代謝システムデザイン分野　　教授　割石 博之

　OMICS により得られる実験情報を基盤とした生物機能のシステム解析を行います。また、膜結合型タンパク質の網羅的解析技術の開発や高感度質量分析装置を用いたメタボローム解析技術の開発を行っていきます。さらに、システム解析にとどまらず、得られた機能要素の戦略的再構築によって、物質生産プロセスや機能性材料の設計等に新たな方法論の提供を目指します。我々は、この方法論を Metabolic Architecture Design (MAD) System とよんでおります。システム解析をシステムデザインへ展開することで、連携研究プラットフォームを構築します。
　生物機能を利用した物質生産プロセスのデザインを考える前に、オートメーション工場のような実際の生産システムの最適化について見てみましょう。図に自動車工場の生産プロセスを模式的に示しました。１工程１作業のシステムは、酵素と基質の関係に似ています。また、だんだんとできあがっていく車両は代謝物と見ることができます。細胞はまさに高度に制御された工場です。さて、完成品の生産効率を上げるため、工場では、ボトルネック工程（制約条件）を見出し、その制約条件に特異的なソリューションを与えることで、システム全体の効率を向上させています。この概念を代謝システムに取り入れるための方法論が MAD System です。
　MAD System の実現に向けた基礎的実験技術の開発および MAD System を介した産官学連携研究の実現を２つの柱として展開していきたいと考えております。
　具体的には、担子菌（キノコ：真核微生物）によるリグニン分解のシステム生物学的解析およびその最適化を行っています。また、リグニン分解性担子菌の特徴である優れた芳香族化合物分解能を支える細胞外ペルオキシダーゼおよび 150 を超えるシトクロム P450 分子種の機能解析とこれらを用いた物質生産プロセス（難合成化学物質の包括的生産）の構築をはじめています。