胞を使わずにゲノムサイズの長鎖DNAを合成することを目指しており, 紹介したい。

【目次】
1 ゲノムを「読む」技術と「書く」技術
2 ゲノム合成技術の課題
3 PCRによる試験管内DNA増幅の課題
4 試験管内ミニ染色体複製再構成系
5 染色体複製“サイクル”再構成による長鎖DNA増幅
6 複製サイクル再構成系とDNA連結法を用いた長鎖DNA合成
7 無細胞ゲノム合成技術に向けて

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試験管内人工生合成系による擬天然ペプチド合成技術の開発及びその医薬品候補探索への応用
Development of Artificial in vitro Biosynthesis Systems and Their Application for Discovery of Pseudo-natural Peptides

 近年, 人工的に構築された試験管内生合成系が開発されたことで天然物を模した構造を持つペプチドを簡便かつ精密に合成することが可能となった。本稿では試験管内人工翻訳系や骨格修飾酵素を利用して天然には存在しない構造や生物活性を持つペプチドを多種多様に合成する方法, そしてそれを活かした医薬品候補探索技術について簡潔に説明する。

【目次】
1 はじめに
2 擬天然物ペプチドを用いた新規生物活性分子探索戦略
3 再構成型の翻訳系を基盤とした擬天然ペプチドの試験管内生合成
4 翻訳後修飾酵素を用いた主鎖ヘテロ環構造の試験管内生合成
5 試験管内人工生合成系と試験管内分子選択法を組み合わせた医薬品候補探索技術
6 おわりに

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【連載】細胞培養装置の開発と産業化

第2回 効率的な撹拌培養装置の開発
Development of an Efficient Bioreactor

【目次】(第1回より続き)
3 効率的な撹拌培養装置の開発
3.1 各種培養装置の特徴
3.2 撹拌培養装置の課題
3.3 スケーラブル撹拌培養装置の検討
3.4 次世代培養装置の検討


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BIO BUSINESS

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プロバイオティクス食品の動向
Trend of Probiotic Foods

【目次】
1 発酵乳
2 乳酸菌飲料(乳酸菌配合清涼飲料水を含む)の動向
3 乳酸菌サプリメント(健康食品)の動向

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《BIO PRODUCTS》

アスタキサンチン(Astaxanthin)
トコトリエノール(Tocotrienol)

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《新刊紹介》

生命科学・医療系のための情報リテラシー第3版
―情報検索からレポート, 研究発表まで―