東海大学 熊本キャンパス 東海大学 熊本キャンパス

農学部食生命科学科

生物化学研究室

酵素の立体構造(形)から生物機能(働き)に迫る!

米田 一成 教授

生物化学研究室

生体内で起こる化学反応を触媒するタンパク質を酵素と呼びます。酵素は発酵食品や医薬品など私達の身の回りで昔からたくさん利用されています。酵素は顕微鏡では見えないくらい小さな生体分子ですが、特定の立体構造を正しく取ることによってはじめて働くことができます。多くの病気は酵素が正しく働かないことにより生じるため、酵素の機能(働き)や、立体構造(形)を明らかにすることは新しい治療薬を作り出すことにもつながります。  
生物化学研究室では、藍染めや植物の疫病に関わる酵素に焦点を当て、酵素の機能や立体構造を明らかにすることで、生化学的な視点で藍染めを解明したり、植物病原菌に対する新しい農薬の開発を行っています。また、酵素の唯一の弱点として安定性の低さが挙げられますが、温泉などで生息する好熱菌が生産する酵素の安定性が非常に高いことに着目して耐熱性の酵素を利用することでこれらの弱点が克服できると考えて研究を行っています。

先生の研究テーマ

  • 藍染めの藍建て発酵に関与する「インジゴ還元酵素」の研究
  • 特異的農薬開発を目的とした植物疫病菌の「スレオニン脱水素酵素」に関する研究
  • 100℃でも安定な「耐熱性脱水素酵素」の機能解析とX線結晶構造解析

在学生の卒業研究テーマ

  • 藍染めの藍建て発酵に関与する「インジゴ還元酵素」の研究
  • 新規農薬開発を目的とした植物疫病菌由来NAD依存性L-スレオニン脱水素酵素の精製、機能解析
  • 食虫植物由来キチナーゼの大腸菌および、酵母を用いた大量発現に関する研究
  • 藍染めの藍建て発酵に関与する糖質加水分解酵素β-グルコシダーゼの発現、精製、機能解析
  • 乳酸菌の「多機能性に関与する脱水素酵素」の研究
  • 耐熱性D-アミノ酸脱水素酵素の発現、精製、機能解析
SDGs4(質の高い教育をみんなに) SDGs9(産業と技術革新の基盤をつくろう) SDGs12(つくる責任 つかう責任)

研究分野・キーワード

生化学、酵素化学、酵素工学、遺伝子工学、構造生物学、 遺伝子資源学、応用微生物学、タンパク質工学、 極限環境微生物学

高校生へのメッセージ

私たちの暮らしの中には「酵素」が応用利用された製品がたくさんあります。発酵食品は食品中のタンパク質や糖質が微生物の生産する「酵素」によって分解さる事によって、おいしい食品に仕上がります。伝統食品の味噌や醤油、チーズやお酒は酵素が働くことによっておいしくなります。また、汚れを落とために洗剤にも「酵素」が配合されています。「酵素」が配合されていなかった時代の洗剤は非常に大量の洗剤が必要でしたが、酵素が配合されることによって洗剤は非常にコンパクトになりました。さらに、最近話題のPCRにも酵素(DNA合成酵素)が欠かせませんし、普段の研究・実験にも酵素は不可欠な存在です。 酵素は目に見えないくらい小さい分子ですが、タンパク質でできていて、特定の立体構造を取ることも特徴です。

酵素に興味を持ってもらうために、高校生を対象にした酵素実験も行っています(出張講義、来校型インターンシップ)。詳しくは東海大学九州キャンパスの模擬講義をご覧ください。コロナ以前は小中学生を対象にした科学広場も行っていました。*コロナの状況によっては講義できない場合があります。

Profile

米田 一成 教授

<略歴>
2007年 徳島大学大学院工学研究科博士後期課程機能システム工学専攻修了(工博)
同年 九州大学大学院生物資源環境科学府ポスドク
同年 九州東海大学農学部バイオサイエンス学科助教
2009年 東海大学農学部バイオサイエンス学科講師、2014年 同准教授、2021年 同教授
2022年 同大学農学部食生命科学科教授、現在に至る。
<趣味>
熊本県の天草や鳥取県の賀露港で海の幸を味わうこと、ねこ

更新日 :