今中　忠行 　著

内容

目次

目次○口絵○発刊にあたって○執筆者一覧序●ゲノミクスからプロテオミクスまで—生命現象を理解するために—「生物」とは遺伝子研究の歴史遺伝学・遺伝子工学からゲノミクスへタンパク質研究の歴史プロテオミクスの意義第１編　ゲノミクス第１章　微生物のゲノム解析第１節　大腸菌●概要●大腸菌ゲノムデータベース〜ＧｅｎｏＢａｓｅ，ＰＥＣ〜ＧｅｎｏＢａｓｅＰＥＣ（Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ　ｏｆ　Ｅ．ｃｏｌｉ　Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ）その他の大腸菌ゲノムデータベース今後の展望●最小必須遺伝子群必須遺伝子，最小必須遺伝子群最小必須遺伝子群についてのこれまでの研究系統的，網羅的な欠失株作製による大腸菌必須遺伝子群の同定●マイクロアレイ解析ＤＮＡマイクロアレイ実験大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ）におけるＤＮＡマイクロアレイ実験解析システム実際の解析例今後の展望●ゲノム分配のダイナミクス原核生物の細胞周期染色体複製染色体分離核様体染色体凝縮因子染色体の配置染色体の分配プラスミドの分配プラスミド分配遺伝子の起源●大腸菌ゲノムＤＮＡ複製系大腸菌ゲノムの複製起点ｏｒｉＣの構造複製開始の機構の概要大腸菌ゲノム複製にかかわるタンパク質複製開始因子ＤｎａＡの構造複製酵素ＤＮＡポリメラーゼＩＩＩホロ酵素の構造ゲノム複製の制御機構●大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ）全遺伝子のクローンセットと完全欠失株の作製大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ）全予測遺伝子クローン作製大腸菌全遺伝子の網羅的な遺伝子欠失株セット“ＫＯ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（Ｋｎｏｃｋ　Ｏｕｔ　ｍｕｔａｎｔ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）”の作製第２節　枯草菌枯草菌の特徴枯草菌ゲノムの特徴枯草菌ゲノムの機能解析第３節　放線菌放線菌Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ属の菌種の性質Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓのゲノムの特徴ゲノム比較第４節　シアノバクテリアシアノバクテリアとはシアノバクテリアの分類ゲノムプロジェクトシアノバクテリアゲノムの構造シアノバクテリアの遺伝子シアノバクテリアのポストゲノム研究第５節　高度好熱菌Ｔｈｅｒｍｕｓ　ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ　ＨＢ８のゲノム解析—原子生物学のモデル生物—ゲノム配列解析代謝系・制御系の特徴生き物としての特徴「原子生物学」時代のモデル生物として第６節　超好熱菌●Ｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｕｓ　ｋｏｄａｋａｒａｅｎｓｉｓ　ＫＯＤ１のゲノム解析超好熱始原菌Ｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｕｓ　ｋｏｄａｋａｒａｅｎｓｉｓ　ＫＯＤ１Ｔ．ｋｏｄａｋａｒａｅｎｓｉｓＫＯＤ１の全ゲノム解析Ｔ．ｋｏｄａｋａｒａｅｎｓｉｓゲノムの特徴Ｔ．ｋｏｄａｋａｒａｅｎｓｉｓの遺伝子破壊（交換）系の構築●Ｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ　ｈｏｒｉｋｏｓｈｉｉ　ＯＴ３およびその他のアーキアのゲノム解析アーキアゲノム解析の現状好熱性アーキアのゲノム解析の進展日本で解析対象とした超好熱アーキア好熱性アーキアゲノムの全塩基配列決定塩基配列から見えるゲノム情報各アーキアのゲノム解析から明らかとなった特長アーキア間のゲノム比較ゲノム解析データの利用—新規機能の探索—ゲノム解析データの利用—機能解析に向けて—ゲノム解析の今後第７節　海洋性細菌●深海由来好圧好冷性細菌Ｓｈｅｗａｎｅｌｌａ　ｖｉｏｌａｃｅａの全ゲノム解析高圧と低温環境に適応した微生物高圧および低温に対する微生物の応答と適応有用微生物としてのＤＳＳ１２株深海由来好冷好圧性細菌Ｓ．　ｖｉｏｌａｃｅａ　ＤＳＳ１２株の全ゲノム解析●極限環境に生きる多様なＢａｃｉｌｌｕｓ属関連細菌極限環境Ｂａｃｉｌｌｕｓ属細菌とは　極限環境Ｂａｃｉｌｌｕｓ属関連細菌のゲノム解析第８節　細胞内共生細菌ブフネラアブラムシとブフネラの共生　ゲノムサイズと遺伝子数の減少　ブフネラの遺伝子レパートリー　ブフネラの比較ゲノム　変異を蓄積した遺伝子とシャペロニン　絶対共生細菌のゲノムの普遍的特徴　オルガネラのように宿主に組み込まれた細菌第９節　酵母●出芽酵母のゲノム解析出芽酵母ゲノム解析計画の意義出芽酵母ゲノム解析計画はいかにして行われたか出芽酵母ゲノム解析により得られた知見個々の遺伝子機能の理解から生命現象のネットワーク構造理解のためのアプローチ遺伝子機能解析研究のアプローチ遺伝子発現制御ネットワークの解析転写制御ネットワークの課題と今後の展望タンパク質相互作用解析による機能解析●分裂酵母のゲノム解析と展望染色体地図の作成分裂酵母全ゲノム塩基配列の決定タンパク質をコードする遺伝子転移因子イントロン遺伝子重複ＲＮＡをコードする遺伝子セントロメアテロメア他種生物とのタンパク質相同性比較疾病関連遺伝子タンパク質ドメインの比較真核生物と原核生物，単細胞生物と多細胞生物の決定因子細胞内局在解析ＤＮＡマイクロアレイ遺伝子データベース大規模変異株作成計画●メタノール資化性酵母Ｐｉｃｈｉａ　ｐａｓｔｏｒｉｓのゲノム解析ゲノムの概要メタノールでの生育に関与する遺伝子群ｐＲＥＭＩ—Ｚを用いた変異導入法ＲＡＬＦと網羅的遺伝子同定ゼオシン耐性変異株の取得メタノール生育不能変異株ペルオキシソーム分解不能変異株の単離とＰＡＺ遺伝子群の同定将来の展望第１０節　糸状菌（カビ）ゲノム解析の現状背景世界におけるカビゲノム解析の経過日本における麹菌ゲノム解析への取り組み第１１節　病原性微生物●腸管出血性大腸菌Ｏ１５７（ｅｎｔｅｒｏｈｅｍｏｒｒｈａｇｉｃ　Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ　Ｏ１５７）のゲノム解析大腸菌とその多様性病原性大腸菌腸管出血性大腸菌Ｏ１５７堺株のゲノム解析と非病原性大腸菌Ｋ—１２株とのゲノム比較Ｏ１５７の出現過程におけるプロファージの役割Ｏ１５７の病原性関連遺伝子腸管出血性大腸菌の多様性Ｏ１５７菌株間におけるゲノムの多様性Ｏ１５７　ＥＤＬ９３３株のゲノム配列Ｏ１５７の全ゲノム情報の利用他の病原性大腸菌のゲノム解析●ビブリオビブリオとは？コレラ菌腸炎ビブリオゲノム解析で明らかになったことポストゲノムシークエンス●ＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍの一般的性状Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ　ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ　ｓｔｒａｉｎ　１３　ｔｙｐｅ　Ａのゲノムの特徴Ｃ．　ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓの病原遺伝子Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ　ｔｅｔａｎｉ　Ｅ８８のゲノムの特徴Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍの代謝の特徴輸送系芽胞形成Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍの菌種間の比較ゲノムＣ．　ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓの病原因子の発現調節機構第１２節　細胞性粘菌のゲノム解析モデル生物としての細胞性粘菌細菌感染やヒトの疾病のモデル生物としての粘菌粘菌のゲノム構成大規模ｃＤＮＡ解析遺伝子発現プロファイルの解析第１３節　難培養微生物〜いかにその遺伝情報にせまるか〜なぜ培養できないかリボソームＤＮＡは語るｅＤＮＡとメタゲノム知られざる細菌Ｓｙｍｂｉｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｍ第２章　植物のゲノム解析第１節　総論植物ゲノミクス植物プロテオミクスとメタボロミクス第２節　イネイネゲノムの遺伝解析イネゲノム塩基配列解読ゲノム塩基配列中の遺伝暗号の解読：情報科学的手法ゲノム塩基配列中の遺伝暗号の解読：生物学的手法イネ発現遺伝子プロファイリングとネットワーク解析による暗号解読イネプロテオミクス研究の取組みイネをさらに高品質な食料とするゲノム情報第３節　シロイヌナズナ●シロイヌナズナのゲノム機能解析ゲノム構造解析から機能解析へゲノム構造ゲノム機能解析ゲノム研究のためのリソースシロイヌナズナゲノム情報の利用●シロイヌナズナ完全長ｃＤＮＡエンサイクロペディアの作製と遺伝子の機能・発現解析への応用シロイヌナズナ完全長ｃＤＮＡ（ＲＩＫＥＮ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　Ｆｕｌｌ—Ｌｅｎｇｔｈ　ｃＤＮＡ；ＲＡＦＬ　ｃＤＮＡ）の収集と機能アノテーションシロイヌナズナ完全長（ＲＡＦＬ）ｃＤＮＡマイクロアレイ解析シロイヌナズナ完全長（ＲＡＦＬ）ｃＤＮＡのタンパク質機能・構造解析研究への利用シロイヌナズナ完全長（ＲＡＦＬ）ｃＤＮＡデータベース第３章　　動物のゲノム解析第１節　線虫モデル生物としての線虫Ｃ．　ｅｌｅｇａｎｓゲノム遺伝子発現解析遺伝子機能解析タンパク質相互作用統合的データベース展望第２節　Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ●ショウジョウバエのゲノム科学ショウジョウバエゲノム配列の完成版他のショウジョウバエ種のゲノム配列との比較複雑な遺伝子の構造マイクロアレイを用いた発現解析突然変異体の作製展望●ショウジョウバエのＲＮＡｉ変異体バンクショウジョウバエ遺伝学ＲＮＡｉハエにおける誘導型ＲＮＡｉＲＮＡｉ変異体バンク第３節　ゼブラフィッシュのファンクショナルゲノミクスフォワードジェネティクス：化学変異原を用いた変異生成トランスジェニックゼブラフィッシュｃＤＮＡクローニングを基にした発現解析，機能解析リバースジェネティクスフォワードジェネティクス：ｉｎｓｅｒｔｉｏｎａｌ　ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ第４節　ホヤなぜホヤのゲノム科学かホヤゲノムホヤ発生遺伝子の解析ホヤのゲノム科学：今後の課題と展望第５節　マウスゲノムとトランスクリプトームマウスゲノム完全長Ｍｏｕｓｅ　ｃＤＮＡプロジェクト機能ゲノム学に向けての展開第６節　ラットゲノム解析ラットゲノム解析の現状ｐｏｌｙｇｅｎｉｃ　ｄｉｓｅａｓｅモデルの責任遺伝子単離第７節　ヒトゲノムの現状●ヒトゲノム解析ヒトゲノム解読の系譜日本国内におけるヒトゲノム解読ヒトゲノム解読の技術と工程ヒトゲノム完成配列の精度と検証ヒトゲノム完全解読と今後の課題●ヒトゲノムｃＤＮＡｃＤＮＡとはｍＲＮＡの精製ゲノム研究へのｃＤＮＡの登場：ＥＳＴｃＤＮＡプロジェクトの発展：全長ｃＤＮＡ配列決定ＦＬＪ　ｃＤＮＡプロジェクトｃＤＮＡを基盤としたデータベース：Ｕｎｉｇｅｎｅ，　ＲｅｆＳｅｑ，　ＬｏｃｕｓＬｉｎｋヒト・トランスクリプトームの現状ｎｏｎ−ｐｒｏｔｅｉｎ−ｃｏｄｉｎｇ　ＲＮＡ（ｎｃＲＮＡ）●大腸菌人工染色体（ｂａｃｔｅｒｉａｌ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ：ＢＡＣ）ライブラリーの構築，利用，保存と配布ＢＡＣライブラリーの構築ＢＡＣライブラリーの性質ＢＡＣ／ＰＡＣライブラリーの保存，管理ＢＡＣライブラリーのスクリーニングデータベース検索によるライブラリーのスクリーニングＢＡＣクローンを用いた遺伝病診断などへの応用様々な共同研究ＢＡＣライブラリー，高密度フィルターそしてクローンの配布第２編　プロテオミクス第１章　タンパク質の検出・同定と一次構造決定第１節　試料前処理法●タンパク質二次元電気泳動によるプロテオーム解析法一次元ＳＤＳゲル電気泳動とＬＣ—ＭＳ／ＭＳ分析装置によるプロテオーム解析法定量プロテオミクス●ペプチドの抽出・粗精製組織などの取扱い抽出ペプチド画分の濃縮ペプチドの精製その他第２節　微量クロマトグラフィーシステムの概要ＬＣ−ＭＳシステムの実際大規模プロテオーム解析への適用ＬＣ−ＭＳシステムの課題と展望第３節　二次元ゲル電気泳動二次元ゲル電気泳動の開発とその発展二次元ゲル電気泳動における等電点電気泳動二次元ゲル電気泳動におけるＳＤＳ—ＰＡＧＥ二次元ゲル電気泳動による定量的解析二次元ゲル電気泳動による修飾タンパク質の解析第４節　質量分析●タンパク質解析のためのイオン化法マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）法エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）法●プロテオミクス研究のための質量分析計飛行時間質量分析計（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，　ＴＯＦ　ＭＳ）直交加速飛行時間質量分析計（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ＴＯＦ　ＭＳ，　ｏａＴＯＦ　ＭＳ）四重極質量分析計（ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，　ＱＭＳ）イオントラップ質量分析計（ｉｏｎ　ｔｒａｐ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，　ＩＴＭＳ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計（Ｆｏｕｒｉｅｒ−ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｉｏｎ　ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，　ＦＴＩＣＲＭＳ）タンデム質量分析計（ｔａｎｄｅｍ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）第５節　一次構造決定化学的方法による一次構造分析質量分析による一次構造分析第６節　翻訳後修飾解析●検出，同定，構造決定一般分子量の測定精密質量測定による翻訳後修飾構造の解析タンデム質量分析（ＭＳ／ＭＳ）による翻訳後修飾構造の解析●プロテアソームの翻訳後修飾の解析２６Ｓプロテアソーム２６Ｓプロテアソームの翻訳後修飾と機能●質量分析によるリン酸化タンパク質の解析ＭＳによるリン酸化ペプチドの検出実試料でのリン酸化タンパク質解析からリン酸化プロテオーム解析へ●リン酸化—事例２ＬＣ／ＭＳ解析によるリン酸化部位の同定特異的検出法（プリカーサースキャン）によるリン酸化ペプチドの検出第７節　発現プロファイル解析の基礎技術と方法●二次元電気泳動によるディファレンシャルプロテオミクスとデータベースの構築二次元電気泳動の再現性タンパク質染色の定量性と特異性画像解析による定量的なディファレンシャル解析定量的な発現プロファイル解析結果のデータベース化●ペプチドの分離：高速液体クロマトグラフィーと二次元クロマトグラフィーペプチド分離用カラム，溶媒と装置ペプチドの二次元分離システムその他の注意点第２章　タンパク質の高次構造決定第１節　タンパク質の大量発現，精製タンパク質の発現目的タンパク質の発現量が少ない目的タンパク質が不溶性である封入体からの巻き戻しタグ無細胞発現系翻訳後修飾膜タンパク質目的タンパク質の特定法自動化●大腸菌によるタンパク質の発現・精製考慮すべき基本的な事項具体的なタンパク質発現のための手順：配列の解析実際の遺伝子操作タンパク質の発現検討●コールドショック発現ベクター大腸菌のコールドショックレスポンス大腸菌コールドショック発現系としての利用コールドショック発現ベクターｐＣｏｌｄ０７とｐＣｏｌｄ０８コールドショック発現系の発現量コールドショック発現系の特徴とタンパク質の機能構造解析への有効利用ヒト遺伝子のｃＤＮＡを用いた発現効率の評価ハイスループット発現解析法による発現テスト●酵母によるタンパク質の発現・精製Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅの場合Ｐｉｃｈｉａ　ｐａｓｔｏｒｉｓの場合●バキュロウイルス／昆虫細胞系によるタンパク質の発現，精製とその解析バキュロウイルス／昆虫細胞系による発現システム組換えタンパク質の発現・精製・解析●組み換えタンパク質の効率的巻き戻しインクルージョンボディからの巻き戻しにおける塩の添加効果変性タンパク質の溶解度ＴＡＰＳ—ｓｕｌｆｏｎａｔｅＴＡＰＳ—ｓｕｌｆｏｎａｔｅを利用した大腸菌生産システイン含有タンパク質の精製と巻き戻し●無細胞タンパク質合成システム無細胞タンパク質合成系の安定化と効率化ｍＲＮＡの翻訳促進配列（５´，３´非翻訳配列）のデザインと無細胞専用発現ベクターの構築ＰＣＲ法と組み合わせたＨＴ無細胞タンパク質合成法全自動タンパク質合成ロボット●膜タンパク質の発現機能発現に寄与する諸因子原核生物を宿主とする発現系真核生物を宿主とする発現系ミトコンドリア膜タンパク質複合体の機能発現●迅速・大量タンパク質発現装置ＲＴＳ（Ｒａｐｉｄ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）ワークフロープロテオエキスパートによる目的遺伝子の最適化ＲＴＳ無細胞タンパク質合成ＲＴＳ専用反応装置：プロテオマスター第２節　Ｘ線結晶構造解析●タンパク質のＸ線結晶構造解析タンパク質の立体構造とＸ線結晶解析法Ｘ線結晶構造解析●タンパク質の結晶化結晶化の原理結晶化に影響を与える要因結晶化の方法●タンパク質結晶化の自動化●ＳＰｒｉｎｇ−８におけるタンパク質結晶構造解析大型放射光施設ＳＰｒｉｎｇ−８ＳＰｒｉｎｇ−８のタンパク質結晶構造解析用ビームライン構造ゲノム研究に向けたビームライン自動化●タンパク質結晶解析ビームライン（Ｐｈｏｔｏｎ　Ｆａｃｔｏｒｙ）ビームラインその他の情報実験をするためには●タンパク質結晶Ｘ線回折実験における自動化結晶装填システム結晶交換ロボット結晶アラインメントデータ収集ストラテジーデータベース管理とリモートコントロール　将来展望●タンパク質の位相決定法分子置換法重原子同形置換法多波長異常分散法単一波長異常分散法直接法位相決定のためのソフトウエア●結晶構造解析における電子密度修正（ｄｅｎｓｉｔｙ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の利用溶媒平滑化（ｓｏｌｖｅｎｔ　ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇ）電子密度頻度分布適合（ヒストグラムマッチング）非結晶学的分子平均化（Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｓｙｍｍｅｔｒｙ（ＮＣＳ）ａｖｅｒａｇｉｎｇ）その他電子密度修正の実例分子モデル構築●タンパク質結晶構造の精密化構造解析における精密化自動精密化システムＬａｆｉｒｅの開発●タンパク質複合体の調製と構造タンパク質複合体結晶の調製タンパク質複合体結晶構造解析の具体例●超分子の構造タンパク質と核酸からなる超分子ウイルス膜タンパク質複合体タンパク質複合体第３節　ＮＭＲによる構造解析●ＮＭＲによるタンパク質の立体構造解析●ＮＭＲによる構造解析のハイスループット化ＮＭＲの高感度化ＮＭＲシグナルの自動帰属ＮＯＥの自動解析と完全自動の立体構造計算今後の課題●ＮＭＲによるタンパク質の高精度・高効率立体構造決定手法（ＳＡＩＬ法）の開発従来のＮＭＲ試料調製段階における技術開発新規同位体標識技術を導入した試料調製技術の開発ＳＡＩＬタンパク質—実際の応用へ今後の展望●ＮＭＲによる立体構造解析の最新技術—異方性スピン相互作用利用ＮＭＲ序—プロテオミクス解析技術としてのＮＭＲ構造解析法異方性スピン相互作用タンパク質を弱く磁場配向させる技術残余双極子効果を利用したタンパク質構造解析第４節　電子顕微鏡による構造解析電子線照射による損傷と低温二次元結晶を用いた電子線結晶解析らせん対称性を用いたらせん再構成法タンパク質複合体からの単粒子解析第３章　タンパク質の機能解析第１節　機能解析のためのタンパク質の精製タンパク質の検出粗タンパク質溶液の調製溶解度の違いを利用するタンパク質の精製カラムクロマトグラフィーによる精製純度と収量第２節　タンパク質の酵素活性（キネティックス）酵素の特性と分類補酵素と補欠分子族一基質一生成物の酵素反応速度論酵素作用の阻害二基質反応アロステリック酵素第３節　タンパク質の安定性とフォールディングタンパク質安定性タンパク質フォールディングそして今後の展開第４節　タンパク質の標識法（ＧＦＰ標識）蛍光タンパク質の性質，種類蛍光タンパク質を用いた目的タンパク質の細胞内局在観察蛍光タンパク質を用いたタンパク質相互作用解析蛍光タンパク質を用いたタンパク質の動態解析第５節　タンパク質の相互作用（方法論として）●表面プラズモン共鳴，カロリメトリー表面プラズモン共鳴を用いた分子間相互作用の解析カロリメトリーを用いた分子間相互作用の解析●酵母２ハイブリッド法酵母２ハイブリッド法（Ｙ２Ｈ）の原理Ｙ２Ｈの利点と欠点Ｙ２Ｈ法の新潮流出芽酵母の網羅的Ｙ２Ｈ解析網羅的Ｙ２Ｈ解析からの教訓今後のインタラクトーム解析におけるＹ２Ｈの役割●ファージディスプレイ法繊維状ファージディスプレイシステムと応用例Ｔ７，λファージディスプレイシステムと応用例●タンパク質複合体の解析法：ヒトリボソーム生合成前駆体の解析を例としてリボソームの生合成ヒトＮｏｐ５６ｐ（ｈＮｏｐ５６ｐ）複合体のプロテオミクス解析第４章　　プロテオミクスの最新事情第１節　タンパク質の相互作用解析（細胞への適用例を中心として）相互作用によるタンパク質機能解析ポストゲノム・シークエンス時代のタンパク質相互作用ヒト完全長ｃＤＮＡからの展開テクノロジーが大規模化をもたらすのか？Ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ研究の目指すもの第２節　イネゲノム機能解明のためのプロテオーム解析と応用プロテオーム解析によるイネ・タンパク質の網羅的解析イネプロテオーム解析技術の特徴プロテオーム解析による機能性タンパク質の検出第３節　ラン藻Ｎ末端配列の網羅的なサンプリングとプロテオーム解析細胞画分のプロテオーム解析異なる条件下における差異的発現のプロテオーム解析第４節　シロイヌナズナシロイヌナズナゲノム配列の解読とプロテオミクスシロイヌナズナ・プロテオミクスの現状葉緑体のプロテオミクスミトコンドリアのプロテオミクスその他のプロテオミクス第５節　バイオセンサを用いたタンパク質相互作用解析大規模相互作用マッピングの次に来るものリアルタイム解析とバイオセンサＳＰＲイメージングＳＰＲｉ−タンパク質アレイ第６節　プロテオミクスの新しいツールとしてのＲＦＨＲ二次元電気泳動法—大腸菌への適用二次元電気泳動法の流れプロテオミクスにおける二次元電気泳動法の現状ＲＦＨＲ二次元電気泳動法の概略ＲＦＨＲ法の特徴大腸菌プロテオミクスへのＲＦＨＲ法の適用第７節　枯草菌関連胞子タンパク質の一次元電気泳動とＬＣ−ＭＳ／ＭＳによる網羅的分析新規２−ハイブリッドスクリーン法タンパク質の局在部位の解析ＣｈＩＰ−ｏｎ−ｃｈｉｐ法とゲルシフト解析による制御タンパク質の網羅的解析第８節　磁性細菌のプロテオミクスとその応用ＢＭＰ生成メカニズム解明への戦略解析の実際ＢＭＰ膜局在タンパク質のキャラクタリゼーションＢＭＰの応用第３編　バイオインフォマティクス第１章　データベース第１節　ゲノムのデータベース●ゲノムデータベース概論データベースのフォーマットゲノムデータベース遺伝子（ｃＤＮＡ）データベースタンパク質データベース機能データベースその他のデータベース●塩基配列データベースとＤＤＢＪ国際塩基配列データベースゲノムデータへの取組み相互運用性第２節　タンパク質のデータベース：ＰＤＢデータベースタンパク質立体構造データベースの歴史ｗｗＰＤＢの設立ＰＤＢデータのＸＭＬ化と新しい検索システム二次データベースと解析システムの開発第３節　遺伝子発現データベース遺伝子発現データの公開オンラインリソース遺伝子発現データの公共リポジトリー遺伝子発現データの標準化ＭＧＥＤ：Ｔｈｅ　Ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ　Ｇｅｎｅ　Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　Ｄａｔａｂａｓｅ第４節　疾患データベース遺伝病の遺伝子型と表現型のデータベース多型データベースＭｕｔａｔｉｏｎＶｉｅｗ／ＫＭＤＢ第５節　マイクロアレイ遺伝子発現データベースＭＩＡＭＥＣＩＢＥＸ（ｈｔｔｐ：／／ｃｉｂｅｘ．ｎｉｇ．ａｃ．ｊｐ），公共遺伝子発現データベース第６節　代謝データベース代謝データベース概観代謝データベースの機能二次代謝指向の代謝データベース代謝データベースの展望第２章　解析ツール第１節　バイオインフォマティクス概論各論第２節　ＤＮＡマイクロアレイ理研マウスｃＤＮＡマイクロアレイマウス２０組織での組織特異的な遺伝子の解析代謝経路の再構築解析パブリックなリソースの重要性第３節　遺伝子アノテーション●大型ゲノム繰り返し配列のアノテーション遺伝子構造のアノテーション遺伝子機能のアノテーションその他のゲノム上領域のアノテーションＨＡＬ（Ｈｕｍａｎ　Ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ）●微生物ゲノムのアノテーション解析ツールシークエンシング配列の品質管理フラグメントクローンの結合と編集ゲノムアノテーションアノテーションの更新微生物ゲノムアノテーションのための統合解析環境第４節　自己組織化マップ（ＳＯＭ）：比較ゲノムと生物多様性研究への新規な情報学的手法ゲノム配列に潜む生物種に特徴的なサイン（ｇｅｎｏｍｅ　ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）多様な環境に生息する生物種の多様性と系統の解析発現プロファイルに基づいた細胞状態の視覚化ゲノム情報解析用のＳＯＭアルゴリズムの詳細第５節　比較ゲノム（進化）●微生物のゲノム進化解析微生物ゲノム配列解析の時代類似性検索によるゲノム間でのオーソログ同定ゲノム構造の進化オーソログ同定の妥当性分子進化速度の比較解析水平遺伝子移行の検出●ほ乳動物ゲノム配列のアラインメント比較に基づく遺伝子予測第３章　　シミュレーションおよび知識発見第１節　電子カルテからゲノムカルテへ電子カルテの定義，目的，現状ゲノムカルテゲノムカルテの病因解明への応用第２節　Ｅ−Ｃｅｌｌ方法シミュレーション結果展望第３節　Ｇｅｎｏｍｉｃ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｎｅｔによるパスウェイの表現とシミュレーションＧｅｎｏｍｉｃ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｎｅｔ　ｖ．１．０第４編　　応用─産業・医科学における展開第１章　　産業における展開第１節　ケモ・バイオインフォマティクスと創薬研究医薬品リード探索におけるＨＴＳとコンビケムの役割医薬品リード探索におけるＨＴＳの課題医薬品リード探索におけるＨＴＳ前のプレスクリーニングについて期待の大きなｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｂａｓｅ　ｓｃｒｅｅｎｉｎｇについて今後を展望して第２節　タンパク質の相互作用解析による創薬標的探索相互作用解析の手法網羅的解析の例と相互作用データベース酵母ツーハイブリッド解析サービスヒトタンパク質の大規模ネットワーク解析創薬標的探索への応用酵母ツーハイブリッド法による相互作用解析の問題点第３節　創薬研究におけるプロテオミクス要約新薬発見までの過程ゲノム情報を有効利用するには？新薬開発の最重要課題ボトルネックの解決策第４節　アミノ酸生産菌のゲノミクスと育種への応用アミノ酸発酵の歴史アミノ酸生産菌のゲノミクスゲノム科学を応用した「ゲノム育種」第５節　酢酸菌酢酸菌の形質転換酸化発酵のゲノム研究セルロース合成のゲノム研究酢酸菌ゲノミクス・プロテオミクスの将来像第６節　放線菌（二次代謝産物生産における遺伝子情報の活用）Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓゲノムにコードされる二次代謝産物生成に関与する遺伝子群ゲノム情報から生産される二次代謝産物の構造予測第７節　畜産，食品の例●乳酸菌のゲノム解析について乳酸菌とはＬａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ　ｌａｃｔｉｓ　ｓｕｂｓｐ．　ｌａｃｔｉｓ　ＩＬ１４０３のゲノム解析と同菌種のゲノムの特徴乳酸菌の全ゲノムシークエンシングの現状乳酸菌ゲノム解析の将来●ビール酵母塩基配列決定およびドラフトゲノム構築ゲノム解析●糸状菌（カビ）ゲノム情報の産業利用糸状菌（カビ）と産業との関係カビゲノムの産業応用事例第２章　医科学における展開第１節　薬理ゲノミクスによる創薬ターゲット探索研究薬理ゲノミクスの誕生と展開薬理ゲノミクスの歴史的背景ゲノム創薬ターゲットバリデーショントランスクリプトーム解析による創薬ターゲットバリデーションメタボローム解析による創薬ターゲットバリデーションゲノム創薬インフォマティクス第２節　ＬＣ−ＭＳ／ＭＳを基礎とした定量的・機能的プロテオミクス解析ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ法による定量的プロテオミクス極微流量ｎａｎｏ−ＬＣ−ＭＳ／ＭＳによる機能プロテオミクス第３節　ＳＮＰｓ医科学におけるＳＮＰｓの応用ゲノム創薬オーダーメイド医療ＳＮＰ研究の新たな展開連鎖不平衡とハプロタイプ第４節　マイクロサテライトマーカーを用いた疾患感受性遺伝子の同定遺伝マーカー疾患の遺伝様式遺伝的相関解析ゲノムワイドなマイクロサテライトマーカーの設定ゲノムワイドな遺伝的相関解析第５節　マイクロシステムとその医科学分野への応用マイクロシステムの作製技術マイクロアレイデバイスとその応用マイクロ流体デバイスとその応用その他のマイクロシステム第６節　病態解析へのタンパクレベルでのアプローチ，ゲノム医科学解析アガロース二次元電気泳動，高性能液体クロマトグラフィー・イオントラップ質量分析計，酸化傷害タンパク質検出法を中心にした疾患プロテオーム解析内分泌疾患のプロテオーム解析例病態プロテオーム解析が解決するべき今後の課題—機能プロテオミクスの開発第７節　大規模マウスミュータジェネシスプロジェクトミュータジェネシスの歴史トランスジェニックマウスとノックアウトマウス順向遺伝学と逆向遺伝学遺伝子主導ミュータジェネシスとゲノム機能解明表現型主導ミュータジェネシスとゲノム機能解明大規模マウスミュータジェネシスの展開表現型主導優性突然変異体スクリーン各国の公開プロジェクト優性変異体と劣性変異体ＥＮＵを用いた遺伝子主導の劣性変異マウス作製第３章　ゲノムバイオロジーとナノバイオテクノロジー第１節　マイクロチップ・ＤＮＡ一分子解析●マイクロチップ・ＤＮＡ一分子解析技術●マイクロチップを用いたバイオ分析熱レンズ顕微鏡イムノアッセイの集積化細胞実験システムの集積化第２節　ＤＮＡチップＤＮＡチップとはＤＮＡマイクロアレイＤＮＡチップＤＮＡマイクロアレイおよびＤＮＡチップを用いた遺伝子解析法ＤＮＡマイクロアレイおよびＤＮＡチップを用いた遺伝子変異およびＳＮＰ解析ＤＮＡチップを利用したＤＮＡ配列の決定法ＤＮＡチップ作成新しいＳＮＰ解析ＤＮＡチップ電気化学アレイ第３節　プロテインバイオチップ●バキュロウイルスを利用した膜タンパク質の発現とプロテインチップへの応用バキュロウイルスへの膜タンパク質の発現ＧＰＣＲの再構成系プロテインチップの開発状況バキュロウイルスディスプレイのモノクローナル抗体作製への応用●プロテインチップの開発と利用プロテインチップ実現の可能性プロテインチップを用いた解析タンパク質の固定化●ＣｈＩＰ　ｏｎ　ｃｈｉｐ法ＤＮＡチップとその応用ＣｈＩＰ　ｏｎ　ｃｈｉｐ法の原理と実際マイクロアレイデータの国際標準化第４節　マイクロ化学・生化学分析システム（Ｍｉｃｒｏ　Ｔｏｔａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　：　ｍＴＡＳ）マイクロマシニング技術とマイクロ流体制御素子ｍＴＡＳへの取組みの現状ｍＴＡＳの具体例１：マイクロチップ電気泳動装置ｍＴＡＳの具体例２：マイクロチップ等電点電気泳動第５節　マイクロチップテクノロジーとハイスループットスクリーニング細胞チップによる新機能物質スクリーニング遺伝子・タンパクチップの新展開脂質膜チャンバーアレイ第６節　ＤＮＡマイクロビーズテクノロジー●ＭＰＳＳによる絶対的遺伝子発現プロファイリングＤＮＡマイクロビーズアレイ技術ＭＰＳＳとはＭｅｇａｃｌｏｎｅの原理ＭＰＳＳの原理および解析例●ビーズを用いた計測技術標識素材としてのビーズプローブを固定する担体としてのビーズ第７節　ナノバイオロジーとナノバイオテクノロジー「ナノバイオ」というあいまいな言葉広義のナノバイオテクノロジーに含まれるもの分子ということナノバイオロジーナノバイオにおける日本のオリジナリティーと日本の風土の欠陥機械的動作とエネルギー生物分子機械と通常の機械との質的な違い生物の本質：特異性による隠しエネルギーの利用ナノバイオマシンの例：転写のナノバイオマシン転写マシンの中の隠しエネルギー生体ナノバイオマシンの初期状態への回復ナノバイオを可能にする技術第８節　バイオベンチャー企業によるゲノム産業創生ゲノム産業への道米国バイオベンチャー企業設立の歴史ゲノム産業の創生日本もようやく欧米を追撃へ○　学名索引○　略語索引○　事項索引○　監修者・編集委員プロフィール