A jewel in sandhill

Nature. 1970 Jun 27;226(5252):1211-3.
RNA-dependent DNA polymerase in virions of Rous sarcoma virus.
Temin HM, Mizutani S.

僕の研究室のボスはよく逆転写酵素を発見したHoward. M. Teminの話を挙げます。
セントラルドクマを覆した科学史の大きなパラダイムチェンジである逆転写酵素の発見にはサイエンスの常識に対峙する一人のサイエンティストの固い信念があったに違いありません。

科学史を顧みると、砂丘に埋もれた宝石を探すような途方もない努力の中で奇跡的に宝石を見つけることができたほんの一握りの科学者が歴史に名を刻む一方で、数多の科学者が砂丘に身を投じて二度と陽を見ることなく埋もれていったことを僕らは想像することができます。

信念と忍耐は科学者に必要な条件かもしれませんが、方向や手段を誤れば永遠に光を見ることはできません。
サイエンスは海図のない大航海時代に似ているかもしれません。
地図があるから進むのではありません。研究は未知への航海です。その先に大陸があると誰が断言できるでしょうか。
重要な舵取りの判断で研究者の運命は決まるとボスは言います。けれどその判断は難しい。

最初の癌抑制遺伝子であるRbの単離やインスリンの発見は砂丘に埋もれた宝石の発見と例えることができるかもしれません。科学史上の大発見には運があったと後世の人々は言うことができるかもしれません。
けれど科学的根拠に基づいて研究者自身が描いた海図をどんな不安な状況でも離さなかった信念があったことは大発見にも共通する事実かもしれません。

Universal red blood cells

Nature Biotechnology. 2007 Apr;25(4):454-64
Bacterial glycosidases for the production of universal red blood cells

A型やB型の血液をO型に変える酵素についての論文です。
今月のNature Biotechnologyに掲載された上記論文は新聞でも触れられたため知っている方も多いかと思います。
一般的に知られている血液型は赤血球の血液型です。
赤血球表面にある糖蛋白と糖脂質のオリゴサッカライド鎖の末端に存在するABHと呼ばれる糖鎖構造によってABO血液型は分類されます。A型はGalNAc、B型はGalというモノサッカライドがあります。
glycosyltransferaseという酵素遺伝子が血液型を決定していて、少数のアミノ酸置換が異なる基質特異性を決定しています。A型の場合はUDP-GalNAc、B型の場合はUDP-Gal、O型の場合は不活化型の蛋白をコードしています。

O型はA抗原もB抗原も持たないため、どんな血液型の人にも安全に輸血することができます。
レシピエントの血液型を問わないユニバーサルな血液型であるO型は血液バンクにとって貴重な血液型です。
A型やB型の血液をO型に変換する酵素については以前から報告がありますが、多量の酵素が必要とされることや酵素の変換効率が律速段階となっていました。

上記論文では2500種類の細菌や真菌を対象に適正な基質特異性と至適pHが中性で働く酵素をスクリーニングした結果、2つの未知のグルコシダーゼファミリーを同定したと報告しています。
その酵素は高い基質特異性を持ち、至適pHが中性であり、高い効率と選択性をもってA型/B型/AB型の血液をO型に変換できるとしています。

輸血に関してドナーの血液型が問われない時代が来るのもそう遠い未来ではないかもしれません。

Thyroid hormone

今の時期は都会でも公園の池などには多くのオタマジャクシを見つけることができます。
先週末に行った本郷給水所公園でもたくさんのオタマジャクシを見ることができました。

チロシンのリン酸化が生物学的に大変重要であることはよく知られていますが、甲状腺ホルモンはその生物学的活性を発揮するためにチロシンのヨウ素化を必要とすることが大きな特徴です。
諸外国では土壌中にヨウ素が少なく、そのため食物中に含まれるヨウ素が少ないためにヨウ素欠乏症が起こりやすいことが知られています。
660kDという巨大なタンパク質であるthyroglobulinのヨウ素化を経て、甲状腺ホルモンであるT3(triiodothyronine)とT4(thyroxine)は産生されます。甲状腺機能低下症に対してはホルモン補充療法として合成T4(levothyroxine)を経口投与します。

甲状腺ホルモンの重要性はそれがないとオタマジャクシがカエルに変態できないことでよく知られていますが、ヒトの正常な発育にも甲状腺ホルモンは必要です。先天性甲状腺機能低下症では治療が遅れると永続的な脳障害を来たし、重症かつ不可逆的な知能発達障害を残すため、日本では新生児マススクリーニングで全ての新生児を対象に甲状腺機能の検査が行われています。

夏が近づきカエルの大合唱が聞こえてくる頃、甲状腺ホルモンの生理的重要性とヨウ素という稀少元素を利用するために生命が備えたメカニズムを思い出すことができます。