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日本では、駅弁大学と異名を受けるほど大学の数は多いにもかかわらず、ごく少数の例外を除いて、研究室では活発な討論や競争も満足に行われていないのが現状である
それは、若い人は皆卒業した大学の研究室に入り、研究室の定員が教授を含めて四から五名という少人数に抑えられている上、他の大学との人事の交流が阻まれている
つまり、研究室の構成員は卒業生で占められ固定化されてしまっているのである
お世話になっております
その研究室のテーマに興味をもつ若い優秀な研究者がどこからでも自由に集まることが難しく、活発な雰囲気も作り出せない状態になっているからだ
これでは、研究の環境としては最悪で、すばらしい研究が生まれにくいのも当然である
さて、ＧＴＰと結合するタンパク質、Ｇタンパク質の働きを考えてみょう
Ｇタンパク質は、ホルモンがレセプターに結合したとき、環状ＡＭＰが増えるための調節を司っている
つまり、ホルモンのシグナルをレセプターから環状ＡＭＰに橋渡ししているわけである
Ｇタンパク質の働きを分子レベルで見てみよう
Ｇタンパク質はａ、β、γの三つの異なるサブユニットから構成されている
生化学で「サブユニット」というのは、ある働きをもつタンパク質の「部分品」のことだ
つまり、Ｇタンパク質は、この三つの部分品からできていて、ホルモンのシグナルの受け渡しをしているわけである
最終段階の反応において、Rは、ホノレモンの作用で活性化されるタンパク質キナーゼＰＫの調節ユニットらで、レセプターにホルモンが結合するとこうした連鎖反応が起こって、不活性状態［Ｒ･Ｐｋ］から活性化された状態［Ｐｋ］になる．ラスタンパク質が、Ｇタンパク質と同じように、ＧＴＰホスフターゼの活性をもつということの意味を考えてみょう
ラスタンパク質は、Ｇタンパク質のａサブユニットと同じようにＧＴＰと結合してリン酸基を一つはずしＧＤＰにしてしまうこと、また、Ｇタンパク質のａサブユニットとアミノ酸配列が非常によく似ている部分があることから、ラスタンパク質も環状ＡＭＰの量を調節しているのではないかと考えられた
一方で、ヒトのラス遺伝子と大変よく似た遺伝子が魚、ショウジ
ウバエ、酵母などの染色体にもあることが明らかにされていた
ラス遺伝子が、哺乳動物ばかりでなく、広く生物一般に保たれていて、長い進化の歴史の間に失われず、ほとんど変化しないのは、この遺伝子が生物にとって必要不可欠で、重要な働きをもっているからであろう
酵母では、動物細胞と違って、突然変異体を使って交配を行い、遺伝分析を行ったり、遺伝子タンパク質の働きを調べることが容１である
そこで、酵母を使った実験からラス遺伝子タンパク質の働きを明らかにすることができるのではないかと考えられたのである
早速、ラス遺伝子の変異した酵母が分離され、その結果、変異した酵母は培養液の中に入れても増殖が始まらずに死んでしまうことが示された
おまけに、この変異酵母にヒトのラス遺伝子を移入すると、死なずに増殖できるようになった
つまり、ヒトのラス遺伝子は酵母のラス遺伝子の代用を務めることができたのである
酵母のラス遺伝子タンパク質もＧＴＰと結合すること、しかも環状ＡＭＰの量を増やすよう調節していることは、Ｇタンパク質と同様であった
そこで、ヒトのラスタンパク質も．Ｇタンパク質のａサブユニッ卜や酵母のラスタンパク質と同じように、何らかのホルモンの刺激を受けたときに環状ＡＭＰの量を調節する役割をもつのではないかと考えられたのである
米国国立衛生研究所のS.Bたちは、早速、この仮説をテストする実験を行った
動物の正常細胞やＧタンパク質のａサブユニットを欠いた変異細胞から細胞膜を取り出し、試験管の中で、ヒトやウイルスの精製ラスタンパク質を加え、細胞膜のアデュール酸環状化酵素の活性が変化するかどうか確かめたのである
しかし、その実験結果は意外な「どんでん返し」に終わってしまった
ラスタンパク質は、この実験ではアデール酸環状化酵素の活性を促進もさせなければ抑制もしなかったのである
一方、一九八五年、C研究所のM.Wたちは、カエルの卵細胞にラスタンパク質を注入してみたが、卵細胞の環状ＡＭＰの量は変わらないことを確認した
こうして、ラスタンパク質は、Ｇタンパク質と大変よく似ているに・もかかわらず、環状ＡＭＰの量を調節しているわけではないという実験結果に終わり、現在のところ、細胞内でのラスタッパク質の役割は今後の研究に待つより仕方ないということになってしまった
ところが、こうした実験には重大な「落とし穴」がある
これらの実験では、実際の細胞の中でラスタンパク質が働いている状況とかなり異なり、細胞内の状況を正しく反映していないと考えられるからだ
そもそも、ラスタンパク質は、いったんタンパク質として合成されてから
実際の細胞の中ガン遺伝子タンパク質の働きでは、アミノ酸配列の最後部にある一八六番目のシステインというアミノ酸にパルミチン酸が結合していることがわかっている
パルミチン酸はからだの中の脂肪の主成分となっている飽和脂肪酸の一つで、パルミチン酸が結合したラスタンパク質分子は、水をはじき、脂肪と結合しやすい性質をもっている
生体内では、遺伝情報によってアミノ酸配列が決められ、そのアミノ酸配列にしたがってタンパク質が合成される
そのあとで、タンパク質のさまざまなアミノ酸に脂肪酸あるいは糖が付け加えられる
細胞の中では、むしろ、糖や脂肪酸をもたない“純タンパク質”の方が少ないぐらいだ
一方、細胞の中で最も脂肪に富む部分は細胞膜で、細胞は、いわば、脂質とは体を構成する脂肪を「脂質」という膜で包まれた状態になっている
もう少し正確にいうと、細胞膜は脂質の膜が二重になっていて、細胞の外と内を厳しく分け隔てている
細胞膜は細胞内の環境を保ち、物質の出し入れを行い、外からの情報を細胞内に伝える上で、非常に重要な働きをもっている
細胞膜が脂質でできていることを考えると、パルミチン酸をもち脂質と親和性の強くなっているラスタンパク質は細胞膜と結合している可能性がある
ところが、Bたちの実験でも、Wたちの実験でも、ラスタンパク質として遺伝子工学を利用しバクテリアで作ったものを用いており、バクテリアで作られたラスタンパク質はパルミチン酸が結合していない
タンパク質に脂肪酸や糖を結合させる仕組みがバクテリアと動物細胞で違うから、バクテリアでできたラスタンパク質は、動物細胞の中にあるラスタンパク質とは違い脂肪酸や糖が結合していないのである
だから、これらの実験では、ラスタンパク質は、細胞の中にあるときと同じ状態で細胞膜と結合しているとは考えられない
とすれば、ラスタンパク質がこれらの試験管の中の反応で環状ＡＭＰの量に影響を与えないといっても、細胞の中では、あるいは、アデュール酸環状化酵素に作用して環状ＡＭＰの調節に働いているのかもしれない
「ラスタンパク質は環状ＡＭＰの量を調節している」という仮説は、こうした実験では必ずしも完全に否定されたことにはならず、この問題はまだ決着ガンいていない
遺伝子工学を駆使してガン遺伝子やそのタンパク質を突き止め、純粋なかたちで取り出すことに成功した
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