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バイオプロセスハンドブック
〜バイオケミカルエンジニアリングの基礎から有用物質生産・環境調和技術まで〜
[コードNo.07NTS175]

■体裁/ B5判・776頁
■発行/ 2007年 3月
(株)エヌ・ティー・エス
■定価/ 55,944円(税込価格)

 これまでの化石資源に依存した生産プロセスは、プロセス自体や製品の環境負荷が大きいことや資源の枯渇等が問題となっている。これを克服するために、生産プロセスに生物機能を活用するバイオプロセスが試みられている。近年のゲノム解析の進展により、生産目的にあわせた生物を設計し、物質生産を効率的に行うことが可能となりつつある。
 本書では、各生物種ごとのバイオケミカルエンジニアリングの基礎から、有用物質生産技術や環境修復技術などの実用化に向けた分野別事例を詳解する。

著者紹介
田口精一北海道大学 大学院工学研究科 教授
松本謙一郎東京理科大学 基礎工学部生物工学科 助手
河野健司大阪府立大学 大学院工学研究科 教授
児島千恵大阪府立大学 大学院工学研究科 助手
寺尾京平東京大学 大学院工学系研究科
小穴英廣東京大学 大学院工学系研究科 講師
鷲津正夫東京大学 大学院工学系研究科 教授
瀧真清岡山大学 大学院自然科学研究科 助手
宍戸昌彦岡山大学 大学院自然科学研究科 教授
小林未明(独)科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業/奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 研究員
山下一郎(独)科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業/奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 客員教授/松下電器産業(株) 先端技術研究所 主幹研究員
坂本健作(独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センタータンパク質構造・機能研究グループ チームリーダー
樋野展正(独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センタータンパク質構造・機能研究グループ リサーチアソシエイト
横山茂之東京大学大学院理学系研究科 教授/(独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センタータンパク質構造・機能研究グループ プロジェクトディレクター
松尾泰樹文部科学省 研究振興局ライフサイエンス課 課長
春木満日本大学 工学部物質化学工学科 助教授
有馬一成鹿児島大学 理学部生命化学科 助教授
森川正章北海道大学 大学院地球環境科学研究院 教授
今中忠行京都大学 大学院工学研究科 教授
跡見晴幸京都大学 大学院工学研究科 助教授
福居俊昭東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助教授
萩原浩花王(株) 生物科学研究所第1研究室 グループリーダー
尾崎克也花王(株) 生物科学研究所第1研究室 室長
伊藤進北海道大学 創成科学共同研究機構戦略重点プロジェクト研究部門「食の安全・安定供給体」 特任教授
加藤千明(独)海洋研究開発機構 極限環境生物圏研究センター グループリーダー/立教大学理学部連携大学院 客員教授
徳永正雄鹿児島大学 農学部生物資源化学科 教授
近藤哲男九州大学 大学院生物資源環境科学府/バイオアーキテクチャーセンター 教授
松永是東京農工大学 大学院共生科学技術研究院 教授
吉野知子東京農工大学 大学院共生科学技術研究院 特任助教授
松田知子東京工業大学 大学院生命理工学研究科 講師
阿部一博大阪府立大学 大学院生命環境科学研究科 教授
佐々木卓治(独)農業生物資源研究所 理事
村松晉(社)畜産技術協会 参与
白井睦茨城県衛生研究所 遺伝子科学部 研究員
高井治名古屋大学 エコトピア科学研究所 教授
石崎貴裕名古屋大学 大学院工学研究科 助手
齋藤永宏名古屋大学 大学院工学研究科 助教授
小林淳山口大学 農学部生物資源環境科学科 教授
田村俊樹(独)農業生物資源研究所 遺伝子組換えカイコ研究センター センター長
瀬筒秀樹(独)農業生物資源研究所 遺伝子組換えカイコ研究センター 研究員
小林功(独)農業生物資源研究所 遺伝子組換えカイコ研究センター 研究員
内野恵郎(独)農業生物資源研究所 遺伝子組換えカイコ研究センター 派遣職員
中西一弘岡山大学 大学院自然科学研究科 教授
海野肇工学院大学 環境化学工学科 教授
濡木理東京工業大学 大学院生命理工学研究科 教授
渋谷望三菱レイヨン(株) 横浜技術研究所先端機能材研究グループゲノムプロジェクト 副主任研究員
森勇介大阪大学 大学院工学研究科 助教授/(株)創晶 代表取締役/(独)科学技術振興機構
安達宏昭大阪大学 大学院工学研究科 特任助教授/(株)創晶 代表取締役社長/(独)科学技術振興機構
高野和文大阪大学 大学院工学研究科 助教授/(株)創晶 技術顧問/(独)科学技術振興機構
井上豪大阪大学 大学院工学研究科 助教授/(株)創晶 技術顧問/(独)科学技術振興機構
村上聡大阪大学 産業科学研究所 助教授/(株)創晶 技術顧問/(独)科学技術振興機構
松村浩由大阪大学 大学院工学研究科 学内講師/(株)創晶 技術顧問/(独)科学技術振興機構
佐々木孝友大阪大学 大学院工学研究科 教授/(株)創晶 取締役
畠山智充長崎大学 工学部応用化学科 教授
田村守北海道大学 先端生命科学研究院 教授
細川陽一郎大阪大学 大学院工学研究科 博士研究員
安國良平大阪大学 大学院工学研究科
増原宏大阪大学 大学院工学研究科 教授
安田賢二東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 教授/東京大学 大学院総合文化研究科 教授(併任)
岡畑恵雄東京工業大学 大学院生命理工学研究科 教授
古澤宏幸東京工業大学 大学院生命理工学研究科 助手
内山聖一東京大学 大学院薬学系研究科 助手
郷田千恵東京大学 大学院薬学系研究科
中村武史(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構バイオテクノロジー・医療技術開発部グリーンバイオグループ 主査
(現在、三井化学(株)研究開発企画管理部 主席部員)
矢吹聡一(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構バイオテクノロジー・医療技術開発部グリーンバイオグループ 主任研究員
熊野匠人東京大学 生物生産工学研究センター
葛山智久東京大学 生物生産工学研究センター 助教授
山田勝成東レ(株) 先端融合研究所 研究主幹
岡野文義東レ(株) 先端融合研究所 主任研究員
冨田正浩(財)ひろしま産業振興機構 広島県産業科学技術研究所知的クラスター創成事業吉里プロジェクト 主任研究員
吉里勝利広島大学 大学院理学研究科 教授
高橋咲子(独)農業生物資源研究所 遺伝子組換え作物開発センター 主任研究員
門脇光一(独)農業生物資源研究所
(現在、農林水産省農林水産技術会議事務局 研究開発企画官)
石橋純(独)農業生物資源研究所 昆虫科学研究領域生体防御研究ユニット 主任研究員
山川稔(独)農業生物資源研究所 昆虫科学研究領域生体防御研究ユニット ユニット長/筑波大学大学院 生命環境科学研究科 客員教授
石田功麒麟麦酒(株)医薬カンパニー医薬フロンティア研究所 所長/鳥取大学 客員教授/群馬大学 客員教授
黒岩義巳麒麟麦酒(株)医薬カンパニー/Hematech社 Director of Department of Molecular Genetics/鳥取大学 客員助教授
唐澤智司Amalgaam(有)技術開発部 部長/(独)理化学研究所 脳科学総合研究センター先端技術開発グループ細胞機能探索技術開発チーム 客員研究員
宮脇敦史(独)理化学研究所 脳科学総合研究センター先端技術開発グループ細胞機能探索技術開発チーム グループディレクター/チームリーダー
森田哲朗日本水産(株) 中央研究所 研究員
吉崎悟朗東京海洋大学 海洋科学部 助教授
小林牧人国際基督教大学 教養学部 教授
渡部終五東京大学 大学院農学生命科学研究科 教授
竹内俊郎東京海洋大学 海洋科学部 教授/大学院海洋科学技術研究科長併任
黒羽剛(独)理化学研究所 植物科学研究センター生産制御研究チーム リサーチアソシエイト
榊原均(独)理化学研究所 植物科学研究センター生産制御研究チーム チームリーダー
本間務キヤノン(株) 先端技術研究本部先端融合研究所 ナノバイオ研究部ナノバイオ第一研究室 室長
島田浩章東京理科大学 基礎工学部生物工学科 教授
秋山英雄東レ(株) 先端融合研究所 主任研究員
宮坂均関西電力(株) 環境技術研究センター チーフリサーチャー
近藤昭彦神戸大学 工学部応用化学科 教授
岡野憲司神戸大学 大学院自然科学研究科
鷹羽武史江崎グリコ(株)
砂子道弘三和澱粉工業(株)
北村進一大阪府立大学 大学院生命環境科学研究科 教授
小西康裕大阪府立大学 大学院工学研究科 教授
三浦篤志奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 研究員
森田友岳(独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門バイオ・ケミカル材料グループ 研究員
北本大(独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門バイオ・ケミカル材料グループ グループリーダー
松村幸彦広島大学 大学院工学研究科 助教授
谷生重晴横浜国立大学 教育人間科学部 教授
三宅淳(独)産業技術総合研究所 セルエンジニアリング研究部門 副部門長
若山樹(独)産業技術総合研究所 セルエンジニアリング研究部門 客員研究員
(現在は、(株)KRI環境・エネルギー技術コンサルティング部コンサルタント)
中村史(独)産業技術総合研究所 セルエンジニアリング研究部門 主任研究員
増川一日本学術振興会特別研究員PD/神奈川大学 理学部
池田篤治福井県立大学 生物資源学研究科 教授
竹口昌之沼津工業高等専門学校 物質工学科 講師
大倉一郎東京工業大学 大学院生命理工学研究科 教授
太田一良宮崎大学 農学部応用生物科学科 教授
池道彦大阪大学 大学院工学研究科 教授
清和成大阪大学 大学院工学研究科 助手
松村秀一慶應義塾大学 理工学部応用化学科 教授
黒田章夫広島大学 大学院先端物質科学研究科 教授
村田幸作京都大学 大学院農学研究科 教授
藤田豊久東京大学 大学院工学研究科 教授
柴山敦秋田大学 工学資源学部 助教授
松宮芳樹立命館大学 理工学部 助手
久保幹立命館大学 理工学部 教授
吉原利一(財)電力中央研究所 環境科学研究所バイオテクノロジー領域分子生物グループ 上席研究員
近藤敏仁(株)フジタ 都市再生推進本部土壌環境部長
北島信行(株)フジタ 技術センター環境研究部 主任研究員
篠原健司(独)森林総合研究所 生物工学研究領域 研究領域長
宮崎正浩跡見学園女子大学 マネジメント学部 教授
清水昌京都大学 大学院農学研究科 教授

詳細目次
第1編 生物の働きとバイオケミカルエンジニアリングの基礎

第1章バイオプロセスにおける有用物質生産のための生物
特定研究1機能性リポソームによる遺伝子の細胞内デリバリー
特定研究2ゲノムDNAの単分子操作
第2章タンパク質工学の基礎
特定研究3タンパク質エレクトロニクスの創成に向けて
特定研究4非天然型アミノ酸によるタンパク質工学の拡充と生細胞への応用
特定研究5「タンパク3000プロジェクト」による立体構造解析と今後の取り組み
第3章酵素工学の基礎
特定研究6進化分子工学による酵素タンパク質の改質
特定研究7バイオプラスチックの完全生合成
特定研究8マイクロリアクターを用いた酵素研究
第4章微生物工学の基礎
特定研究9極限環境微生物
1) 好熱菌の発見とその応用
2) アルカリ酵素と生産菌
3) 深海高圧性微生物の探索と高圧で機能する酵素の応用
4) 好塩菌と好塩性酵素
特定研究10微生物産生セルロースの生成機構と応用
特定研究11微生物によるナノ磁性粒子の生産とバイオ産業への利用
特定研究12超臨界CO2と酵素による有用物質の合成
第5章植物工学の基礎
特定研究13イネゲノム情報解読と有用物質生産
第6章動物工学の基礎
特定研究14超はっ水性および超親水性表面を用いた新しい細胞培養技術
第7章昆虫工学の基礎
特定研究15トランスジェニックカイコの作出と有用物質の生産
第2編 バイオプロセス実行化のための基礎技術

第1章生体触媒の反応速度論
第2章各種バイオリアクターの基本設計と操作法
第3編 バイオ活性物質とバイオプロセスの分析・計測・解析技術

第1章タンパク質評価技術
1.1タンパク質の高次構造分析法
1.2タンパク質結晶化条件選定のための高効率チップの開発
1.3フェムト秒レーザー照射による結晶核発生と溶液撹拌による新しいタンパク質結晶化技術
1.4動的光散乱法によるタンパク質結合反応の解析
第2章バイオプロセスの観測と計測法
2.11分子観察を生きたままの生体で行う
2.2フェムト秒レーザーが可能とする細胞内加工とそのイメージング
2.3微細加工技術を用いたオンチップ細胞解析システム
2.4水晶発振子を用いた生体分子の水和と粘弾性の定量化
2.5細胞の温度測定に向けた蛍光性分子温度センサーの高感度化
第4編 バイオプロセスによる物質生産工業の現状と展望
    −国家プロジェクト「バイオプロセス実用化開発」を経て−

第5編 バイオプロセス応用の生産技術開発 分野別事例

第1章医薬・食品・農業分野
1)放線菌から発見した新規酵素によるプレニル化化合物の創製
2)カイコを使った有用タンパク質の量産技術
3)カイコによるコラーゲン生産
4)「コエンザイムQ10」を米に蓄積させる技術の開発
5)カブトムシ幼虫由来抗細菌タンパク質デフェンシンを利用した新規抗生物質の開発
6)ウシ体内でつくったヒト抗体を活用した新薬の開発
7)サンゴの蛍光タンパク質を用いた試薬の開発
8)ニジマス受精卵を用いたヒトのタンパク質生産技術の開発
9)サイトカイニンを利用した植物の生産力向上研究
第2章材料生産技術分野
1)バイオポリエステルの開発
2)組換え体植物による生分解性プラスチックの生産
3)シアノバクテリアを用いた生分解性プラスチック生産
4)遺伝子組換え乳酸菌を用いたポリ乳酸の生産
5)酵素合成アミロースの量産化技術
6)細菌を利用した貴金属ナノ粒子の生産
7)遺伝子組換えフェリチンタンパク質によるフローティングゲートメモリの開発
8)バイオサーファクタントの開発と応用
第3章エネルギー分野
1)バイオマス発酵ガス化の現状と展望
2)バクテリアによる発酵水素生産技術の現状と展望
3)光合成生物機能を用いた水素発生分子デバイスの開発
4)改良ラン色細菌による光生物的水素生産技術
5)バイオ燃料電池作動機構と開発の現状
6)メタン資化細菌を用いたメタノールの生産
7)アルコール発酵遺伝子組換え大腸菌を用いた燃料エタノールの生産
第4章環境分野
1)バイオレメディエーションの現状と課題
2)酵素を使用したプラスチックリサイクル〜超臨界二酸化炭素を溶媒として
3)微生物によるリン酸ポリマー蓄積機構の解明と利用
4)体腔器官の分子移植による環境浄化型「スーパー細菌」の創成
5)微生物を用いたダイオキシンを含む土壌の短期間浄化
6)環境定量技術を導入した石油汚染土壌バイオレメディエーション装置の開発
7)植物を利用した水田のカドミウムを吸着・除去する技術
8)植物を利用したヒ素汚染土壌の浄化
9)地球温暖化防止に貢献する組換え樹木の開発
10)植物による有害化学物質の分解・無害化技術の開発
第6編 有用微生物・遺伝資源の知的財産権の現状と課題

第7編 産業プロセスのバイオ化を目指して

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