たった2つの酵素による新規ベンゼン環合成経路を発見＝東京大学

　たった 2 つの酵素の働きによってベンゼン環を合成するという非常にシンプルな新規ベンゼン環合成経路を微生物で発見した。本酵素は微生物を用いた物質生産にも応用可能である。

　生物にとってベンゼン環を合成することはそれほど容易ではない。動物はベンゼン環合成能がないため、ベンゼン環を有するアミノ酸は必須アミノ酸として食餌から摂取しなければならない。
植物や微生物は、「シキミ酸経路」と呼ばれる経路をもっており、この経路によってベンゼン環が合成されることが知られている。シキミ酸経路あるいはそれに類似した経路以外では、ある種のポリケチド合成酵素がベンゼン環を合成できることが報告されているが、そのほかにはベンゼン環合成経路は知られていなかった。

　土壌に生息する放線菌ストレプトマイセス・グリセウスはグリキサゾンという黄色色素を生産するが、この化合物は3-アミノ-4-ヒドロキシ安息香酸（3,4-AHBA）というベンゼン環を有する化合物を前駆体として生合成される。今回、我々は、3,4-AHBAがGriI, GriHと命名した2つの酵素の働きによって生合成されていることを突き止めた。GriIはアスパラギン酸セミアルデヒド（アミノ酸生合成の中間体）とジヒドロキシアセトンリン酸（解糖系の中間体）を結合させ、GriHがその反応産物を3,4-AHBAに変換する（添付図参照）。

　この新規ベンゼン環合成経路は、たった2つの酵素によって細胞内のありふれた2つの化合物からベンゼン環が合成されるという驚くべき経路であり、シキミ酸経路とは全く異なるものであった。3,4-AHBAはグリキサゾン以外の二次代謝化合物の前駆体にもなっており、本経路は多くの放線菌において使用されていると考えられる。一方、イネやシロイヌナズナのゲノムにも、3,4-AHBA合成の鍵酵素であるGriHと相同性を示す蛋白をコードする遺伝子が存在しているため、この経路は植物においても存在している可能性がある。

　 3,4-AHBAは機能性ポリマーであるポリベンズオキサゾールの合成原料として有用な化合物である。GriI, GriH酵素遺伝子を組み込んだ微生物は3,4-AHBAを発酵生産することができたため、本研究成果は高分子原料の脱石油化という観点からも注目を集めている。

東京大学プレスリリース
http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/horinouti.html
図　 GriI 、 GriH による 3,4-AHBA 生合成経路
http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/horinouti_clip_image003.gif

Novel Benzene Ring Biosynthesis from C3 and C4 Primary Metabolites by Two Enzymes
J. Biol. Chem., Vol. 281, Issue 48, 36944-36951, December 1, 2006
http://www.jbc.org/cgi/content/abstract/281/48/36944

切れた神経９センチ再生、新治療技術＝京都大学

　京都大学のチームは、事故で大幅に損傷した手足の神経を元通りにつなぐ再生技術を開発した。特殊な管を使い、切れた神経を患者体内で培養する。腕の神経を切断した患者では神経を長さ9センチにまで成長させてつなぐことに成功、まひがなくなり腕を正常に動かせるようになった。交通事故や労働災害で神経を切断しまひや痛みに悩む患者の治療に役立つという。

　京大再生医科学研究所の中村達雄助教授と稲田有史非常勤講師らは、特殊な細管を患部に埋め込み、切れた神経の両端を管に挿入した。管の中には神経が育つようにコラーゲンを詰めた。

[日本経済新聞社 NIKKEI NET / 2006年11月29日]
http://www.nikkei.co.jp/news/main/20061129AT2G1700W29112006.html

心臓移植：摘出後７２時間保存し移植…ラットで成功＝神奈川大学

首の部分に他のラットの心臓を移植されたラット＝関教授提供　ラットから摘出した心臓を従来の記録より２４時間長い７２時間保存し、他のラットへ移植して１０週間拍動させることに、関邦博・神奈川大教授（環境生理学）らの研究グループが成功した。東京都内で行われる日本臓器保存生物医学会で２４日、発表する。

　関教授らは、臓器を浸す液として、他のどんな物質とも化合しないパーフルオロカーボン（ＰＦＣ）液を使用。ラットから摘出した心臓に生理食塩水に近い保存液を注入した上で、ＰＦＣ液中に浸した。さらに水中ポンプのような装置を使い、二酸化炭素１０％、酸素９０％の気体を液中の心臓に毎秒３５ミリリットル吹き付けた。

　この心臓を７２時間後に取り出して別のラットの首の部分に移植すると、１０週間後にも心電図で拍動を確認することができたという。

　ラットの心臓では、神戸大が９５年に発表した４８時間保存後に移植し、６週間生存させたケースが最長記録だったという。人間の心臓の場合、摘出から移植して血流が再開されるまでの時間は４時間が限度とされている。

　関教授は「二酸化炭素を吹き付けることで、臓器の細胞の代謝を低下させて休眠状態にしたため、長時間保存ができたと考えられる。人間の臓器の場合はさらに研究が必要だが、応用も可能ではないか」と話している。【大場あい】

（写真は首の部分に他のラットの心臓を移植されたラット＝関教授提供）

[毎日新聞/2006年11月21日]
http://www.mainichi-msn.co.jp/science/medical/news/20061121k0000e040023000c.html

チョコの心臓病予防効果を確認、血小板に作用＝ジョンズホプキンス大学

ワシントン（ロイター）　チョコレートの健康効果が相次いで指摘されるなか、米ジョンズホプキンス大の研究者らが新たに、チョコに血栓を防ぐ作用があることが確認されたと発表した。アスピリンによる同様の効果を調べる研究の中で、偶然得られた結果だという。

鎮痛解熱剤として知られるアスピリンは最近、血小板が血液を凝固させる働きを抑え、心筋梗塞（こうそく）や脳梗塞の原因となる血栓の形成を予防する効果が注目されている。同大医学部のダイアン・ベッカー氏らは、この効果を詳しく調べるため、家族に心臓病歴のある１２００人を対象に研究を実施していた。

チームでは対象者に、アスピリン服用中の運動や食生活を細かく指示。血小板の働きに影響する可能性のあるたばこ、カフェイン入りの飲み物、ワインやグレープフルーツジュース、チョコレートを避けるよう言い渡した。ところが、中には「チョコレートだけはやめられない」という「チョコ愛好者」がいた。対象者のうち１３９人は、期間中もチョコレートを食べ続けたという。「食べるとなったら一度にチョコアイス、チョコチップクッキーと、大量に食べてしまう人もいた。検査前の２４時間だけはチョコを避けるよう指示してみたが、それさえ守れない愛好者もいた」と、ベッカー氏は振り返る。

チームはチョコを断つことができなかったグループについて、アスピリンの効果を分析することを断念。しかし、採取した血液をプラスチック製の人工血管に流す実験を試みたところ、チョコを食べなかった対象者に比べ、血栓ができにくいとの結果が得られた。また尿検査でも、血小板の作用を示す物質が少なくなっていることが分かった。ベッカー氏によれば、「アスピリンに比べてわずかではあるが、チョコには確かに血栓予防作用がある」という。

チームでは今後、この作用に焦点を当てた研究を進める構え。一般の人々を対象に、食べたチョコの量と心筋梗塞などの発生率を、数年間にわたって追跡する方法を検討している。

[ＣＮＮニュース / 2006年11月19日]
http://www.cnn.co.jp/science/CNN200611190003.html

【ＢＢＣニュース　"Chocolate 'cuts blood clot risk'　"15-Nov.-2006】
http://news.bbc.co.uk/1/hi/health/6146070.stm

「リバースジェネティクス」が注目されている、遺伝子からウイルス合成＝東京大学医科学研究所

ウイルスとの闘いで、「リバースジェネティクス（逆遺伝学）」という技術が注目されている。
実験室内で遺伝子からウイルスをつくり出すというもので、遺伝現象から遺伝子の正体を明らかにしてきた従来の研究とは逆方向の手法だ。特定の遺伝子を改変したウイルスを増やして研究できるほか、効率のよいワクチン開発にもつながる。
いわば「ウイルスの人工合成」。これがさまざまなウイルスで可能になってきた。

　感染すると４０～７０％と高い死亡率を示すニパウイルス。東京大学医科学研究所の甲斐知恵子教授と米田美佐子助手らは、このウイルスでリバースジェネティクスに初めて成功、１０月に米科学アカデミー紀要に発表した。

　ニパウイルスはリボ核酸（ＲＮＡ）しか持たない。酵素を使ってこれを相補的ＤＮＡに変換し、サルの細胞に入れると、感染性のあるウイルスの増殖が確認できた。最も危険なウイルスに分類されているため、国内では扱えず、フランスで研究を進めた。

　このウイルスは、９８年にマレーシアで見つかった。オオコウモリからブタなどを介してヒトに感染すると考えられている。甲斐さんは「なぜ死亡率が高いのかなどの謎を解明したい」と話す。

　ウイルスの遺伝子がＤＮＡの場合は、宿主動物の細胞に入れるだけで増殖が始まが、
ＲＮＡの場合は相補的ＤＮＡへの変換が必要だ。なかでも狂犬病ウイルスやニパウイルスなどは、ほかのたんぱく質を発現させるなど複雑な手順が必要で、人工的につくり出せるようになったのは９０年代になってからだ。

　永井美之・理化学研究所感染症研究ネットワーク支援センター長は「この技術を使えば、特定の遺伝子に手を加え、その働きを生きたウイルスで解析できる」と、効用を説明する。

　ワクチン開発にも威力を発揮する。世界的な大流行の発生が懸念される新型インフルエンザ。
ワクチンは鶏卵でウイルスを増やして製造するが、新型への変化が心配される鳥インフルエンザ（Ｈ５Ｎ１型）は強毒で鶏卵が死んでしまう。東大医科学研究所の河岡義裕教授らは、毒性にかかわる遺伝子を取り除く手法を確立した。
これを利用して弱毒化ウイルスがつくられ、現在、世界中で使われている。

　病原性のある麻疹ウイルスでこの技術を確立した一人、竹内薫・筑波大助教授は「病原性を高め、様々な動物の広範な部位に感染するようなウイルスをつくることも原理的には可能」という。

　その意味では危険性も秘めた技術だが、遺伝子組み換え実験についてはウイルスの危険度に応じた封じ込め対策をとるように法律などで規制されている。排水時のウイルスの処理方法や実験室の構造などが危険度の段階別に定められ、文部科学省で専門家の審査を受ける。
ニパウイルスやエボラウイルスなど、危険度分類が最も高いウイルスを扱える施設は、現在、国内にはない。

[朝日新聞 / 2006年11月14日]
http://www.asahi.com/science/news/TKY200611140243.html

インフルエンザ治療薬タミフル服用時の異常行動について注意喚起要求＝米ＦＤＡ報告

　インフルエンザ治療薬タミフルを服用した子どもに異常な行動が相次ぎ、交通事故による死者も出ていることを受けて、米食品医薬品局（ＦＤＡ）は１３日、異常行動に対する注意喚起の表示を製薬会社に求める方針を明らかにした。ロイター通信などが報じた。

　報道によると、ＦＤＡは薬と異常行動との因果関係を立証したわけではないが、「潜在的な危険性を緩和するため」に、服用直後からの監視が必要だとした。
　また、ＦＤＡは０５年８月から今年７月までの間、タミフル服用後の自傷行為や精神錯乱などの異常行動１０３件の報告を受けており、そのうち９５件が日本からのものだという。
　日本では既に異常行動が起こり得るとの趣旨の表示を義務付けており、これにならった表示内容になるとしている。
　タミフルは、通常のインフルエンザに有効な抗ウイルス薬としてこれまでに世界で数千万人が服用しているほか、世界的な流行が懸念される新型インフルエンザの特効薬と目されている。
（ワシントン共同）

[毎日新聞 / 2006年11月14日]
http://www.mainichi-msn.co.jp/science/medical/news/20061115k0000m040048000c.html

「脊髄再生」ラットで成功、治療薬開発に期待＝慶応大学、大日本住友製薬

　かびから取り出された物質をラットに投与し、切断された脊髄（せきずい）を再生させることに、慶応大と大日本住友製薬の共同チームが成功した。交通事故などによる脊髄損傷患者は国内に１０万人以上おり、治療薬につながる可能性があるという。
１３日付の米医学誌「ネイチャーメディシン」（電子版）に掲載された。

　中枢神経の脊髄が損傷すると、損傷部分より下部の脚などがまひし動かなくなる。脊髄の神経線維は一度切れると伸びないためで、「セマフォリン３Ａ」というたんぱく質が再生を妨げる物質の一つと考えられている。
　同製薬は十数万種類の化合物を調べ、地中のかびの一種から、このたんぱく質の働きを抑える物質を見つけた。０１年から慶応大と共同で研究を開始。ラットの脊髄を背中で切断し、後ろ脚をまひさせた状態にして、切断部位にチューブでこの化合物を１カ月注入した。注入ラット２０匹は約３カ月後に、神経組織の１割程度が再生して部分的につながり、後ろ脚のひざなどすべての関節が動くようになった。
注入しなかったラット２０匹は後ろ脚がまったく動かないままだった。

[毎日新聞 / 2006年11月13日]
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20061113-00000029-mai-soci

チョコレートで血液凝固リスクが軽減＝ジョンズホプキンス大学

「チョコレート中毒」の人の血小板は、血液凝固を起こしにくいという報告が、シカゴで開催された米国心臓病協会（AHA）年次集会で発表された。この知見は、米ジョンズ・ホプキンス大学（ボルチモア）医学部のDiane Becker博士らによるもの。

チョコレートにはフラボノイドと呼ばれる抗酸化物質が豊富に含まれており、これまでの研究でもダークチョコレートで同様な効果が示されているが、これは人が通常食べる量よりもはるかに多量のチョコレートでの効果で、食べてから2～4時間以内に評価を行ったものであった。実際に人がチョコレートを食べるのに近い条件での効果は、これまでわかっていなかったという。

今回の研究の対象となった139人は、いずれも若年性冠動脈性心疾患（CHD）の家族歴がある高リスク者で、本来は血小板に対するアスピリンの作用を調べる研究に参加するはずだった。参加にあたっては、決められた運動内容を厳密にこなすほか、喫煙および血小板活性に影響を及ぼす飲食物を避けるよう指示を受け、これにはチョコレートも含まれていた。ところが、この139人は指示に反して、チョコレートを食べたことを認めた。Becker氏らは、この「違反者」たちを単に不適格とせず、血小板が凝集するのにかかる時間について、チョコレートを食べていない対照群との比較を行うことにした。

その結果、チョコレートに血液凝固を遅らせる作用がみられたという。チョコレートを食べた群では血液凝固にかかる時間が平均130秒であったのに対して、対照群では約123秒であった。血小板活性により生じる老廃物を調べた検査でも、チョコレート摂取群の尿にはこの物質の量が著明に低く、血小板活性が低いことが示された。この差は十分に有意なものであったという。

Becker氏によると、12時間前というかなり前に比較的少量食べたものが、血小板の機能に影響するという。その影響で、血液の粘りが少なくなり、血液凝固ひいては心疾患が生じにくくなる。「チョコレートは必ずしも悪いものではない」とBecker氏は述べ、高品質なチョコレートにはかなりの健康増進効果が期待できるという。結論としては、たまに高品質のチョコレートを少量食べても害にはならないということだが、大量に摂取すると、砂糖と脂肪で健康を害することになるので、注意が必要である。

[Yahoo!ヘルスケアニュース / 2006年11月14日]
http://health.yahoo.co.jp/news/detail?idx0=w03061103

体内に鋳型を埋め込み、拒絶反応のない人工心臓弁を＝国立循環器病センター

　背中にシリコン製の「種子」を埋め込み、自分の細胞に覆われた人工の心臓弁をつくることに国立循環器病センターと京都府立医大のグループが動物実験で成功した。米シカゴで１２日から始まる米心臓協会の学術集会で発表する。生体になじみ、拒絶反応が起きないヒト向けの人工の心臓弁への応用が期待される。今後、動物に移植する実験をする。

　国内では心臓弁膜症などの患者に対し、人工の心臓弁を植え付ける手術が、年間１万件以上実施されている。現在は、金属などでできた機械弁や、ウシやブタの心臓を材料にした生体弁が使われている。しかし、機械弁の場合、患者は血液が固まらない薬を飲み続けなければならず、生体弁も２０年程度で寿命が来る。実験はこうした欠点を補う人工の心臓弁をつくろうというものだ。

　シリコンとポリウレタン製の「種子」をイヌ（弁の直径５センチ）とウサギ（同２センチ）の背中の皮膚の中に埋め込む。「種子」は１カ月ほどで、自然の修復作用でコラーゲンやコラーゲンを作り出す細胞で覆われる。約１カ月後に取り出して、弁としての機能や強度を確かめたところ、血液の逆流や漏れはほとんど起きておらず、弁の劣化もなかったという。

　強度は生体弁の６～８割だが、同センター研究所生体工学部の中山泰秀室長は「患部に定着すれば実用に耐えうる」と話している。

[朝日新聞 / 2006年11月11日]
http://www.asahi.com/kansai/news/OSK200611110038.html

人工肝臓 マウスのＥＳ細胞で作製＝岡山大学

　様々な臓器や組織の細胞になる能力がある胚（はい）性幹（ＥＳ）細胞からつくった肝細胞で人工肝臓を作製し、肝不全のマウスに移植して症状を回復させることに、岡山大医歯薬学総合研究科の小林直哉助手らのグループが成功した。肝炎などで肝機能が低下した患者の補助装置などへの応用が期待される。６日の科学誌ネイチャー・バイオテクノロジー電子版に発表した。

　小林助手らは、マウスのＥＳ細胞を人の肝臓にある血管内皮細胞や肝細胞増殖因子などと一緒に培養して、７割という高率で肝細胞にすることに成功。さらに京都大再生医科学研究所と共同で、血液の成分を透過させる特殊な膜を使って１・５センチ四方の小型パック状の人工肝臓を開発した。

　ＥＳ細胞からできた肝細胞をパック内に詰め、肝臓の９割を切り取ったマウス１０匹に移植したところ、９匹が１２日間以上生存した。肝臓特有のたんぱくが合成され、解毒作用も回復した。

[読売新聞 / 2006年11月7日]
http://osaka.yomiuri.co.jp/eco_news/20061107ke01.htm

神経突起を作るタンパク質を発見＝九州大学

　神経細胞で情報のやりとりを担う神経突起を形作るのに欠かせないタンパク質を九州大の中山敬一教授らが発見、「プロトルーディン」と名付け、３日付の米科学誌サイエンスに発表した。神経細胞が変性して下半身がまひする「遺伝性痙性対（けいせいつい）まひ」の治療に役立つ可能性があるという。

　神経細胞は、核のある細胞体から多数の神経突起が伸びている。突起は長いもので約１メートルにも達するが、突起が作られるメカニズムは謎だった。

　研究チームは、突起形成にかかわる分子を探すうちにプロトルーディンを発見。がん細胞にこのタンパク質を大量に入れたところ、丸い細胞の細胞膜が部分的に伸びて突起ができた。

　一方、神経細胞でこのタンパク質の働きを抑えると、細胞膜がすべての方向に伸びて広がるだけで、突起はできなかった。このことから、プロトルーディンが特定の方向に細胞膜を伸ばして突起を形成する働きを担っていると判断した。

　中山教授は「プロトルーディンが細胞膜の材料となる脂質を運ぶと、そこで細胞膜が伸びて突起になるのだろう」と話している。

[京都新聞 / 2006年11月03日]
http://www.kyoto-np.co.jp/article.php?mid=P2006110300023&genre=G1&area=Z10

Protrudin Induces Neurite Formation by Directional Membrane Trafficking
Science 3 November 2006: Vol. 314. no. 5800, pp. 818 - 821
DOI: 10.1126/science.1134027
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/314/5800/818