神戸大学環境物質科学研究室

研究テーマ

私たちの研究とその目指すもの


始めに

私たちを取り巻く環境には、多様な生物が生活しています。特に私たち人間は、高度に発達した各種の器官を有機的に連携させることにより、様々な生命活動を営んでいます。私たち神戸大学環境物質科学研究室では、その様な生物の持つ高度な機能的役割の中で、特にヒト薬物代謝能力と植物による薬物吸収に着目し、これらを分子レベルで解析すると共に、ナノセンサーによる超高感度なヒト安全性評価や植物を用いた環境浄化などへの応用に向けた研究を展開しています。



ヒトの薬物代謝とは
私たちは、外界から食品の形で栄養素を摂取しています。これら食品中の各種成分は、ヒト体内で代謝され、それらはエネルギーや新たなヒトの体を形作る材料として利用されます。そういう意味では、私たちは常に外界から異物を取り込みそれを利用する運命にあるわけです。
外界から取り込んだ総ての異物が、常に人の健康に対してプラスに働くとは限りません。例えば、それらは体内での薬物代謝反応により強力な発ガン物質へと変化する例も明らかになっているからです。

薬物代謝検出系の高度化と応用
私たちが食する様々な食品や医薬品といった外来性異物の中には、食品本来の成分と食品を生産中やその輸送中に意図せずに混在してしまった化合物や、ある特定の患者には強い副作用を示すような化合物があることが知られています。もしこれらがヒトの体内に入った場合、どの様な運命をたどるのかについて高度に予測できる検出系があれば、食品や医薬品の無用な危険性を回避する手段となります。そこで、この目的のため現在動物実験や機器分析法などが多用されていますが、これらはヒト自身を観察しているわけではありませんので新たな評価法が望まれてきました。

バイオとナノテクノロジーの融合
例え高度な機能を持つヒトでも、各機能を素要素に分解することによりその働きを具体的に知り得ることは可能です。そこで、ヒトの遺伝子情報を元に薬物代謝酵素チトクロームP450を大腸菌などの微生物へと発現させ、これらP450酵素タンパク質を超高感度なナノセンサーへと結合させる事により、それらを用いたヒトへの安全性を評価するという着想に至りました。
これは、最近の急速なナノテクノロジーとバイオとの有機的連携により初めて達成される研究テーマです。

植物による環境浄化と汚染検出技術の研究
ダイオキシン類や内分泌攪乱化学物質(いわゆる環境ホルモン)類、また、ある種の残留農薬は、環境を広く汚染し、食物連鎖を通して生態系や人の健康へ影響を及ぼしていることが明らかになってきました。そこで、これら化学物質を認識する受容体を植物に発現し、環境負荷化学物質のバイオアッセイを試みています。また、薬物代謝能の高い遺伝子を導入した環境浄化型植物の作成も試みています。

環境物質科学研究室の研究目標
神戸大学遺伝子実験センター・環境遺伝子機能解析研究分野では、「バイオ」と「ナノテクノロジー」の融合を目指し、最先端のバイオ技術と高度なナノ加工技術の融合を目指しています。
また、植物を用いた環境汚染の評価やその浄化などの新たな技術開発を行っています。



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