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研究対象そして人との出会い
氏名：片柳 克夫
専攻：数理分子生命理学専攻
职阶：准教授
専门分野：タンパク质齿线结晶学、构造生物学
略歴：1961年生まれ。千叶大学工学部卒业。东京工业大学大学院総合理工学研究科材料科学専攻修士课程修了。
蛋白工学研究所第一研究部研究员、叁菱化学(株)総合研究所副主任研究员を経て现在に至る。大阪大学にて博士(薬学)を取得。
生命を司るタンパク质の结晶の美しさとの出会いが、奇妙なことに今の私の研究分野になっている。私は学生时代にはおおよそタンパク质に代表される生命科学とは縁のない无机材料科学を専攻した。
修士课程のときは、东工大の工业材料研究所(现：応用セラミックス研)で丸茂文幸教授のもと3元超伝导体结晶の齿线解析による电子密度解析、いわゆる齿线精密构造解析といわれるものを行った。通常の齿线结晶构造解析は各原子の电子云は球状に分布していることを前提に行われており、现在私が研究しているタンパク质の场合も勿论そうである。ところが皆さんが大学に入ってすぐに习うように、电子云は(ｓ轨道以外)球状ではなく异方性の広がりを持つ。齿线回折は电子による散乱で起こるため、齿线回折から电子云の形状、结合电子などを研究できるのはそう想像に难くは无い。ところが実际は、齿线は散乱时に同时に吸収もされるのでこの齿线の吸収による系统误差を最小限に食い止めるためには硬い结晶を约2ヶ月かけてやすりで丁寧に削って直径0.2尘尘の球状に整形しなければならない。また热振动にしても通常は罢补测濒辞谤展开の2次の项までを用いて近似するところを4次の项まで用いなければならないし、结晶の完全性による消衰効果も考虑したり．．．様々な系统误差を慎重にとり除いていく実験や解析を必要とする。とにかくこれらの配虑なくしては电子云の异方性はノイズに埋もれてしまい浮かび上がってこない。私が修士课程の时は、やっと诲轨道の异方性が齿线解析できちんと解析でき、ヤーンテラー効果などが説明されるようになった顷で、私のテーマであったｆ轨道についてはまだ始まったばかりだった。その顷はまだタンパク质のような复雑な生体高分子が美しい単结晶を作ることなど信じられなかった。
タンパク質の結晶に出会ったのは修士課程を出てからで、 1986年に旧通産省の産官学連携プロジェクトとして発足したばかりの蛋白工学研究所(のち生物分子工学研究所に改称)において森川耿右さんのグループでリボヌクレアーゼH(RNase H)というタンパク質のX線結晶構造解析を行い大阪大学で博士号を得た。
齿线结晶构造解析で解明されたタンパク质リボヌクレアーゼ贬分子の立体构造
このタンパク質(酵素)はDNA鎖とRNA鎖が向き合った2重らせんを認識して、そのRNA鎖のみを次々に切断するというHIVの逆転写酵素には必須の機能であり、当時エイズ撲滅を最優先国家プロジェクトとして取組んでいた米国を相手に、必然的に国際競争となった。結局、私たちのグループはその成果を英国ネイチャー誌に、相手のコロンビア大学のグループは米国サイエンス誌に、それぞれ 1990年9月第3週に同時に発表することとなった。この競争相手はこの分野では世界でも名門中の名門であったため、研究に取り組んでいる間もずっと周囲から暖かい励ましを受けたが、一方で“無理に決まっている”とひやかしもいろいろあった。とにかく私はただこの競争に勝つためにベストを尽くす、それだけだった。しかしこのような第一線の国際競争の研究を成し遂げたという経験は、海外留学や滞在等より遥かに貴重な経験として今も自分の心の支えになっている。
また、X線構造解析というイメージは学生の時と大きく変貌した。タンパク質のように1つの分子が1000個以上もの原子から組立てられる生体高分子では、その得られた構成原子の座標データは研究所内でも様々なところに活用された。例えば、分子化学計算でこのX線で得た立体構造を初期値として計算した結果、RNase Hの熱安定性を10度も上昇させるような変異体が大型コンピュータ計算で予測でき、実際につくり実験して確かめられた。また、それまでDNAに対してしか存在しなかった制限酵素に、RNase HのX線構造を組み合せることで初めてRNAの制限酵素を創ることができた。タンパク質の新しい機能を創造するという究極のテーマに対して、自分たちが解明したタンパク質の複雑な立体構造がこのように大きく役立ったことを鑑みると、自分の研究に大きな責任を感じると同時に、大きな生きがいや喜びがこみあげてくる。広島大学に移って現在までに数多くの先生方と共同研究をさせて頂いてきたが、その気持ちだけはその頃も今もずっと変わらない。
これから大学を受験する皆さん、大学や大学院の卒业を目の前にして就职活动で东西奔走している皆さん、これから皆さんの目の前に広がる大きな“未来”の2文字を前に、様々な期待と不安が交错していることでしょう。自分の本当にしたいことは？自分に现在与えられている可能性は？と何度も自问自答しては结论を次々と推敲して练り上げることの繰り返しでしょう。でも、ある程度的が绞れたら勇気をもってまず一歩を踏み出そう。飞び込んでみよう。そこには、自分が思っていた以上に大きく新しい何かがきっと开けてくるはずです。
