富山県立大学のゼミ・研究室

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酵素研究で、「医薬品開発や製造」と省エネ、環境問題に貢献。

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酵素化学工学研究室

担当教員 浅野泰久教授
学部/学科/コース 工学部 /⽣物⼯学科 /酵素化学工学講座
所在地 富山県

このゼミ・研究室の研究テーマ

健康な生活の実現
  • 高齢化
  • 再生医療
  • 長寿社会
  • 医療格差
持続可能な社会の実現
  • 地球温暖化
  • 環境破壊
関連キーワード
  • 酵素化学
  • タンパク質
  • 医薬品開発
  • 省エネルギー
  • バイオエコノミー

酵素の謎に迫り、その利⽤技術を発展させていくために。

酵素はタンパク質の⼀種で、⼈間の⾝体のなかでは⾷物を栄養素に分解する消化や、細胞を作る新陳代謝の促進機能を担っています。酵素の働きなしに、わたしたちは⽣きていくことができません。また、納⾖や味噌などの発酵食品、野菜、果物、⾚⾝⿂などの⾷べ物に含まれる食物酵素は、体内の酵素を補助する役割をします。
さらに酵素は、iPS細胞などに代表される⽣物・医学研究に⽋かせない存在。また、酵素の遺伝⼦を変異させることで、天然の酵素を上回る性質を導き出すことが可能になっています。この技術は、⾷品製造・加⼯、化学品、医薬品、医薬品の原料である医薬品中間体の製造など、幅広い分野で利⽤されています。
酵素の利⽤にはますますの発展が期待されていますが、その複雑な構造の構築原理はほとんど解明されていません。そんな酵素の構造解明と利⽤のための研究に取り組むのが、富⼭県⽴⼤学 ⼯学部⽣物⼯学科の浅野泰久先⽣です。

◎医学、調味料への活用から環境に優しく省エネな工業への利用へ。
浅野教授は酵素を活⽤し、アミノ酸代謝異常症のひとつ「フェニルケトン尿症」を発⾒するための新⽣児⽤検査キットを開発。これは厚⽣労働省に認可され、20年以上利⽤されています。また、調味料メーカー「味の素」との共同研究ではリン酸化酵素を⽤い、かつお節のうまみ成分であるイノシン酸ナトリウムと⼲し椎茸のうまみ成分であるグアニル酸ナトリウムの工業的大量生産に成功しました。
浅野教授は酵素の遺伝⼦情報を解き明かすための情報処理技術の開発とともに、さらなる酵素の利⽤に向けた研究を進めています。
「酵素は⼈間の肝臓など、全ての細胞で働き、⾷物の栄養から⽖や髪、筋⾁を⼈間の体温である37度前後の温度で作ることができます。しかも酵素は環境に害となる物質を作り出すことなく⼟に帰ります」(浅野教授)こうした酵素の働きを⼯業に活⽤することで、環境に優しく、省エネルギーな⽣産を実現することも可能になるのです。

◎酵素研究がつくるバイオエコノミー。それは⼈類のフロンティア。
「タンパク質・酵素の利⽤技術を『バイオエコノミー』の中⼼に置きたいと考えています」(浅野教授)。バイオエコノミーは⽣命科学とデータサイエンスの融合により、天然資源の枯渇などの問題解決にアプローチして持続可能な発展を⽬指す概念。近年、有害な廃棄物を出さない化学⼯業を推進する「グリーンケミストリー」においても、酵素は重要な役割を担います。
「特に医薬品研究では、原料となる医薬品中間体は⽯油由来のものが多く、⼤量の有害廃棄物を出すことが問題でした。酵素の構造を解析してその性質を変異させることで、⽯油に代わる天然資源から材料を合成することが可能に。これは⽯油原料からの依存脱却やコストダウンにつながります」。こうした研究はバイオ技術による化⽯燃料代替品の⽣産にも結びつき、社会に⼤きな変⾰をもたらす可能性を秘めています。
「酵素解析・利⽤技術研究は⼈類のフロンティアです」と浅野教授は語ります。

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