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オンデマンド出版(POD)
糖質エンジニアリングと製品化技術

コードNO0173P
発 刊1993年1月
編集委員
畑中 研一 東京工業大学 生命理工学部 助教授
石原 一彦東京医科歯科大学 医用器材研究所有機材料部門 助教授
価 格POD(オンデマンド)価格 本体36,400円+税
体 裁A4判並製 304頁
試 読不可
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キャンセル・返品不可 糖質・糖鎖の工学的利用の先端技術を集大成
「製品化」のための糖質工学を切り拓く先駆的技術資料集!


■ 主要構成
第1篇 糖鎖の生理・薬理活性利用技術
第2篇 糖質マテリアルの応用技術

【発刊にあたって】

 本書では、糖質科学の各分野における第一線の研究者が現在進行中の自身の研究を中心に、ユニークな糖鎖合成法や糖質利用法について『工学的』な立場から解説しています。 「特異な(生理)機能を備えた糖質をいかにして役立てるか」あるいは、「役に立つ糖鎖をどのようにして製造(合成)するのか」という工学的見地に立った研究を進めるためには、合成技術と応用技術の両側面からのアプローチが必要です。 本書では、糖質エンジニアリング研究の進め方と現在の状況さらには波及効果についても、詳しく解説してあります。 糖質エンジニアリングの研究をさらに進めていきますと、天然の糖質を超越した性質(生理活性など)をもつsuper glycomaterial開発も可能となります。
 糖質工学を支えている重要な基礎学問である糖鎖生物学や糖質合成化学に関しては、いくつかの成書がありますが、本書では、応用技術にもスポットを当て、これから糖質エンジニアリングに取り組んで行こうとしている企業の方々にも十分ご理解頂けるような内容といたしました。 糖質工学の真髄を知っていただくためには、ぜひ揃えておかれると良い一冊です。
 おりしも、1991年には、通産省、農林水産省、科学技術庁の「糖鎖工学研究プロジェクト」が発足し、92年には厚生省もこの流れに合流するなど糖質工学への関心とその重要性は、益々高まっております。
 製品化技術を目指してこそ、糖鎖工学(糖質エンジニアリング)が花開くものと信じている次第です。
畑中 研一/石原 一彦

■ 内容目次

序論1 糖質エンジニアリングの新展開<石原 一彦>
  1. 糖質エンジニアリングの現状
    1.1 糖質エンジニアリングの基礎
    1.2 糖質エンジニアリングに必要な新技術とその波及効果
  2. 糖質エンジニアリングの応用による新技術
    2.1 メディカル分野
    2.2 バイオ分野
    2.3 食品関連分野
序論2 糖質化学の特許動向<畑中 研一/石原 一彦> 


第1篇 糖鎖の生理・薬理活性利用技術

第1章 糖鎖の化学合成法

第1節 ガングリオシド類の系統的化学合成法<長谷川 明/木曾 真>
  1. ガングリオシドの構造
  2. シアル酸のα-配糖体の合成
  3. セラミド部分の合成
  4. ガングリオシドの系統的合成
    4.1 ガングリオシドGM4とその類縁体の合成
    4.2 ガングリオシドGM3とその類縁体の合成
    4.3 ガングリオ系ガングリオシドおよびその類縁体の系統的合成
    4.4 ポリシアロガングリオシドの系統的合成
    4.5 ラクトおよびネオラクト系ガングリオシドの合成
    4.6 KDN含有ガングリオシドの系統的合成
    4.7 イオウ原子を含むガングリオシド類縁体の合成
第2節 ハイブリッドプロセスによる糖鎖合成法<葛原 弘美>
  1. 出発物質となる単純オリゴ糖の効率的調製法
  2. オリゴ糖の選択的保護
  3. 有用糖鎖の合成
    3.1 ヘパリンの活性五糖ドメインの合成
    3.2 ネオシクロデキストリンの合成
    3.3 (−)-アロサミジンの合成
    3.4 その他の合成例
第3節 非天然型多糖類の化学合成法<小林 一清>
  1. 段階的グリコシル化,重縮合,酵素触媒重合を経由する多糖合成
    1.1 段階的グリコシル化
    1.2 重縮合
    1.3 酵素触媒重合
  2. 開環重合法による多糖合成の基本戦略
  3. (1→6)-α-ピラノース型の多糖
    3.1 デオキシフッ素化多糖
    3.2 長鎖アルキル基を側鎖にもつ多糖
    3.3 アンヒドロ二糖誘導体からの櫛形枝分かれ多糖の合成
  4. (1→6)-β-ピラノース型の多糖
  5. (1→5)-フラノース型の多糖
  6. (1→3)-β-d-グルコピラナン

第2章 酵素を用いた糖鎖合成法

第1節 糖加水分解酵素を用いた糖鎖合成法<鰺坂 勝美>
  1. 縮合反応
    1.1 高濃度下における縮合反応
    1.2 カラム方式縮合反応
  2. 転移反応
    2.1 転移反応の種類
    2.2 転移反応の原理
    2.3 フェニルグリコシド誘導体を供与体とする転移反応
    2.4 二糖を供与体とする転移反応
    2.5 オリゴ糖あるいは多糖を供与体として用いた反応
第2節 糖転移酵素による糖質の合成<北畑 寿美雄>
  1. 加水分解反応と糖転移反応
  2. でん粉またはその加水分解物を原料に用いた合成
    2.1 CGTaseによる合成
    2.2 アミロマルターゼによる合成
    2.3 デキストリン・デキストラナーゼによる合成
    2.4 枝作り酵素による合成
    2.5 マルトースホスホリラーゼによる合成
  3. ショ糖を原料に用いた合成
    3.1 α-グルコシルトランスフェラーゼによる合成
    3.2 デキストランシュクラーゼによる合成
    3.3 レバンシュクラーゼによる合成
    3.4 アミロシュクラーゼによる合成
    3.5 シュクロースホスホリラーゼによる合成
  4. フラクタン(イヌリンおよびレバン)を原料に用いた合成
    4.1 環状二糖合成酵素による合成
    4.2 シクロイヌロオリゴ糖フラクタノ転移酵素による合成
  5. その他

第3章 糖鎖認識の医学への応用

第1節 細胞の糖鎖認識と細胞培養への応用<後藤 光昭>
  1. 糖鎖含有生体化合物による細胞機能変化と細胞による糖鎖認識の多様性
    1.1 糖タンパク質・糖脂質による細胞機能の変化
    1.2 糖鎖の細胞特異性
  2. 糖鎖工学の細胞工学への応用
    2.1 糖鎖機能を抽出した糖側鎖含有高分子の合成
    2.2 糖鎖含有ポリマーの細胞培養用器材としての利用
    2.3 肝細胞接着応答性による糖鎖含有ポリマー上糖鎖の肝細胞による認識性評価
    2.4 糖鎖含有接着基質(PVLA) サイドからの肝細胞の分化・増殖の制御
  3. 肝細胞特異性を有する糖鎖含有ポリマーを利用した人工肝臓の開発
    3.1 PVLA上肝細胞の集合体形成とその人工肝臓へのアプローチ
    3.2 肝細胞多層集合体の細胞成長因子による調節と人工肝臓としての機能
    3.3 PVLA上での肝実質および非実質細胞共存培養とハイブリッド人工肝臓の作成
  4. その他の糖結合ポリマーによる細胞培養
第2節 糖鎖認識を利用したドラッグデリバリー<大内 辰郎/大矢 裕一>
  1. 多糖類を担体としたドラッグデリバリー
    1.1 多糖類を徐放性担体としたドラッグデリバリー
    1.2 多糖類をキャリヤーとした高分子プロドラッグ
  2. 糖鎖の認識を利用したドラッグデリバリーシステム
    2.1 認識能を有する糖鎖
    2.2 糖鎖を認識素子とした高分子プロドラッグ
    2.3 糖鎖によるリポソームの高機能化
    2.4 糖鎖修飾によるタンパク質デリバリー
    2.5 糖鎖認識によるインテリジェント製剤

第4章 新医薬開発への糖鎖の利用

第1節 糖鎖の抗腫瘍活性<松崎 啓/大野 尚仁>
  1. 抗腫瘍性多糖の合成
    1.1 合成多糖の抗腫瘍性
  2. β- グルカンの化学修飾と生物活性の特徴
    2.1 (1→3)- β- グルカンの高次構造
    2.2 グルカンの化学修飾
    2.3 抗腫瘍効果における構造活性相関
    2.4 抗腫瘍効果の多様性
    2.5 抗腫瘍効果に関連したパラメータの変化
    2.6 化学療法剤結合型の抗腫瘍グルカン作成の試み
    2.7 β- グルカンの分解性
    2.8 結論
第2節 糖鎖の抗HIV活性<瓜生 敏之/畑中 研一>
  1. 抗HIV薬
  2. 天然多糖を利用した硫酸化多糖の合成
  3. 分枝多糖の化学合成と硫酸化
  4. 硫酸化度の異なる直鎖状硫酸化多糖の抗HIV活性
  5. マンノピラナン硫酸の合成と選択的HIV攻撃
  6. 硫酸化アルキル多糖
  7. 硫酸化アルキルオリゴ糖
第3節 糖鎖を利用した新規糖尿病薬開発の可能性<畑中 研一>
  1. 生体内における血糖値調節機構
  2. 糖質の糖尿病薬としての可能性
  3. 天然の血糖降下多糖=パナキサン
  4. 血糖降下作用を示す分枝多糖の合成
    4.1 無水糖誘導体の重合による主鎖の構築
    4.2 枝の導入による分枝多糖の合成
    4.3 酵素反応によるβ-グルコシドの切断
    4.4 合成分枝多糖の血糖降下作用

第2篇 糖質マテリアルの応用技術

第1章 糖質マテリアルによる分離技術

第1節 糖質マテリアルによる膜分離技術<浦上 忠>
  1. 膜分離の原理
    1.1 拡散透析法
    1.2 逆浸透法
    1.3 限外ろ過法、精密ろ過法
    1.4 浸透気化(パーベーパレーション)法
    1.5 気化浸透(エバポミエーション)法
    1.6 キャリヤー輸送法
    1.7 触媒機能化法
    1.8 気体分圧法
  2. 糖質マテリアルからの分離膜
    2.1 セルロース膜とその誘導体膜
    2.2 キチン、キトサン膜とその誘導体膜
    2.3 その他の糖質膜
  3. 糖質高分子の膜素材としての利点
第2節 糖質マテリアルによる光学分割技術<岡本 佳男>
  1. 光学分割の原理と評価
  2. セルロース誘導体
    2.1 セルロースエステル
    2.2 セルロースフェニルカルバメート
    2.3 アラアルキルカルバメート
  3. アミロース誘導体
    3.1 フェニルカルバメート
    3.2 アラアルキルカルバメート
  4. オリゴ糖の3,5‐ジメチルフェニルカルバメート

第2章 糖質マテリアルを使ったバイオリアクター

第1節 固定化担体<林 壽郎>
  1. 酵素作用の特徴
  2. 酵素の固定化
  3. 固定化酵素の安定化と機能変換
    3.1 固定化による活性低下
    3.2 高次構造の安定化
    3.3 保存安定性
    3.4 pHに対する安定化
    3.5 連続使用安定性
  4. 固定化酵素(バイオリアクター)の応用
第2節 細胞のマイクロカプセル化<岩田 博夫>
  1. アガロース
    1.1 ハイブリッド型人工膵臓
    1.2 アガロースビーズ法による巨大DNAの調製
  2. アルギン酸
  3. カラゲナン

第3章 糖質マテリアルの生体関連素材への応用

第1節 糖質マテリアルの化粧品への応用<岡本 暉公彦>
  1. 効能としての糖質
  2. バイオサーファクタントとしての糖質
  3. アルキルグルコシド
第2節 糖質マテリアルの食品への応用<藤田 孝輝>
  1. オリゴ糖の機能
    1.1 低カロリー
    1.2 抗う蝕性
    1.3 ビフィズス菌による選択的利用性
    1.4 包接性
  2. 特定保健用食品
第3節 糖質マテリアルの生分解性素材への応用<松村 秀一>
  1. 生分解性を有する機能性高分子の設計
  2. 生分解性素材としての多糖系ポリカルボン酸塩の設計
  3. 糖鎖部分を主鎖中に有する高分子量ポリカルボン酸塩の合成
  4. 多糖系高分子量ポリカルボン酸塩の生分解性
    4.1 好気性条件での生分解性
    4.2 嫌気性条件での生分解性
    4.3 単離したポリマー分解菌による生分解性の評価
    4.4 ポリマーの酵素分解
    4.5 活性汚泥を酵素に見立てた生分解
  5. 合成洗剤用ビルダー作用


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執筆者一覧(所属・肩書き等は発刊当時のものです)
 
【編集委員】
畑中 研一東京工業大学 生命理工学部 助教授
石原 一彦東京医科歯科大学 医用器材研究所有機材料部門 助教授
 
【執筆者】(執筆順)
石原 一彦東京医科歯科大学 医用器材研究所有機材料部門 助教授
畑中 研一東京工業大学 生命理工学部 助教授
長谷川 明岐阜大学 農学部 教授
木曾 真岐阜大学 農学部 教授
葛原 弘美理化学研究所 生物有機化学研究室 主任研究員
小林 一清名古屋大学 農学部 助教授
鰺坂 勝美明治乳業(株)ヘルスサイエンス研究所 研究室長
北畑 寿美雄大阪市立工業研究所 生物化学課 研究副主幹
後藤 光昭(財)神奈川科学技術アカデミー 第3研究室 室長代理・研究員
大内 辰郎関西大学 工学部応用化学科 教授
大矢 裕一関西大学 工学部応用化学科 助手
松崎 啓東京大学 名誉教授
大野 尚仁東京薬科大学 第1微生物学教室 助教授
瓜生 敏之東京大学 生産技術研究所 教授
浦上 忠関西大学 工学部教養化学 教授
岡本 佳男名古屋大学 工学部 教授
林 壽郎京都大学 生体医療工学研究センター 助教授
岩田 博夫国立循環器病センター 研究所実験治療開発部 室長
岡本 暉公彦花王(株)特許・技術情報部 理事・部長
藤田 孝輝塩水港精糖(株)糖質研究所研究課 主任
松村 秀一慶応義塾大学 理工学部応用化学科 助教授


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