講演会&セミナー 2012年度

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2013年3月16日 (土) 14時ー15時30分 理学部第一講義室  松本幸次教授最終講義

演者: 松本 幸次 教授  
題目: 細菌の膜と脂質の機能

理工学研究科生命科学部門分子生物学領域の松本幸次教授が今年度で定年退職なさることになりました。そこで次のように、最終講義をお願いいたしました。
日時 : 3月16日(土)14:00~15:30
場所 : 理学部第1講義室(理学部講義実験棟1階)
最終講義に続けて、記念パーティーを次のように開きます。
日時 : 3月16日(土)16:00~18:00
場所 : 第1学生食堂(けやきホール)
会費 : 一般 8,000円;学生5,000円   (記念品代を含みます)
記念パーティーにご参加くださる方は、生協への注文の都合上、10日前の3月6日(水)までに、
原弘志(hhara@mail.saitama-u.ac.jp)宛に、メールでご連絡ください。

2012年11月28日 (水) 13時ー14時30分  理学部3号館11番教室 分子生物学科/環境科学研究センター共催セミナー

演者: 熊本 吉晃 上席主任研究員 (花王(株)加工・プロセス開発研究所・農学博士)  
題目: 未利用バイオマスのカスケード利用による食糧油脂及びマテリアル変換産業の創出 ~マテリアル変換としてのセルロースナノファイバーの研究動向~

 生物多様性をはじめ地球環境問題がクローズアップされる中、サステナブル社会構築に向けた新たな取り組みが各産業界で行われています。その一つに石油資源に代わって再生産可能なバイオマス素材の有効利用及び価値変換に関する研究があります。今回、私は油脂産業論文の執筆にあたり、油脂産業で廃棄されているバイオマス系材料に着目し、更にそれらをカスケード利用することによる新たな価値創造、市場創出について提案させていただきました。本セミナーでは、その油脂産業論文の内容に加え、企業研究者として私が進めてきたこれまでの研究内容、そして現在の研究進行中のセルロースナノファイバーの応用研究についてもご紹介させていただきたいと思います。セルロースナノファイバーとは木材の場合、幅が約4nm、長さは数マイクロメートルで近年世界的に注目されている新ナノ素材です。皆様の研究の一助になれば幸いです。

参考文献:
平成23年度油脂産業論文・優秀賞「未利用バイオマスのカスケード利用による食糧油脂及びマテリアル変換産業の創出」(http://www.yushikaikan.or.jp/commend.html) Fukuzumi et al. Transparent and high gas barrier films of cellulose nanofibers prepared by TEMPO-mediated oxidation. Biomacromolecules 10,162(

2012年11月17日 (土) 13時ー15時  理学部3号館11番教室 生命科学講演会

演者: 武井恒知氏 岩手医科大学医学部 元東京田辺製薬(株)現在の田辺三菱製薬(株)/生化1回生(1965年入学)博士課程3回生(1991年入学)  
題目: 呼吸困難な未熟新生児を救命する肺サーファクタント製剤の創薬研究

 重篤な呼吸障害(新生児呼吸窮迫症候群:IRDS)の治療に大きく貢献した世界初の治療薬サーファクテン®の開発研究について紹介していただきました。

演者: 鈴木茂生氏 森永製菓(株)/生化21回生 (1985年入学)
題目: -おいしく・たのしく・すこやかに-

 商品開発、生産、マーケティング、海外勤務の経験によって得た、“仕事”に要求されるスキルについて紹介していただきました。
生命科学講演会の詳細についての詳細は、「年間活動記録」の項をご参照下さい。

2012年10月31日 (水) 16時20分ー17時40分  理学部講義実験棟1番教室 HiSEP/分子生物学科・環境センター共催セミナー

演者: Ana Maria Otero Casal准教授(サンチアゴ・デ・コンポステーラ大学、スペイン) 
題目:Characterization of novel marine bacteria with wide spectrum quorum sensing inhibitory activity

The term quorum sensing was coined to describe the ability of bacteria to perceive and respond to population density for the collective regulation of gene expression, allowing social coordinated behaviors. Since bacterial communication plays a key role in the control of many physiological functions in bacteria, including the expression of virulence factors in plant and animal pathogenic bacteria, there is great interest in the design and implementation of systems to inactivate QS, a process generally known as quorum quenching, that could function as a new antipathogenic strategy for the control of bacterial diseases. A survey of quorum quenching activity among marine bacteria carried out in the laboratory of Marine Biotechnology and Aquaculture of the University of Santiago de Compostela, directed by Associate Prof. Ana Otero, revealed that this enzymatic activity is extremely frequent among marine isolates and also in metagenomic collections. Some of the isolates, presenting a wide-spectrum quorum quenching activity have been characterized and the capacity to control pathogenic bacteria tested in vitro and in vivo. In the case of strain 20J, a member of the marine genus Tenacibaculum, a new lactonase has been cloned and the capacity to improve survival of mollusk larvae cultures has been demonstrated.

解説:細菌のクオラムセンシングを阻害する新たな物質が海洋性細菌で発見されました。クオラムセンシングとは、細菌が自分と同種の菌の生育密度を感知して、それに応じて物質の産生をコントロールする機構のことです。クオラムセンシングの阻害機構の解明は、細菌感染症の予防や治療に役立つことが期待されています。
 

2012年9月25日 (火) 15時30分ー17時30分 理学部3号館11番教室 分子生物学科/環境科学研究センター共催セミナー

本セミナーの演者であるドイツのHagemann教授、Hess教授は、シアノバクテリアの環境応答に関して世界をリードする研究を進めている著名な研究者です。筑波で開催される日中韓学生フォーラムの講師として来日される折に、埼玉大学でも講演していただけることになりました。Hagemann教授はシアノバクテリアの塩ストレスに対する応答について、Hess教授は最近明らかになってきたnon-coding RNAがシアノバクテリアの環境応答に果たす役割について、分かりやすく話して下さいます。大変貴重な機会ですので、学部学生から教員の皆様まで是非ふるってご参加下さい。17時半からはセミナー室にて、両教授を囲む簡単なパーティーを開催予定です。

セミナー1(15時30分ー16時30分)
演者: Prof. Martin Hagemann (University of Rostock) 
題目: Salt Adaptation of Cyanobacteria - from Genes to the Environment

Changing or high concentrations of inorganic salts (salt stress) represent one of the main environmental factors determining the occurrence of microorganisms in different habitats. Salt stress includes at least two primary stress components. High cellular amounts of inorganic ions, i.e. Na+ and Cl-, exhibit direct toxic effects on macromolecules leading to inhibition of cellular metabolism. In parallel, high salt concentrations in the surrounding soak water out of the cell, diminishing turgor pressure and abolishing the capability of growth. Therefore, all cells evolved strategies to adapt to changes in the external salt levels, which include the active export of inorganic ions minimizing toxic effects and the accumulation of non-charged, low molecular organic compounds (compatible solutes) keeping water inside the cell. These acclimation strategies were studied among cyanobacteria with defined laboratory strains of different salt tolerance levels during the last 30 years. These studies allowed defining genes and proteins characteristic for freshwater, moderate halotolerant (marine), and hypersaline strains. Now, about 70 cyanobacterial genomes are available in data bases, which can be searched for the occurrence of salt resistance genes predicting salt acclimation strategies of cyanobacterial strains without extensive cultivation studies. Moreover, this knowledge combined with advance methods such as metatranscriptomics will allow analyzing salt-acclimation of cyanobacteria in diverse environments.

Hagemann M (2011) Molecular biology of cyanobacterial salt acclimation. FEMS Microbiol. Rev. 35: 87-123.

セミナー2(16時30分ー17時30分)
演者: Prof. Wolfgang R. Hess (University of Freiburg)  
題目: The Regulatory System of Cyanobacteria: An RNA Perspective

For their exploitation in biotechnology and the establishment of 3rd generation biofuel production in photosynthetic cyanobacteria it is important to understand their regulatory system. Moreover, the ability of cyanobacteria for adaptation to vastly different environmental conditions suggests the existence of sophisticated regulatory mechanisms. Regulatory proteins can be expected to interplay with various types of regulatory RNA molecules within the different signal transduction pathways and stress responses. However, comprehensive data on the architecture and composition of the cyanobacterial transcriptome have been lacking for a long time. More recently, we have experimentally characterized the transcriptomes of the unicellular model organism Synechocystis sp. PCC6803 and of the nitrogen-fixing filamentous Anabaena sp. PCC7120, identifying more than 3,000 and 10,000 active promoters, respectively [1-3].
Our results suggest a surprisingly complex transcriptome architecture: Only about 35% of all promoters drive the expression of protein-coding genes and operons, whereas the remaining 65% transcribe various types of non-coding RNAs. The functional characterization of this class of potentially regulatory RNA molecules is a constant challenge. We show some of these non-coding RNAs fulfill distinct roles in the control of stress responses [4,5] and the optimization of photosynthesis [6]. Modelling the molecular and functional interactions of regulatory RNAs globally suggests an array of distinct molecular mechanisms that need to be integrated into the fabric of the intracellular regulatory network. This work is of general interest for understanding mechanisms of gene expression control in prokaryotes and specifically relevant for the establishment of long-time producer strains of 3rd generation biofuels and for understanding the adaptation potential of photosynthetic primary producers in a changing world.

[1] Georg J., Voss B., Scholz I., Mitschke J., Wilde A., Hess W.R. (2009) Evidence for a major role of antisense RNAs in cyanobacterial gene regulation. Mol. Sys. Biol. 5, 305.
[2] Mitschke J., Georg J., Scholz I., Sharma C., Dienst, D., Bantscheff J., Steglich C., Voss B., Wilde, A., Vogel J., Hess W.R. (2011) An experimentally anchored map of transcriptional start sites in the model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 2124-2129.
[3] Mitschke J., Vioque A., Haas F., Hess W.R., Muro-Pastor A.M. (2011) Dynamics of transcriptional start site selection during nitrogen stress-induced cell differentiation in Anabaena sp. PCC7120. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 20130-20135.
[4] Dühring U., Axmann I.M., Hess W.R., Wilde A. (2006) An internal antisense RNA regulates expression of the photosynthesis gene isiA. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 7054-7058.
[5] Eisenhut M., Georg J., Klähn S., Sakurai I., Silén H., Zhang P., Hess W.R., Aro E.M. (2012) The antisense RNA As1_flv4 in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 prevents premature expression of the flv4-2 operon upon shift in inorganic carbon supply. J. Biol. Chemistry, epub ahead of print: http://www.jbc.org/content/early/2012/08/01/jbc.M112.391755.long.
[6] Sakurai I., Eisenhut M., Georg J., Hess W.R., Aro E.M. (2012) Positive regulation of psbA gene expression by cis-encoded antisense RNAs in Synechocystis sp. PCC 6803. Plant Physiol. 160, epub ahead of print: http://www.plantphysiol.org/content/early/2012/08/02/pp.112.202127.full.pdf+html.

2012年9月7日 (金) 16時20分ー17時20分 理学部3号館11番教室 集中講義 分子生物学特別講義III 公開セミナー

演者: 高木 優 教授 (埼玉大学環境科学研究センター) 
題目: 新しい遺伝子サイレンシング法を用いた植物の機能改変

分子生物学特別講義III(集中講義)の締めに公開セミナーを行います。植物の分子育種に関する最近の動向と、リプレッサー機能を用いた新しい遺伝子操作法と、植物機能改変について紹介します。

2012年9月4日 (火) 17時ー18時30分 理学部3号館11番教室 分子生物学科/環境科学研究センター共催セミナー

演者: 紫加田 知幸 博士 (瀬戸内海区水産研究所・環境保全研究センター) 
題目: 赤潮鞭毛藻の日周鉛直移動

多くの鞭毛藻類は、昼間は表層に、夜間は底層に遊泳して集積するという日周鉛直移動を行う。この能力により、鞭毛藻類は天候、透明度や成層構造などに左右されることなく光合成に必要な光を獲得できる、幅広い水深層の栄養塩を利用できるなど、移動能力に乏しい他の微細藻との増殖競合の上で、大きなアドバンテージを有していると考えられている。日周鉛直移動は微細藻類の生態を考える上で重要な生物現象であるが、現象の観察には多大な労力を要するため、鉛直移動に与える環境条件の影響や移動リズムを引き起こす細胞内のしくみについての知見は極めて限られている。 一方で、私どもは最近、実験室レベルで多数のサンプルを同時にかつ無人で観測できる日周鉛直移動自動観測システムを開発した。この技術革新により、赤潮原因ラフィド藻シャットネラが微弱な光を青色光受容体で感知し、光環境の変化に合わせて鉛直移動リズムを調節している可能性を見出した。

2012年5月9日 (水) 16時20分ー17時50分 理学部3号館11番教室 分子生物学科/環境科学研究センター共催セミナー

演者: 平野 博之 教授 (東京大学大学院理学系研究科) 
題目: 転写抑制による植物の発生制御 -- メリステムの機能と花の発生

植物の発生は、転写調節、シグナル伝達、細胞間コミュニケーションなど、さまざまな過程で制御を受けている。花の器官を決定する ABC モデルは、転写調節因子による制御としてよく知られている。ここ数年、転写抑制に関わる因子が、発生において重要なはたらきをしていることが明らかになりつつある。例えば、シロイヌナズナのTOPLESS遺伝子は transcriptional co-repressor をコードしており、そのドミナントネガティブ変異体は、胚発生において、茎頂分裂組織の位置から根が生じると言う劇的な表現型を示す。すなわち、根の発生を促進する一群の遺伝子を適切に抑制しておくことが、胚発生にとって非常に重要なのである。 私たちの研究室では、イネを対象に発生研究を行っている。最近、花の発生異常に関わる 2 つの遺伝子(ASP1とTOB1)を単離したが、いずれも、転写抑制に関わっていることが明らかとなった。本セミナーでは、この 2 つの遺伝子の機能について最新の知見を述べたい。

参考文献:
Tanaka et al.: The YABBY gene TONGARI-BOUSHI1 is involved in lateral organ development and maintenance of meristem organization in the rice spikelet. Plant Cell 24, 80-95 (2012).
Yoshida et al. : ABERRANT SPIKELET AND PANICLE1 encoding a TOPLESS-related transcriptional corepressor is involved in regulation of meristem fate in rice. Plant J. 70, 327-337 (2012).

2012年4月25日 (木) 15時ー16時30分 理学部3号館11番教室 分子生物学科/環境科学研究センター共催セミナー

演者: Zoltan Gombos 教授(Institute of Plant Biology, Biological Research Center, Hungarian Academy of Sciences) 
題目: Study of the structure of photosynthetic complexes and the effect of phosphatidylglycerol on cyanobacterial cell fission

We used differential scanning calorimetry (DSC) as a technique capable of identifying photosynthetic complexes on the basis of their calorimetric transitions. Annotation of thermal transitions was carried out with thylakoid membranes isolated from various photosynthetic mutants of Synechocystis sp. PCC 6803. The thylakoid membranes exhibited seven major DSC bands between 40 and 85ºC. The heat sorption curves were analyzed both by mathematical deconvolution of the overall endotherms and by a subsequent annealing procedure. The successive annealing procedure proved to be more reliable technique than mathematical deconvolution in assigning thermal transitions. The main DSC band, around 47ºC, resulting from the high enthalpy change that corresponds to non-interacting complex of PSII, was assigned using the PSI-less/apcE- mutant cells. Another band around 68–70ºC relates to the denaturation of PSII surrounded by other proteins of the photosynthetic complexes in wild type and PSI-less/apcE- cells. A further major transition found at 82–84ºC corresponds to the PSI core complex of wild type and PSII-deficient BE cells. Other transition bands between 50–67ºC and 65–75ºC are believed to relate to ATP synthase and cytochrome b6f, respectively. These thermal transitions were obtained with thylakoids isolated from PSI -/PSII-mutant cells. Some minor bands determined at 59ºC and 83–84ºC correspond to an unknown complex and NADH dehydrogenase, respectively. These annotations were done by PSI-less/apcE- and PSI-/PSII- mutants. Effect of phosphatidylglycerol (PG) deplition on cell division was studied by Synechococcus PCC 7942 and Synechocystis PCC 6803 pgsA mutant strains. The PG depletion resulted in an enlargement and elongation of cyanobacterial cells, which can correspond to formation of FtsZ ring. The ring formation could be blocked by elimination of PG from cell membranes. The formation of FtsZ ring was followed by GFP labeled protein in mutant cells. PG is crucial for the formation of division rings and is implicated in the fission of cyanobacteria.

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