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どこにでもあるタンパク質ユビキチンの物性から、生命現象の解明を。

RESEARCHER
ポリユビキチン線維の電子顕微鏡写真。

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ポリユビキチンは長さに応じて物性を変化させる。研究によって、疾患に関わるタンパク質凝集 体形成や翻訳後修飾に関わっていることが見えてきた。なお、長いポリユビキチンはタンパク質凝集体をつくる。

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ポリユビキチンの熱変性温度の分析結果。長いポリユビキチンほど低い熱変性温度をもつ。

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ユビキチンの実物試料。

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分子動力学法による異なるポリユビキチンのダイナミクス分析の様子。(ページ下部に動画があります)

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どんなタネ?

すべての真核生物に存在するタンパク質であるユビキチンの形や物性を研究しています。ユビキチンのポリマーの形態は8種類あり、免疫応答や細胞周期など、関与する機能はわかっていますが、どのように機能を発現するのかよくわかっていません。研究では、異なる形態のポリユビキチンをつくり、核磁気共鳴といった物理化学的な手法を使って分析をしています。異なる形態がどのように生体内で見分けられているのか。タンパク質分解や免疫応答で、ポリユビキチンの動きや物性の違いが深く関わっていることが見えてきました。

なぜ研究を始めた?

最初はタンパク質の形という古典的なテーマに関心があり、ユビキチンに出会いました。ユビキチンは安定なタンパク質である一方、細胞内で凝集化する性質があり、アルツハイマー病などの病気と関連することが分かっています。親族が認知症になったことが、研究を進めるきっかけになりました。この有名なタンパク質は、試験管内だけでなく、生物個体をつかった研究も多くおこなわれていますが、その間をつなぐリンクが抜けています。現在、生命現象に関わる物性に着目して、研究を進めています。

なにを変える?

ユビキチンの研究は、タンパク質の形や物性を理解するだけでなく、広く生命現象を解き明かすことにつながります。特に、アルツハイマー病などの病気で、どのようにユビキチンが、病気の発症に関わっているのかを解明し、試験管と臨床の研究の間をつなぎたいと思います。さらに、ユビキチンは分岐したポリマーをつくったり、リサイクルされたり、まだよくわかっていない性質がたくさんありますが、生体内では全てに意味があると思います。これらの性質を調べることで、新たな生命現象のメカニズムを解き明かせたら嬉しいです。

なにが必要?

色々な研究者が、多様な視点で見ることが必要です。自分は試験管の中で見ることが得意ですが、たとえば生物個体の研究をする研究者や疾患の患者さんを診る医師とコラボレーションできたらよいと思います。

VIDEO MATERIAL
INTERVIEW
桂産直便
どこにでもあるタンパク質ユビキチンの物性から、生命現象の解明を。

2021.11.25

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