構造生物 Vol.1 No2
1995年12月発行

「構造生物学センター」の必要性


馬場 忠

筑波大学応用生物化学系

Necessity of "Structural Biology Center"

Institute of Applied Biochemistry, University of Tsukuba Tadashi BABA

This paper describe the necessity of "Structural Biology Center" in our university. Structural analysis of protein crystals will give us a great advantage in the research fields of life science.

この10年来の遺伝子工学に関連する実験技術の進歩によって,タンパク質をコー ドする遺伝子さえ単離・解析することができれば,その一次構造に関する情報を容易 に得ることができるようになった。また,運,不運はあるにせよ,単離した遺伝子を 大腸菌,酵母,動植物培養細胞などで発現させて,生体内で超微量にしか存在しない タンパク質を大量に得ることも可能となった。しかし,生化学や分子細胞生物学を研 究するわれわれにとって,最終的な目的はタンパク質の一次構造を求めることでもな ければ,組換え型タンパク質の発現系を確立することでもない。そのタンパク質が生 体内でどのような機能・役割を果たしているのかを明確にすることやそれをどのよう に利用・応用するかが究極の目的であり,一次構造という平面的な情報だけでは理解 しえない立体的な見地からのタンパク質の構造と機能に関する理解が必要不可欠で ある。また,あるタンパク質ひとつだけがひとつの生命現象にかかわっているのでは なく,いくつかのタンパク質が複合的にそれらの相互作用を通して生命現象を生みだ していることも次第に明らかになりつつある。このような観点からも,遺伝子工学的 技術を用いたある意味で平面的な情報しか得られない解析法には限界があり,そこか らひとつステップアップした立体構造を基礎とする解析が,次世代の研究に求められ る重要なテーマであることは疑いのないところである。

残念なことに筑波大学では,タンパク質の結晶構造解析を主要研究課題としている 研究室・研究組織がこれまで存在していなかった。もちろん,日本国内でもその構造 解析が,二一ズに応じて実際に行うことのできる研究室は非常に限定されているのが 実情である。したがって,もしTARA坂部プロジェクトが基盤となり筑波大学とし て「構造生物学センター」なるものが設立できて軌道に乗れば,当該研究分野の発展 はもちろんのこと,日本国内外へ与えるインパクトは計り知れないものがあると思わ れる。また,坂部プロジェクトのこれまでの研究経緯から考えても,それが現在大学 での研究に求められている,いわゆる産・学・官一体となった共同研究組織のひとつ のよいモデルとなることもじゅうぶんに予想される。

私自身タンパク質の結晶構造解析についてはまったくシロウトであり多くを語る ことはできないが,あるタンパク質の結晶化を実際に試み,そのあとの結晶解析の手 順について相談させていただいたが,膨大な時間を費やさなければならないことが理 解できた。また,タンパク質の分子量が大きくなればなるほど,さらに類似のタンパ ク質の立体構造が明らかになっていなければ,より困難を極めることがわかった。実 際の解析の面でも,機械を専門に扱えるオペレイダーと管理者が常時相当な数必要で あることも判明した。このような研究の特殊性を考慮に入れれば,なおさら結晶構造 解析が単なるひとつの研究室単位のものでは成立せず,「構造生物学センター」のよ うな体系的な研究組織となりはじめて成り立つものと痛感する。上で述べたとおり, 立体構造を基盤としたタンパク質の機能解析と新しい機能の追及は,生命科学の研究 分野でまったく新しい局面を切り開くはずである。したがって,筑波大学として「構 造生物学センター」の重要性をよく理解し,それに賭けてみる必要性があると考えて いる。もしそのようにしなければ,わが大学やわが国として大きな損失になることも 疑いのないところである。


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