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様々な視点で希少糖研究を推進する 希少糖研究センター

希少糖とは

希少糖研究から新しい生命科学を創造する

 21世紀は「生命科学の世紀」とも言われており、現在、全世界でDNA研究、タンパク質研究が進められています。そのようなポストゲノム研究において「糖」と言えば糖鎖研究がその主流を占めています。

 香川大学では、「単糖」である希少糖に着目し、それらの機能(生理活性)について研究を進めています。そして新しい糖生命科学(ライフサイエンス)の創出を目指しています。

香川大学では、香川県下を中心とする研究機関や企業と連携しながら希少糖研究を推進している。
 希少糖とは上図に示すように、自然界に微量にしか存在しない単糖(糖の機能的最小単位)と定義付けられる。
 単糖には非常に多くの種類がある。自然界に多量に存在する単糖はブドウ糖、果糖など7種類だけである。残りのものは全て希少糖である。
 希少糖は自然界に微量にしか存在しないが、逆に、種類は非常に多い(約50種類)。これらの希少糖のほとんどのものは市販されておらず、またされていても大変高価であるため、研究に必要な量の供給が困難であった。
 このような希少糖を自然界に多量に存在する単糖から生産し、その機能を解明しその成果を事業化に連結するプロジェクトが香川県で進んでいる。

 香川大学では、香川県下を中心とする研究機関や企業と連携しながら希少糖研究を推進している。
 希少糖とは上図に示すように、自然界に微量にしか存在しない単糖(糖の機能的最小単位)と定義付けられる。
 単糖には非常に多くの種類がある。自然界に多量に存在する単糖はブドウ糖、果糖など7種類だけである。残りのものは全て希少糖である。
 希少糖は自然界に微量にしか存在しないが、逆に、種類は非常に多い(約50種類)。これらの希少糖のほとんどのものは市販されておらず、またされていても大変高価であるため、研究に必要な量の供給が困難であった。
 このような希少糖を自然界に多量に存在する単糖から生産し、その機能を解明しその成果を事業化に連結するプロジェクトが香川県で進んでいる。
 




希少糖の生産

希少糖プロジェクトは、まず希少糖を作ることから始まる
  その生産戦略を保証しているのは、Izumoringイズモリングと呼んでいる、全単糖の構造化である。希少糖を作る 上では酵素が必要である。自然界には希少糖がほとんど存在しないため、生物は希少糖を利用することができないか、あるいは利用する必要がない。このこと は、ほとんどの生物は希少糖を作るために必要な酵素を作ることができないということを意味する。
 しかし、微生物にはそれを持っている可能性が あった。長年の研究の過程において、希少糖D-タガトースを希少糖D-ソルボースに変える、新しい酵素であるDTE(D-タガトース3−エピラーゼ)が発見された(図の黄色い線で示す反応をする酵素)。しかも非常に幸運なことに、この酵素は、自然界に多量に存在するD−フラクトース(果糖)をD-プシコー スという希少糖に変える作用を持っていることが分かった。さらにこの酵DTEは、図に示す8種類の六炭糖ケトース(青色で示す)の全てに働くことが判明 した。
 こうしてそれまでつながっていなかった経路がDTEによりつながり、全単糖が酵素反応で連結され、構造が完成したのである。
 


希少糖研究とその応用の生産

希少糖研究の歩み

香川大学農学部において希少糖に関する研究が長年積み重ねられ、近年になりそれら全てを体系化することに成功した(Izumoringの発見)。それを設計図として応用して、一部の希少糖の大量生産技術が確立された。一方、香川大学医学部(旧香川医科大学)においても糖の持つ生理活性を探求する研 究が平成9年頃から開始されていた。その両者がドッキングした形で、希少糖(単糖)を用いて生理活性を探求する研究が始まり、平成11年度から3年間にわ たる地域先導研究(文部科学省)の中で花開き、希少糖にはさまざまな生理活性があることが発見された。 平成14年度からは知的クラスター創成事業(文部科学省)に採択され、5年間の新たな産学官共同研究がスタートした。また平成14年度の地域新生コンソー シアム(経済産業省)にも採択された。

希少糖の応用

希少糖を利用した応用研究は、まずD−プシコースとD−アロースを用いて始まった。以下にD−アロースの生理活性例をいくつか示す。


お問い合わせ

(事務関係)

香川大学学術室研究協力グループ

〒760−8521
香川県高松市幸町1−1
TEL:087−832−1341
FAX:087−832−1319

(研究関係)

香川大学希少糖研究センター

〒761−0795
香川県木田郡三木町池戸2393
TEL:087−891−3290

希少糖生産ステーション

TEL:087−891−3291
FAX:087−891−3291

香川大学希少糖研究センター医学部分室

〒761−0793
香川県木田郡三木町池戸1750−1
TEL:087−891−2400
FAX:087−891−2401
E−mail:
kishoto@med.kagawa-u.ac.jp