食品総合研究所

機能分子設計ユニット

役割

生物は、分子の構造の僅かな違いを認識する能力を有しています。機能分子設計ユニットでは、生体分子の特異的認識能の有効利用を目指した研究や、新たな機能分子を作出する研究を進めています。一方、微生物の代謝系は、未利用資源から有用物質を作り出す可能性を秘めています。そこで自然の状態では人間が利用することのできない資源を微生物の代謝系により有用物質に変換するための研究も実施しています。

 

主な研究テーマ

  1. 生物の持つ分子認識能の活用に関する研究

  2. 生物の受容体や抗体は、対象とする分子を特異的かつ高感度に認識する機能を持っています。この機能を人工的に再構築することにより、分子認識素子として活用するための研究をしています。また、分子が機能を効率よく発揮できる構造を安定に取らせるための研究も進めています。
  3. 認識素子として再構築された分子

 

 

  1. 認識素子として再構築された分子が、食生活に関連して変動する生体内物質、食品中の有害因子等を認識し、検出系として活用される様子。

 

 

生活習慣病の発症に関係する受容体の機能制御機構の一つとして、細胞膜上の受容体密度に依存した制御が存在することを明らかにしました。この過程で確立した研究手法は、目的に応じた発現量の安定発現細胞株の樹立に利用できます。
オリゴマーを形成して生活習慣病の一つである動脈硬化症の危険因子を認識し結合

 

ダイマーを基本単位とする受容体が、オリゴマーを形成して生活習慣病の一つである動脈硬化症の危険因子(酸化LDL)を認識し結合している様子。

 

 

  1. バイオマスの変換に関する研究

  2. 地球温暖化が深刻な問題となっている現在、生物により生産された資源(=バイオマス)をエネルギーや有用物質に変換して活用することが求められています。そこで、微生物の代謝系を利用して、バイオマスに多量に含まれる成分をエタノールや天然に希少な有用物質に変換する研究をしています。

  1. 糖鎖合成研究

  2. 生命現象を司る第三の鎖としての糖鎖機能を詳細に解明するためには、有機化学的手法を用いて様々な糖鎖を合成する必要があります。そこで、糖鎖自動合成研究、糖鎖コンビナトリアルライブラリー合成研究を進めています。さらに、バイオチップ用基盤の開発研究も進めています。

 

メンバー

ユニット長
町田 幸子(まちだ さちこ)/専門:生化学(膜タンパク質)

主任研究員
榊原 祥清(さかきばら よしきよ)/専門:遺伝子工学
今場 司朗(こんば しろう)/専門:有機化学(糖鎖)

博士研究員
倉持 みゆき(くらもち みゆき)/専門:分子生物学

 

主要成果

  • Sakakibara, Y. and Torigoe, K., Biochemical characterization of L-arabitol 2-dehydrogenase from Pantoea ananatis, J. Biosci. Bioeng. (2012), doi:10.1016/j.jbiosc.2012.01.008
  • M. K. Kuramochi, Y. Shimozu, C. Wakita, M. O. Kameyama, T.  Shibata, S. Matsunaga, Y. T. Ishikawa, J. Watanabe, M. Goto, Q. Xie, S. Komba, K. Uchida, S. Machida; Identification of 4-hydroxy-2-nonenal-histidine adducts that serve as ligands for human lectin-like oxidized LDL receptor-1, The Biochemical Journal, 442(1), 1710-180(2012)
  • Komba S., Terauchi T., Machida S. A regio- and stereo-selective parallel synthesis of five types of trigalactoses on a solid support as a model of a combinatorial oligosaccharide library. J. Appl. Glycosci. 58 (1): 1-12, (2011).
  • T.Shibata, Y.Shimozu, C.Wakita, N.Shibata, M.Kobayashi, S.Machida, R.Kato, H.Itabe, X. Zhu, L. M. Sayre, and K.Uchida. Lipid peroxidation modification of protein generates Ne-(4-oxononanoyl) ysine as a pro-inflammatory ligand. J.Biol.Chem., 286, 19943-19957 (2011)
  • Terauchi T., Machida S., Komba S. A new method for cleavage of silicon-carbon linkers on glass plate supports with applications to solid-phase syntheses on silica resins. Tetrahedron Lett., 51 (12), 1497-1499, (2010).
  • K.Ishino, C.Wakita, T.Shibata, S.Toyokuni, S.Machida, S.Matsuda, T.matsuda, and K.Uchida, Lipid peroxidation geberates a body order component trans-2-nononal covalently bound to protein in vivo. J.Biol.Chem., 285, 15302-15313 (2010)
  • Sakakibara, Y., Saha, B. C., and Taylor, P., Microbial production of xylitol from L-arabinose by metabolically engineered Escherichia coli, J. Biosci. Bioeng. 107:506-511 (2009).
  • Komba S., and Machida S. UCHP method for oligosaccharide combinatorial library synthesis. J. Carbohydr. Chem. 28 (6), 369-393, (2009).
  • Komba S., Terauchi T., and Machida S. Automated synthesis of a tri-branched pentasaccharide: the application of the uni-chemo hydroxyl protection method to the automated synthesis of oligosaccharides. J. Appl. Glycosci., 56 (3), 193-206, (2009).
  • M.Kumano-Kuramochi, M.Ohnishi-Kameyama, Q.Xie, S.Niimi, S.Komba, and S. Machida, Minimum stable structure of the receptor for advanced glyction end products possesses multi ligand binding ability. Biochem. Biophys.Res. Commun., 386 (1), 130-136 (2009)
  • Y.Fujita, A.Kakino, N.Nishimichi, S.Yamaguchi, Y.Sato, S.Machida, L.Comonachi, H.Matsuda, T.Sawamura, Oxidized LDL receptor LOX-1 binds to C-reactive protein and mediate its vascular effects, Clinical Chemistry, 55, 285-294 (2009)
  • S.Matsunaga, Q.Xie, M.Kumano-Kuramochi, S.Komba, and S.Machida, Silicone-Urethane adhesive for omproved coverslip mounting and leak-free preparation of living cell observation chamber, BioTechniques, 46, 225-227 (2009)
  • M.Kumano-Kuramochi, (et al) and S.Machida, Expression and Characterization of recombinant C-Terminal Biotinylated Extracellular Domain of Human Receptor for Advanced Glycation End Products (hsRAGE) in Escherichia coli., J.Biochem. 143(2), 229-236 (2008)
  • Komba,S., Sasaki,S., and Machida,S. A new colorimetric test for detection of hydroxyl groups in solid-phase synthesis. Tetrahedron Letters, 48:2075-2078 (2007)
  • S.Matsunaga, Q.Xie, M.Kumano, S.Niimi, K.Sekizawa, Y.Sakakibara, S.Komba, and S. Machida, Lectin-like oxidized low density lipoprotein receptor (LOX-1) functions as an oligomer and oligomerization is dependent on receptor density. Exp.Cell Res. 313, 1203-1214 (2007)