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<食品>オリゴ糖/セロビオースの開発/他<医薬・化成品>洗剤用セリンプロテアーゼ/他<診断・検査・試薬>食品分析技術/他<エネルギー>セルラーゼ/他<機能材料>キチナーゼ/他<環境・健康>ラッカーゼ/他
刊行にあたって
<普及版の刊行にあたって>
本書は2009年に『産業酵素の応用技術と最新動向』として刊行されました。普及版の刊行にあたり、内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので、ご了承ください。
シーエムシー出版 編集部
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1 「不思議に酵素あり」あるいは「酵素の妙」
2 酵素化学の現状認識
1 酵素化学は大きい曲がり角を超えた?
2 酵素に対するイメージ
3 酵素反応の妙,遷移状態
4 本書を企画した目的のひとつ
3 産業酵素のはじまり
1 酵素の認識は発酵と消化にある
2 酵素の産業利用は1世紀になる
4 産業酵素の現状と課題
1 酵素の産業利用は拡大している
2 固相反応場での酵素反応
5 食品用酵素
1 食品用酵素の承認と規格化
2 酵素の命名は機能に基づいてなされている
3 食品用酵素のあいまいさ
6 産業酵素の市場
1 産業酵素の市場動向
2 食品関連
3 洗剤
4 繊維
5 医薬原体・化成品
6 医薬用酵素
7 診断.検査.試薬
8 機能材料
9 エネルギー.環境
【第1編】 【食品】
第1章 耐酸耐熱性α-アミラーゼ(商品名:クライスターゼY)の開発
1 はじめに
2 クライスターゼYが求められる背景
3 クライスターゼYの特長
1 育種
2 耐酸耐熱性(液化力)の比較
3 耐酸耐熱性(糖化力)の比較
4 実用評価
5 安定化及び阻害
6 分子量.等電点及び比活性
7 アミノ酸置換部位
8 最近の研究
4 おわりに(今後の市場性)
第2章 サイクロデキストリン
1 サイクロデキストリン
2 サイクロデキストリンの利用
3 サイクロデキストリンの安全性
4 分岐サイクロデキストリン
5 サイクロデキストリン合成酵素
6 サイクロデキストリン合成酵素の利用
第3章 オリゴ糖
1 食品用オリゴ糖の歴史
2 既存のオリゴ糖の製造技術
1 天然資源からの抽出
2 加水分解
3 糖転移
4 縮合
5 異性化
3 酵素法によるオリゴ糖製造技術の最近の話題
1 結晶フラクトオリゴ糖
2 ホスホリラーゼを用いたオリゴ糖製造技術
第4章 シルクペプチド(エディブルシルク:EDIBLE SILK)
1 はじめに
2 製法と活性画分
3 抗酸化作用
4 免疫賦活作用
5 抗発癌プロモーション作用
6 サイトカイン産生作用(ex vivo)
7 ストレス性皮膚ダメージに対する作用
8 肥満に対する作用
9 糖尿病に対する作用
10 おわりに
第5章 ペクチナーゼとその利用
1 はじめに
2 ペクチンの構造
3 ペクチナーゼの分類と構造
4 各種ペクチナーゼの分解様式と特徴
1 加水分解酵素
1 エンドポリガラクツロナーゼ(EndoPG)
2 エキソポリガラクツロナーゼ(ExoPG)
3 その他の加水分解酵素
2 β-脱離酵素
1 ペクチン酸リアーゼ(PL)
2 ペクチンリアーゼ(PNL)
3 その他の脱離酵素
3 エステラーゼ
5 ペクチナーゼの産業への利用
1 果汁の抽出と清澄化への利用
2 ペクチンオリゴ糖生産への利用
第6章 サーモライシンの応用と高機能化
1 はじめに
2 サーモライシン(TLN)によるアスパルテームの合成
3 サーモライシン(TLN)の構造と反応機構
4 媒質の改変によるサーモライシン(TLN)の高機能化
5 タンパク質工学によるサーモライシン(TLN)の高機能化
6 おわりに
第7章 セロビオースの開発
1 はじめに
2 構造と特徴
3 生産方法
4 物性と安定性
5 生理機能と安全性
6 応用
【第2編】 【医薬・化成品】
第8章 ビタミンD3を活性化する酵素の医薬品・中間体製造への応用
1 はじめに
1 ビタミンDとは
2 ビタミンDの代謝系
2 シトクロムP450とは
1 シトクロムP450の性質
2 シトクロムP450の分類
3 細菌由来シトクロムP450の産業利用
3 ビタミンD水酸化酵素
4 ビタミンD水酸化酵素の産業応用
1 現在の活性型VD3製造プロセス
2 vdh遺伝子組み換え株による水酸化VD3生産
5 おわりに
第9章 構造多様性を創出する芳香族基質プレニル基転移酵素
1 はじめに
2 プレニル化合物
3 NphBとSCO7190によるプレニル化芳香族化合物の合成
1 NphBを用いたジヒドロキシナフタレンのプレニル化
2 NphBを用いたフラボノイドのプレニル化
3 植物ポリケチドのプレニル化
4 SCO7190によるプレニル化反応
4 NphBとSCO7190により合成したプレニル化合物の抗菌活性
5 NphBの反応機構
6 NphB反応の経時変化
7 今後の展望
第10章 ラッカーゼによる緑茶カテキン類の変換
1 緒言
2 ラッカーゼによる緑茶カテキンのepitheaflagallin類への変換
3 ペルオキシダーゼやCamellia sinensis培養細胞を用いる緑茶カテキンのtheaflavin類への変換
4 epitheaflagallin3-O-gallate及びtheaflavin 3-O-gallateの膵リパーゼ阻害による肥満予防効果の可能性
第11章 リパーゼ反応を利用した有用物質の精製
1 はじめに
2 高度不飽和脂肪酸(PUFA)の精製
1 選択的エステル化の利用
1 DHAの精製
2 その他のPUFAの精製
2 選択的アルコリシスの利用
3 有用物質の精製
1 トコフェロール.ステロール
2 FAStEの遊離体への変換
4 おわりに
第12章 酵素製剤としての血液凝固・制御因子
1 はじめに
2 血液凝固経路の概要
3 ビタミンK依存性凝固因子の分子的特徴
1 FVIIa
2 トロンビン
1 フィブリンクロット形成反応
2 PARsの活性化反応
3 抗凝固反応
4 抗線溶反応
3 活性化プロテインC
4 血液凝固因子の薬剤として応用
1 血友病治療薬
2 止血剤
3 抗凝固薬
5 おわりに
第13章 洗剤用セリンプロテアーゼ
1 洗浄剤の歴史
2 洗浄剤への酵素の配合
3 プロテアーゼの分類
4 セリンプロテアーゼの作用機構
5 洗剤用プロテアーゼ
1 第一世代のプロテアーゼ
2 第二世代のプロテアーゼ
3 第三世代のプロテアーゼ
1 低温高活性
2 酸化剤耐性
4 洗剤用プロテアーゼの結晶構造
5 新規な洗剤用プロテアーゼ
第14章 Aspergillus由来プロリダーゼを用いるオピオイドペプチド,モルフィセプチンの合成
1 はじめに
2 モルフィセプチンについて
3 プロリン関連酵素について
1 Aspergillus由来プロリダーゼの性質
2 Aspergillus由来DPPIVの性質
4 プロリン含有ペプチド合成について
1 プロリン含有ジペプチドの合成
2 モルフィセプチンの合成
5 おわりに
第15章 放線菌ホスホリパーゼDのホスファチジル基転移反応を利用したリン脂質誘導体の生産
1 はじめに
2 リン脂質の極性基置換を触媒するホスホリパーゼDの発見小史
3 起源の異なるホスホリパーゼDのホスファチジル基転移触媒能の差異
4 ホスホリパーゼDの触媒反応機構
5 遺伝子工学的手法によるホスホリパーゼDの機能改変
6 食品・医薬品への応用:機能性リン脂質の生産
1 ビタミン類などの生理活性物質のリン脂質誘導化
2 酵素阻害剤などの医薬製剤のリン脂質誘導化
7 おわりに
【第3編】 【診断・検査・試薬】
第16章 食品分析技術
1 はじめに
2 低分子食品成分の分析における酵素の活用
3 酵素法による複数低分子成分の同時分析
4 高分子食品成分の分析における酵素の活用
5 食物繊維の分析と酵素
6 分析の前処理における酵素の活用
第17章 生化学検査
1 はじめに
2 生化学検査用の酵素開発の最近の流れ
3 HbA10測定用酵素の開発
4 血糖自己測定用バイオセンサー用酵素の開発
5 おわりに
第18章 酵素免疫測定法
1 はじめに
2 免疫測定法の種類
3 酵素免疫測定法に使われる主な酵素とその特徴
4 酵素免疫測定法における測定原理
5 測定系の構築と高感度化の要因
6 酵素の改質
7 臨床検査薬の有用性
8 最近の動向および今後の可能性
第19章 抗酸化物質・抗酸化能のセンシング
1 はじめに
2 抗酸化物質のセンシング
1 アスコルビン酸センサー
2 ポリフェノールセンサー
3 抗酸化能のセンシング
1 スーパーオキシドアニオン検出センサー
2 抗酸化能検出システム
第20章 核酸増幅法
1 はじめに
2 PCR
3 PCR以外のDNA増幅法
4 RNA増幅法
5 DNAポリメラーゼ
6 逆転写酵素
7 おわりに
第21章 転写酵素をめぐるマイクロアレイの新しい活用
1 はじめに
2 DNAマイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析
3 DNAマイクロアレイを用いた遺伝子診断
4 DNAマイクロアレイを用いたRNAライブラリ合成とシーケンスキャプチャ
【第4編】 【エネルギー】
第22章 セルラーゼ—バイオマス資源の利用—
1 セルラーゼによるセルロースの分解
2 セルラーゼ遺伝子
3 セルラーゼの立体構造
4 セルラーゼの用途
第23章 リグニン(バイオマス資源の利用)
1 はじめに
2 リグニンの工業的利用法
3 リグニン分解酵素
4 リグニンペルオキシダーゼとマンガンペルオキシダーゼ
5 ラッカーゼ
6 リグニン分解酵素の生産
7 酵素を用いたリグニンの改質と機能化
8 リグニン分解酵素を用いた有機化合物の処理反応
9 おわりに
第24章 サッカロミセス酵母による効率的キシロース発酵を目指したキシリトール脱水素酵素の機能変換
1 はじめに
2 発酵性微生物の育種戦略
3 XR-XDH経路による組み換えサッカロミセス酵母
4 XDHの補酵素特異性の改変
1 脱水素酵素の補酵素特異性の改変
2 XDHのD207A/I208R変異体
3 XDHのD207A/I208R/F209S変異体
4 XDHのD207A/I208R/F209S/N211R変異体
5 XDHの熱安定性の向上
1 安定化戦略
2 XDHのS96C/S99C/Y102C変異体
3 XDHのC4変異体のさらなる安定化
4 NADP+依存型XDH変異体のC4変異による安定化
6 XDH機能改変のキシロース発酵に与える影響
7 おわりに
第25章 バイオ電池
1 バイオ電池とは
1 電池について
2 酵素電極反応(バイオエレクトロカタリシス反応)
2 アノード用酵素
1 ニコチンアミドジヌクレオチド(リン酸)(NAD(P))依存性酵素反応系
2 メディエータ型反応系
3 直接電子移動型反応系
4 アノード酵素に求められる特性
3 カソード用酵素
4 酵素固定化技術
1 DET型(多孔質炭素電極の改良)
2 MET型(メディエータの選択)
5 おわりに
【第5編】 【機能材料】
第26章 バイオプラスチックの合成・調節・分解に関わる酵素群の科学と工学
1 はじめに
2 バイオプラスチックPHAの特徴と生合成調節メカニズム
1 PHAとは
2 PHA生合成経路
3 PHA生合成調節の要であるリプレッサータンパク質PhaR
3 PHA合成酵素の改変によるPHA物性の制御
1 PHA重合酵素の進化工学研究
2 乳酸重合酵素の発見により実現した乳酸ポリマー生産のための微生物工場の開発
3 モノマー供給酵素PhaJの立体構造に立脚したタンパク質工学
4 PHAの寿命コントロールに関与する分解酵素
5 おわりに
第27章 ポリ-γ-グルタミン酸の合成・分解・加工
1 はじめに
2 ポリ-γ-グルタミン酸の構造特性
3 ポリ-γ-グルタミン酸の微生物合成と酵素合成
4 ポリ-γ-グルタミン酸分解酵素とキラルポリマー加工技術への応用
5 ポリ-γ-グルタミン酸の酵素バイオ分野での応用
6 おわりに
第28章 キチナーゼ
1 キチナーゼとその関連酵素
2 単糖,オリゴ糖生産へのキチナーゼとその関連酵素の利用
3 キチナーゼによる結晶性キチンの分解
4 農業園芸分野へのキチナーゼの利用
5 抗真菌キチナーゼの構造と機能
第29章 ホスホリパーゼと機能性リン脂質
1 はじめに
2 ホスホリパーゼの分類
1 ホスホリパーゼA
2 ホスホリパーゼC
3 ホスホリパーゼD
3 食品への応用
4 機能性リン脂質
1 リゾホスファチジン酸(LPA)
2 ホスファチジルイノシトール(PI)
3 ホスファチジルセリン(PS)
5 おわりに
第30章 多機能転移酵素による新規配糖体の合成
1 はじめに
2 アルコール醸造細菌,Zymomonas mobilis由来FTaseの特性
3 FTase構造—機能相関のタンパク質工学的解析
1 フルクトシル結合の切断に関与するアミノ酸残基
2 フルクトシル基転移反応に関与するアミノ酸残基
3 フルクトシル基転移受容体特異性に関与するアミノ酸残基
4 高重合度フルクタン・ヘテロフルクトオリゴ糖・新規配糖体の酵素合成
1 高重合度フラクタンの連続酵素合成
2 フルクトオリゴ糖の連続酵素合成
3 新規配糖体の酵素合成
5 おわりに
【第6編】 【環境・健康】
第31章 ラッカーゼ—その特性と環境関連分野への利用—
1 はじめに
2 ラッカーゼとは?
3 漆をモデルとした環境負荷低減型人工塗料
4 繊維加工用酵素としての利用
5 パルプ漂白への利用
6 耐熱性ラッカーゼの発見と利用
7 おわりに
第32章 有機塩素化合物(環境汚染物質の分解)
1 はじめに
2 微生物による有機塩素化合物の分解
3 好気性菌によるPCB分解経路
4 バイオレメディエーションへの応用
第33章 ミミズ由来抗植物ウイルス性プロテアーゼ
1 概説(はじめに)
2 ミミズの生理・生態とその利用
3 植物ウイルスの形態
4 植物ウイルスに対する防除法
5 抗植物ウイルス活性の測定方法
6 E.foetida由来の抗植物ウイルス活性を有するプロテアーゼの単離・精製
7 E.foetida由来の抗植物ウイルス性プロテアーゼの性質
1 N‐末端アミノ酸配列
2 CMVならびにトマトモザイクウイルス(TMV)に対する阻害効果
3 pHと温度の影響
4 基質特異性
5 阻害剤の影響
6 まとめと展望