No.11

Proceedings of the Japan Academy,Ser. B ニュースレター
目次
挨拶

1

インタビュー

大隅良典氏

1

トピックス 日本の研究者たちが主導したカイコの
性決定研究

7

Vol. 94 掲載論文紹介

9

Proceedings of the Japan Academy, Ser. B について 12
Editorial Board

挨拶
Editor-in-Chief

大塚 正徳

12

最近数年の PJAB の冊子をみると総説が掲載論文の 80％以上を占めることが分かります。私はこれに加えて、あるいはそれ以上に、原著論文、速報
がもっとあっても良いのではないかと思います。10 年以上前は原著論文、速報が主体でした。日本の研究者が何か大きな発見をして世界に発信しようとしたとき、PJAB に投稿を考えるようになってほしいと思います。とくに広い専門分野の読者に読んでほしいときに PJAB は適しています。このような投稿に備えて、PJAB としては世界への発信力を高め、また出版までの期間を短縮しなければなりません。最近 PJAB が改革したこととして、全論文を英文校閲にかけること、必要に応じカラー印刷代を援助すること、ムービーなど supplementary information をネットに公開することなどがあります。
出版までの期間の短縮は今後の大きな努力目標です。世界の研究者が日本の最先端の研究を知ろうとしたときPJABを見るようになって欲しいと思います。

生物が細胞内でタンパク質を分解して再利用する「オートファジー（自食作用）」を酵母細胞で発見し、この働きに不可欠な遺伝子を特定するなど、そのメカニズムを分子レベルで解明した功績により、2016 年ノーベル生理学・医学賞を受賞した大隅良典・東京工業大学科
学技術創生研究院栄誉教授。近年、自然科学分野のノーベル賞は複数（各分野で受賞できる最大数は 3 名）での受賞が多い中、1987 年

インタビュー

大隅良典

×

（聞き手）

黒岩常祥
長田重一

の利根川進博士以来の日本人単独受賞でした。
オートファジーはヒトのがんや老化の抑制に関わることも判明しており、医学的研究につながる期待も持たれています。大隅教授のその後の研究や、厳しい環境にある昨今の基礎研究分野の問題などについて、日本学士院会員の黒岩常祥・東京大学名誉教授と長田重一・大阪大学栄誉教授がインタビューしました。
左より長田重一氏、大隅良典氏、黒岩常祥氏
東京工業大学大隅研究室にてのでしょうか。
長田

では、エーデルマンのところではオートファジーは全くやっていなかったのですか？
大隅

マウスの系を 2 年やっていましたが、「これはどうしようもないな」と思っていたら、アーサー・コーンバー
グ＊2の研究室から来たポスドクが酵母の系を立ち上げた。つまり、エーデ
ルマンは細胞周期に興味があったのですね。テーマの 1 つとして酵母で細胞周期の研究が始まり、3 年目の私も加わって DNA の複製を始めました。
でもそれも壮大な話で、すぐにデータが出るわけじゃない。そこで安楽研究

酵母の研究を始めた経緯
長田

介されました。私は免疫細胞が活性化

室で大腸菌に戻ることを覚悟して帰国

して細胞分裂が始まるメカニズムを調したんです。そうしたら、「私は一生

ノーベル賞を受賞されて 2 年

べることになっていた。ところが行っ大腸菌をやるから、君は酵母をやってが経ち、ようやく落ち着かれた頃でてみたら、エーデルマンに「私のラボいい」と言ってもらえて、私は一人でしょうか。

はこれから発生生物学のラボにする。

酵母の研究を立ち上げたわけです。

大隅

長田

いや（笑）まだまだ忙しい毎日

ついてはマウスの初期発生から最後まです。それに実は昨春、8 時間半をかでをやるから、君は受精の系を立ち上

大隅

けて首と腰の手術をしたんです。

げろ」と言われたんですよ。

系の研究室だったので、細胞の中の膜

長田

長田

人工授精ということですか？

系のトランスポートをやろうと。液胞

日本では全然やっていなかったは誰もやっていなかったし、エーデル

いわゆる腰痛ですか。

大隅

ええ。よくなってきたかなと思

黒岩

その時は助手として？
ええ。トランスポート（輸送）う頃に予定が入るんですよ。飛行機やんでしょう？

マンの研究室で液胞がきれいに採れる

新幹線に乗ると後でダメージが来るの

大隅ことを知っていたから。軽いので密度で、この 2 年間で海外には 3、4 回し

スですからね。技術自体はそんなに難勾配すると浮かぶんです。

か出ていません。講演も数多く行ってしくなかったのですが、せいぜい数十長田

いますが、若い中高校生の中に、熱心個の卵を前にして何をやったらいいのと、上に浮いてくる。

な子がいたりすると、楽しいんですけ

かよくわからず、苦しい思いをしてい

大隅

どね。

た留学生活でしたが、東大理学部の植と思ったら、すごくきれいな液胞だと

黒岩

オートファジーの前に、酵母を物学教室にいらした安楽泰宏先生（現・わかりました。酵母細胞から核を単離始めた経緯からうかがいましょうか。

東大名誉教授）から「帰ってこないか」していた時に。

大隅と声をかけていただいて。

長田

私は東大理科Ⅱ類に入学して、ええ。大腸菌からいきなりマウ

酵母をつぶして遠心分離するええ。その白い層はなんだろう

一種の脂ですよね、脂の層。

教養学部に新設された基礎科学科を

黒岩1968 年に卒業しました。その頃の分認めて呼び戻されたのでしょうか。

子生物学者は、ほぼ全員が大腸菌の研大隅究者で、私は大腸菌でタンパク合成のことはなくて、1 回は農芸化学会の関大隅研究をしていたんです。

東支部会で私がそれほどデータもないので、ずっと離せなくて……。酵母は長田

今堀和友先生のもとで？

のに 1 時間くらい喋った。それが印小さいので細胞の中を見てもあまり面ええ。当時もそれほど就職先が象的だったのかも知れません。

白くないのですが、液胞だけは見える黒岩んですよ、その当時の普通の顕微鏡で大隅あったわけではなく、今堀先生から「海外に行ってきたらどうだ」と言われて、米ロックフェラー大学のジェラ
ルド・エーデルマン
＊1
＊2

＊1

の研究室を紹安楽先生は、大隅さんのどこをそれ以前には 2 回しか話したすごい。それでわかったんだ、

黒岩
長田

その瞬間だね、大発見への道は。
その油を顕微鏡で見たら、きれいな袋が見えたのですね。
そう。私は顕微鏡観察が好きな

優秀だということが。

も。それで液胞膜の物質輸送を研究

大隅学生時代でしたから、「生意気テーマにしました。私のスタートポイな奴がいる」と覚えてくださっていたントはそこにあるんです。それで液胞

ジェラルド・M・エーデルマン（1929 年－ 2014 年）：米国の生物学者。抗体の化学構造に関する発見で 1972 年ノーベル生理学・医学賞を受賞。
アーサー・コーンバーグ（1918 年－ 2007 年）：米国の生化学者。デオキシリボ核酸の生合成機構の発見で 1959 年ノーベル生理学・医学賞を受賞。日本学士院客員。

2 PJA Newsletter No. 11 2019 MAR.

膜に能動輸送系と、そのあと何人かの仲間とプロトンを駆動するポンプ
V-ATPase を世界で初めて発見しました。液胞はアミノ酸の貯蔵庫として機能しているわけです。ポール・ナー
ス＊3

も若い頃にカンジダ酵母の液胞でアミノ酸を調べていました。
黒岩

酵母軍団がそこでできたんだ（笑）。
大隅 V-ATPase って細胞生物学的にはとても大事な酵素なので、私達も10 年ほど研究し、ずっと続けてもよかったのですが、1988 年に東大の教養学部に移った時、前の研究室での仕事を一切引きずらないようにしたいと大隅思いました。

年（1992 年）、14 個の遺伝子がオー

長田 V-ATPase の仕事は安楽研に遺トファジーに絡んでいるという論文をしてきたということですか？

出しました。だから、4 年かかってい大事な性質なんです。生存率の低下と

大隅

ますよね。

いう表現型がオートファジー不能に因長田 14 個の遺伝子の同定に、4 年るのだと考えて、それを一次選択に用しかかかっていないとも言えます（笑）
。

いることで、一気にオートファジー不大隅

能株が採れました。

ええ。独立したのだから、新しい仕事を始めたいと思ったんですね。
それで、液胞が細胞内の分解を担う構造であろうと考えました。液胞内の分解酵素が欠損した株を飢餓に晒すと起遺伝子が 14 個も絡んでいるとわかって、他の人が新たに参入しにく

つまり、長時間の飢餓に耐えられない。それはオートファジー欠損の長田なるほど。死ぬか死なないかできる現象を顕微鏡で観察するという、かったのか、競争相手がずっといない

誰も思いつかなかった研究を始めましまま来ることができた。この研究には、ント（変異体）をファースト・スクリー

た。

塚田美紀さんという埼玉大学出身の頑ニングできる。それでも、14 個の遺黒岩

やっていけば、千個ぐらいのミュータ

そこで、馬場美鈴さん（日本女

張り屋の修士の院生が貢献してくれま

伝子に絞るには、お互いの組み合わせ子大学研究員）の固定の見事な写真がした。一つ一つ培養しては、飢餓培地の可能性で調べていかなきゃいけない

関係してくるのですね。

においてオートファジックボディが溜から……。すごいと思う。

大隅

大隅

ええ。やはり私は幸運だったと

まらないという表現型を指標に、顕微思います。独立して 2 か月で酵母の鏡観察で変異体を見つけるという根気

オートファジーを発見したわけです。

のいる手法で、apg1 変異株を単離す

クローニングしたのですが、どれをクすぐれた電子顕微鏡技術を持つ馬場さることに成功しました。

ローニングしてもさっぱり機能がわかんとの共同研究で、液胞に溜まる構造

長田

14 個の遺伝子を同定するのにらない。だから論文は書いていなかっの実体を詳細に追うことができましそうです。でもその後駒場で14 個のうちいくつか APG 遺伝子をどのくらいの変異体をスクリーニング

たんですよ。そのうち、キーとなる遺た。モタモタして最初の論文を出すましたのですか？

伝子を他の研究グループがクローニン

で時間がかかった。その間に誰か参入

大隅

最初の形態だけのスクリーニン

グして発表してしまった。我々はオー

してきてもよかったと思いますが馬場

グは 5000 個です。まず apg1 変異体

トファジーの遺伝子を「APG」と名さんの電子顕微鏡写真が素晴らしくきが採れましたが、1 個のはずがない。

前をつけていたのですが、協議の末れいで説得力があったから、「こんなAPG1 の研究をするという選択もあっ

ATG に統一されることになりました。

電顕写真は撮れない」と思って参入したのですが、結局オートファジー不能

でも大半は私たちがみつけていたのなかったのかもしれません。

株をたくさん採ったのがよかったんでで、「APG1」が「ATG1」にというよ

長田

では、論文を書かれた時、たくすね。その時利用したのが apg1 変異

うに遺伝子番号は従来の我々の番号がさんのデータが蓄積されていたのです

体が飢餓下でどんどん死んでいくとい尊重されました。その後は幸運なことね。

う性質です。2 日くらい経ったら。

に基礎生物学研究所 （基生研）に移黒岩れた。それも絶妙のタイミングで。

大隅
＊3
＊4

ええ。その論文を発表した次の

2 日で？

＊4

ポール・ナース（1949 年－）：イギリスの遺伝学者。細胞周期の主要な制御因子の発見により、2001 年ノーベル生理学・医学賞を受賞。
愛知県岡崎市の岡崎国立共同研究機構に設置（現在、大学共同利用機関法人自然科学研究機構の１機関）。

PJA Newsletter No. 11 2019 MAR. 3

ることができた。基生研の大きな利点でした。
黒岩

基礎研究を自由にやれるようにという思想がベースにあってできた研究所だったので、それは非常に良かったと思います。
大隅

私は、研究室を出るときに研究成果やテーマは持って出ていいという方針です。植物も動物も。私は酵母だ
けでも、まだやることがいっぱいあるから。その酵母も、岡本浩二君（現・大阪大学大学院生命機能研究科准教授）が出たので、マイトファジーは今研究室ではやっていません（笑）
。
長田

それぞれが独立する時にテーマを持っていかれて、先生の教室で誰か
酵母のオートファジーの模式図
酵母細胞が外界の栄養源の飢餓を関知すると ､ 小さな膜嚢が現れ伸張して細胞質の一部を取り囲んだ 2 重膜構造、オートファゴソームが形成され ､ 液胞膜と融合することにより、内膜構造が液胞内に放出される。その構造が野生株では直ちに分解されるが ､ 液胞内プロテアーゼ欠損株では壊れずに蓄積する。

学生さんが残って研究を続けていることはないのですか。学生もついていく
のですか。
大隅

吉森君も水島君も私のところにいた頃から既にお金を稼いでいたの黒岩

私が強力に引っ張りました（笑）
。

兼任した）総研大（総合研究大学院大で、そこに関わった人は一緒に連れて駒場（東大教養学部）には何年

学）は、当初は博士課程だけでしたが、行きましたね。面白いことに、Atg タ

いらっしゃったのですか。

修士からも来れるようになり、一時は

ンパク質はとても面白い時期ですけ

大隅

総研大でおそらく最も大学院生が多い

ど、私の今の研究室では誰も正面切っからね。そんなに論文が多いわけでも研究室だったでしょうね。

てはやっていないんです（笑）
。

ないし、（基生研に）よく採ってもら

黒岩

長田

長田

8 年です。もう、51 歳でした

えたと思って……。駒場は小さなラボですから、なかなか展開できないとそれは何年頃？

大隅

2013,4 年頃ですね。基生研はオートファジーはやっているけ

ど、Atg と名のつくタンパク質はもう設備が揃っていて、酵母を中心にしなやめたと？

思っていた時、基生研によんでもらいがら、動物、植物オートファジーの研ました。
「早く 1・1・2・1（教授 1・

究を 1 つの研究室で同時並行で進め大隅

ええ。私は「オートファジーで何がどれだけ、どうやって壊れている

助教授 1・助手 2・技官 1）の体制を
たちあげなさいという、今思うと夢みたいな話です。
長田

今だったら「1・1」とか「1」だけみたいなことも……。
大隅 「1・0・1」が今や普通ですからね。
大隅

動物が専門の吉森保君（現・大阪大学大学院医学系研究科栄誉教授）
を助教授に迎え、動物細胞でのオートファジーの研究をスタートさせました。彼が来たおかげで、
水島昇君（現・東京大学大学院医学系研究科教授）も来てくれた。吉森君は関西医大をでなければならない時だったので、救世主なんですよ。（笑）。スタッフも揃い、学生は全国から来てくれた。
（教授を

4 PJA Newsletter No. 11 2019 MAR.

基礎生物学研究所時代の研究室メンバー
酵母のオートファジー遺伝子（ATG）の解析が進み、それらが動物細胞、植物にも保存されていることが明らかになり ､ オートファジー研究の広がりの契機となった。

か」という最初の問いにもう一度立ち返って、生理生化学的な仕事に集中し
ています。
長田

酵母を使って。

大隅

はい。酵母でしかできない仕事

じゃないと、後追いしても仕方ないので……。今は細胞質が不均一だということを多量にある細胞質タンパク質を指標としてきちんと証明したいと思っ
ています。
黒岩

酵母は小さいといっても、私のやっている紅藻の数倍ですからねえ（笑）。さらに、大きな発見がいろいろ出てきそうですね。
長田

自分のサイエンスのファンをつくれ援」というんだけど、私は「若手だけです。若手は PI（研究グループの主

ぎ込んでくれて、好きなことができま

大隅先生は 3 年くらいアメリ

宰者）が楽しそうにやっていなかった

したよね。上から「これをやれ」と言カに留学されていましたが、今は若いら、若手が数年で数百万円もらったかわれた例がない。

人がなかなか留学しませんね。私は 4らといって元気になんかなりません。

年あまり、スイスに行ってハッピーでそれより落ち着いて研究できることを大隅したので、若い人にも「行け、行け」

保障してくれるほうがよっぽど元気に

留学がきっかけになっていて、その点と勧めていますが、行ったはいいがなる。

ではラッキーでした。振り返ってみ（職がなくて）帰ってこられないと言う。

黒岩

長田が元気な世の中なんてない」と話すん

我々の時代、日本は貧乏なのに政治家が基礎研究にどんどんお金を注

私は自分の意志で進めてきたとは思いますが、酵母の研究はアメリカ

この問題は 10 年ほど前に学術て、あそこが一つ違っていたら、どう

会議の基礎生物学委員会が出した報告なっていただろうと思うことはありま噂に弱い。それに負けているのだと思書の中にも入っているのですが、全然す。そういうことばっかりです、私のう。海外で本当にいい仕事をしていた

変わっていないどころか、さらに悪く人生って。

ら、ちゃんと誰かがサポートします。

なっている。

黒岩

大隅

黒岩

大隅

そうでもないんですよ。
みんな、

人間関係、上下の先生方や横のスタッフになっても留学しにく

人たちのサポートは大きいですね。そい状況になっています。昔のように助ういうものがあって初めて研究が成功

勉強を積まないと、積極性がなくなる。

手が複数いたら、「1 人（海外に）行っする。だから、かわいがられないといここ数年は、留学した皆さんが帰国してもいいよ」となるけど、「1・0・1」

けません（笑）。

て活躍され、ノーベル賞受賞者が 20

で助手がいなくなると、学生実習がで大隅人近くもいるわけですが、将来的にはきなくなるから「行ってくれるな」と「自分のサイエンスのファンをつくれ」

全く見込みがなくなってしまう。日本なる。助手がプールされていて一団でということ。自分のサイエンスを認めの研究力低下の原因はそこにもありま実習にあたるようなシステムが要る。

てくれる人が上に 1 人でもいればい

すね。

実験を離れた教授がやったら、学生実い。そして、「おもしろいことをやっ長田

大学の定員がどんどん減り、数習もうまくいかないかもしれない（笑）
。

ているね」と言ってくれる同僚。私に年の任期がついたものばかり。我々も講座制がいいとは言えませんが、あるは、研究の対象は違うけれど、「7 人

かつては「助手」という名前でしたが、程度の大きさのグループは絶対必要での侍」と言える同世代の仲間がいます。

一応パーマネントで食いっぱぐれはな

す。小さくなると研究費の心配も増え

オートファジーを始めた時も、大半のかった。5 年任期だと、実際は 3 ～ 4ますからね。

人は「何やってんだ」と思っていたは年の間に仕事をしないとクビになって黒岩

外国に行く人数も、中国・韓国と比べると激減しています。留学して私 が 若 い 人 に 必 ず 言 う の は、基礎をやる研究所の評価が落ちずなんです。だけど、誰かが「おもして研究費ももらえなくなっている。そろいね」と言ってくれるだけで救われちゃんと仕事をしていても、5れをなんとか出来ないかなと考えまることって、たくさんあるんですよ。

年で素晴らしい論文が書けるかといっす。これからの科学力をなんとかしなたら、そうでもない。政府は「若手支

いと……。

しまいます。
大隅

PJA Newsletter No. 11 2019 MAR. 5

「次のポジション探せ」と言いながら、体で支えるもの、科学を文化の一つと全部出ていかれたら困るという自己矛

して認めてくれる世の中になってほし

盾を抱えながら現在に至っています

い。企業も含め、一般の人が科学を理（笑）
。難しいですね。黒岩さんのよう解しようという姿勢がないと、人類っなサイエンスだったら、本当に楽しいて滅びますよね。ノーベル賞をもらっだろうなあと思います。

てよかったと思えるのは、小さい子ど

何もないんですよ。興味あることはい黒岩

その通り。楽しみながら、一応、

もや一般の人にも関心が広まって、我

ろいろあるのですが、趣味といえるほ

今でも若手の協力を得て『サイエンス』

がことのように喜んでくださり、いろどのものは……。

や『ネイチャー・・』に論文を出していろな人が真剣に話を聞いてくれ、協長田研究者をサポートする財団
黒岩

ところで、ご趣味はあるのですか？
大隅

それが一番イヤな質問で（笑）
、

私もそうですが、大隅先生は本いますからね。

力的になったことですね。

来の大学の定年を過ぎているのではな

大隅

いですか。でも、まだまだ研究への興法だけでは絶対、論文なんか書けな

黒岩

味は尽きなくて、仕事はますますやりい。今は、要求が高いですからね。本

たいとのことですね。

当にあらゆることが要求されますから。

黒岩

限りなく、ね。

黒岩

今の大学のシステムでは大きな

10 年早いですよ（笑）
。これからです

大隅

酵母をやっていると、1 つの手

まあ、そういうこと言わないで。

お金を持っていないと残れないというから。

問題がある。だから研究者の支援をし

大隅 （笑）。今、大学は企業との共同たいと思い、一昨年、「大隅基礎科学研究が叫ばれていますが、大学が企業創成財団」を創設し、異例の早さで公の下請けになるような共同研究をやっ

益財団法人としてみとめられました。

たら大学はますます貧しくなる。近頃以前、私の原資を元に東工大に作って企業のトップの方々と話をすると科学もらった基金は、地方の高校生が合格の重要性を分かって下さる方々が沢山したら授業料が払えるくらいの金額をいることに励まされます。

支給してサポートする制度ですが、大長田学の若手の支援もスタートしました。

ろだから、と理解してくださる方ですね。

一方、この財団は大学とは切り離し

黒岩て、オープンな一般の財団です。基礎もらった人、あるいはそういう大学に生物学に限っていますが、なかなか研対して公的なお金を投資する形になっ究費をもらえない領域や日の当たらなてしまっている。

い基礎研究者に助成金を出すことと、大隅大学と企業の良好な関係をつくること

究費をもらってきた人が大学の中で大を 2 つの柱として活動をしています。

事にされるんですよ（苦笑）。

定年を迎えても「この人の研究、続け

黒岩

させたいな」と思う人をサポートする

すよね。

ことなんです。

長田黒岩
長田

大学は基礎研究をやるべきとこ
逆に政府側は、企業からお金をだから、企業から多額の共同研

やっぱり研究は自由と多様性で大阪市のサポートで運営されてぜひ、やってくださいよ。

いた大阪バイオサイエンス研究所、非

私、お願いしようかしら（笑）
。

常にアクティブな研究所だったのに、定年を過ぎてから研究を続けることは市長が変わった途端、「このような研本当に難しいです。

究所は必要ない」と切られました。5

大隅

年後の成果だけを考えていたのでは、そうなんです。だから、定年後はどこかに小さいラボを持って新しく科学なんてできません。

やれるといいなと思う。私も、「新し大隅いところに移っても 3 年あったら何立つかどうかわからない。でも人類がかできるだろう」と思ったので、定年

新たな課題に直面したときにどれだけ

1 年前に東工大に移ったわけです。で知識を持ち、科学的に解決できるかがもいつ研究室を閉じることになるか分大事。だから私は、「科学は文化だ」

からないので、研究室の若い人にはと主張しているんです。科学は社会全

6 PJA Newsletter No. 11 2019 MAR.

素粒子研究だって、人類の役に今後もぜひご尽力ください。本日は貴重なお話をありがとうございました。

大隅 良典（おおすみ よしのり）
1945 年、福岡県生まれ。東京大学教養学部卒業。
東京大学理学系研究科博士課程修了。1974 年から米国ロックフェラー大学研究員、1977 年に帰国して東京大学理学部助手、講師を経て 1988 年
同大学教養学部助教授。1996 年より岡崎国立共同研究機構（現・自然科学研究機構）基礎生物学研究所教授。2009 年、東京工業大学総合研究院
フロンティア研究機構特任教授に就任、2014 年
栄誉教授の称号を授与される。現在、東京工業大学科学技術創成研究院細胞制御工学研究センター特任教授。藤原賞、日本学士院賞、朝日賞、京都賞、ワイリー賞、ポール・ヤンセン賞、ガードナー
国際賞、慶應医学賞、国際生物学賞など数々の賞を受け、文化功労者、文化勲章、2018 年 12 月より日本学士院会員。2016 年、ノーベル生理学・医学賞を受賞、文化勲章受章。

黒岩 常祥（くろいわ つねよし）
1941年、
東京都生まれ。
東京都立大学理学部卒業。
東京大学大学院理学系研究科博士課程修了。東京都立アイソトープ総合研究所研究員、岡山大学講師・助教授、生物科学総合研究機構（現・自然科学研究機構）基礎生物学研究所助教授・教授、
東京大学大学院理学系研究科教授（この間、小石川・日光植物園園長、総長補佐、評議員等併任）、
立教大学大学院理学研究科教授・特任教授等（この間、極限生命情報研究センター長併任）を歴任。
現在、日本女子大学理学部物質生物科学科客員教授、東京大学名誉教授。ミトコンドリアと葉緑体の増殖と遺伝の基本機構の解明により東レ科学
技術賞、日本植物学会大賞、紫綬褒章、国際ミー
シャー・イシダ賞、アメリカ植物科学会バーンズ
賞、みどりの学術賞、日本学士院賞を受賞。日本
学士院会員、文化功労者。

長田 重一（ながた しげかず）
1949 年、石川県生まれ。東京大学大学院理学系研究科博士課程修了。専門は生化学、分子生物学。チューリッヒ大学分子生物学研究所研究員、東京大学医科学研究所助手、大阪バイオサ
イエンス研究所部長、大阪大学大学院医学系研
究科・生命機能研究科教授・京都大学大学院医学研究科教授を経て、現在は大阪大学栄誉教授（免疫学フロンティア研究センター）。アポトー
シスの分子機構の研究によりベルツ賞、コッホ
賞、ベーリング賞、朝日賞、恩賜賞・日本学士院賞、慶應医学賞等受賞。文化功労者、日本学士院会員、米国科学アカデミー会員。

［トピックス］

日本の研究者たちが主導したカイコの性決定研究
東京大学大学院農学生命科学研究科

勝間進

カイコ（蚕）という昆虫を知ってい初めて実証した。また、鈴木義昭博士

た。昆虫の性決定は脊椎動物とは異なる人は多いだろう。最近では、生物学

は絹糸構成成分であるフィブロインをり性ホルモンがなく、性が細胞ごとにの教材として、小中学校で飼育される材料にメッセンジャー RNA を世界で遺伝的に決定されている。今から 80

ことも多いようだ。カイコは絹糸をと初めて単離した。さらに、カイコの年以上前に、橋本春雄博士と田中義麿

るために人類が完全に家畜化した唯一ウイルスは、メッセンジャー RNA の博士の研究により、カイコの性染色体の昆虫であり、近代日本の発展に農業

5′末端に存在するキャップ構造の発がメスへテロ型（WZ 型）であり、W生物として大きく貢献した。一方、養見（古市泰宏博士および三浦謹一郎博

染色体が一本でもあればメスになる、蚕農家から大量入手が可能であったこ士）や医薬品の製造に用いられている

すなわち W 染色体にメス決定遺伝子と、また飼育方法が確立していたこと

バキュロウイルスベクターシステムのが存在することが明らかになった。哺も相まって、遺伝学や分子生物学・生開発（前田進博士）などに利用されて乳類の Y 染色体にオス化遺伝子が存在

化学の研究材料として非常に重要な位きた。

することがわかったのはかなりあとの置 を 占 め て き た と い う 側 面 も あ る。

このようにカイコは日本の基礎研究ことになるので、この発見は動物の性1906 年、外山亀太郎博士は、カイコを支えてきた生物の一つであり、性決

決定研究としても先駆的なものであるの繭色の研究から、動物においてもメ

定研究においても、日本人研究者が主と言える。しかし、その後、モデル生

ンデルの法則が成立することを世界で導して先駆的な研究が進められてき物として台頭したキイロショウジョウ

A

B

C

D

カイコの写真。
A. 5 齢幼虫。 B. 繭。 C. 蛹。 D. 成虫。いずれの写真も左が雌で右が雄。
この系統は W 染色体に斑紋の遺伝子を転座させた限性系統であり、メスの幼虫にのみ斑紋が現れる。

PJA Newsletter No. 11 2019 MAR. 7

バエやマウスをはじめとした哺乳類のか、という一番コアなポイントについRNA を介した性決定システムを動物研究に遅れを取り、1990 年代はじめては謎のままであった。

と植物とで共有している点は興味深い

まではカイコの性決定研究は停滞して

私たちのグループは、2007 年頃かいた。

ところである。

らカイコの性決定に関する研究に本格最後に、カイコにおける性決定遺伝

1990 年代半ばから、カイコにおけ的に参画した。カイコのメス決定遺伝

子の発見は、日本の研究者たちによるる分子生物学が大きく進展した。特に子が存在する W 染色体は、トランス

長きにわたる研究成果の集大成である

三田和英博士が押し進めたゲノム解析

ポゾンをはじめとする反復配列で埋めことを強調したい。私たちがカイコのと田村俊樹博士が開発したトランス

尽くされており、タンパク質を作り出性決定遺伝子を同定できたのは、次世

ジェニック技術は性決定研究に大きくす遺伝子は見いだせなかった。そこで

代シークエンサーをはじめとする技術貢献した。例えば、阿部広明博士の私たちは、タンパク質ではなく、その革新によるところも大きいが、優れたW 染色体の DNA マーカーの開発と佐反復配列から生み出される小分子

先人たちが作り上げてきたカイコ遺伝

原健博士の BAC-FISH 法による W 染

R N A （ P I W I - i n t e ra c t i n g R N A ,学、遺伝資源（変異系統）、および遺色体の同定によって、W 染色体に分piRNA）が性決定に関わっているの

伝子改変技術などがなければあり得な子的なアプローチができるようになっではないかという大胆な仮説を立てかった。科学研究の積み重ねの重要さた。また、鈴木雅京博士によって、キた。そして、2014 年に W 染色体からを実感するとともに、遺伝子組換えカイロショウジョウバエですでに発見さ産生される 1 種類の 29 塩基の piRNA

イコによる有用物質生産をはじめとすれていた性決定カスケード最下流遺伝がカイコの雌性を決めていることを明る次世代養蚕業に今度は私たち自身が子 doublesex (dsx) のカイコホモログ

らかにすることができた。これは小分

少しでも貢献できるよう、努力していが同定され、トランスジェニックカイ

子 RNA が生物の性を決めることを発きたいと考えている。

コを用いた解析からカイコにおいても見した最初の報告である。ちなみに、（Proc. Jpn. Acad. Ser. B, Vol. 94 No.

dsx が性分化を司ることが証明され数ヶ月後に発表された論文において、5, 205-216 に勝間進氏らの総説論文た。しかし、その時点では、依然とし京都大学の赤木剛士博士のグループ"Unique sex determination systemて W 染色体上のメス決定遺伝子の実が、植物である柿の性も小分子 RNA

in the silkworm, Bombyx mori:体とそれがどのように性を決定するので 決 ま る こ と を 報 告 し た。 小 分 子

current status and beyond" を掲載）

Katsuma et al., Fig. 8

Z
Masc mRNA

DosagecompensationZ

Masc mRNA
Fem

ProteinProteinDo g
DDosagecoomp
ompensatition
NAFem piRNA

W

Bmdsx

Male-specificsplicing

Bmdsx

Female-specificsplicing

カイコの性は piRNA 経路によって決定される。
カイコのメスでは、W 染色体の性決定領域から非コード RNA である Fem が転写され、その後小分子 RNA である piRNA にプ
ロセシングされる。Fem piRNA は RNA 切断活性を持つ Siwi タンパク質と複合体を形成し、標的となる Masc mRNA を切断す
る。Masc はオス化を誘導するタンパク質を作るため、Fem piRNA による Masc mRNA の切断はオス化を抑制し、結果としてメス化を誘導することになる。オスは W 染色体を持たないため Fem が転写されず、Masc がオス化を誘導することができる。

8 PJA Newsletter No. 11 2019 MAR.

Vol. 94（2018）掲載論文

No. 1

Reviews
Soichiro KITAMURA: A new arena in cardiac surgery: Pediatric coronary artery bypass surgery��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 1

Tomoko M. NAKANISHI: Agricultural aspects of radiocontamination induced by the Fukushima
nuclear accident — A survey of studies by the Univ. of Tokyo Agricultural Dept. (2011–2016)������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 20
Takeshi TSUBATA: Negative regulation of B cell responses and self-tolerance to RNA-related
lupus self-antigen��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 35
Original Article
Toshitaka GAMO, Kiminori SHITASHIMA: Chemical characteristics of hadal waters in the IzuOgasawara Trench of the western Pacific Ocean������������������������������������������������������������������� 45

No. 2

Reviews
Yoshikatsu MATSUBAYASHI: Exploring peptide hormones in plants: identification of four peptide
hormone-receptor pairs and two post-translational modification enzymes ����������������������������� 59
Takayuki YANAGIDA: Inorganic scintillating materials and scintillation detectors������������������������� 75
Yozo FUJINO: Vibration-based monitoring for performance evaluation of flexible civil structures inJapan��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 98

Original Article
Akira WADA: Strength, functionality and beauty of university buildings in earthquake-prone
countries ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 129

No. 3

Reviews
Takeshi SAKABA: Kinetics of transmitter release at the calyx of Held synapse ������������������������ 139

Tsukasa SEYA, Yohei TAKEDA, Ken TAKASHIMA, Sumito YOSHIDA, Masahiro AZUMA and
Misako MATSUMOTO: Adjuvant immunotherapy for cancer: both dendritic cell-priming andcheck-point inhibitor blockade are required for immunotherapy ������������������������������������������� 153

No. 4

Reviews
Akira ISOGAI: Development of completely dispersed cellulose nanofibers ������������������������������� 161

Takeo KISHIMOTO: MPF-based meiotic cell cycle control: Half a century of lessons from starfish
oocytes����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 180

PJA Newsletter No. 11 2019 MAR. 9

No. 5

Reviews
Susumu KATSUMA, Takashi KIUCHI, Munetaka KAWAMOTO, Toshiaki FUJIMOTO and Ken
SAHARA: Unique sex determination system in the silkworm, Bombyx mori: current status andbeyond����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 205
Akira HASEGAWA: Seismic imaging of mantle wedge corner flow and arc magmatism ����������� 217

No. 6

Reviews
Yosuke YAMADA and Yasuhiro YAMADA: The causal relationship between epigenetic
abnormality and cancer development: in vivo reprogramming and its future application ����� 235

Takashi MINO and Osamu TAKEUCHI: Post-transcriptional regulation of immune responses by
RNA binding proteins������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 248

No. 7

Reviews
Masahiro OKA and Yoshihiro YONEDA: Importin α: functions as a nuclear transport factor andbeyond����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 259
Nobuo YANAGISAWA: Functions and dysfunctions of the basal ganglia in humans ����������������� 275
Masaki ISODA, Atsushi NORITAKE and Taihei NINOMIYA: Development of social systems
neuroscience using macaques ��������������������������������������������������������������������������������������������� 305

No. 8

Review
Shun KOIZUMI, Jun HAMAZAKI and Shigeo MURATA: Transcriptional regulation of the 26S
proteasome by Nrf1��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 325

10 PJA Newsletter No. 11 2019 MAR.

No. 9

Reviews
Mineko KENGAKU: Cytoskeletal control of nuclear migration in neurons and non-neuronal cells����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 337
Manabu KIGUCHI: Studies on single-molecule bridging metal electrodes: development of new
characterization technique and functionalities����������������������������������������������������������������������� 350
Original Article
Yûki IMURA, Osamu TOMINAGA, Zhi-Hui SU, Nobuo KASHIWAI, Munehiro OKAMOTO and
Syozo OSAWA: Evolutionary history of carabid ground beetles with special reference tomorphological variations of the hind-wings ��������������������������������������������������������������������������� 360

No.10

Reviews
Yutaka YATOMI, Makoto KURANO, Hitoshi IKEDA, Koji IGARASHI, Kuniyuki KANO and Junken
AOKI: Lysophospholipids in Laboratory Medicine����������������������������������������������������������������� 373
Miho TERUNUMA: Diversity of structure and function of GABAB receptors: a complexity of
GABAB-mediated signaling ��������������������������������������������������������������������������������������������������� 390
Kazuichi OKAZAKI and Kazushige UCHIDA: Current perspectives on autoimmune pancreatitis
and IgG4-related disease������������������������������������������������������������������������������������������������������� 412
Eiichi NAKAMURA and Koji HARANO: Chemical kinetics study through observation of individual
reaction events with atomic-resolution electron microscopy������������������������������������������������� 428

Original Article
Taeko K. NARUSE, Hirofumi AKARI, Tetsuro MATANO and Akinori KIMURA: Diversity of ULBP5
in Old-World monkeys (Cercopithecidae) and divergence of the ULBP gene family in primates.
����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 441

表紙で紹介した論文の紹介

Vol. 94 No. 5, 217-234

著者：長谷川昭
論文タイトル：Seismic imaging of mantle wedge
corner flow and arc magmatism
地球表面を移動する海洋プレートがマントル中に沈み込む
場所（沈み込み帯）では地震や火山の活動が活発です。なぜ、冷たい海洋プレートが沈み込んでいる筈の島弧にマグマが発生し火山活動が起こるかについては、長い間謎でした。可能性が高いと考えられてきたのは、沈み込むスラブに引きずられて上盤側（マントルウェッジ）に生ずるコーナーフローでしたが（下の図を参照）、その地震学的なイメージングは遅れていました。著者の長谷川昭氏は、高い解像度でそのイメージングに成功し、特に上昇流が日本海深部から島弧火山
直下に向かうことを初めて明らかにしました。上の図では、沈み込む冷たいプレートが傾斜した高速度の層として青色
で、一方、島弧火山に向かう暖かい上昇流が傾斜した低速度の層としてオレンジ色で描かれています。また、本論文では、
東北日本に典型的に見られるマントルウェッジ上昇流の地震学的イメージと併せて、環太平洋の沈み込み帯の上昇流イメー
ジがレビューされています。

PJA Newsletter No. 11 2019 MAR. 11

表紙で紹介した論文の紹介

Vol. 94 No. 10, 428-440

著者：中村栄一・原野幸治
論文タイトル：Chemical kinetics study through observationof individual reaction events with atomicresolution electron microscopy
分子レベルで化学反応を観察することは、科学者の長年の夢です。中村栄一氏と原野幸治氏は、本論文において、原子分解
能電子顕微鏡による個別反応事象の観察に基づく化学反応速度論研究の可能性を解説しました。図は、カーボンナノチューブ
中に１次元に配置された [60] フラーレン分子同士が結合を作る
二量化反応を示しています。この反応は、電子線のエネルギー
をカーボンナノチューブが媒介することで分子が電子励起状態になったり、イオン化したりすることによって起こります。この実験結果は、個々の反応一つ一つはランダムに起こるが、総和を取ると一次反応速度式に従うという量子力学的遷移状態理論の予言を実証した最初の例となりました。本論文では、１次元の反応の状況下では、数十個の分子レベルの情報によってバルク観察により得られた反応速度論的データと統計的に同じ結果が得られることも論じられています。

Proceedings of the Japan Academy, Ser. B について
Proceedings o f the Japanむ）等を掲載します。冊子の他、イン読を行っており、アクセプトされた論

Academy, Ser. B は、文部科学省の機

タ ー ネ ッ ト で も J-STAGE（http://

文は、1 カ月程度で出版されます。ま関である日本学士院が刊行する英文学

www.jstage.jst.go.jp/browse/pjab）

た、投稿料・掲載料は不要で、別刷を術 誌 で、1912 年に 創 刊されました。

において全文が無料公開されます。ま無料で 50 部進呈します。カラーペー

本 誌は、化学、物理学、天 文学、地た、PubMed にも採録されています。

ジは印刷 1 ページを無料としていま

球・宇宙科学、生物学、工学、農学、

本誌への投稿資格に制限はありませす。詳しい投稿規程は、本院のウェブ

医学等、Ser. A に掲載する数学を除く

ん。オンラインシステムによる投稿のサイト http://www.japan-acad.go.jp

自然科学全分野を対象とします。年 10

他、電子メールや郵便による投稿も可/pjab をご覧いただくか事務室まで御回 刊 行 し、 総 説 論 文（Review） と、能です。投稿された論文は、各分野の連絡ください。

原著論文（Original Paper、速報を含第一人者 2 名を査読者として厳正な査

Editorial Board
Editor-in-Chief
大塚正徳（薬理学）
Executive Editors
鈴木邦彦（神経化学・神経内科）
深尾良夫（地球物理学）

Editorial Board Members
審良静男（免疫学）
杉村 隆（生化学・腫瘍学）
関谷剛男（薬学・核酸有機化学）
田中耕一（質量分析）

長田重一（分子生物学・生化学）
森 謙治（農芸化学）
山崎敏光（物理学）
Advisory Member
黒川 清（医学）豊島久真男委員、別府輝彦委員、堀川清司委員、松野太郎委員は退任されました。いずれの方々も長くお務めいただき、本誌の編集に大きく貢献されました。また、前 Editor-in-Chiefの山川民夫委員が逝去されました。哀悼の意を表します。

PJA Newsletter［PJA ニュースレター］

No.11
12 PJA Newsletter No. 11 2019 MAR.

発

行／日本学士院〒110-0007 東京都台東区上野公園7-32
TEL: 03-3822-2101 FAX: 03-3822-2105
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発行日／平成31年3月29日