本誌の希少糖シリーズ「Rare Sugars」では、まず「希少糖とは」というトピックで定義・分類や自然界における希少糖の役割を説明し、原始地球における希少糖の位置付けから現代にいたるまでの希少糖の歴史を紹介した。次には、体系化された希少糖の生産戦略図「イズモリング」の考案とその進化の変遷を紹介し、希少糖自体の結晶構造に関する物理化学的特性や、生産に用いる微生物由来の酵素の特徴を概説してきた。さらに、前々回からは希少糖の用途開発に関する解説を進め、医療分野での用途開発の最前線として抗がん作用や糖尿病および肥満症への医療応用を紹介した。今回は、食品分野の用途における希少糖D-アルロースの特徴、希少糖のアンチエイジング効果、農業分野で利用する際の用途の可能性等についてそれぞれ概説する。 ...and more
糖尿病と、肥満および肥満に起因する健康障害を合併した肥満症は、世界的な健康問題であり、新たな治療戦略が求められている。これら、生活習慣病の治療の基本となるのは食事療法、運動療法などの日常生活習慣の改善である。近代の砂糖の大量消費に伴い、砂糖の過剰摂取は糖尿病、肥満症、心血管疾患などのリスク増加に関係し、砂糖の代わりとなる安全な代替甘味料の関心が高まっている。代替として人工甘味料を使用することで、肥満・糖尿病の予防や治療に有用な可能性が指摘される一方、人工甘味料が糖代謝を悪化させる可能性が報告されており、注意が必要である。そんな中、天然由来の希少糖であるD-アルロースの2型糖尿病患者における有効性について、我々は臨床研究を通して検証を行い、糖代謝を改善する可能性について報告してきた。本総説では、D-アルロースの糖尿病および肥満・脂肪燃焼への影響に関する最新の知見を整理し、その医療応用の可能性を検討する。 ...and more
癌の罹患率・死亡率は近年、急速に増加している。従来の治療法（手術、放射線療法、化学療法や免疫療法）は進化しているが、その有害事象や治療効果の限界などの問題が残る。一方、肥満や2型糖尿病などの代謝異常と発癌リスクとの関連が報告され、高血糖や高インスリン血症が癌の進展に関与することも示唆されている。これらを背景として、代謝制御を介した新たな治療アプローチに注目が集まっている。希少糖は「自然界での存在量が少ない単糖およびその誘導体」と定義され、その一種であるD-alloseは低グリセミック特性や酸化ストレス調節作用を有する。それら生理活性を介して、D-alloseは細胞増殖を抑制し、放射線や化学療法薬との相乗効果を発揮する可能性が示されている。本稿ではD-alloseの抗癌作用に注目し、その分子機序、治療的利点や将来的展望について概説する。 ...and more
希少糖を紹介する本シリーズの第2話では、希少糖は様々な酵素（アルドースイソメラーゼ、ケトース3-エピメラーゼ、ポリオールデヒドロゲナーゼなど）を利用して生産できることが示され、さらにそれらの反応を組み合わせることで、炭素数６のヘキソースの網羅的な生産方法である希少糖の生産戦略図であるイズモリングが紹介された。今回は、希少糖を生産するための酵素の中でも自然界に多量に存在するD-フルクトース（果糖）から希少糖D-アルロース（=D-プシコース）の生産に利用できるケトース３-エピメラーゼおよび生産したD-アルロースから希少糖D-アロースを生産できるL-ラムノースイソメラーゼについて紹介する。本来、自然界での存在量が少ない希少糖を作り出す、「希少糖生産酵素」というものは存在しない。しかし、希少糖に変換できる酵素というものは自然界に存在する。ここでは、その中でも希少糖の生産に利用することができた微生物由来の酵素の特徴を概説する。 ...and more
本稿は、単糖類および希少糖の結晶構造に焦点を当て、分子同士がどのように相互作用（これを分子間相互作用という）し、その相互作用が結晶の形や性質にどう影響を与えるのかを探る。これによって、物質の特徴がわかる。特に、D-glucoseとD-allose、またはD-fructoseとD-alluloseのように、互いに極めて似通った分子構造を持ちながらも、結晶構造が大きく異なる様子を示し、その背景にある水素結合や分子間相互作用のメカニズムを解明しようと試みている。さらに、希少糖結晶の新規応用の可能性についても検討しており、特定の物性を引き出すための結晶構造の制御方法についてのアプローチを紹介する。また、単糖類の結晶構造は制御できるのかという長年の謎に対する新しい視点も提供している。本稿を通じて読者は、希少糖結晶の応用に向けた具体的な研究進展を理解し、結晶構造が材料科学や医療、農業などの分野にどのように貢献できるのかを学ぶきっかけとなっていただければ幸いである。 ...and more
シリーズ第二話の本稿では、全てのヘキソースを計画的に生産するための戦略図（イズモリング）の開発経緯と、完成した生産戦略図の意義、実際にイズモリングに従って希少糖生産を進める中で明らかになってきた問題点、そして、その問題点を解決すべく進化させた新しい希少糖戦略図（イズモリング Ⅱ）について記す。新しい希少糖戦略図で用いられた単糖のフィッシャー投影式の簡易な表示法（Izumofleet formula）についても概説する。 ...and more
希少糖の解説をシリーズとしてご紹介する。希少糖とはどのような糖のことかの説明から始め、希少糖の基礎的諸性質の説明へと進み、更にさまざまな分野における希少糖の用途開発の現状について、香川大学国際希少糖研究教育機構メンバーを中心とした産学官の専門家がわかりやすく解説する。
シリーズ最初の第一話は、「希少糖とは」と「希少糖の歴史」についてである。 ...and more
