君の基質は？
教授
渡邉 誠也
KEYWORD微生物、機能未知酵素、立体構造
生化学
真核細胞の構造と機能を生化学および遺伝子工 学の手法を用いて解明するとともに、食品機能成分や食品微生物を有効利用するための教育と研究を行う。
基礎食品科学
食品の素材は主に、生物体そのものまたは生物体の加工物からなっており。これらの素材の科学的基礎研究は、食品の新たな機能発見、機能発現メカニズム解明につながるものである。また、現在は食品として利用されていない未利用生物資源も、その研究によって食品への新たな利用につながる可能性がある。本研究分野は、物体に含まれる分子の機能性解析と食品への応用のための高機能化、未利用生物資源の食品への利用 を目的とした教育、基礎研究を分野横断的に行う教育分野である。
生化学
真核細胞の構造と機能を生化学および遺伝子工 学の手法を用いて解明するとともに、食品機能成分や食品微生物を有効利用するための教育と研究を行う。
基礎食品科学
食品の素材は主に、生物体そのものまたは生物体の加工物からなっており。これらの素材の科学的基礎研究は、食品の新たな機能発見、機能発現メカニズム解明につながるものである。また、現在は食品として利用されていない未利用生物資源も、その研究によって食品への新たな利用につながる可能性がある。本研究分野は、物体に含まれる分子の機能性解析と食品への応用のための高機能化、未利用生物資源の食品への利用 を目的とした教育、基礎研究を分野横断的に行う教育分野である。
※農学研究科研究グループ（ARG）「生命機能科学応用開発グループ」メンバー
微生物は極限環境を含む多様な場所に生息しており、その能力はゲノムDNAに書き込まれている遺伝子から作られる酵素（タンパク質）によるものです。酵素は生体触媒とも呼ばれ、ターゲットとなる化合物（基質）に対する選択性が極めて高いのが特徴です。現在では、酵素そのものよりもゲノムのほうが先に分かる時代になりましたが、膨大な数の「機能未知遺伝子」がその中に埋もれています。それが酵素として働くならば、必然的に基質が存在し細胞内では実際にその物質と出会っているわけですが、機能未知というのは単に私たちがその相手を見つけられていないだけなのです。さしずめ、数年前にヒットした映画「君の名は」ならぬ、「君の基質は?」といったところです。
酵素（タンパク質）は、アミノ酸がつながったポリペプチド鎖が特定の立体構造に折りたたまれて初めて機能を発揮できます。ですから、基質に加えこの形を知ることは機能未知酵素研究の次の目標です（まさに、二度おいしい！）。現在広く使われているのは、結晶化した酵素にX線を照射することで得られる回折像から原子レベルで構造を決定するものです。結晶化手法の改良や強力な放射光施設の利用でゴールまでのハードルが低くなったことで、学生でも自前のPCを使って“世界で誰よりも早く”その形を見ることができるようになりました。この構造情報をもとに、産業的に有用なように機能を改変した酵素を作り出すことも可能になります。
