大阪大学新世紀レクチャー 計算機マテリアルデザイン先端研究事例3
メラニン色素の生合成
価格：1,760円 (消費税：160円)
ISBN978-4-87259-256-6 C3050
奥付の初版発行年月：2019年01月 ／ 発売日：2019年02月中旬
本書で中心的研究課題として取り上げるのは、動物の皮膚・毛・眼の色を形作る生体色素メラニンの生合成経路の解明である。これまでに、CMDは省資源、創エネルギー、蓄エネルギー、省エネルギーをキーワードとする研究分野を中心に、ナノ触媒、水素貯蔵、太陽電池、燃料電池、スピントロニクス、メモリーデバイスなどの新技術・新産業の創生に貢献してきた。さらに近年は、バイオセンシング・ガン治療に代表されるバイオ・医薬品・医療科学分野もターゲットとするなど、CMD本来の適用範囲の広さと深さを実感することができるようになってきた。本書はこのようなCMDの新たな可能性を世に問う試みの一つである。
■「４．おわりに」追補１「理論物性学のチャレンジ」
これまで計算機マテリアルデザイン（CMD）は、太陽電池や燃料電池など工業的な系において材料や反応系の設計事例が示されてきましたが、本書は生体への展開を世に問う試みとして研究された成果を紹介するものです。生体関連のマテリアルデザインをこころざす工学分野の学生や技術者にとって参考になる貴重な事例を伝えると同時に、CMDをいかに活用していくのか参考になる一冊です。
岸田 良（キシダ リョウ）
所属: 九州大学大学院歯学研究院口腔機能修復学講座生体材料学分野 博士（工学）、大阪大学
生年月日: 1991年1月22日
最終学歴: 大阪大学大学院工学研究科博士後期課程
専門: 第一原理計算、生体材料学
笠井 秀明（カサイ ヒデアキ）
所属: 明石工業高等専門学校・校長、大阪大学名誉教授 工学博士
生年月日: 1952年1月23日
最終学歴: 大阪大学大学院工学研究科（博士）
専門: 物性理論
目次
はじめに
1．序論
1−1．はじめに
1−1.1 基礎的研究の必要性
1−1.2 メラニン色素の分類と生体内の分布
1−1.3 メラニン研究の対象と意義
1−2．メラニン化学における分析手法
1−3．ユーメラニンの生合成過程―ドーパキノンおよびドーパクロムの生成―
1−3.1 チロシナーゼの発見とその酵素活性の同定
1−3.2 Raper-Mason Pathway の開拓
1−3.3 ドーパクロム互変異性酵素の発見とその酵素活性の同定
1−3.4 チロシン酸化反応の再評価
1−4．ユーメラニンの生合成とその性質―モノマーの酸化的重合による色素生成―
1−4.1 モノマー間カップリングによる多量体分子の同定
1−4.2 モノマー重合・メラニン構造モデルの理論的研究
1−5．フェオメラニンの生合成過程―システインとの結合後の反応過程―
1−6．メラニン化学とメラノサイト特異的細胞毒性
1−6.1 p‐置換フェノールがメラノサイトに与える影響
1−6.2 o‐キノンとメラノサイト特異的細胞毒性との関係
1−7．本書の目的および内容
2．ドーパクロム変換の反応機構解析
2−1．はじめに
2−1.1 ドーパクロム変換に関する研究背景
2−1.2 ドーパクロム変換の反応素過程の解析
2−2．計算手法とモデル
2−3．銅イオンが存在しない場合のドーパクロム変換機構
2−4．銅イオンが存在する場合のドーパクロム変換機構
2−5．まとめ
3．o -キノンとチオールの結合と環化の反応解析
3−1．はじめに
3−1.1 環化とチオール結合の競合過程
3−1.2 o‐キノンの環化速度に関する研究背景
3−1.3 o‐キノンへのシステインの結合に関する研究背景
3−1.4 o‐キノンの反応性の理論的評価
3−2．計算手法とモデル
3−3．チオールの結合と環化の競合―ドーパキノンとロドデンドロールキノンの比較―
3−4．ドーパミンキノンに類似したo -キノンの環化反応性
3−5．ドーパキノンとシステインの結合の反応解析
3−6．まとめ
4．おわりに