目巻頭言

次「豊かな時間」…………………………………………………………………富岡

憲治……

1

挨拶
新理事長就任のご挨拶…………………………………………………………………近藤 孝男……
新・事務局長に就任して………………………………………………………………海老原史樹文…
理事長退任によせて……………………………………………………………………本間 研一……
事務局長退任のご挨拶…………………………………………………………………柴田 重信……

2
3
4
5

第８回学術奨励賞受賞者論文
出遅れ世代………………………………………………………………………………明石真……
ハイスループットスクリーニングを用いた哺乳類概日時計の分子機構の研究…広田
毅……
動物における光周性の分子・神経内分泌基盤………………………………………安尾しのぶ……

6
10
17

総説
メラトニン研究の歴史…………………………………………………………………飯郷
ヒトの社会生活における光環境と生物時計について：工学および文化的考察…小山

雅之……
恵美……

23
35

東日本大震災体験記
東日本大震災で研究について感じたこと……………………………………………太田

英伸……

45

第17回日本時間生物学会学術大会関連
第17回日本時間生物学会学術大会を開催して ……………………………………三島
第17回日本時間生物学会学術大会 体験記 ………………………………………村中

昭夫……
智明……

48
48

事務局報告……………………………………………………………………………………………………
第18回日本時間生物学会学術大会のお知らせ …………………………………………………………
第９回日本時間生物学会学術奨励賞公募のお知らせ……………………………………………………
日本時間生物学会会則………………………………………………………………………………………
賛助会員リスト………………………………………………………………………………………………
執筆要領………………………………………………………………………………………………………
編集後記

50
58
59
60
64
65

●●●●●●●●●●●●●●●●●●

巻

頭

言

●●●●●●●●●●●●●●●●●●

豊かな時間
富岡憲治
岡山大学大学院自然科学研究科

研究には時間が必要であるのは自明であるが、実際に手を動かすのと同じくらい考える時間も必要である。
この考えるゆとりを失っている自分に気づく。大学内外の仕事がいろいろと回ってくる年齢になったというのも一つの理由ではあるが。最近、男女共同参画に関わるようになり、どのように時間を使うべきかを改めて考えさせられている。研究者といえども一人の人間であり、家庭を持てば、研究ばかりに時間を使うことはできない。家族のためや個人的なことに使う時間も必要であるし、またそれなりの責任もある。一方、勤務時間内でも研究以外に、講義、実習とその準備、会議とその準備等々、多くのなすべきことがある。これらをどのように効率的にこなしていくか、またどのようにこれらの時間のバランスをとるのかが常に問われているのである。時間に関する研究に従事しながら、時間に追われている自分の姿を垣間見るのである。コンピューターがわれわれの世界の奥深くまで浸透し、一瞬で必要な情報を得る事ができるし、どこの誰が何をしているのかについても情報が飛び交っている。立ち止まってゆっくりと考えている暇など無いといった状態で、まさに時間の崩壊と言えるのかもしれない。
ではどうすれば良いのか、どうすればもっと豊かな時間を取り戻せるのだろうか。これは現代社会の重要課
題の一つであるが、もうずっと以前からこのことは意識されていたのだ。ミハエル・エンデの「モモ」を読んだことがあるだろうか。物語の中では時間泥棒が人々からどんどん時間を奪っていくのだが、エンデはモモを通して豊かな時間とは何か、どうすれば取り戻すことができるかを考えさせてくれる。ゆっくりと話し合い、考える時間をもち、お互いに相手の言うことに耳を傾け議論する時間をできるだけ確保すること、それが答えのように思える。研究室でも、家庭においても同じであろう。これによって、新たな活力、新たなインスピ
レーションを得、仕事も進むのではないだろうか。その意味で、ゆっくりと論文を読み、考え、議論することは大切であるし、また学会での深い討論は研究をさらに進展させてくれるだろう。そのような訳で、学会の時くらいは、ゆっくりと議論したいと思っている。
2011年は、過去２回日本で開催された時間生物学世界大会がメキシコのプエブラ市で５月に、また日本時間生物学会も共催する欧州時間生物学会議が英国オックスフォードで8月に開催される。国内の学術大会は11月に名古屋で開催予定である。これらに加えて、６月には名古屋で国際比較生理生化学会議が開催され、そこでもいくつか時間生物学に関係したシンポジウムが予定されている。これらの学会に多くの若い方々に積極的に参加して頂き、ゆっくりとした時間の中で議論を深めて欲しいと願っている。実際、これまでこうした会議での 討 論 に よ り 学 問 が 大 き く 進 展 し て き た。1960年 に 開 催 さ れ た 生 物 時 計 に 関 す るCold Spring Harbor
Symposiumは、時間生物学を学問分野として確立させ世界に認めさせた学会として特に意義深い。それから既に50年が経過したが、現象の解析から始まった研究は、時計の所在の探求へと進み、さらに時計の振動のメカニズムが明らかにされ、そこからさらに振動の制御機構の研究、医学への応用研究といった多様な方向へと発展しつつある。この状況は、生物の爆発的放散になぞらえられるのではないかと思っている。多様性はまさに生物学の特徴であり、それぞれの研究分野が益々発展することを願うものである。本学会も、生物リズム研
究会、臨床時間生物学研究会など、前身の歴史を背負いつつ、多くの研究者・学生諸氏の貢献により発展してきた。今年は、理事会も一新された。運営に携わられる理事の方々に大いに期待したい。
執筆中に地震のニュースが聞こえてきた。東北関東大震災に見舞われた方々には心からお見舞い申し上げる。被災地の大学を始めとする教育研究機関や医療機関も、大きな被害を受けていることが報道されている。
わが国は過去何度も地震や災害に見舞われているが、そのたびに復興を成し遂げてきた。この災害からも力強く立ち上がることを信じている。
時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）

─ 1 ─

挨拶

新理事長就任のご挨拶
近藤孝男
名古屋大学理学研究科生命理学専攻

この度、本間研一先生の後任として、日本時間生

るようなことはないと思われます。一方、環境との物学会の理事長をお引き受けすることになりまし

調和やその持続性が求められ、質の高い生活が追求た。日本時間生物学会の立ち上げとその後の発展にされる社会的な側面からも、時間生物学の重要性は会長あるいは理事長としてご尽力された千葉喜彦先大きくなると思われます。しかし、ここではなによ

生、高橋清久先生、本間研一先生のお仕事を見習り、多様な生命現象の研究者がつどい協力して、基い、また会員の皆様のご協力を頂きながら、学会の礎的解析も応用的展開も隔てなく討議出来る学会のさらなる発展に貢献できればと考えております。ど意義を再確認したいと思います。これは単に理学

うか、よろしくお願い致します。

系、医学系、農学系などの多彩な生物種にわたる現生息する地球の周期性に対応した生命の多様な営象をあつかうということだけでなく、数理・情報みを解明し、その知見に基づき、人類の生活に資す系、工学系、社会学系なども含んだ、総合科学を目ることが時間生物学会の目指すところです。人類が指すことが出来る学会であることです。こうした特生物時計に気付いたのは随分昔に遡ることが出来ま

徴をかけがえのないものとして、大切にしたいと思

すが、概日時計の研究を核とした多様な生命現象がいます。

進化・適応の所産として位置づけられ、その生理学

日本時間生物学会は、1995年、生物リズム研究会

的解析が本格的に開始されたのも、すでに半世紀以と臨床時間生物学研究会が合併して設立されました

上前のことです。その後、現在に至るまで、研究のが、合併まえの期間も合わせ、日本時間生物学会は進展はまことに目覚ましいものがあり、50年前には

これまでの概日時計の解明に大きく貢献してきまし予想もされていなかった多くの事実が明らかになった。概日時計研究はヨーロッパで始まり、アメリカています。この経緯は、2年ほど前、本誌の巻頭言

で大きく発展しましたが、いまや日本時間生物学会に書きましたので繰り返しませんが、こうした感想

は概日時計研究を担う学会として欠くことの出来なは多くの方もお持ちかと思います。

い学会として評価されています。言うまでもなく、このように概日時計の分子レベルの理解が大きく

これは会員各位の研究成果によるものですが、これ進んだことは、概日時計研究の求心性を低下させるを支えた学会の活動も重要です。特に、本間前理事と言う指摘ありますが、それは正しくないかと思い

長を中心とした国際的な活動は、学会の国際的な存ます。分子レベルの理解を目指す立場からも、その在感を高めてきました。この成果を大切にし、海外

生理学的意義を追求し人類の幸福に貢献しようとすの時間生物学学会との協力を一層推進していきたいる立場からも、時間生物学が地球の周期性に基づいと考えています。

た生命科学であるということは不変です。生命が地最後になりましたが、学会の運営には、事務局長

球上で発生し展開してきたこと、そして今後もおそを始め理事の方々のご協力が不可欠ですが、それにらくそうでる事を考えれば、もまして、学会の今後の発展は、会員各位の研究に研究が進展すればするほど、理解は深まり、様々な基づく、積極的な提案と参加が重要です。どうか会

応用の可能性が広がります。ですから、時間生物学

員の皆様の要望をできるだけお寄せ頂くようお願い会の活動もさらに発展することはあっても、縮小すします。
（2011年５月）

時間生物学

─ 2 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）茄禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾禾荷

新・事務局長に就任して海老原史樹文名古屋大学大学院生命農学研究科

日本時間生物学会は、生物リズム研究会と臨床時に改めて敬意を表したいと思います。

間生物学研究会が併合して、1994年に発足しまし

時間生物学は周知の通り、様々な分野の研究者がた。発足以来今年で17年の年月が経ちましたが、発参加する学際的学問で、発展の著しい学問です。ど足当初には考えられない程に時間生物学会は充実・の分野でもいえることですが、発展を支えるのは若発展してきました。この間、千葉喜彦、高橋清久、

手の研究者であり、彼・彼女らがのびのびと研究で本間研一理事長の下、中島秀明、近藤孝男、柴田重きる条件を整えることが重要です。時間生物学会で

信各事務局長の献身的な努力があり学会の発展につは、昨年若手研究者からの提案により「生物リズム

ながったことは間違いありません。この度、近藤孝

夏の学校」が開催されました。今年度も同様に開催

男新理事長のご指名により、事務局長の大役を引きされるように準備が進んでいると聞いています。事受けることになり、その責任の重さを痛感している務局としては、若手学会員からのこうした提案を積ところです。発足当初から比べますと、事務局が扱極的に受け入れたいと思います。時間生物学会をさう事務内容は格段に増えてきましたが、過去６年間らに発展させるために、新しい企画など積極的な提の長期にわたり安定した学会運営を続けてこられ案を期待しています。

た、前任の柴田事務局長と佐藤明子事務局員の貢献

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 3 ─

第８回学術奨励賞受賞者論文

出遅れ世代
明石

真✉

山口大学時間学研究所

１. はじめに興味のあることを、伸び伸びと後先考えずにチャレ

このたびは日本時間生物学会学術奨励賞を授与いンジできるのは、実際のところ大学院生までかもし

ただき、大変光栄なことだと思っております。このれない。ポスドクや任期付の教員では業績主義に偏受賞論文の執筆を機会として、私自身のこれまでのらざるをえないし、ボスになっても研究費を稼ぐこ

研究生活を振り返って、受賞者として相応しい研究とを常に意識しなければならない。しかしながら、者に少しでも近づくために、今後の研究の豊富を述このような研究環境では、長期展望を見据えた研究

べさせて頂きます。

を展開するのが非常に難しいように思う。

２. 何も知らなかった

３. 強烈なインパクト

1997年に哺乳類の時計遺伝子が発見され、世界中

1998年の秋に、私はようやく概日時計の論文に接の時間生物学研究者が興奮で湧いていた頃、残念なすることになる。そのころ、助手の先生の仕事も一ことに私はそのことを全く知らなかった。そのころ段落し、新しいテーマ探しを始めていた。私のモチ

私は京都大学の修士課程の１年生で、「研究とはいベーションを動かしてくれる研究領域を見つけるた

かなるものなのか」ということもわかっておらず、めに、３ヶ月ほど実験ベンチに向かうことなく、実助手の先生に迷惑をかけながら、ひたすら実験テク

験医学や細胞工学のようなレビューを読みあさり、

ニックを学んでいた頃だった。MAPキナーゼスー

またNature等のトップジャーナルを眺めては刺激

パーファミリーに属する新規キナーゼの探索というを与えてくれる論文を探していた。しかし、私が目

とても挑戦的な仕事であったが、自分で考えたテーにした数々の論文からは、私を博士課程に進学させ

マではないこともあってか、その意義も良くわからて研究の道に誘うほどの強力な魅力を感じることはずに言われた実験を遂行するだけでせいいっぱいなかった。それでも、なんとかいろいろなテーマをだった。ただ、今思えばあの頃ほど純粋に実験を楽考えては、当時の指導教員の西田教授に何度も提案しめた時期はないように思う。スクリーニング、ク

していたのだが、ことごとくコテンパンにされていローニング、発現コンストラクトの作成などの全てた。にわか研究者の修士課程の学生が、研究のプロの操作が真新しく、それまで教科書でしか学んでなである教授を納得させるテーマを考えだすのは至難かった分子生物学のイロハを実践することはまさにの業である。私は自身の研究者としての才覚を疑新鮮な毎日の連続であった。自分が長い目で見て何い、就職活動を意識し始めたときだった。ジュネーを研究していくのか、さらに言えば研究者になる意

ブ大学のSchiblerらによる論文を見つけた［１］。

思があるのか、まだ何も決めていなかった。研究者

今まで感じたことのない強い衝撃を受けた。あの有を職業としてしまうと、純粋に楽しむだけでは難し

名なRat-1線維芽細胞の論文である。「この実験だけ

くなってくる。アマチュアからプロに立場が変わるはどうしてもやってみたいから、教授に止められなと、研究成果を論文にまとめることが大きな目的といようにこっそりでも進めてみよう」という思い

なり、高インパクトジャーナルを意識し、サイエン

で、たまたま実験室にあったNIH3T3線維芽細胞をスの本質とは必ずしも関係性が高くない「レフェ使って同じプロトコールで再現を試みた。すると、リーとの闘い」などが常について回る。自分自身が見事に時計遺伝子Period1 の発現リズムを、慣れな✉akashima@yamaguchi-u.ac.jp
時間生物学

─ 6 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）いRNase protection assay法で検出することが出来その伝統を背負うことができるように思える。私にたのである。近くにいた先輩たちにデータを見せる

はその部分が皆無であるために、いつもうらやましと、「いつも実験で使っているような細胞にも、時く思えてしまう。2009年10月に、幸いにも、山口大計があることを意識しなきゃいけないね」などと言学にPIとして研究室を立ち上げることなった。初代

いながら、驚いて画面を覗き込んでいたのが印象的の日本時間生物学会長である千葉喜彦教授から始まであった。そして、おそるおそる西田教授に現状をり、新研究領域である「時間学」の創設に関わった

報告すると、「すごく面白そうじゃないか。是非続井上愼一教授に引き継がれた時間生物学研究室を、けて」という続行の許可を得ることができた。しか今度は私が受け継ぐようなかたちになっている。とし、再現するだけでは当然論文にならない。そこでても光栄なことであるのだが、伝統ある指導者から

私は、シグナル伝達の研究室に所属していることも教えを受け継いでいない「よそもの研究者」である

あり、時計遺伝子の発現をコントロールする細胞内

私が、日本でも最も伝統ある時間生物学研究室を受

情報伝達経路を調べるために応用できるのではない

け継いで良いものだろうか、と申し訳ない気持ちにかと考え、様々な試薬をかけてPeriod1 の発現変化なることがある。

を調べることにした。とはいえ、私自身が全くの素人であるにも関わらず、周囲に概日時計について

５. 後出し論文知っている人間は皆無であり、若干修士２年生だっ

かくして私は博士課程一年時に、時計遺伝子発現た私はワクワクしつつも極めて心細い環境で研究をに関するシグナル伝達経路としてMAP kinase経路

進めていた。見かねた研究室の先輩が、「概日時計を同定した［２］。様々な運も手伝って、インパクに詳しい友人がいるから紹介してあげるよ」と声をトのあるジャーナルに掲載することもできた。しかかけてくれたことで、初めて時間生物学の関係者とし、出遅れの影響だろうか、もしくは独学の弊害だ

接触することができた。当時名古屋大学に在学中

ろうか。いつの間にか、オリジナリティーの高い仕だった岩崎秀雄氏（現・早稲田大学）だ。岩崎氏事を目指すよりも、先駆者たちの成果に便乗したよ

は、私の低レベルな質問に対して、長文メールでうな研究を無意識に続けることになった。次の仕事

様々な情報を送ってくれただけでなく、研究会等にとして、Casein Kinase IがPeriodタンパク質の細胞も何度も誘ってくれた。そのおかげで、時間生物学

内ダイナミクスに与える影響を調べたが［３］、このコミュニティーに比較的スムーズに入り込んで行の よ う な 仕 事 はDrosophila で のdoubletime の 論 文

くことができた。

［４］が発表された時点で、誰もがすぐに始める仕事である。私のように大学院生が独りで立ち向かっ４. よそもの研究者ても競争に勝てるはずがない。案の定、次々と私の独学で時間生物学の研究に参入したと言うと聞こ

データは二番煎じのものへと様変わりしていった。

えは良いが、実際はいろいろな問題があっただけでようやくこの辛い仕事から解放されたが、いつの間なく、今でもその一部を引きずっている。もちろにか同じことを繰り返していた。Bmal1 発現リズム

ん、研究者として自立するための近道であるし、実に対するRORの機能を調べた研究も、極めて運良際得ることができた物は多かったことは否定しなく間に合うことができたが［５］、これもまた、い。しかしながら、長い目で見た時に、自分にとっREV‑ERBの論文［６］が出てきた時点で多くの人て本当に良かったのかは自信が無い。一番の問題が頭に浮かぶ仕事である。その次に進めたPeriod2

は、伝統ある時間生物学の研究室で経験を積んできプロモーター解析の仕事も、たまたま誰もやっていた研究者と私自身を比べると、前者からは伝統といなかったに過ぎない［７］。結局これも、仕事をまう後光がさして見えるのか、もしくは私の自信の無とめている最中に、ビックラボにあっと言う間に先さから来る妄想なのかは不明だが、何か言葉にできを越されてしまった［８］。ここまでコテンパンにない奥深さの違いを感じずにはいられない。私のされると、さすがの私も疲れ果ててしまっていた。

バックボーンは分子生物学であり、時間生物学に関その当時、私は大阪バイオサイエンス研究所に日本しては直接指導を受けたことはない。本や論文で学

学術振興会の特別研究員として所属していたが、思んだ知識というのはどこか薄っぺらいと言わざるをい切って研究環境も生活環境も変えることで、この得ない。伝統ある研究室で時間生物学を長年専門と悪循環を打破したいという気持ちが強まっていた。

してきた指導者より直接学ぶことによって、まさに学振研究員の任期を半分のこして、北海道生まれの

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 7 ─

私にとっては全くなじみの無い、九州の佐賀県にンドである基礎研究から立ち上げた。出遅れ世代か引っ越した。しかも、通常考えられないことだが、つよそもの研究者である私にとって、最もハードル

臨床医学教室で医師ではない私が基礎研究を展開すの高い研究対象である「視交叉上核」を材料にするるというチャレンジをスタートさせた。

ことにした。これは、私にとっては勇気がいる挑戦
だ っ た。1998年 に 報 告 さ れ た 論 文 の 中 で、MAP

６. 悪循環を断つ

kinase活性が視交叉上核で日内リズムを示すことが実は、最初は私の研究に臨床医学的な視点を取り知られていたが［９］、この意義は全く不明であっ入れる目的はなかったし、それを求められるわけでた。私は、この活性が視交叉上核の自律的時計振動もなかった。とにかく、生活環境も研究環境も一気体にとって必須の役割をもつ可能性を示すことに成に変えることで、悪い流れを断ち切る必要性を感じ功した［10］。長年の研究成果が蓄積している視交ていた（実際には、九州に一度は住んでみたいとい叉上核に関する新しい研究成果を出すことによっう気持ちが、引っ越しをした一番大きな理由だったて、私が自分自身に抱く「よそものイメージ」はかかもしれない）。この試みはうまく行ったように思なり薄らいだように思う。さらに、先ほど述べたう。まず、田舎育ちの私にとって、佐賀は、特に医が、臨床医学教室に居るうちに、ヒトを対象として学部のある鍋島はきわめて住みやすい環境であっ医学領域に役立つ研究に興味を持つようになった。

た。独身ならば、飲み友達も居ない地方に住むのは佐賀に来る前の私では到底考えられないことであ

なんとも寂しいかも知れないが、家族で住むには地る。そして、ヒトの概日時計を測定する技術の開発

方都市は魅力的である。充実した公園がいくつかあに着手することにした。概日時計を測定するとは、り、週末は子供たちと一緒に遊具をよじ上って遊ん

すなわちその物質的本体である時計遺伝子の発現パでいた。私は同じ土地に長く住むとだんだん飽きてターンを調べることと同義である。当時、このようくる質なのだが、佐賀は５年住んでも飽きることがな論文はほとんど無く、報告されていたテクニックなかった。研究環境については、これまでの基礎系

は再現性の高いデータを出すための克服するべき研究室とは全く違うところもあり、最初は戸惑うこ

ハードルがとても高かった。私がこの研究を始めてとも多かった。しかし、循環器内科の野出教授の寛から論文として報告するまでに４年以上の時間がか大なサポートで伸び伸びと自由に研究を展開するこかったが、体毛を利用することで比較的簡単にヒトとができた。また、私より先に着任していた平瀬助の 時 計 遺 伝 子 発 現 リ ズ ム を 測 る こ と に 成 功 した教が医師でありながら基礎研究に精通した研究者で［11］。この論文が受理されたのは、山口大学に赴任あったことも、私にとってはとても幸いしたようにした後である去年のことだが、初めて独自性の強い思う。臨床教室に戸惑う私に、幾度と無く効果的な仕事が出来た充実感を感じている。余談になるが、アドバイスをくれた。余談だが、臨床教室に行って私が自分自身の時計遺伝子の発現リズムを調べたとから私の言動が多少変化したようで、昔の同僚達かき、格別な感慨があった。それまで、10年近く時間

らは「染まったね」と何度も言われたことがある。

生物学の研究をしてきていたが、概日時計に対して医学部以外の人間からすると、医学部というのは心客観的な自然現象として向き合っていたのだと思理的に遠い存在であるように思う。かく言う私も、う。しかしながら、自分の時計遺伝子発現リズムを最初は必要以上にリスペクトしていたように思う

はじめて見たとき、初めて心から「概日時計って自が、医学部にしばらく所属するうちに、「お医者さ分にも本当にあるんだ」と実感したのである。とてんが我々と全く同じ人間である」と感じることがでも奇妙な感覚であった。大学の講義や一般向けのセきたように思う。今では親近感すら感じる存在であミナーで概日時計について紹介すると、「体内時計る。ところで、地方大学とは言っても、医学部といというものが本当にあって、科学として成り立ってうのは比較的恵まれた環境である。特殊な実験以外いると思わなかった」という感想が大部分である。

は問題なく実施可能である。特段の不自由を感じる

最近ではテレビや雑誌の報道で体内時計という言葉こと無く研究を展開させていった。当然ながら、自が出回っているが、視聴者は半信半疑の他人事としずと医師との接触も頻繁になり、無意識に今までのて聞いているのかもしれない。私自身も、時計遺伝

概日時計のメカニズム研究から、医学的な展開性を子の発現リズムを見るまでは真の意味で実感がな

目指した研究に興味を持つようになっていった。佐かったのだから、研究者以外の人がそう感じること

賀大学に赴任した当初は、これまでのバックグラウ

は無理も無いことである。それにしても、ようや

時間生物学

─ 8 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）く、私は概日時計を自分自身にも関わる研究対象とルーが訪れているのである。幸いにもまだ時間生物して向き合えるようになった。
「毛から体内時計が学分野には再びブレークスルーが訪れる余地が感じわかる」というシンプルなメッセージは、一般人のられる。私のような出遅れ世代が目指すところはそ

心をとらえやすかったようで、たくさんのところでこにあり、自分が主役になることは難しくても、リ報道された。特に、Scienceでニュースとして扱わ

アルタイムでこれに貢献するような仕事を目指した

れ、また、National GeographicやScientiﬁc American

いと思う。そうすれば、出遅れ世代のはずが、さきなどで取り上げられたことは、私自身が驚いたほどがけ世代に様変わりすることだろう。今度は準備がである。かくして私は、自分自身に対して抱いてきできている。なんとか運を拾いたい。これができれた「時間生物学における余所者イメージ」を和らば、出遅れ世代のよそもの研究者である私は、ようげ、後出しの悪循環からも解放されようとしていやく今回の奨励賞にふさわしい「真の時間生物学る。ここまで来るのにずいぶんと時間がかかったよ

者」になれると信じている。

うに思う。
引用文献
７. おわりに
時間生物学分野の最盛期に居合わせた時間生物学
者はとても幸福だと思う。私が考える哺乳類領域における時間生物学分野の最盛期のトピックとしては、「視交叉上核の発見」と「時計遺伝子の発見」などが含まれる。当然ながら、その仕事に深く関われた人はもっと素晴らしい。このようなことを言う

１）Balsalobre A, Damiola F, Schibler U: Cell 93:
929-937（1998）
２）Akashi M, Nishida E: Genes Dev 14: 645-649（2000）
３）Akashi M, Tsuchiya Y, Yoshino T, Nishida E:
Mol Cell Biol 22: 1693-1703（2002）
４）Kloss B, Price JL, Saez L, Blau J, Rothenﬂuh A,と、まるで、「自分がその時代に研究者として成熟

Wesley CS, Young MW: Cell 94: 97-107（1998）

していれば居れば、きっと素晴らしい発見が出来た

５）Akashi M, Takumi T: Nat Struct Mol Biol 12:

はずだ」という図々しいことを言っているように聞

441-448（2005）

こえるかもしれない。しかし、さすがの私もそこま

６）Preitner N, Damiola F, Lopez-Molina L,

でおめでたい人間ではない。私が言いたいことは、

Zakany J, Duboule D, Albrecht U, Schibler U:

視交叉上核の発見、時計遺伝子の発見のような祭り

Cell 110: 251-260（2002）に居合わせなかっただけで、研究者というものは何か埋められない疎外感を抱えてしまうのではない

７）Akashi M, Ichise T, Mamine T, Takumi T:
Mol Biol Cell 17: 555-565（2006）

か、ということである。これらのような発見が哺乳８）Yoo SH, Ko CH, Lowrey PL, Buhr ED, Song

類の時間生物学の最盛期だと考えると、最盛期の後

EJ, Chang S, Yoo OJ, Yamazaki S, Lee C,

から、しかも独学的にこの分野に参入した私は、未Takahashi JS: Proc Natl Acad Sci U S A 102:

だに「よそ者感」や「出遅れ感」から脱却できていないように思う。例えとしては、パーティーがさん
ざん盛り上がって佳境を過ぎた頃に、遅れてパーティーに登場したような気分である。そこから盛り上げ役になるのは難しく、即座に空気を読む高い能力が必要になるだろう。

2608-2613（2005）９）Obrietan K, Impey S, Storm DR: Nat Neurosci
1: 693-700（1998）
10）Akashi M, Hayasaka N, Yamazaki S, Node K:
J Neurosci 28: 4619-4623（2008）11）Akashi M, Soma H, Yamamoto T, Tsugitomi A,

しかしながら、視交叉上核が発見されてから参入

Yamashita S, Yamamoto T, Nishida E, Yasuda

した研究者も、当時は同じような空虚感を味わった

A, Liao JK, Node K: Proc Natl Acad Sci U S A

かもしれない。それでも、時計遺伝子のブレークス

107: 15643-15648（2010）

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 9 ─

第８回学術奨励賞受賞者論文

ハイスループットスクリーニングを用いた
哺乳類概日時計の分子機構の研究
廣田

毅✉

カリフォルニア大学サンディエゴ校生物科学部門

KonopkaとBenzerがper 変異体を報告してから40年になる。この間、遺伝学的・分子生
物学的・生化学的な手法により、多くの時計遺伝子が発見されてきたが、未知の時計因子はまだ存在すると考えられる。哺乳類において、一部の神経細胞だけでなく、株化された培養細胞でさえもが概日時計機能を持つことが明らかになり、細胞をモデルとした研究が可能となった。近年開発されたハイスループットスクリーニング技術を応用することにより、新規時計因子の同定を加速できるに違いない。

１. はじめにショウジョウバエのper 変異体の発見［１］に始まり、遺伝学的スクリーニングは成功を収め、概日めの強力な手段と成り得る。本稿後半では、このフェノタイプ側からの新しいアプローチについて、筆者らの試みを中心に紹介する。

時計の発振系を構成する遺伝子群が様々な生物種において同定されてきた。さらに、ショウジョウバエ

２. メカニズム側からの網羅的なアプローチのper 遺伝子との相同性をもとに哺乳類のPer1 がク

既知の時計因子をもとに新たな時計因子を探索しローニングされ［２］、両者の間で時計遺伝子が保ようという試みにおいても、網羅的なスクリーニン

存されていることが明らかにされた。哺乳類においグは有効である。その例を、時計発振の重要なプロては、輪回し行動の周期変化を示す変異体のスク

セスである（a）時計タンパク質との相互作用、（b）

リーニングにより、マウスからClock およびFbxl3

時計遺伝子の転写調節、および（c）時計タンパク質が、ハムスターからCKIεが発見された［３］。まのリン酸化について、以下に挙げる。

た、ヒト睡眠相前進症候群の家系解析からPer2 お（a）タンパク質間相互作用：結合因子の探索に古よびCKIδが見出され［４］、CKIによるPERのリン

く か ら 用 い ら れ て い る の がyeast two-hybridス ク

酸化が時計の周期調節に重要であることが示されリーニングである。哺乳類のPer1 およびClock がクた。このように、個体の周期変化に着目した表現型

ローニングされて間もなく、yeast two-hybridスク

スクリーニングは時計因子の探索において非常に重リ ー ニ ン グ に よ りCLOCKの 結 合 因 子 と し て要な役割を果たしてきた。一方、既知時計因子の制BMAL1が同定され、両者のヘテロダイマーがPer1

御機構を解析することからも新たな時計因子が多数遺伝子の転写を活性化することが発見された

同定されてきた。本稿ではまず、このようなメカニ［５］。同時期に発表されたショウジョウバエの一連

ズム側からのアプローチについて、網羅的なスクの論文とあわせ、動物時計のfeedback loopモデル

リーニングを用いた手法を中心に概説する。さらが確立された［６］。その後、yeast two-hybridスに、近年の技術革新により、周期変化を指標とした

クリーニングからCLOCK結合因子としてCIPCも同

ハイスループットスクリーニングを細胞レベルで行定された［７］。一方、時計タンパク質を培養細胞うことが可能になった。この技術は大規模化合物ラに発現させてpull downし、質量分析によって結合

イブラリーやゲノムワイドRNAiライブラリーと組因子を同定する試みもなされている。この方法かみ合わせることにより、新規時計因子を探索するたら、PER1結合因子としてNONOとWDR5が［８］、✉thirota@ucsd.edu
時間生物学─ 10 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）CRY1結合因子としてMybbp1aが［９］、BMAL1結周期に影響を与えるキナーゼのスクリーニングが、合 因 子 と し てRACK1が［10］ そ れ ぞ れ 見 出 さ れ

新規の時計キナーゼの同定に役立つと期待できる。

た。 さ ら に 様 々 な 研 究 者 に よ っ て、yeast twohybridスクリーニングやpull down-質量分析などの手法を用いたタンパク質間相互作用の解析がゲノム

３. フェノタイプ側からの新しいアプローチ：ハイ
スループットスクリーニング系の構築

ワ イ ド に 行 わ れ て お り、 そ の 結 果 がNCBI Gene

リズム周期を指標とした表現型スクリーニングは

データベース (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene)

非常に強力であるが、マウス個体を用いた遺伝学的にまとめられている。この情報は新規の時計タンパ

な方法は他のモデル生物（シアノバクテリア、アカ

ク質結合因子を探索するのに役立つであろう。

パンカビ、シロイヌナズナ、およびショウジョウバ（b）遺伝子転写調節：発現量がリズムを示し（すエ）と比べると、世代間隔や個体サイズ、維持費な

なわち時計機構に制御され）、さらに時計遺伝子のどの問題から限界がある。一方、近年の技術革新、

発 現 を 調 節 す る よ う な 転 写 因 子 と し て、DBP、

特にロボティクスの発展により、タンパク質や細胞E4BP4、REV-ERB、ROR、DEC、PPAR、TIEG1/を用いた様々なハイスループットスクリーニングがKLF10などが同定された。これらの転写因子は標可能になっている。例えば筆者らが共同研究をして的遺伝子群の調節を介して代謝などの出力系にも関いるノバルティス財団ゲノミクス研究所（GNF）

与する［11］。このようなサブループを形成する転では、化合物を大規模スクリーニングするための装

写因子の探索において、発現リズムを示す遺伝子群

置［30］、およびsiRNAスクリーニングをゲノムワの マ イ ク ロ ア レ イ 解 析 に よ る 包 括 的 な 同 定［12,イドに行うための装置［31］が独自に開発され、多13］が重要な役割を果たす。各転写因子の標的遺伝

様な生理現象を対象にハイスループットスクリーニ

子群のChIP-seq解析による網羅的な同定［14-16］

ングが行われている。なお、アメリカでは民間の研と組み合わせることにより、新規のサブループを含究所だけでなく、NIHの主導でスクリーニングセン

む概日時計の転写因子ネットワークが解明されるでターが各地に設立され、ハイスループットスクリー

あろう。その階層性から、概日時計がいかに出力系

ニングは国家プロジェクトとなっている。このよう遺伝子群のリズムを生み出すのかも明らかになるになハード面の整備に加え、哺乳類の培養細胞が時計違いない。また、これらの遺伝子発現（トランスク遺伝子の発現リズムを示すこと［32］、そのリズム

リプトーム）に加え、タンパク質発現（プロテオー

をルシフェラーゼなどのレポーターを用いて単一細ム）［17-19］や代謝物質量（メタボローム）［20］胞レベルで経時的に測定できること［33，34］、さのリズムを組み入れた、高次のネットワークモデル

らに時計遺伝子の変異は個々の細胞のリズムに影響の構築が期待される。

を与えること［35］が見出され、培養細胞をモデル（c）タンパク質リン酸化：質量分析を用いた解析とした概日リズムの表現型スクリーニングを行うこから、培養細胞に発現させたPER2およびCRY1のとが可能であると考えられた。

リン酸化サイトが網羅的に同定されている［21，

遺伝学における遺伝子変異の代わりに、化合物を

22］。これらのサイトは細胞に内在する複数のキ用いて機能変化を導き、その作用機構を探る学問分

ナーゼによってリン酸化されると考えられるが、そ野として、ケミカルバイオロジー（ケミカルジェネの多くは不明である。リン酸化コンセンサス配列をティクスとも呼ばれる）がある。ユニークな生理活も と に し た 解 析 か ら、CRY1の キ ナ ー ゼ と し て性をもつ化合物は、生理現象の分子機構を解き明か

AMPKが［22］、CRY2のキナーゼとしてGSK-3βがすためのプローブとなるだけでなく、創薬の起点に［23］見出された。また、時計タンパク質をin vitro

もなり得る。筆者らは、概日時計の機能を大幅に変でリン酸化するキナーゼを細胞懸濁液中から生化学化させる新規の化合物を同定し、その化合物を用い的に精製することで、BMAL1のキナーゼとしてて概日時計の分子機構に迫ることを目的に、大規模CK2が［24］、CRY2のキナーゼとしてDYRK1Aがな化合物ライブラリーをハイスループットスクリー［25］同定された。一方、キナーゼの機能解析からニ ン グ す る 系 を 構 築 し た［36］。 具 体 的 に は、は、ERK2がCRY1/2を［26］、GSK-3βおよびCK2がBmal1 プロモーターにルシフェラーゼ遺伝子を連結

PER2を［27-29］それぞれリン酸化することが見出したレポーターを持つヒトU2OS細胞を384ウェル

された。これらのアプローチに加え、上述のタンパ

プレート上で培養し、各ウェルに化合物を投与した

ク質間相互作用のスクリーニングや、後述する時計

後に生物発光を2時間おきに3−4日間にわたって計

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 11 ─測するという作業を、GNFの化合物スクリーニンて周期延長を導くことが知られているリチウムは、グ装置を用いて行った。それまでGNFで行われて筆者らの系においても周期を延長させたことから、いたスクリーニングは、ある一時刻の状態しか測定

その効果はGSK-3以外の標的因子を介していると考しないものであったため、経時変化を追うためのえられる。以上の結果から、ハイスループットスク

様々な改変が必要であり、また、他のスクリーニン

リーニング系の有効性が示されただけでなく、哺乳グの妨げにならないよう測定は週末に限られた。さ

類末梢時計の周期調節におけるGSK-3の役割が明ららに、得られる膨大なデータから周期などのパラかになった［36］。なお、LOPACの一次スクリーニ

メーターを抽出するために、CellulaRhythmというン グ の 周 期 デ ー タ はPubChem（http://pubchem.

解 析 プ ロ グ ラ ム を 開 発 し た。 な お、 現 在 はncbi.nlm.nih.gov/） を 介 し て 公 開 し て い る（AID:

Actimetrics社が開発したMultiCycleという、より

2774）。

多機能で使いやすいプログラムを用いている。スク
リーニングの成否の鍵を握るのはアッセイ系の安定５. フェノタイプ側からの新しいアプローチ：大規

性であり、筆者らの系では、コントロール（化合物

模化合物ライブラリーのスクリーニングなし）の条件において384ウェルプレート内の97%

大規模スクリーニングによって多様性に富む化合以上のウェルの周期を平均値から±0.5時間以内に物群の作用を解析することは、様々なタンパク質を収めることに成功した。

標的とし得るため、小規模ライブラリーでは見出せない時計因子を見出せる可能性がある［43］。筆者

４. フェノタイプ側からの新しいアプローチ：小規らは、GNFが所有する大規模な合成化合物ライブ

模化合物ライブラリーのスクリーニング

ラリー［44］を用いて、概日時計の周期を変化させスクリーニング系の有効性を確認するため、筆者る新規の化合物を探索している。機能未知の化合物

らはまず1,280種類の既知化合物からなる市販ライを用いるこの方法は、遺伝学におけるフォワード

ブラリー（LOPAC; Sigma）を用いて解析を行った

ジェネティクスに相当する。筆者らが構築した系［36］。LOPACは化合物スクリーニングのためのエは、 １ 回 の 実 験 で60枚の384ウ ェ ル プ レ ー ト を 用

ントリーモデルであり、機能がよく解析されている

い、約２万の化合物をスクリーニングすることがでため、当たりの化合物が見つかった時に作用機序をきる。この系を用いて12万の化合物の効果を解析容易に推測できるという利点があるが、数が限られし、用量依存的に顕著な周期延長を導く化合物を複ている。なお、機能がわかっている化合物を用いる数見出した。そのひとつについて、スクリプス研究

この方法は、遺伝学におけるリバースジェネティク

所化学科のSchultz研究室の協力を得て30種類以上

スに相当する。化合物の終濃度7μMでスクリーニのアナログを合成した結果、３倍強い活性をもつ新ングを行った結果、再現性よく0.5時間以上の周期規化合物を見出し、これをlongdaysinと名付けた変化を導く化合物を11種類見出した。この中には、［45］。Longdaysinは上述のLOPACスクリーニング

時計の周期延長を導くことが他の生物・組織においで同定したどの化合物よりも強い活性を示し、約20て 既 に 示 さ れ て い たCDKの 阻 害 剤roscovitineμMの濃度で20時間もの周期延長を引き起こした。

［37］、JNKの 阻 害 剤SP600125［38］、p38の 阻 害 剤

機能未知の化合物の標的タンパク質を同定するこSB203580［39］のアナログSB202190、およびCK2とは、遺伝学における原因遺伝子のクローニングとの阻害剤DRB［40］が含まれていた。なお、これ同様に手間のかかる作業であり、一般的には化合物

ら4つの周期延長化合物は上田先生のNIH3T3細胞に結合するタンパク質の生化学的な同定を試みる

およびU2OS細胞を用いたLOPACスクリーニング［46］。筆者らはlongdaysinにリンカーを結合する部［41］や八木田先生のrat-1細胞を用いたキナーゼ阻位を探索し、周期延長活性を保つリンカー化合物を害剤のスクリーニング［42］でも見出されている。

見出すことに成功した。このリンカー化合物にアガ

筆者らはさらに、CDKとGSK-3の両者を阻害する

ロースビーズを連結し、特異的に結合するタンパク

indirubin-3ʼ-oximeおよびkenpaulloneが周期短縮を質群を細胞懸濁液中からアフィニティー精製して質導くことを見出した。GSK-3に特異的な阻害剤およ量分析で同定した。さらに、これら結合タンパク質

びGSK-3βに対するRNAiを用いた解析から、哺乳をsiRNAを用いてノックダウンし、時計周期に与え類の培養細胞においてはGSK-3の阻害が周期短縮をる影響を解析した結果、CKIδ、CKIαおよびERK2

導くことを明らかにした。一方、多くの生物においがlongdaysinの標的として周期を調節することを明

時間生物学

─ 12 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）らかにした。なお、in vitro キナーゼアッセイにおsiRNAを、2種類ずつ混ぜた２つのプールとしてス

いてlongdaysinはこれらのキナーゼの活性を阻害し

ク リ ー ニ ン グ し、 そ の 結 果 をBioGPS（http://

た。CKIδ、CKIαおよびERK2を同時にノックダウ

biogps.gnf.org/circadian/） に て 公 開 し た。 こ のンしたところ、longdaysinに匹敵する周期延長が観データベースはsiRNAスクリーニングの結果だけで察されたことから、longdaysinはこれらのキナーゼ

なく、遺伝子発現リズムや組織分布などのデータもを同時に阻害することによって大きな周期延長を導各遺伝子について検索できる。

くと考えられた。さらに、CKIαとERK2は共に時計

このスクリーニングによって見出した約300の時

タンパク質のうちPER1とPER2に結合すること、お計調節遺伝子から、Cry1 およびCry2 に匹敵する強よびCKIαがCKIδと同様にPER1をリン酸化して分い周期効果を持つものをいくつか選び、そのノック解に導き、これらの反応がlongdaysinによって用量ダウンが既知時計遺伝子の発現量に与える影響を解依存的に抑制されることを見出した。以上の解析か析した。その結果、大部分においてDbp およびRev-

ら、CKIδの重要性を再確認しただけでなく、CKIα

erbα の発現が低下していたことから、これらの因およびERK2の周期調節における役割を見出し、こ子はCLOCK-BMAL1の活性調節に関与すると考えれらキナーゼのネットワークによるPER1タンパクられた。一方、約300の時計調節遺伝子を上述の質の調節が時計周期の安定性に重要であることを明NCBI Geneデータベース（項目２（a）を参照）およ

らかにした。Longdaysinは培養細胞だけでなく、びGNFが 所 有 す る タ ン パ ク 質 間 相 互 作 用 デ ー タ

マウス視交叉上核のスライス培養やゼブラフィッ

ベースで検索した結果から、新規の時計調節因子群

シュの個体においても顕著な周期延長効果を示し、の一部が直接的あるいは間接的に既知時計タンパク

さらなる改良を加えれば概日リズムの調節薬の候補

質に結合すると考えられた。また、
DAVID（http://になるかもしれない［45］。

david.abcc.ncifcrf.gov/home.jsp） を 用 い た パ ス
ウェイ解析からは、インスリンシグナル伝達と概日

６. フ ェ ノ タ イ プ 側 か ら の 新 し い ア プ ロ ー チ：siRNAライブラリーのスクリーニング

時計との相互関係が明らかになった。以上の解析か
ら、新規の時計調節因子を多数見出し、それらがどRNAiを用いたアプローチは標的遺伝子が予めわのように時計機構に関与するのかを解明するためのかっているため、機能阻害がうまく働けば、化合物

手がかりを示した［50］。なお、ドイツのKramerを用いたアプローチよりも直接的である。ショウ

博士らはレンチウイルスを介したRNAiスクリーニ

ジョウバエでは、発現リズムを示す133遺伝子に対ングをU2OS細胞を用いて行い、キナーゼ、フォス

するRNAiスクリーニングから、行動周期を変化さファターゼおよびF-boxタンパク質の解析を完了しせ る 新 た な 時 計 遺 伝 子 と し てcwo が 見 出 さ れ た

た［28］。彼らのデータが公開されれば、筆者らの［47］。また、S2培養細胞を用いた発現系において、データとの比較から、時計発振に関与するキナーゼ

CRYの光分解に影響を与える因子のゲノムワイド

に対するより精度の高い情報が得られるに違いな

RNAiスクリーニングが行われている［48］。

い。

ヒトU2OS細胞は高いトランスフェクション効率を示し、GNFにおいても細胞周期調節因子のゲノ

７. おわりに

ムワイドsiRNAスクリーニングなどに用いられてき留学をきっかけに、ハイスループットスクリーニ

た［49］。そこで筆者らは、siRNAスクリーニング

ングといういかにもアメリカらしい研究に足を踏み装置［31］を応用し、Bmal1 レポーター U2OS細胞入れることになった。素晴らしいリソースに恵まれを用いて系の構築を試みた。384ウェルプレートをているからこそできた研究であり、Steve Kay教授

用いた場合、高いトランスフェクション効率を保ちをはじめ、チームの皆様に心より感謝したい。大規

つつ顕著なリズムを再現性よく得ることが非常に難模スクリーニングは強力な手段であるが、気を付けしく、至適条件を見つけるまでに長い時間を要したな い と い け な い の が 特 異 性 で あ る。 例 え ば、が、最終的には40枚の384ウェルプレートを用い、LOPACスクリーニングから見出された周期延長を

約１万３千のsiRNAを1回の実験で解析することが引き起こす化合物群は、CKIεおよびCKIδをオフ可能になった［50］。ヒトの約２万２千遺伝子に対ターゲットとして阻害することが報告されている

す る 市 販 の ゲ ノ ム ワ イ ドsiRNAラ イ ブ ラ リ ー［41］。また、臨床試験で用いられているキナーゼ阻（Qiagen） を 用 い、 各 遺 伝 子 に 対 す る4種 類 の害剤でさえも、それまで知られていなかった標的キ

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 13 ─

ナーゼを持つことが明らかにされている［51］。こHarb Symp Quant Biol 72:273-277（2007）

れらの結果は、化合物を用いた研究において、その

５）Gekakis N, Staknis D, Nguyen HB, Davis FC,

標的因子を正確に評価する必要性を示している。筆Wilsbacher LD, King DP, Takahashi JS, Weitz

者らは、新規化合物longdaysinの標的タンパク質群

CJ: Science 280:1564-1569（1998）

を同定し、CKIδ、CKIαおよびERK2を同時に阻害６）Dunlap J: Science 280:1548-1549（1998）

することが大きな周期延長効果に重要であることを

７）Zhao WN, Malinin N, Yang FC, Staknis D,

見出した。複数の標的タンパク質を持つことは、抗Gekakis N, Maier B, Reischl S, Kramer A,

がん剤のsunitinibやsorafenibでも見られ、強い効果

Weitz CJ: Nat Cell Biol 9:268-275（2007）を示す化合物の特徴であると考えられる。一方、

８）Brown SA, Ripperger J, Kadener S, Fleury-siRNAスクリーニングでは、同一遺伝子に対する2

Olela F, Vilbois F, Rosbash M, Schibler U:

種類以上のsiRNAが同様の効果を示すことを指標とScience 308:693-696（2005）

したが、様々な方法での検証が必要であろう。化合９）Hara Y, Onishi Y, Oishi K, Miyazaki K,

物スクリーニングとsiRNAスクリーニングは互いにFukamizu A, Ishida N: Nucleic Acids Res

相補しあうと考えられる。ハイスループットスク

37:1115-1126（2009）

リーニングを用いたアプローチは始まったばかりで10）Robles MS, Boyault C, Knutti D, Padmanabhanある。得られた膨大な情報をいかに知識に変え、還K, Weitz CJ: Science 327:463-466（2010）

元していくかが重要な課題であり、まさにこれから

11）Asher G, Schibler U: Cell Metab 13:125-137

が面白いところであろう。

（2011）
12）Hughes M, Deharo L, Pulivarthy SR, Gu J,

謝辞

Hayes K, Panda S, Hogenesch JB: Cold Spring

この度、日本時間生物学会学術奨励賞を受賞できHarb Symp Quant Biol 72:381-386（2007）

ましたことを大変光栄に存じます。これまで、非常

13）Ukai H, Ueda HR: Annu Rev Physiol 72:579-に多くの方々に支えられて研究を続けることができ

603（2010）

ました。まず、長年に渡ってサポートして下さいま14）Hatanaka F, Matsubara C, Myung J, Yoritaka

した深田吉孝教授に心より感謝申し上げます。岡野T, Kamimura N, Tsutsumi S, Kanai A, Suzuki

俊行先生ならびに笠原和起先生には、学生時代より

Y, Sassone-Corsi P, Aburatani H, Sugano S,

ご指導を頂き、とても感謝しております。また、共Takumi T: Mol Cell Biol 30:5636-5648（2010）に研究を行ってくれた大学院生・学生の皆様にお礼

15）Rey G, Cesbron F, Rougemont J, Reinke H,

申し上げます。なかでも、金尚宏さん、倉林伸博さBrunner M, Naef F: PLoS Biol 9:e1000595

ん、辻崇裕さん、羽鳥恵さんは、それぞれ主体的に（2011）

研究を行い、成果を挙げてくれました［18，25，

16）Feng D, Liu T, Sun Z, Bugge A, Mullican SE,

52，53］。さらに、留学の機会と素晴らしい研究環

Alenghat T, Liu XS, Lazar MA: Science

境を与えて下さっているSteve Kay教授に深く感謝

331:1315-1319（2011）

申し上げます。最後に、共同研究を通じてお世話に17）Reddy AB, Karp NA, Maywood ES, Sage EA,

なった数多くの方々にこの場を借りてお礼申し上げ

Deery M, O'Neill JS, Wong GK, Chesham J,

ます。

Odell M, Lilley KS, Kyriacou CP, Hastings
MH: Curr Biol 16:1107-1115（2006）

引用文献

18）Tsuji T, Hirota T, Takemori N, Komori N,

１）Konopka RJ, Benzer S: Proc Natl Acad Sci U
S A 68:2112-2116（1971）

Yoshitane H, Fukuda M, Matsumoto H,
Fukada Y: Proteomics 7:3500-3508（2007）

２）Tei H, Okamura H, Shigeyoshi Y, Fukuhara C,19）Deery MJ, Maywood ES, Chesham JE, Sladek

Ozawa R, Hirose M, Sakaki Y: Nature 389:512-

M, Karp NA, Green EW, Charles PD, Reddy

516（1997）

AB, Kyriacou CP, Lilley KS, Hastings MH:３）Takahashi JS, Shimomura K, Kumar V:
Science 322:909-912（2008）４）Ptacek LJ, Jones CR, Fu YH: Cold Spring
時間生物学─ 14 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）Curr Biol 19:2031-2036（2009）20）Minami Y, Kasukawa T, Kakazu Y, Iigo M,
Sugimoto M, Ikeda S, Yasui A, van der Horst

GT, Soga T, Ueda HR: Proc Natl Acad Sci U S

EE, Priest AA, Buhr ED, Singer O, Meeker K,

A 106:9890-9895（2009）

Verma IM, Doyle FJ, 3rd, Takahashi JS, Kay21）Vanselow K, Vanselow JT, Westermark PO,

SA: Cell 129:605-616（2007）

Reischl S, Maier B, Korte T, Herrmann A,36）Hirota T, Lewis WG, Liu AC, Lee JW, Schultz

Herzel H, Schlosser A, Kramer A: Genes Dev

PG, Kay SA: Proc Natl Acad Sci U S A

20:2660-2672（2006）

105:20746-20751（2008）22）Lamia KA, Sachdeva UM, DiTacchio L,
Williams EC, Alvarez JG, Egan DF, Vasquez
DS, Juguilon H, Panda S, Shaw RJ, Thompson
CB, Evans RM: Science 326:437-440（2009）23）Harada Y, Sakai M, Kurabayashi N, Hirota T,37）Krucher NA, Meijer L, Roberts MH: Cell Mol
Neurobiol 17:495-507（1997）38）C h a n s a r d M , M o l y n e u x P , N o m u r a K ,Harrington ME, Fukuhara C: Neuroscience
145:812-823（2007）

Fukada Y: J Biol Chem 280:31714-31721（2005）39）Hayashi Y, Sanada K, Hirota T, Shimizu F,24）Tamaru T, Hirayama J, Isojima Y, Nagai K,

Fukada Y: J Biol Chem 278:25166-25171（2003）

Norioka S, Takamatsu K, Sassone-Corsi P: Nat40）Raju U, Koumenis C, Nunez-Regueiro M,

Struct Mol Biol 16:446-448（2009）

Eskin A: Science 253:673-675（1991）

25）Kurabayashi N, Hirota T, Sakai M, Sanada K,41）Isojima Y, Nakajima M, Ukai H, Fujishima H,

Fukada Y: Mol Cell Biol 30:1757-1768（2010）

Yamada RG, Masumoto KH, Kiuchi R, Ishida26）Sanada K, Harada Y, Sakai M, Todo T,

M, Ukai-Tadenuma M, Minami Y, Kito R,

Fukada Y: Genes Cells 9:697-708（2004）

Nakao K, Kishimoto W, Yoo SH, Shimomura K,27）Iitaka C, Miyazaki K, Akaike T, Ishida N: J

Takao T, Takano A, Kojima T, Nagai K,

Biol Chem 280:29397-29402（2005）
28）Maier B, Wendt S, Vanselow JT, Wallach T,
Reischl S, Oehmke S, Schlosser A, Kramer A:
Genes Dev 23:708-718（2009）29）Tsuchiya Y, Akashi M, Matsuda M, Goto K,

Sakaki Y, Takahashi JS, Ueda HR: Proc Natl
Acad Sci U S A 106:15744-15749（2009）42）Yagita K, Yamanaka I, Koinuma S, Shigeyoshi
Y, Uchiyama Y: Acta Histochem Cytochem
42:89-93（2009）

Miyata Y, Node K, Nishida E: Sci Signal 2:ra26

43）Hirota T, Kay SA: Chem Biol 16:921-927（2009）（2009）

44）Plouﬀe D, Brinker A, McNamara C, Henson K,30）Melnick JS, Janes J, Kim S, Chang JY, Sipes

Kato N, Kuhen K, Nagle A, Adrian F, Matzen

DG, Gunderson D, Jarnes L, Matzen JT, Garcia

JT, Anderson P, Nam TG, Gray NS, Chatterjee

ME, Hood TL, Beigi R, Xia G, Harig RA,

A, Janes J, Yan SF, Trager R, Caldwell JS,

Asatryan H, Yan SF, Zhou Y, Gu XJ, Saadat

Schultz PG, Zhou Y, Winzeler EA: Proc Natl

A, Zhou V, King FJ, Shaw CM, Su AI, Downs

Acad Sci U S A 105:9059-9064（2008）

R, Gray NS, Schultz PG, Warmuth M, Caldwell45）Hirota T, Lee JW, Lewis WG, Zhang EE,

JS: Proc Natl Acad Sci U S A 103:3153-3158

Breton G, Liu X, Garcia M, Peters EC,（2006）

Etchegaray JP, Traver D, Schultz PG, Kay31）Konig R, Chiang CY, Tu BP, Yan SF, DeJesus
PD, Romero A, Bergauer T, Orth A, Krueger
U, Zhou Y, Chanda SK: Nat Methods 4:847-849（2007）
32）Balsalobre A, Damiola F, Schibler U: Cell
93:929-937（1998）
33）Nagoshi E, Saini C, Bauer C, Laroche T, Naef F,
Schibler U: Cell 119:693-705（2004）34）Welsh DK, Yoo SH, Liu AC, Takahashi JS,
Kay SA: Curr Biol 14:2289-2295（2004）
35）Liu AC, Welsh DK, Ko CH, Tran HG, Zhang
時間生物学

SA: PLoS Biol 8:e1000559（2010）46）Rix U, Superti-Furga G: Nat Chem Biol 5:616624（2009）
47）Matsumoto A, Ukai-Tadenuma M, Yamada
RG, Houl J, Uno KD, Kasukawa T, Dauwalder
B, Itoh TQ, Takahashi K, Ueda R, Hardin PE,
Tanimura T, Ueda HR: Genes Dev 21:16871700（2007）48）Sathyanarayanan S, Zheng X, Kumar S, Chen
CH, Chen D, Hay B, Sehgal A: Genes Dev
22:1522-1533（2008）

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 15 ─49）Mukherji M, Bell R, Supekova L, Wang Y,

Ford JM, Galvin M, Gerlach JL, Grotzfeld RM,

Orth AP, Batalov S, Miraglia L, Huesken D,

Herrgard S, Insko DE, Insko MA, Lai AG,

Lange J, Martin C, Sahasrabudhe S, Reinhardt

Lelias JM, Mehta SA, Milanov ZV, Velasco

M, Natt F, Hall J, Mickanin C, Labow M,

AM, Wodicka LM, Patel HK, Zarrinkar PP,

Chanda SK, Cho CY, Schultz PG: Proc Natl

Lockhart DJ: Nat Biotechnol 23:329-336（2005）

Acad Sci U S A 103:14819-14824（2006）50）Zhang EE, Liu AC, Hirota T, Miraglia LJ,
Welch G, Pongsawakul PY, Liu X, Atwood A,
Huss JW, 3rd, Janes J, Su AI, Hogenesch JB,
Kay SA: Cell 139:199-210（2009）51）Fabian MA, Biggs WH, 3rd, Treiber DK,Atteridge CE, Azimioara MD, Benedetti MG,
Carter TA, Ciceri P, Edeen PT, Floyd M,

時間生物学

─ 16 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）52）Kon N, Hirota T, Kawamoto T, Kato Y,
Tsubota T, Fukada Y: Nat Cell Biol 10:14631469（2008）
53）Hatori M, Hirota T, Iitsuka M, Kurabayashi N,
Haraguchi S, Kokame K, Sato R, Nakai A,
Miyata T, Tsutsui K, Fukada Y: Proc Natl
Acad Sci U S A 108:4864-4869（2011）

第８回学術奨励賞受賞者論文

動物における光周性の分子・神経内分泌基盤
安尾しのぶ✉
九州大学大学院農学研究院

代謝・行動制御学

脊椎動物における光周性の分子生物学的研究は黎明期を超え、発展期に突入した。概日
時計遺伝子との関わりや光周性制御遺伝子の同定により、日照時間の変化というシンプルな刺激が脳内でダイナミックな分子変化を生じることが解明されてきたのである。同時に、光周性をつかさどる中枢が脳視床下部と下垂体隆起葉との連携からなる複合系である
ことが解明され、時空間的な制御メカニズムがその姿を表してきた。これらの研究は、実験前には予想もできなかった結果の数々が積み重なったものであることは言うまでもない。また、季節によって変化する代謝や情動、免疫系の制御機構など、未解明の課題において、今後さらなる真摯な取り組みと新しい発見へと続きたい。本稿では、動物の光周性研究にて筆者が目撃した「予想外の発見」に焦点をあててこれまでの研究を俯瞰するとともに、今後の発展に向けた取り組みを紹介する。

１. はじめに手い仕組みがあっていいのか」と驚嘆させられたこ

研究者にとって、最も喜びにあふれる瞬間とはどんな瞬間であろうか？

画期的なアイデアを思いつとも多い。一年という季節サイクルを生物がどのように読み取り活用しているのか。我々人間はカレン

いた瞬間、素晴らしい実験結果を得た瞬間、感動をダーをめくり、花々が咲き始めるのを見てようやく人に伝える瞬間、技巧的な実験が一度で上手くいっ「もう春だなぁ」と衣替えを始めたりするが、実はた瞬間、など、10人に聞けば10通りの答えが挙げら

意識より先に体が季節に反応しているのならば、それるだろう。では筆者の場合はというと、「意外なの生物学的仕組みをいかに活用して健康生活に繋げ

真実がみえた瞬間」に無性の喜びを感じる。このられるのか。光周性研究が発展してきたとはいえ、「瞬間」は、予期せぬ実験結果によって新たな真実解明が待たれる興味深い課題が数多くある。言いかを示唆する道が開ける「瞬間」であり、まだ真実がえれば、予想外の驚愕的な結果が、我々の手によっ証明されているわけではない。しかし、実験結果のて明かされるのを待っている。本稿では、筆者がこ隙間から漏れ出る真実の匂いには抗し難いものがあれまでに接してきた予想外の結果に触れながら光周る。

性研究を概説し、今後の発展へといかに繋げたいか

脊椎動物における光周性の研究は、季節繁殖をつ紹介する。筆者の視点を中心に概説するため、総説

かさどる脳内鍵遺伝子群の同定により、ここ数年での要素と経験談の要素が混在するがご容赦いただき

飛躍的に発展してきた。筆者は光周性の分子生物学

たい。

的研究の黎明期ともいえる時計遺伝子の発現解析時から、各種鍵遺伝子の同定まで十年余りという素晴

２. 時計遺伝子と光周性らしい期間に光周性の研究にたずさわることがで動物の光周性の分子生物学的研究において、最初

き、この発展の裏に横たわる数々の「予想外の発に広範囲で研究が進められたのは時計遺伝子による見」を目撃してきた。幸運なことに自ら関わること

日長計測機構であろう。哺乳類の時計遺伝子がクができたものもあれば、人づてに聞いて「そんな上ローニングされ、時計の振動機構が解明されると、✉syasuo@brs.kyushu-u.ac.jp
時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 17 ─

視交叉上核やメラトニン主要ターゲット部位である

えは簡単である。当時はウズラのPTに関する知見

下垂体隆起葉（Pars tuberalis, PT）の時計によりはほとんどなく、1960年代から数多く出版されてい日長がいかに読み取られるのかが研究の焦点となっる鳥類光周性の論文にも登場しなかった。哺乳類でた。そしてイギリスのグループを中心に、ハムスPTが注目されていた理由はメラトニン受容体が高ターのPTでPer1 の発現リズムの振幅が長日条件で濃度で存在するためで、日長計測にメラトニンを用高まることや［１］、ヒツジのPTで様々な時計遺伝いない鳥類では注目する理由がなかったといえる子の位相が日長により変化することなどが報告され［４］。ところが、偶然の結果から、ウズラのPTの［２］、「季節時計は日長により動く」ことが次第に重要性が解明された。上記のMBHにおける時計遺解明されてきた。PTにおいて、メラトニンが転写

伝子発現の解析中、MBHの発現シグナル周囲にゴ因子である時計遺伝子を使って下流遺伝子群を調節

ミのようなシグナルが黒々と光っていたのである。

する仕組みは大変リーズナブルである。

実体が分からないままそのシグナルを定量すると、そのころ筆者は名古屋大学大学院生命農学研究科

驚いたことに、Cry1 のシグナルが光感受相への光の海老原史樹文先生のもとへ入学し、同研究科の吉パルスで著しい上昇を示していることが分かった。

村崇先生によって鳥類で初めてクローニングされた

折しも、Dardenteらにより哺乳類のPTでメラトニ

ウズラ時計遺伝子の情報をもとに、鳥類の視交叉上ンがCry1 の発現を誘導することが報告された矢先

核の同定、そして鳥類の光周性中枢である視床下部である［５］。この段階でようやく「このシグナル

内側基底部（mediobasal hypothalamus, MBH）にはPTかもしれない」と沸き立ち、PTのマーカーでおける発現解析を行なうことになった。当初は、哺あるglycoprotein alpha-subunitの発現により、晴れ

乳類のように時計遺伝子が日長に応じてガンガンにてPTと証明された［６］。哺乳類でメラトニンが行動き、下流経路を調節すると予想していたが、結果なっている仕事を鳥類では光が直接担当し、結果とは全く逆で、発現リズムがほとんど変化しないといして同じアウトプットに収束するとは、生物の多様うものであった［３］。と、一言で書いてしまえる

性と統一性はなんとエレガントに組み合わさってい結論であるが、この結論を得るのは大変な道のりでるのだろう。そして偶然（必然？）の結果にはなんあった。なにしろ、変化がないことを示すには、一という宝物が潜んでいるのだろう。そう思わずにはつ一つの可能性を地道につぶしていかねばならないられない結果である。

い。そのため、長日条件、短日条件、恒暗条件、恒明条件、３つの光中断条件、光パルス実験、とあら３. 光周性の脳内鍵遺伝子

ゆる条件で24時間６ポイントサンプリングを２〜

ウズラの光周性モデル動物としての強みは、迅速３ヶ月間毎週行い、使用ウズラ総数はゆうに200羽

かつ明確な光周性反応である。一日の長日刺激で性を超え、その合間をぬって一日13時間の切片作成、腺刺激ホルモンの放出が高まるのみならず、光感受膨大な量のin situ hybridizationの日々である。実相に光パルスを与えるだけでも同じ反応が起こる

験結果を左うちわで楽しむ余裕は全くなく、疲れた［７］。言いかえれば、光周性スイッチのタイミングと思うエネルギーすら節約する日々であったが、気が明確であり、ピンポイントで仕組みの解明に取りがついた時には膨大なデータが積もり、「季節によ組むことができる。この性質をもとに、吉村先生をり動かない時計」という哺乳類と異なる新しい説を中心に光周性の鍵遺伝子、すなわち日長情報と生理示していた［３］。光周性の分子生物学的知見が乏機能を橋渡しする機能遺伝子が探索されてきた。そしかったため時計の機能解析にまで至らなかった

して最初に同定された遺伝子が、甲状腺ホルモンのが、膨大なデータが結論を強くサポートしたと信じ

活 性 化 酵 素 で あ るII型 脱 ヨ ー ド 酵 素（type 2ている。有り難いことに、この論文はEndocrinology

deiodinase, Dio2 ） で あ る［８］。 長 日 条 件 に てのNews & Viewsに選ばれ、業績を獲得したことよ

MBHにおけるDio2 の発現が急速に誘導され、プロりもむしろ、大変な仕事を評価して頂いたことが大ホルモンのthyroxin（T4）から合成された活性型甲きな喜びであった。

状腺ホルモン（triiodothyronine, T3）がゴナドトロ

では当時、なぜ哺乳類で注目されていたPTに注ピン放出ホルモン神経とグリア細胞の形態変化を通後の節で詳述するが、今やじて生殖腺を発達させる［９］。喉にある甲状腺とPTは鳥類における光周性の最重要部位として脚光

脳内の光周性機構とは何とも突飛なカップリングでを浴びているのに、なぜ当時は無視したのか？

あり、正直、研究初期にはピンとこなかった。しか目しなかったのか？

時間生物学─ 18 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）答し、Dio2 の光周性制御機能を示すデータが重なるにのはMBH内の遺伝子ではなく、MBHを取り囲む

つれて、またFollettやKarschらの光周性と甲状腺PTの 甲 状 腺 刺 激 ホ ル モ ン ベ ー タ サ ブ ユ ニ ッ ト

ホルモンに関する80 〜 90年代の一連の論文［10,（thyrotropin beta-subunit, TSHB ）とeyes absent 3

11］を読み進めるにつれて、点と点が有機的に繋（EYA3 ）だったのである。そして、PTで合成されがってゆく感覚を今でも強烈に覚えている。Dio2 のた甲状腺刺激ホルモンがMBHの受容体に作用して重要性をいち早く捉えられ、機能証明まで一気に導Dio2 やDio3 を動かす。鳥類光周性の歴史では注目かれた吉村先生の洞察力・行動力には大変多くのこ度の低かったPTが実は光周性反応の要であるととを学ばせていただいた。

は、まさに「真実は小説より奇なり」である。

Dio2 の 論 文 がNatureに 発 表 さ れ た 直 後 に は、
Dio2 の影にもう一つ大きな爆弾が潜んでいようと

４. 哺乳類の光周性は誰も予想していなかったであろう。当時、別路線

光周性研究の目覚ましい発展は、哺乳類においての実験を進めていたが、Dio2 の発現結果が芳しくなも例外ではない。実は鳥類よりも一足早くゲノムワ

く、仕方なく甲状腺ホルモンの不活性化酵素である

イドな解析があちこちで行なわれており、ジャンガ

III型脱ヨード酵素（type 3 deiodinase, Dio3 ）の発

リアンハムスターで視床下部のT4-binding protein

現に目を向けることになった。とはいえ、光周性のが光周性に関わることや［14］、retinoidシグナリン「切片がメカニズムはDio2 で十分説明できるため、グが体重の季節変化に関わること［15］などが次々余っているからついでに調べておこう」という軽いと報告されていた。これらの報告はウズラで重要性

気持ちであった。しかし、結果は驚くべきものでが 見 い だ さ れ たDio2 やDio3 な ど と 重 複 せ ず（T4-あった。長日条件で発現が誘導されるDio2 とは全

binding proteinはニアミスであるが）、一見、鳥類

く逆に、Dio3 の発現は長日条件で抑制されていたのと哺乳類とで別のメカニズムが存在するように思えである［12］。活性化酵素が増えると同時に、不活る。しかし、基本的に哺乳類の研究は数ヶ月間じっ性化酵素が減る―そんな出来すぎた仕組みを世界でくりと日長条件に同調させた際に見られる状態を焦最初に目撃できるとは、本当に研究者はやめられな点としており、長日刺激の初期に起こるクリティカ

い。 レ ベ ル は 全 く も っ て 違 う が、 イ ス ラ エ ル のルな変化を焦点としたウズラの実験とは根本が異な

Avram Hershko教授は、世界中でタンパク質の生る。ではウズラと同じ焦点のもと、ハムスターに長成 経 路 が 脚 光 を あ び る 中、 大 学 院 生 のAaron

日刺激を与えたらどうなるかというと、Dio2 やDio3

Chiechanoverに与えるテーマが尽きてしまい、仕はウズラと同様、日長に反応する［16］。しかも、方なくタンパク質分解の仕事を彼に与えたところ、哺乳類ではこれらの遺伝子発現がメラトニンに制御

その結果がユビキチンシステムの発見に繋がり、されている［16］。すなわち、鳥類と哺乳類におい2004年 の ノ ー ベ ル 化 学 賞 受 賞 に 至 っ た と い うて光周性の中枢メカニズムに関わる遺伝子は保存さ（Abram Hershko, Aaron Chiechanover, Irwin

れているが、入力経路のみが異なる。この保存性に

Rose共 同 受 賞 ）。 筆 者 は2007年 の リ ン ダ ウ 会 議

立ち、哺乳類独自の研究ではベールに包まれていた（ノーベル賞受賞者と若手研究者が交流する会議）

事象が、鳥類の研究によって脚光を浴びるようにに参加した際、幸運にもHershko教授の話をうかがなった。例えば、PTにおけるTSHB の発現が日長

う機会があった。
「誰もまだ注目していない点に取に影響を受けることは1988年の時点で既にハムス

り組めば、面白い結果が出るかもしれないし、出なターで報告されていたが［17］、その機能は全く分

いかもしれない。そんなことどちらでもいいではな

かっていなかった。前節で述べた2008年のウズラにいか」とヒョウヒョウと語る教授の言葉が心に残っおける研究から、光周反応の引き金因子としての役ている。

割が突然クローズアップされたのである。

そして時代は一網打尽のゲノムワイドな解析に繋

脳内光周性反応における主要な役者が解明され、がる。2008年、ウズラにおいて光周性反応を引き起これまで太刀打ちできなかった様々な光周性の謎にこす分子カスケードが網羅的に解析された［13］。

切り込むことができる―筆者がドイツへ渡ったのはもちろんターゲットはウズラの光周性中枢である

このような好機であった。ここで、ドイツ留学時のMBH、すなわちDio2やDio3が働いて性腺軸を調節研究に移る前に、公私含めて100回ほど聞かれた質する脳部位である。しかし、ここでまた常識をくつ問、「なぜドイツなのか？」の答えに触れておきたがえす結果が現れる。長日刺激に真っ先に反応するい。ちなみに、この質問の裏には「なぜ研究留学者

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 19 ─

の大多数がめざすアメリカではないのか？」との含は、CBAなどメラトニン合成能を持つ系統では、みがある。一言で答えるならば、「ヨーロッパが好

Dio2 やDio3 の発現がウズラやハムスターと同様、

きで、自分に合っているから」なのだが、そう思う

日長に反応するという知見がある［20］。しかし結決定打はヨーロッパの雰囲気にある。ヨーロッパは

果は、MT1を欠損すると光周性反応が起こらない

伝統を重んじる気質から、見た目が派手な研究よりというものであった［21］。これはこれでMT1の機も、コツコツと時間をかけて積み上げる研究が重視

能を直接証明する重要なデータなのだが、多少拍子される。研究者たちは自身が本質と感じる研究を誰抜けしてしまった。が、続きはまだあった。1996年

が何と言おうととことんまで突き詰め、社会はそれにWeaverら に よ り ハ ム ス タ ー のMT2遺 伝 子 がを広く受入れている。そのため、研究者同士の関わnatural knockoutされていることが示され［22］、

りは競争をベースにしたものではなく、尊重や受容

MT2受容体は光周性に関係がないと認識されていをベースに成り立っている。このような雰囲気に惹た が、 驚 い た こ と に、 筆 者 ら の 結 果 に よ る と、

き付けられ、ヨーロッパの中でも特に重厚感あふれ

MT2のノックアウトマウスではDio3 の光周性反応る研究が盛んなドイツにて、Horst-Werner Korf教が野生型よりも強かったのである［22］。つまり、授に4年間お世話になったわけである。Korf教授のMT2は 光 周 性 反 応 を 弱 め る 働 き を 持 ち、 ハ ム ス

包容力に助けられ、ドイツ生活では雑音を気にせず

ターでは強力な光周性反応を獲得して生存率を高く純粋に研究に没頭できたと同時に、日本の常識では維持するために、MT2がnatural knockoutされたこありえないような人々の行動様式や出来事に直面とを示唆する。遺伝子がいかに自然淘汰されてきたし、生まれて以来30年近く日本で築いてきた価値観のかについては実験的な証明が困難であるが、大変がいとも簡単に崩れ落ちた。とはいっても日本的価ロマンのかき立てられる説である。

値観を捨てたのではなく、ドイツの価値観との融合

ドイツ留学時代には、PTからのプロラクチン制から幅広い視点が養えたように思う。余談である御因子としてのエンドカンナビノイドなど、他にもが、最近の学生は海外離れが進んでいると聞くが、驚きの結果に支えられた研究をさせていただいた

少しでも自分の殻が窮屈だと感じるならば、とりあ

が、本会誌の前号（Vol. 16, No. 1）で既に紹介してえず海外へ飛び出してみることをお勧めする。研究いることを書き添えておく。

水準のみに着目すれば、今や海外へ行かずとも日本
国内でも立派な研究ができるが、海外生活の意義は
研究内容以外の次元にも溢れている。

５. 季節と情動、ストレス、栄養̶光周性の新たな展開へ

ドイツでは、かねてより疑問に思っていたメラト

新しい研究環境は、新しい課題へとシフトする

ニン受容体の謎に取り組むことになった。哺乳類でチャンスである。そして環境の変化が大きければ大はDio2 やDio3 がMBH内のグリア細胞であるタニサ

きいほど、課題を飛躍させるチャンスは大きい。筆イトに発現し、メラトニンの投与によってその発現者は2009年の12月から九州大学大学院農学研究院に量が調節される［16］。しかし、タニサイトには既着任し、栄養学に30年以上たずさわっておられる古知 の メ ラ ト ニ ン 受 容 体MT1やMT2が 存 在 し な い瀬充宏教授にお世話になっている。教員ポストの自（数年後にPTのTSHがタニサイトのTSH受容体経

由と責任のもと、新しい研究グループで新しい課題

由でDio2 やDio3 を調節できると分かったが、当時をゼロから始めるチャンスに恵まれた。

はそのようなメカニズムを夢にも思わなかった）。

ここで筆者はあらためて光周性研究を一歩引いた

そして興味深いことに、メラトニン関連受容体の視点から眺めてみた。すると、季節と生物の関わり

GPR50がタニサイトに発現し［18］、さらにMT3/の大きく複雑な構図がおぼろげながら見えてきた。

QR2の存在も示唆されている［19］。筆者は既に、

季節リズムは生物にとって宿命であり、生物はその光周性研究には予想外のことが幾らでも起こりうる

リズムに多様な性質を上手く絡ませながら、より良「何でもあり」状態と認識していたため、MT1・く生きる術を身につけてきた。生存率にダイレクト

MT2以外の受容体の重要性を示すつもりで、C3Hな影響を及ぼす生殖機能のみならず、代謝やストレをバッググラウンドにもつメラトニン受容体のノッ

ス反応、情動、また免疫に至るまで、生物は今何をクアウトマウス（MT1 KO、MT2 KO、MT1/MT2

すべきで何をすべきでないかを体で知っている。近KO）でDio2 やDio3 の発現を調べた。ちなみに光周年解明されてきた光周性の分子機構はその優れた仕性の研究で周年繁殖性のマウスを利用できる背景に組みを目に見える形で示しつつあるが、果たしてそ時間生物学─ 20 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）れが全体の階層的構造を束ねるマスター機構であるを深めるべく、こちらも地道に足固めを行なっていのか、あるいは独立した光周性の各機能のうち生殖る。

機能に特異的な機構であるのか、まだ誰も知らない。もし前者であるならば、人間社会において深刻

６. おわりにな問題である冬期うつ病や季節的な自殺率の変動、

これまで10年余り光周性研究にたずさわり、ようまた脂肪率、免疫機能の季節変化との繋がりはどう

やく１年前に独立グループを形成したという段階でなっているのか。あるいは後者の場合には、一体ど学術奨励賞という栄誉をいただいたことは、今後にのような仕組みが各機能の背後にあるのか。また各向けて強く背中を押されたようで、あらためて気持機能同士には如何なる関連があるのか。考えを巡らちが引き締まる思いである。大学の教員はポスドク

せれば、光周性の研究が取り組まなければならない

時代には無かった仕事が膨大にあり、この１年間は課題が多くある。もちろん全ての側面を一気に検討

とにかく仕事をこなすことで手一杯であったが、することは不可能であるが、まずは起点として、生徐々に研究と教育のバランスが取れてきたように思

殖以外の光周性のメカニズム、すなわちストレス・う。研究に関しては新たなテーマに取り組み初めた

情動の光周性からの取り組みを進めている。光周性とはいえ、これまで光周性もリズムも関わっていなの全貌が一つの山とするならば、未開の登山道を開

い研究室に飛び込んだため、明暗を調節する飼育箱

拓すればいつか他の登山道と繋がるかもしれないし（コフィン）制作からスタートしたが、大阪大学の繋がらないかもしれない。先のことは全く分からな

中村渉先生の懇切丁寧なご協力もあり、学生たちといが、今は地道に新しい足場を固めている。とはい共になんとか飼育環境を整えることができた。研究

え、古くから多くの動物モデルが報告されてきた季道具もノウハウも手探り状態であるが、多方面から

節繁殖と異なり、ストレス・情動については明確な手助けをいただいており、感謝している。またそれ

反応性を示す動物モデルを作成するところからのスをきっかけに、異分野の研究者から共同研究の声をタートである。山あり谷ありの日々であるが、多くかけていただくことも増え、あらためて学際的な時の方々に支えられていることを励みに、少しずつで間生物学の中で育てていただいた意義を感じていも前進を続けたい。

る。自らの研究を掘り進めると同時に、横型の融合

新しい環境はまた、新旧の融合が生まれるチャンスでもある。現研究室の古瀬先生は、栄養によって分野を増やしていく形でも、時間生物学の発展に貢献できればと思う。

ストレスやうつ症状を軽減させる研究を進めてこら

昨年から色々と研究の種をまき、現在、ようやくれ、数々の栄養素を同定されてきた［23］。他に生育するものが見え隠れする段階であるが、容赦なも、研究室内では栄養とアレルギーの関係や生後発くはっきりとした出口や業績を求められるプレッ達期の栄養など、生体に対する栄養の重要性が広く

シャーは強い。それでも、このような時だからこ研究されている。これらを知るにつれて、筆者は根そ、本質的な仕事を大切に育て抜く気持ちが試され本的な疑問を抱きはじめた。そもそも栄養の根源はているように思う。自分の前にその片鱗を見せてく

地球上に育つ植物やそれを食べる動物であり、そこれた真実に対して、本来の姿まで近づけてあげるのには当然季節がかかわる。植物には旬の季節があが我々研究者の責任ではなかろうか。時間生物学会

り、野生生物には季節繁殖性があるのだ。ならば、の皆様には、どうか、今後を温かく見守っていただ

栄養の季節サイクルは生物にいかなる影響を及ぼす

きたい。

のであろうか？

生物は元来、季節ごとに異なった

栄養バランスに慣れ親しんできたが、そこに生物学的な意義はあるのだろうか？

謝辞

人間が今や年中同じ

これまでの研究を導き、また深い洞察を与えてくものを食べ続けることが、季節に制御されるメカニ

ださった名古屋大学の海老原史樹文教授ならびに吉ズムにいかなる影響を及ぼすのだろうか？

現在、

村崇教授、そしてドイツで温かくご指導してくだ

時間薬理学や時間栄養学によって、同じ薬や栄養でさったHorst-Werner Korf教授に感謝いたします。

も摂取する時刻によりその効果が異なることが解明

新天地のスタートを力強くサポートしてくださった

されてきているが、同じ原理で、季節ごとに体が必九州大学の古瀬充宏教授、ならびに友永省三助教に要とする栄養が異なることは十分あり得る。このよ

深く感謝いたします。現在、手探り状態の研究にもうな観点から、「季節栄養学」としての科学的知見関わらず、楽しく研究を進めてくれている大学院生

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 21 ─

の皆様にも感謝いたします。また時間生物学会の先生方には、国内外の学会等ふとしたきっかけで温か

580（1984）
11）Karsch FJ, Dahl GE, Hachigian TM, Thrun

く交流していただき、この場をお借りしてお礼を申

LA: J Reprod Fert Suppl 49: 409-422（1995）

し上げます。本稿では青臭いことも述べさせていた12）Yasuo S, Watanabe M, Nakao N, Takagi T,

だきましたが、研究に対する想いを熱く語れるよう

Follett BK, Ebihara S, Yoshimura T:

な雰囲気を学会内に築き上げてくださった学会員のEndocrinology 146: 2551-2554（2005）

皆様に、感謝を申し上げます。

13）Nakao N, Ono H, Yamamura T, Anraku T,
Takagi T, Higashi K, Yasuo S, Katou Y,

追伸

Kageyama S, Uno Y, Kasukawa T, Iigo M,

最後になりましたが、東日本大震災で被災された

Sharp PJ, Iwasawa A, Suzuki Y, Sugano S,

方々、また二次的被害を被られた方々に、心よりおNiimi T, Mizutani M, Namikawa T, Ebihara S,

見舞いを申し上げます。

Ueda HR, Yoshimura T: Nature 452: 317-322（2008）

引用文献

14）Prendergast BJ, Mosinger B, Kolattukudy PE,

１）Messager S, Ross AW, Barrett P, Morgan PJ:
Proc Natl Acad Sci U S A 96: 9938-9943（1999）

Nelson RJ: Proc Natl Acad Sci U S A 99:
16291-16296（2002）

２）L i n c o l n G , M e s s a g e r S , A n d e r s s o n H ,15）Ross AW, Webster CA, Mercer JG, Moar KM,

Hazlerigg D: Proc Natl Acad Sci U S A 99:

Ebling FJ, Schuhler S, Barrett P, Morgan PJ:

13890-13895（2002）

Endocrinology 145: 13-20（2004）

３）Yasuo S, Watanabe M, Okabayashi N, Ebihara16）W a t a n a b e M , Y a s u o S , W a t a n a b e T ,S, Yoshimura T: Endocrinology 144: 3742-3748

Yamamura T, Nakao N, Ebihara S, Yoshimura（2003）

T: Endocrinology 145: 1546-1549（2004）

４）Gwinner E, Hau M Heigl S: Brain Res Bull 44:
439-444（1997）17）Wittkowski W, Bergmann M, Hoffmann K,
Pera F: Cell Tissue Res 251: 183-187（1988）

５）Dardente H, Menet JS, Poirel VJ, Streicher D,18）Barrett P, Ivanova E, Graham ES, Ross AW,

Gauer F, Vivien-Roels B, Klosen P, Pevet P,

Wilson D, Ple H, Melcer JG, Ebling FJ,

Masson-Pevet M: Mol Brain Res 114: 101-106

Schuhler S, Dupre SM, Loudon A, Morgan PJ:（2003）
６）Yasuo S, Watanabe M, Tsukada A, Takagi T,
Iigo M, Shimada K, Ebihara S, Yoshiura T:
Endocrinology 145: 1612-1616（2004）
７）Follett BK, Sharp PJ: Nature 223: 968-971（1969）
８）Yoshimura T, Yasuo S, Watanabe M, Iigo M,
Yamamura T, Hirunagi K, Ebihara S: Nature
426: 178-181（2003）
９）Y a m a m u r a T , H i r u n a g i K , E b i h a r a S ,Yoshimura T: Endocrinology 145: 4264-4267（2004）
10）Follett BK, Nicholls TJ: J Exp Zool 232: 573-

時間生物学

─ 22 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）J Endocrinol 191: 687-698（2006）19）Boutin JA, Audinot V, Ferry G, Delagrange P:
Trends Pharmacol Sci 26: 412-419（2005）20）Ono H, Hoshino Y, Yasuo S, Watanabe M,
Nakane Y, Murai A, Ebihara S, Korf HW,Yoshimura T: Proc Natl Acad Sci 105: 1823818242（2008）21）Yasuo S, Yoshimura T, Ebihara S, Korf HW: J
Neurosci 29: 2885-2889（2009）22）W e a v e r D R , L i u C , R e p p e r t S M : M o l
Endocrinol 10: 1478-1487（1996）23）Yamane H, Kurauchi I, Denbow DM, Furuse
M: Asian-Aust J Anim Sci 22: 296-304（2009）

総説

メラトニン研究の歴史
飯郷
宇都宮大学農学部 生物生産科学科

雅之✉
応用生物化学講座

生物有機化学研究室

メラトニンは1958年にLernerらにより単離され、1959年に構造がN -acetyl-5-methoxytryptamineと決定された松果体ホルモンである。以来、今日に至るまで、メラトニン代謝系、合成制
御機構、生理作用などが検討され、時間生物学の中心に位置するホルモンとなっている。
本稿では、1917年のウシ松果体における黒色素胞明化物質の発見から、今日の分子生物学的展開まで、メラトニン研究の歴史を筆者の知るエピソードを交えて解説する。

１. はじめには12000尾のオタマジャクシが使用された。松果体

筆者は学部3年生だった1988年3月に東京大学農学

抽出物の体色明化作用はイカでは見られなかった

部水産学科魚類生理学研究室に配属され、研究の世が、魚類（Fundulus ）では確認できたという。こ

界へ第一歩を踏み出した。当時の研究テーマは「キれらの結果は1917年に論文として出版された［５］。

ンギョの排卵時刻を決定する生物時計の同定」であYele大学皮膚科のAaron Lernerは、皮膚のチロり、必然的に松果体とメラトニンを対象とした研究

シナーゼやメラニン顆粒について研究を進めていたに携わるようになった［１- ４］。以来二十数年の年

生化学者であり、皮膚の色の変化に関与するホルモ

月が流れ、その間に生物時計の研究対象の中心は、ンに興味を持った［６, ７］。下垂体から黒色素胞刺

メラトニンや行動のリズムから時計遺伝子の分子生激ホルモン（MSH）を1955年に発見し［８］、1957

物学に移行し、メラトニン研究の歴史を知らない研

年にアミノ酸配列を決定した［９］。また、1959年

究者も増えてきたように感じる。そこで本稿では、にはヒト副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）のアミ

メラトニンの発見から今日の分子生物学的研究に至ノ酸配列も報告している［10］。当時Lernerの研究

るメラトニン研究の歴史を筆者の知るエピソードを室 に 留 学 し て い た 高 橋 善 弥 太 は、40年 近 く 前 の交えて解説し、時間生物学の発展におけるメラトニ

McCordとAllenの論文を見いだし、1955年に「メランの重要性を再認識する端緒としたい。

トニンプロジェクト」がスタートした［６, ７］。カエ ル（R. pipiens ） の 黒 色 素 胞（melanophore） の

２. メラトニンの発見

メラニン顆粒を凝集させて明化させる作用を彼らは松果体に含まれる物質がカエルのオタマジャクシ「melatonin activity」と呼び、黒色素胞を用いたバの 成 長 と 変 態 に お よ ぼ す 影 響 を 調 べ る た め に、

イオアッセイによりメラトニンを単離精製し、1958

McCordとAllenは1915年にウシの松果体をカエル（Rana

年に報告した［11］。この論文には筆者が東京大学

pipiens，R. cantabrigiensis 、およびBufo americana ）に入学した時に総長を務めていた森亘が名を連ねてのオタマジャクシに食べさせる実験を行った。そのいる。森がLernerの研究室に留学したのは、生化

結果、ウシの松果体を食べさせたオタマジャクシの学者であるLernerが顕微鏡で黒色素胞の形態をき

体色が30分後に明化することを見いだした。彼らはちんと見定めることのできる形態学者をチームに招ウシ松果体のアセトンまたはエタノール抽出物に活き、異なる科学的バックグラウンドを持つチームを性があることをすでに見いだしていた。この研究で作り出すためであったと言う［７］。

✉iigo@cc.utsunomiya-u.ac.jp
時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 23 ─

50gの凍結乾燥ウシ松果体から単離精製された40

Axelrodにより、メラトニンの代謝系の大部分は解mgの物質の構造が N -acetyl-5-methoxytryptamine

明された［26-28］。Lernerがメラトニンの構造を報と決定され、１pg/mlの濃度で黒色素胞の明化を引告する前年、Axelrodはカテコール-O -メチルトラン

き起こすことが1959年に報告された［12］。 Lernerスフェラーゼ（EC2.1.1.6）を発見したが、この酵素は25万個のウシ松果体を４年間のメラトニン単離・はカテコールの水酸基をメトキシ化する酵素であ

構造決定に使用した［６］。一方、現在筆者が研究り、メラトニンも同様にメトキシ化されて生合成さ対象としている魚類（アユやニジマス）の松果体をれると予測し、ヒドロキシインドール-O -メチルト

培養すると1個の松果体が暗期には1時間当たり約20

ランスフェラーゼ（HIOMT、EC 2.1.1.4）を発見しngのメラトニンを分泌する［13, 14］。40mgのメラ

た［29］。HIOMTはアセチルセロトニン-O -メチルトニンを得るためには200個の松果体（１個の重さ

トランスフェラーゼとも呼ばれ、S -アデノシルメチ約１mg）を暗期に10時間培養して培養液を回収す

オニンをメチル基供与体としてN -アセチルセロト

れば良いことになる。Lernerらが大量にウシ松果ニンなどヒドロキシインドール化合物のO -メチル体を必要としたのは、メラトニン合成に日周リズム化反応を触媒する酵素であり、メラトニン生合成のが存在することがわかっていなかったため、明期に最終段階であるN -アセチルセロトニンのメラトニと殺されたウシから採取された松果体を用いていたンへの転換を司る。

ためと考えられる。

Axelrod らは、1961年にセロトニンをN -アセチル
セロトニンに転換するセロトニンN -アセチルトラ

３. 松果体の組織学と電気生理学

ンスフェラーゼ（現在はアリルアルキルアミンN -

松果体に上頸神経節から交感神経が入力している

アセチルトランスフェラーゼと呼ばれることが多ことはKappersにより1960年に明らかにされた［15,い；AANAT、EC 2.3.1.87） も 発 見 し た［30］。

16］。また、Collin、Okscheらにより進められた比AANATはアセチルCoAをアセチル基供与体とし

較形態学的研究により、哺乳類の松果体は内分泌腺て、セロトニン、トリプタミンなどのアリルアルキの構造を取っているが、魚類や両生類の松果体にはルアミンのN-アセチル化を触媒する。アリルアミ

網膜の光受容細胞と良く似た構造の光受容細胞が存

ンを主な基質とするアリルアミンN -アセチルトラ

在することが示された［17-22］。魚類、両生類、鳥

ンスフェラーゼ（EC 2.3.1.5）とは別の酵素である。

類などの松果体からは脳に神経の投射がみられる

現在では、メラトニンはトリプトファンから4段が、哺乳類には見られない。これらの構造の変化

階の酵素反応でセロトニンを経て作られることが明は、脊椎動物の進化の過程で松果体細胞が光受容能らかになっている。トリプトファンはトリプトファを失い、内分泌腺へと機能が特化していったことをンヒドロキシラーゼ（TPH、EC 1.14.16.4）により示している。

5-ヒドロキシトリプトファンに転換され、さらに芳魚類や両生類の松果体が直接光に対して応答する

香族L-アミノ酸デカルボシキラーゼ（AADC、EC

ことは電気生理学的に示された。1963年にDodtは4.1.1.28）によりセロトニンに転換される。セロト

ニジマスの松果体が光応答を示すことを報告した

ニンはAANATによりN-アセチルセロトニンに転換［23, 24］。Dodtの研究室に留学した森田之大はDodt

され、HIOMTにより最終的にメラトニンが生成さとともに松果体の電気生理学的研究の世界の先駆者れる。松果体から血中に分泌されたメラトニンは肝のひとりであった。また、筆者の卒業論文の指導教臓で水酸化されて6-ヒドロキシメラトニンとなり、官であった羽生功は1969年に松果体の光受容細胞か

硫酸抱合体（6-スルファトキシメラトニン）やグルらの緩電位（光受容細胞の応答）を記録することにクロン酸抱合体として尿中へ排泄される経路がメラ成功した［25］。松果体における光受容についての

トニン不活性化機構の主な経路である［28］。

研究は、メラトニン合成の光による制御機構や生物時計のリセット機構解明へとつながっていくことに

５. メラトニンの日周リズム
松果体におけるインドール代謝に日周リズムが存なる。

在 す る こ と は、Quayに よ り1963年 に 見 い だ さ れ
４. メラトニンの代謝系［31］、網膜で受容された光により松果体におけるメ

カテコールアミンの酵素による代謝系の解明によラトニン合成が抑制されること、ならびにその交感り1970年にノーベル生理学医学賞を受賞したJulius

神経系を介した制御がAxelrod 研究室のWurtman

時間生物学─ 24 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）やSnyderらにより報告された［32-34］。Snyderら

生 物 時 計 の 温 度 保 償 性 を 示 し た［57］。 さ ら に、

［34］はラット松果体のセロトニン含量が明暗条件

ZatzらとTakahashiらはそれぞれニワトリ松果体の下では明期に高く暗期に低い日周リズムを示し、恒細胞培養系を確立し、メラトニン分泌リズムの解析

暗条件下でも存続するが、恒明条件下では消失する

によりニワトリ松果体の生物時計機能の詳細な解析

ことを示した。さらに、眼球を除去すると恒暗、恒を進めた［58-60］。

明条件下ともにリズムが見られたが、上頸神経節の除去によりこのリズムは消失することも示した。

６. メラトニン測定系

哺乳類松果体のメラトニン合成を制御する光情報

メラトニン発見時から使用されていたメラトニン

は、網膜から網膜-視床下部神経路、視交叉上核、のバイオアッセイの感度は十分高いものであった

室傍核、上頸神経節を介して松果体に入力することが、ステージの揃った元気なオタマジャクシをコンはMooreら に よ り 明 ら か に さ れ た［35］。 ま た、

スタントに入手することは難しかった。メラトニン

1970年 にKleinら は メ ラ ト ニ ン 合 成 の 律 速 酵 素 がに対する抗体作成とラジオイムノアッセイ（RIA）

AANAT であることを発見した［36］。また暗期にに よ る 測 定 系 は、1974年 か ら1977年 に か け て交感神経から放出されるノルアドレナリンがcAMP

Brown、Arendt、Rollag、Kennawayなどが相次いを介してメラトニン合成を促進し、メラトニン合成

で報告した［61-66］。また、この時代からガスクロの日周リズムが形成されることやAANAT活性の光

マトグラフィー−質量分析法（GC-MS）を用いたによる抑制が出口武夫、Kleinらの研究により明ら

メラトニン測定がKennawayやLewyにより行われかになった［37-42］。メラトニンの日周リズムが恒ていたことは特筆すべきことであろう［66-67］。今暗条件下でも自由継続し、サーカディアンリズムを日において、メラトニン測定の第一義的方法はRIA示すことが報告されたのは1971年である［43］。まであるが、GC-MS、高速液体クロマトグラフィー、た、出口、Illnerováは松果体のAANATリズムの生ラジオレセプターアッセイを用いた測定も行われて後発達を報告した［44, 45］。

いる。RIAによるメラトニンの測定に際しては、抗1978年から1981年にかけてニワトリ松果体の研究

体の特性、標識ホルモン（3H-メラトニン、2［125I］に大きな進展が見られた。出口、Binkley、Menaker

ヨードメラトニン）、試料中の阻害物質（主に脂など複数の研究室から器官培養されたニワトリ松果質）の多寡により抽出操作が必要になる場合がある

体のAANAT活性が恒暗条件下でサーカディアンリなど、適したRIA系が異なるので注意が必要であズムを示すことが報告された［46-50］。さらに出口る。 筆 者 の 経 験 で は、 最 も 感 度 が 良 い の はは、ニワトリ松果体の細胞培養系でも同様のサーカ

KennawayのG280抗体を用いたRIA（IC50=約７pg/

ディアンリズムが見られることを示した［51］。すml）で、Bühlmann Laboratoriesから市販されてい

なわち、ニワトリ松果体は中枢神経系から切り離さる。Arendtが 作 成 しStockground Ltd.か ら 市 販 された状態でも光受容能と生物時計機能を維持してメれている抗体を用いたRIAがこれに次ぐ（IC50=約

ラトニン合成を制御することが明らかになり、鳥類

60pg/ml）が、狂牛病の関係でイギリスから日本への松果体に自律的な光感受性生物時計が存在するこ

抗血清を輸入するのは現時点では不可能である。筆とが確立された。同じ頃Menakerらはスズメの松者は通常、若林克己が作成した抗体（HAC-AA92-

果体交換移植実験を行い、松果体が行動リズムの

03RBP86）を用いたRIA（IC50=約250pg/ml）によ

ペースメーカーであることを示した［52］。また、りメラトニン測定を行っている［68，69］が、この出口は光による松果体のAANAT活性抑制の作用ス

抗体は群馬大学生体調節研究所から現在も配布されペクトルを作成し、ロドプシン様の光受容体がメラている。

トニン合成の制御に関わっていることを予測した

唾液中のメラトニンや尿中に排泄された6-スル［53］。この研究は後に岡野俊行らやTakahashiらに

ファトキシメラトニンを測定すれば非侵襲的に日周よる松果体の光受容体ピノプシンの発見へとつながリズムの測定を行うことができる。

る［54, 55］。
Takahashiらはニワトリ松果体の灌流培養を行っ

７. 体内におけるメラトニンの分布て単一の松果体からメラトニンを長期連続測定する

メラトニンは発見当初は松果体においてのみ産生技術を確立し［56］、Menakerらはトカゲの松果体されるホルモンであると考えられていた。血中のメの灌流培養を行ってメラトニン分泌リズムを指標にラトニンの日周リズムは、多くの種で松果体除去に

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 25 ─

より消失すると報告されているので、血中メラトニている。

ンの日周リズムは松果体由来のメラトニンにより作り出されていると考えられる［28］。

９. メラトニンの生理作用

Quayは1965年に網膜にHIOMT活性があることを古典的な内分泌学では、ホルモンを産生する器官報告し［70］、Cardinaliは精力的に網膜のHIOMTの除去を行い、その影響を調べた後、産生されるホについて研究を進めたが［71, 72］、メラトニンがルモンの投与を行い、ホルモンの生理作用を検討す

網膜で合成されることが確信されたのは、Gern、ることが広く行われてきた。メラトニンもその例外

Ralphらがニジマス網膜におけるメラトニン合成をではなく、松果体除去とメラトニンの投与がメラト証明し［73］、松果体を持たない生物（アルマジ

ニンの生理作用解明のために行われた。メラトニンロ）においてもメラトニンが存在することを報告しは 注 射、 経 口 投 与、 カ プ セ ル の 埋 め 込 み、 イ ン

た1979−1980年頃であった［74］。その後、魚類かフュージュンなどにより投与することができる

ら哺乳類に至る多くの種において網膜におけるメラ［２, 102-106］。これまでに報告されたメラトニンのトニンの日周リズム、サーカディアンリズムの存在

生理作用を以下にまとめる。

が報告された［４, 75-80］。網膜のメラトニンの研
究 に お い て は、Besharse、Iuvone、Wiechmann、
Pangなどが重要な役割を果たした。

⑴体色変化
メラトニンは魚類や両生類の皮膚に存在する黒色CahillはBesharse研究室でアフリカツメガエル網

素胞においてメラノソームの凝集反応を惹起し、体膜の光受容細胞層の灌流培養を行い、光受容細胞が色を明化させる。メラトニン発見のきっかけとなっメラトニン合成部位と生物時計の局在部位であるこたメラトニンの生理作用である［11, 107-110］。色とを1993年に示した［81］。この結果は、AANAT

素胞は、さまざまなホルモンや神経伝達物質の調節遺伝子がクローニングされた後、in situ ハイブリダを受けて体色を変化させる興味深い細胞で、近年はイゼーションにより証明されることとなった。

Gタンパク質共役型受容体のリガンドスクリーニン

BubenikはBrownとともに1974年からメラトニン

グ の 系 と し て 再 評 価 さ れ て い る［111, 112］。 まの免疫組織化学による局在同定を行っていたが、彼た、黒色素胞が直接光を感じることは古くから知ららはハーダー腺や消化管にもメラトニンが存在する

れており［113, 114］、1998年に黒色素胞からメラノことを見いだした［82-84］。脳脊髄液、尿、唾液、プシンがクローニングされた［115］。

眼房水、卵胞液、乳など生体内のあらゆる組織にメ
ラトニンは分布しているが［85-90］、これはメラト
ニンが脂溶性の物質であり、細胞膜を自由に通過して拡散していくためであると思われる。

⑵光周情報の伝達
松果体は暗期の長さをメラトニン分泌シグナルへと変換して伝達する。Russel Reiterは1960年代より
松 果 体 の 研 究 を 開 始 し た 研 究 者 で、Journal of

８. 脊椎動物以外の生物におけるメラトニンの存在

Pineal Researchを 創 刊 し 編 集 長 を 務 め る と と も脊椎動物においてのみメラトニンは存在するとはに、 こ れ ま で に1000報 を 超 え る 論 文 を 発 表 し た

じめは考えられていたが、1984年に昆虫、1987年に［116, 117］。Reiterらは長日繁殖型の季節繁殖動物

プラナリア、1991年に渦鞭毛藻においてもメラトニであるハムスターを短日条件で飼育すると生殖腺がンが存在することも報告された［91-96］。1995年に退縮するが、松果体除去を行うと生殖腺が退縮はみ

は細菌Rhodospirillum rubrum や多くの植物においられなくなることを1965年に報告している［118,てもメラトニンが存在することが報告された［97-119］。この頃ReiterはUniversity of Rochesterにい101］。筆者らが1995年に報告した［98］植物におけた が、Reiter、Klein、Brownが1970年 代 後 半 に こるメラトニンの存在を証明する実験を進めていたの大学に同時に在籍していたことはあまり知られて頃、植物由来のメラトニンがヒトの血中メラトニン

いない。
「ある日の午後、松果体を研究対象に見定濃度を上昇させうるかどうか調べるため、我々の試

めたKleinが『Is this the pineal? 』と言って摘出し料中で最も高濃度のメラトニンを含んでいたカイワ

たばかりの松果体を手に興奮した状態で研究室に駆レダイコンをひとり１kg食べるという実験を試み

け込んで来た」とReiterが懐かしそうに話してくれ

たが、辛み成分のため生のカイワレダイコンを大量た。以来、機のある毎に研究の出発点など、歴史的に摂取することができなかった苦い記憶が今も残っ側面の話を様々な研究者から伺うように筆者は務め

時間生物学

─ 26 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）ている。

ラトニンの位相反応曲線はLewyが1992年に報告しMenakerはコウモリのサーカディアンリズム研

た［134］。

究からスタートしたが、ハムスターの生殖腺発達の臨界日長や、スズメを対象にBünning仮説の検証を⑷網膜における作用

1967年に行って報告するなど、生物時計と季節繁殖

網膜において産生されるメラトニンは網膜内で作の関連にいち早く目をつけていた［120］。Turek、

用していると考えられる［79, 80, 135, 136］
。1976

Menakerらは1975年にハムスターを用いてメラト

年にAliらは色素上皮細胞のメラノソームがメラト

ニンの生殖腺に対する効果が光条件と投与量によりニン投与により凝集することをコイとニジマスで確異なることを見いだしている（メラトニンはカプセ

認した［137］。1983年にDubocovichはウサギ網膜

ルの埋め込みにより投与）［121］。

からのドーパミン放出をメラトニンが抑制すること

Lincolnはシカの研究から, Pévetは 松果体の形態を見いだし［138］、Besharseらはメラトニンが桿学から、Goldmanは生殖腺刺激ホルモンの研究か

体外節の脱落を促進することを報告した［139］。メ

ら、 季 節 繁 殖 の 研 究 に 入 り、 重 要 な 貢 献 を し た

ラトニンは、視感度、眼圧、網膜運動反応、ドーパ［105, 106, 122-124］。

ミンのリズムなど多くの視覚機能調節に関与していメラトニンの分泌亢進時間帯は明暗条件下では暗ることが示されている［79, 80, 135, 136］。

期の長さに影響を受け、短日条件下で長く、長日条
件下で短くなることがわかった。この日長情報の伝⑸睡眠誘導作用

達の機構としては、メラトニン亢進時間帯の長さがメラトニンがヒトの睡眠を誘導することは古くか重要であるとする「duration hypothesis」、メラト

ら知られていた［140］。ヒトに対するメラトニンのニン分泌亢進時間帯の変化により生体のメラトニン投与が用量依存的に血中メラトニン濃度を上昇さ

感受性のある時間帯が変化するという「internal

せ、これに伴って睡眠潜時が減少することが1994年

coincidence hypothesis」、メラトニン分泌量の多寡にWurtmanの研究室から報告された［141］。メラが重要だとする「amplitude hypothesis」などが提トニンを利用した多くの臨床研究が行われてきた

唱されているが、決着はまだついていない［117］。

［142-145］。

近年、吉村崇らによりウズラの光周性発現に下垂体隆起葉の甲状腺刺激ホルモン（TSH）と脳室上⑹その他

衣 細 胞 に 発 現 する甲状腺ホルモンの活性化 酵 素

松果体や網膜のみならず、免疫系の細胞においてDio2が 重 要 で あ る こ と が 明 ら か に さ れ た［125,もメラトニンは産生され、サイトカインの放出など

126］。哺乳類（マウス）の光周性においてもこの系の免疫機能の調節に関与する［146, 147］。また、は保存されており、メラトニンが下垂体隆起葉のメラトニンはフリーラジカルの消去剤として抗酸化TSH発現を制御し、季節繁殖が制御されているこ作用を持つことが1993年にReiterらによって報告さとが2008年に報告された［127］。

れた［148］。以来活発に研究が進められている。これはメラトニン分子自身の反応性に基づくものであ⑶生物時計の同調

り、メラトニン受容体を介した作用ではない。

メラトニンは視交叉上核の生物時計を同調する作用を持つ［128-130］。Turek、Menakerらはスズメ

10. メラトニンフィーバーの自発行動のフリーランニングリズムがメラトニン

メラトニンをめぐる社会現象として特筆すべきこ

カプセルの埋め込みにより周期の変化やリズムの消とは、1994年から1995年にかけて起こったメラトニ

失を起こすことを1976年に報告した［131］。1983年

ンフィーバーであろう。上述のようにメラトニンはにRedmanらはメラトニンを毎日決まった時刻に投ヒトの睡眠誘導作用を持つ［141］ことから、夢の与するとラットの自発行動のフリーランニングリズ

睡眠薬として不眠症に悩む多くのアメリカ人の注目

ムを同調させることを見いだした［132］。メラトニを集めた。1995年にはメラトニンに関する２冊の本

ンの位相反応曲線はトカゲの行動リズムに対する「The Melatonin Miracle」［149］、「Melatonin」

Underwoodの1986年 の 論 文 が 最 初 の も の で あ る［150］が上梓され、Newsweekにも取り上げられ、［133］。ラットに対するメラトニンの位相反応曲線

スーパーマーケットには所狭しとメラトニンが陳列

はArmstrongが1989年 に［129］、ヒトに対するメ

さ れ た。「The Melatonin Miracle」 の 表 紙 に は

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 27 ─

「Natureʼs age-reversing, disease-fighting, sex-

た［161-166］。重要な役割を果たした研究者は、

enhancing hormone」という文字が踊っている。

Dubocovichの 他 に、 Niles、Reppert、Vaněcek、

これらの著書に書かれたメラトニンの効果のすべ

Morgan、Pangなどである。

てに科学的根拠がないものではないが、この社会現象に対するコメント記事が幾多の雑誌に掲載され12. 分子生物学の時代〜メラトニン受容体〜た。これらのタイトルは、「Melatonin madness」、

出口の最後の弟子である海老沢尚はReppertの研「Melatonin hype hard to swallow」、「Melatonin's究室に留学していた際にexpression cloning法によmultifarious marvels: miracle or myth?」、

りアフリカツメガエル黒色素胞の細胞株からメラト「Melatonin potentially useful but safety, efficacy

ニ ン 受 容 体 を ク ロ ー ニ ン グ し1994年 に 発 表 し た

remain uncertain」などであった［151−155］。一［167］。この論文にはメラトニンの発見者である部の科学者と、「不老長寿、抗ガン作用、若返り、

Aaron Lernerの 次 男Michael Lernerが 共 著 者 と免疫強化」など都合の良い部分のみを喧伝するマスなっている。 この研究成果は1994年1月にCalifornia

コ ミ に よ り 作 り 上 げ ら れ た「 メ ラ ト ニ ン フ ィ ー

で 開 催 さ れ たGordon Conferences on Pineal Cellバー」は、筆者にとって科学とマスコミの関係をBiologyではじめてポスター発表として公開された。

じっくり考える契機となった。

S抗原（アレスチン）の研究者で、網膜の光受容細胞における遺伝子の特異的発現を制御するプロ

11. メラトニン受容体

モータ塩基配列PCE1を発見した篠原利道［168］にメラトニンはメラトニン受容体を介して生理作用

筆 者 は1992年 にCopenhagenで 行 わ れ たEuropeanを発揮する。古くからメラトニン受容体の探索が進

Pineal Societyで会った。そのとき「どのようにしめられ、1978年に細胞質にメラトニン受容体が存在たらメラトニン受容体はクローニングできるか？」すると報告された［156］が、決定的なものではなと質問したら、即座に「expression cloning」とのかった。 Vakkuri［157］により1984年に開発され答えが返って来た。まさにその通りの方法でメラト

125

125

た2［ I］ヨードメラトニン（ I-MEL）がメラトニ

ニン受容体がクローニングされたのであった。メラ

ン受容体特異的高親和性のラジオリガンドであるこ

トニン研究の分子生物学の時代はついに幕を開けとが判明してからメラトニン受容体研究は大きく進

た。

展した。

その後、さまざまな生物からメラトニン受容体の125

Dubocovichは I-MELを 用 い た ラ ジ オ レ セ プ

クローニングがなされ［169−171］、ゲノムプロジェ

ターアッセイによりメラトニン受容体の性状を解析

クトの進展と合わせて、現時点では高親和性のメラ

し、ニワトリ網膜のメラトニン受容体の性状を1987

トニン受容体は、MT1（MEL1a）、MT2（MEL1b）、

年に報告した［158］。125I-MELの使用DubocovichにMEL1c（哺乳類には存在しない）の３サブタイプ

勧めたのはTakahashiであった（Takahashi談）。

に分類されている［159］。また、哺乳類からは125

I-MELを用いたラジオレセプターアッセイとin

GPR50というメラトニン受容体に構造は似ているがvitroオートラジオグラフィーを用いた薬理学的解メラトニンに対する結合能がないメラトニン受容体

析により高親和性メラトニン受容体（KDがpMオー

様 受 容 体 の 存 在 がReppertら に よ り 報 告 さ れ たダー）の分布と性状が明らかになった［159］。哺乳［172］。GPCRは二量体化して機能することが知ら類のメラトニン受容体には高親和性のML1サブタイ

れているが、GPR50がMT1メラトニン受容体とヘプ（脳や網膜に分布；後のMT1、MT2、MEL1cメ

テロ二量体を形成するとMT1の機能が抑制される

ラトニン受容体）と低親和性のML2サブタイプ（ハと報告されている［173］。また、GPR50は哺乳類にムスター脳などに分布；後のMT3メラトニン結合存在しないMEL1cサブタイプのオーソログなので部位）の少なくとも二種類のサブタイプが存在するはないかという報告もある［174］。

ことが報告された。後者は受容体ではなくキノンレ

メラトニン受容体のノックアウトマウスがダクターゼ２への結合であることが2000年に判明しReppert、Weaverらにより作成され、メラトニン

た［160］。

受容体の機能解析が進められた。メラトニンによる下垂体隆起葉や視交叉上核における高密度のメラ

視交叉上核神経活動の抑制はMT1サブタイプが、トニン受容体の存在のみならず、多くの末梢器官に

PACAPによるCREBのリン酸化はもメラトニン受容体が存在することが明らかになっプ が 担 っ て い る こ と が 明 ら か に な っ た［175，

時間生物学─ 28 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）MT2サブタイ

176］。また、安尾しのぶ、Korfらはメラトニン受容か示さなかった。この論文が出版されて13日後、体ノックアウトマウスを使用して光周情報の伝達に

Snyderの研究室のBorjiginらはサブトラクション法

はMT1サ ブ タ イ プ が 関 与 し て い る こ と を 示 し たによりラット松果体からAANAT遺伝子をクローニ

［177］
。

ングし、AANAT mRNA量が昼夜で200倍位以上変クローニングされたメラトニン受容体の細胞発現

動することを見いだした［188］。

系を活用してメラトニン受容体のアゴニストおよび

AANATはGCN5 N -アセチルトランスフェラーゼ

アンタゴニストの開発が活発に行われてきた

スーパーファミリーの一員であり、アリルアミン［178］。しかしながら、メラトニン受容体サブタイ

N-アセチルトランスフェラーゼとは構造が大きくプに対して特異的に作用するリガンドはまだない。

異 な る こ と が 判 明 し た。 こ の 後、 様 々 な 生 物 の

フランスのServier社はMT1/MT2アゴニストで

AANATがクローニングされた。筆者らはニジマス

あるagomelatine（S20098; N［2-（7-methoxynaphthalen-のAANATのcDNAクローニングを試み、ニジマス

1-yl）ethyl]acetamide） を 開 発 し た［179］ が、 こ

網膜からAANATをクローニングしたが、なぜか松の薬剤はセロトニン受容体のサブタイプ5HT2Cの果体におけるAANATの発現が確認できなかった

アンタゴニストでもあり、新しいタイプの抗うつ剤［189］。 古 く か ら 魚 類 の 松 果 体 を 研 究 し て い る

Valdoxan ／ Thymanax ／ Melitorとして2009年にFalcón［190］とCoon、Kleinの共同研究により魚EUで承認された。また、武田薬品工業はラメルテオ

類には網膜に発現するAANAT1と松果体に発現すン（TAK-375; N-｛2-［（8S）-1,6,7,8-tetrahydro-2H-

るAANAT2が存在することが報告された［191］。

indeno［5, 4-b］-furan-8-yl］
ethyl｝propanamide） とキンギョの松果体と網膜のメラトニンの光抑制の閾

名 付 け た メ ラ トニン受容体アゴニストを開 発 し値が異なることを筆者は明らかにしていたが［2］、［180］、2010年7月に「ロゼレム」として日本国内でこれが松果体と網膜に異なるAANATが発現してい販売を開始した。効能 ･ 効果 は「不眠症におけるるためである、という単純なことに気づかなかった

入眠困難の改善」となっている。

ことを後悔した。
発現解析の結果、ラット松果体のAANAT発現は13. 分子生物学の時代〜 AANAT 〜

cAMPシグナリングにより制御されていることが判

Menakerの研究室に留学した海老原史樹文は、明した［192］。一方、ニワトリなどメラトニン合成

多くの純系マウスの松果体がAANATとHIOMT両が松果体自身の生物時計に支配されている種の松果

者の活性を持たず、メラトニン合成能を持たないこ体においては、AANATの遺伝子発現が松果体自身とを見いだし1986年に報告した［181］。 その後、の生物時計により制御されていることが判明した

AANATがマウス11番染色体上に位置することを［193, 194］。また、網膜におけるAANATの主な発1994年に報告した［182］。一方、出口らは1988年に

現部位は光受容細胞であることがin situ ハイブリダ

ニワトリ肝臓に発現するアリルアミンN -アセチル

イゼーションにより同定された。また、Borjiginか

ト ラ ン ス フ ェ ラ ー ゼ を ク ロ ー ニ ン グ し［183，ら提供されたラットAANAT cDNAを用いて吉村

184］、これをプローブとしてニワトリ松果体のらは蛍光in situ ハイブリダイゼーションを行い、AANATをスクリーニングすることを試みた。そのラットとマウスの染色体上にAANAT遺伝子をマッ

結果、ニワトリ松果体から2種類のアリルアミンN -ピングした（ラット10q32.3、マウス11E2）［195］。

アセチルトランスフェラーゼがクローニングされた

AANATがプロテアソームにより分解されることが、メラトニン合成に関わるAANATはクローニン

は1998年に報告された［196］。1999年にはAANAT

グされなかったと1989年に報告した［185］。また、の 結 晶 構 造 が 報 告 さ れ た（PDB ID: 1b6b）［197,

1993年にはStehle、Sassone-CorsiらがCREMのアイ

198］。AANATには種間で保存されたcAMP依存性

ソフォームICERが松果体におけるcAMPシグナリ

プロテインキナーゼでリン酸化されうるスレオニン

ングの抑制に関わることを報告した［186］。

残基が存在するが、このスレオニン残基のリン酸化

Kleinの研究室では、おそらくはReppertの研究室がAANATの14-3-3タンパク質との結合を促進し、からメラトニン受容体のexpression cloning成功のプロテアソームによる分解を防いでいることもわ

報を受けてヒツジAANATのexpression cloningをかった［199, 200］。

Coonが行い、1995年に論文が発表された［187］。

AANATの触媒機構についてはKleinと共同研究

ヒツジのAANAT mRNAは昼夜で約２倍の変化しを進めたColeらのグループにより精力的に進められ

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 29 ─

［201］、2007年にはコンピュータでのモデリングを

Chem Soc 81:6084-6085（1959）

活用してAANAT阻害剤が開発された［202］。メラ13）Iigo M, Abe T, Kambayashi S, Oikawa K,

トニン受容体のアゴニスト、アンタゴニスト開発とMasuda T, Mizusawa K, Kitamura S, Azuma

ともに、メラトニンの関与する生理・行動の分子機

T, Takagi Y, Aida K, Yanagisawa T: Gen

構解明・制御や病態の治療に貢献するAANAT阻害

Comp Endocrinol 154:91-97（2007）

剤・活性化剤の開発が期待される。

14）Iigo M, Fujimoto Y, Gunji-Suzuki M, Yokosuka
M, Hara M, Ohtani-Kaneko R, Tabata M, Aida

14. おわりに
本稿では、メラトニンの発見から今日の分子生物学的展開に至るメラトニン研究の歴史について、筆者の知る限りまとめた。誌面の都合もあり、重要な知見が漏れているところも多数あるかと思うが、筆者の興味と体験に沿った部分も大きいのでご容赦い
ただきたい。本稿がメラトニンというホルモンに対するさらなる興味を引き起こし、新たな研究の展開を生むきっかけとなることを期待する。

K, Hirata K: J Neuroendocrinol 16:45-51（2004）
15）Kappers JA: Z Zellforsch Mikrosk Anat
52:163-215（1960）
16）Kappers JA: Prog Brain Res 10:87-153（1965）17）Collin JP, Kappers JA: Brain Res 11:65-106（1968）18）Collin JP, Voisin P, Falcón J, Faure JP, Brisson
P, Defaye JR: Arch Histol Cytol 52
Suppl:441-449（1989）

謝辞19）Oksche A: Prog Brain Res 10:3-29（1965）

松果体研究の偉大なる先達であり、筆者を生物時計とメラトニンの研究に導いて下さった恩師、羽生功先生（東京大学農学部名誉教授、平成19年10月3日ご逝去）に本稿を捧げます。

20）Wake K, Ueck M, Oksche A: Cell Tissue Res
154:423-442（1974）
21）Korf HW, Zimmerman NH, Oksche A: Cell
Tissue Res 222:243-260（1982）22）飯郷雅之：松果体、「時間生物学事典」
，石田直

引用文献

理 雄， 本 間 研 一 編，pp. 148-151， 朝 倉 書 店

1） Iigo M, Kezuka H, Suzuki, T, Tabata M, Aida
K: Neurosci Biobehav Rev 18:563-569（1994）
2） 飯郷雅之：魚類のメラトニンリズムに関する研究．学位論文，東京大学，pp.1-171（1996）
3） 飯郷雅之：日本水産学会誌 65:617-620（1999）
4） Iigo M, Furukawa K, Nishi G, Tabata M, Aida
K: Brain Behav Evol 69:114-121（2007）
5） McCord CP, Allen FP: J Exp Zool 23:207-224（1917）
6） Lerner AB: Pigment Cell Res 12:131-144（1999）
7） Barchas JD: J Invest Dermatol 127:2085-2089（2007）
8） Lerner AB, Lee TH: J Am Chem Soc 77:1066‒
1067（1955）
9） Harris JI, Lerner AB: Nature 179:1346-1347（1957）
10）Lee TH, Lerner AB, Buettner-Janusch V: J
Am Chem Soc 81:6084（1959）
11）Lerner AB, Case JD, Takahashi Y, Lee TH,
Mori W: J Am Chem Soc 80:2587（1958）
12）Lerner AB, Case JD, Heinzelman, RV: J Am
時間生物学

─ 30 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）（2008）23）Dodt E: Experientia 19:642-643（1963）
24）Dodt E, Morita Y: Vision Res 4:413-421（1964）25）Hanyu I, Niwa H, Tamura T: Vision Res 9:621623（1969）
26）Axelrod J: Nobel Lecture（1970）27）Axelrod J: J Biol Chem 278:1-13（2003）28）飯郷雅之：メラトニン，「ホルモンハンドブック新訂eBook版」，日本比較内分泌学会編，南江堂（2008）29）Axelrod J, Weissbach H: Science 131:1312（1960）
30）Weissbach H, Redﬁeld BG, Axelrod J: Biochim
Biophys Acta 54:190-192（1961）31）Quay WB: Gen Comp Endocrinol 14:473-479（1963）
32）Wurtman RJ Axelrod J, Fischer JE: Science
143:1328-1330（1963）33）Snyder SH, Axelrod J, Fischer JE, Wurtman
RJ: Nature 203:981-982（1964）34）Snyder SH, Zweig M, Axelrod J, Fischer JE:

Proc Natl Acad Sci USA 53:301-305（1965）
35）Moore RY: Behav Brain Res 73:125-130（1996）
36）Klein DC, Weller JL: Science 169:1093-1095（1970）
37）Klein DC, Weller JL, Moore RY: Proc Natl
Acad Sci USA 68:3107-3110（1971）38）Klein DC, Weller JL: Science 177:532-523（1972）
39）Deguchi T, Axelrod J: Anal Biochem 50:174179（1972）40）Deguchi T, Axelrod J: Proc Natl Acad Sci
USA 69:2208-2211（1972）
41）Deguchi T, Axelrod J: Proc Natl Acad Sci
USA 69:2547-2550（1972）42）Deguchi T, Axelrod J: Proc Natl Acad Sci
USA 70:2411-2414（1973）
43）Ralph CL, Mull D, Lynch HJ, Hedlund L:
Endocrinology 89:1361-1366（1971）44）Deguchi T: Proc Natl Acad Sci USA 72:28142818（1975）45）Illnerová H, Skopová J: J Neurochem 26:10511052（1976）
46）Binkley SA, Riebman JB, Reilly KB: Science
202:1198-1120（1978）
47）Kasal CA, Menaker M, Perez-Polo JR: Science
203:656-658（1979）48）Wainwright SD: Nature 285:478-480（1980）49）Wainwright SD, Wainwright LK: Can J
Biochem 57:700-709（1979）50）Deguchi T: Science 203:1245-1247（1979）
51）Deguchi T: Nature 282:94-96（1979）
52）Zimmerman NH, Menaker M: Proc Natl Acad
Sci USA 76:999-1003（1979）
53）Deguchi T: Nature 290:706-707（1981）54）Okano T, Yoshizawa T, Fukada Y: Nature
372:94-97（1994）
55）Max M, McKinnon PJ, Seidenman KJ, Barrett
RK, Applebury ML, Takahashi JS, Margolskee
RF: Science 267:1502-1506（1995）
56）Takahashi JS, Hamm H, Menaker M: Proc
Natl Acad Sci USA 77:2319-2322（1980）
57）Menaker M, Wisner S: Proc. Natl. Acad. Sci.
USA 80:6119-6121（1983）
58）Takahashi JS, Zatz M: Science 217:1104-1111（1982）
時間生物学59）Takahashi JS, Murakami N, Nikaido SS, Pratt
BL, Robertson LM: Recent Prog Horm Res
45:279-352（1989）
60）Natesan A, Geetha L, Zatz M:Cell Tissue Res
309:35-45（2002）
61）Grota LJ, Brown GM: Can J Biochem 52:196202（1974）
62）Arendt J, Paunier L, Sizonenko PC: J Clin
Endocrinol Metab 40:347-350（1975）
63）Levine L, Riceberg LJ: Res Commun Chem
Pathol Pharmacol 10:693-702（1975）
64）Rollag MD, Niswender GD: Endocrinology
98:482-489（1976）
65）Wurzburger RJ, Kawashima K, Miller RL,
Spector S: Life Sci 18:867-877（1976）
66）K e n n a w a y D J , F r i t h R G , P h i l l i p o u G ,Matthews CD, Seamark RF: Endocrinology
101:119-127（1977）
67）Lewy AJ, Markey SP: Science 201:741-743（1978）
68）Iigo M, Kitamura S, Ikuta K, Sánchez-Vázquez
FJ, Ohtani-Kaneko R, Hara M, Hirata K,
Tabata M, Aida K: Biol Rhythm Res 29:86-97（1998）
69）Iigo M, Tabata M, Aida K: Zoolog Sci 14:243248（1997）70）Quay WB: Life Sci 4:983-991（1965）71）Cardinali DP, Rosner JM: Endocrinology
89:301-303（1971）72）Cardinali DP, Wurtman RJ: Endocrinology
91:247-252（1972）
73）Gern WA, Ralph CL: Science 204:183-184（1979）
74）Roth JJ, Gern WA, Roth EC, Ralph CL,
Jacobson E: Science 210:548-550（1980）
75）Binkley S, Hryshchyshyn M, Reilly K: Nature
281:479-481（1979）
76）Hamm HE, Menaker M: Proc Natl Acad Sci
USA 77:4998-5002（1980）
77）Besharse JC, Iuvone PM: Nature 305:133-135（1983）78）Wiechmann AF, Bok D, Horwitz J: Invest
Ophthalmol Vis Sci 26:253-265（1985）79）Wiechmann AF: Exp Eye Res 42:507-527（1986）
80）Pang SF, Allen AE: Pineal Res Rev 4:55-95

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 31 ─

（1986）81）Cahill GM, Besharse JC: Neuron 10:573-577（1993）
82）B u b e n i k G A , B r o w n G M , G r o t a L J : J
Histochem Cytochem 24:1173-1177（1976）I83）Bubenik GA, Brown GM, Grota LJ: Experientia
33:662-663（1977）84）B u b e n i k G A : J P h y s i o l P h a r m a c o l 5 9
Suppl2:33-51（2008）85）Smith I, Mullen PE, Silman RE, Snedden W,
Wilson BW: Nature 260:716-718（1976）86）Lynch HJ, Wurtman RJ, Moskowitz MA,
Archer MC, Ho MH: Science 187:169-171（1975）87）Vakkuri O: Acta Physiol Scand 124:409-412（1985）

350:1598-1599（1997）
101）Kolár J, Machácková I: J Pineal Res 39:333-341（2005）102）Gaston S, Menaker M: Science 158:925-928（1967）
103）Kennaway DJ, Gilmore TA, Seamark RF:
Endocrinology 110:2186-2188（1982）
104）Kennaway DJ, Gilmore TA, Seamark RF:
Endocrinology 110:1766-1772（1982）
105）Goldman BD: J Biol Rhythms 16:283-301（2001）106）Pévet P: J Neuroendocrinol 15:422-426（2003）107）Gern WA, Gorell TA, Owens DW: Adv Biosci
29:223-233（1980）
108）Fujii R, Oshima N: Zoolog Sci 3:13-47（1986）

88）Brzezinski A, Seibel MM, Lynch HJ, Deng109）Fujii R: Pigment Cell Res 13:300‒319（2000）

MH, Wurtman RJ: J Clin Endocrinol Metab

110）Sugden D, Davidson K, Hough KA, Teh MT:

64:865-867（1987）89）Yu HS, Yee RW, Howes KA, Reiter RJ:
Neurosci Lett 116:309-314（1990）90）Illnerová H, Buresová M, Presl J: J Clin
Endocrinol Metab 77:838-841（1993）
91）Vivien-Roels B, Pévet P, Beck O, FevreMontange M: Neurosci Lett 49:153-157（1984）92）Vivien-Roëls B, Pévet P: Experientia 49:642‒
647（1993）
93）Morita M, Hall F, Best JB, Gern W: J Exp Zool
241:383-388（1987）

Pigment Cell Res 17:454-460（2004）
111）Lerner MR: Trends Neurosci 17:142-146（1994）112）Salim S, Ali SA: Cell Mol Biol Lett 16:162-200（2011）
113）Bagnara JT, Obika M: Experientia 23:155-157（1967）
114）Daniolos A, Lerner AB, Lerner MR: Pigment
Cell Res 3:38-43（1990）
115）Provencio I, Jiang G, De Grip WJ, Hayes WP,
Rollag MD: Proc Natl Acad Sci USA 95:340345（1998）
116）Reiter RJ: Endocr Rev 1:109-131（1980）

94）Balzer I, Hardeland: Science 253:795-797（1991）117）Reiter RJ: Endocr Rev 12:151-180（1991）

95）Hardeland R: Experientia 49:614-622（1993）

118）Hoffman RA, Reiter RJ: Nature 207:658-659

96）Tilden AR, Becker MA, Amma LL, Arciniega
J, McGaw AK: J Pineal Res 22:102-106（1997）97）Manchester LC, Poeggeler B, Alvares FL,
Ogden GB, Reiter RJ: Cell Mol Biol Res 41:391395（1995）
98）Hattori A, Migitaka H, Iigo M, Itoh M,
Yamamoto K, Ohtani-Kaneko R, Hara M,
Suzuki T, Reiter RJ: Biochem Mol Biol Int
35:627-634（1995）
99）Dubbels R, Reiter RJ, Klenke E, Goebel A,
Schnakenberg E, Ehlers C, Schiwara HW,（1965）119）Hoﬀman RA, Reiter RJ: Science 148:1609-1611（1965）
120）Menaker M, Eskin A: Science 157:1182-1185（1967）
121）Turek FW, Desjardins C, Menaker M: Science
190:280-282（1975）
122）Lincoln GA, Short RV: Recent Prog Horm Res
36:1-52（1980）
123）Bartness TJ, Goldman BD: Experientia 45:939945（1989）
124）Tamarkin L, Hollister CW, Lefebvre NG,

Schloot W: J Pineal Res 18:28-31（1995）

Goldman BD: Science 198:953-955（1977）

100）
Murch SJ, Simmons CB, Saxena PK: Lancet125）Yoshimura T, Yasuo S, Watanabe M, Iigo M,

時間生物学─ 32 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）Yamamura T, Hirunagi K, Ebihara S: Nature
426:178-181（2003）

146）Carrillo-Vico A, Guerrero JM, Lardone PJ,
Reiter RJ: Endocrine 27:189-200（2005）

126）
Nakao N, Ono H, Yamamura T, Anraku T,147）Srinivasan V, Spence DW, Trakht I, Pandi-

Takagi T, Higashi K, Yasuo S, Katou Y,

Perumal SR, Cardinali DP, Maestroni GJ:

Kageyama S, Uno Y, Kasukawa T, Iigo M,

Neuroimmunomodulation 15:93-101（2008）

Sharp PJ, Iwasawa A, Suzuki Y, Sugano S,

148）Poeggeler B, Reiter RJ, Tan DX, Chen LD,

Niimi T, Mizutani M, Namikawa T, Ebihara S,

Manchester LC: J Pineal Res 14:151-168（1993）

Ueda HR, Yoshimura T: Nature 452:317-322

149）Pielpaoli W, Regelson W, Colman C: The（2008）
127）
Ono H, Hoshino Y, Yasuo S, Watanabe M,
Nakane Y, Murai A, Ebihara S, Korf HW,Yoshimura T: Proc Natl Acad Sci USA
105:18238-18242（2008）
128）
Underwood H, Goldman BD: J Biol Rhythms
2:279-315（1987）

Melatonin Miracle, pp.1-314, Pocket Books,
New York（1995）
150）Reiter RJ, Robinson J: Melatonin, pp.1-399,
Bantam Books, New York（1995）
151）Reppert SM, Weaver DR: Cell 83:1059-1062（1995）152）Arendt J: BMJ 312:1242-1243（1996）

129）
Armstrong SM: Experientia 5:932-938（1989）

153）Bonn D: Lancet 347:184（1996）

130）
Cassone VM: Oxford Rev Reprod Biol 12:319-

154）Turek FW: Nature 379:295-296（1996）

367（1990）
131）
Turek FW, McMillan JP, Menaker M: Science
194:1441-1443（1976）
132）
Redman J, Armstrong S, Ng KT: Science
219:1089-1091（1983）
133）
Underwood H: J Pineal Res 3:187-196（1986）
134）
Lewy AJ, Ahmed S, Jackson JM, Sack RL:
Chronobiol Int 9:380-392（1992）
135）
Dubocovich, M.L. Role of melatonin in retina.
Prog. Retinal Res. 8:129-151（1988）
136）
Wiechmann AF, Summers JA: Prog Retin Eye
Res 27:137-160（2008）155）Lamberg L: JAMA 276:1011-1014（1996）
156）Cohen M, Roselle D, Chabner B, Schmidt TJ,
Lippman M: Nature 274:894-895（1978）
157）V a k k u r i O , L ä m s ä E , R a h k a m a a E ,Ruotsalainen H, Leppäluoto J: Anal Biochem
142:284-289（1984）
158）Dubocovich ML, Takahashi JS: Proc Natl
Acad Sci USA 84:3916-3920（1987）
159）Dubocovich ML, Delagrange P, Krause DN,
Sugden D, Cardinali DP, Olcese J: Pharmacol
Rev 62:343-380（2010）160）Nosjean O, Ferro M, Coge F, Beauverger P,

137）
Chèze G, Ali MA: Can J Zool 54:475-481（1976）

Henlin JM, Lefoulon F, Fauchere JL,

138）
Dubocovich ML: Nature 306:782-784（1983）

Delagrange P, Canet E, Boutin JA: J Biol

139）
Besharse JC, Dunis DA: Science 219:1341-1343（1983）
140）
Lieberman HR, Waldhauser F, Garfield G,
Lynch HJ, Wurtman RJ: Brain Res 323:201-207（1984）

Chem 275:31311-31317（2000）
161）Vaněcek J, Pavlík A, Illnerová H: Brain Res
435:359-362（1987）
162）Reppert SM, Weaver DR, Rivkees SA, Stopa
EG: Science 242:78-81（1988）

141）
Dollins AB, Zhdanova IV, Wurtman RJ, Lynch

163）Dubocovich ML: FASEB J 2:2765-2773（1988）

HJ, Deng MH: Proc Natl Acad Sci USA

164）Williams LM, Morgan PJ: J Endocrinol

91:1824-1828（1994）
142）
Arendt J, Marks V: Lancet. 2:698-699（1986）
143）
Wurtman RJ, Zhdanova I: Lancet 346:1491（1995）
144）
Mishima K, Okawa M, Hozumi S, Hishikawa Y:
Chronobiol Int 17:419-432（2000）
145）
Scheer FA, Czeisler CA: Sleep Med Rev 9:5-9（2005）
時間生物学

119:R1-3（1988）
165）Morgan PJ, Williams LM: Experientia 45:955965（1989）
166）Pang SF, Dubocovich ML, Brown GM: Biol
Signals 2:177-180（1993）
167）Ebisawa T, Karne S, Lerner MR, Reppert SM:
Proc Natl Acad Sci USA 91:6133-6137（1994）
168）Kikuchi T, Raju K, Breitman ML, Shinohara T:

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 33 ─

Mol Cell Biol 13:4400-4408（1993）
169）
Reppert SM, Weaver DR, Ebisawa T: Neuron
13:1177-1185（1994）
170）
Reppert SM, Godson C, Mahle CD, Weaver
DR, Slaugenhaupt SA, Gusella JF: Proc Natl
Acad Sci USA 92:8734-8738（1995）
171）
Reppert SM, Weaver DR, Cassone VM,
Godson C, Kolakowski LF Jr: Neuron 15:10031015（1995）
172）
Reppert SM, Weaver DR, Ebisawa T, Mahle
CD, Kolakowski LF Jr: FEBS Lett 386:219-224（1996）187）Coon SL, Roseboom PH, Baler R, Weller JL,
Namboodiri MA, Koonin EV, Klein DC:
Science 270:1681-1683（1995）
188）Borjigin J, Wang MM, Snyder SH: Nature
378:783-785（1995）
189）Mizusawa K, Iigo M, Suetake H, Yoshiura Y,
Gen K, Kikuchi K, Okano T, Fukada Y, Aida
K: Zoolog Sci 15:345-351（1998）
190）Falcón J: Prog Neurobiol 58:121-162（1999）
191）Coon SL, Bégay V, Deurloo D, Falcón J, Klein
DC: J Biol Chem 274:9076-9082（1999）
192）Klein DC, Coon SL, Roseboom PH, Weller JL,

173）
Levoye A, Dam J, Ayoub MA, Guillaume JL,

Bernard M, Gastel JA, Zatz M, Iuvone PM,

Couturier C, Delagrange P, Jockers R: EMBO

Rodriguez IR, Bégay V, Falcón J, Cahill GM,

J 25:3012-3023（2006）

Cassone VM, Baler R: Recent Prog Horm Res

174）
Dufourny L, Levasseur A, Migaud M,
Callebaut I, Pontarotti P, Malpaux B, Monget
P: BMC Evol Biol 8:105（2008）
175）
Liu C, Weaver DR, Jin X, Shearman LP,
Pieschl RL, Gribkoﬀ VK, Reppert SM: Neuron
19:91-102（1997）
176）
Jin X, von Gall C, Pieschl RL, Gribkoff VK,
Stehle JH, Reppert SM, Weaver DR: Mol Cell
Biol 23:1054-1060（2003）
177）
Yasuo S, Yoshimura T, Ebihara S, Korf HW: J
Neurosci 29:2885-2889（2009）
178）
Sugden D, Pickering H, Teh MT, Garratt PJ:
Biol Cell 89:531-537（1997）179）
de Bodinat C, Guardiola-Lemaitre B, Mocaër E,
Renard P, Muñoz C, Millan MJ: Nat Rev Drug
Discov 9:628-642（2010）180）
Miyamoto M: CNS Neurosci Ther 15:32-51（2009）
181）
Ebihara S, Marks T, Hudson DJ, Menaker M:
Science 231:491-493（1986）
182）
Goto M, Oshima I, Hasegawa M, Ebihara S:
Mol Brain Res 21:349-354（1994）
183）
Deguchi T, Sakamoto Y, Sasaki Y, Uyemura K:
J Biol Chem 263:7528-7533（1988）
184）
Ohsako S, Ohtomi M, Sakamoto Y, Uyemura K,
Deguchi T: J Biol Chem 263:7534-7538（1988）
185）
Ohtomi M, Sasaki M, Deguchi T: Eur J
Biochem 185:253-261（1989）

52:307-358（1997）
193）Iuvone PM, Bernard M, Alonso-Gomez A,
Greve P, Cassone VM, Klein DC: Biol Signals
6:217-224（1997）
194）Iuvone PM, Tosini G, Pozdeyev N, Haque R,
Klein DC, Chaurasia SS: Prog Retin Eye Res
24:433-456（2005）
195）Yoshimura T, Nagabukuro A, Matsuda Y,
Suzuki T, Kuroiwa A, Iigo M, Namikawa T,
Ebihara S: Cytogenet Cell Genet 79:172-175（1997）
196）Gastel JA, Roseboom PH, Rinaldi PA, Weller
JL, Klein DC: Science 279:1358-1360（1998）
197）Hickman AB, Klein DC, Dyda F: Mol Cell
23-32（1999）
198）Hickman AB, Namboodiri MA, Klein DC,
Dyda F: Cell 97:361-369（1999）
199）Ganguly S, Gastel JA, Weller JL, Schwartz C,
Jaffe H, Namboodiri MA, Coon SL, Hickman
AB, Rollag M, Obsil T, Beauverger P, Ferry G,
Boutin JA, Klein DC: Proc Natl Acad Sci USA
98:8083-8088（2001）200）Obsil T, Ghirlando R, Klein DC, Ganguly S,
Dyda F: Cell 105:257-267（2001）
201）De Angelis J, Gastel J, Klein DC, Cole PA: J
Biol Chem 273:3045-3050（1998）
202）Szewczuk LM, Saldanha SA, Ganguly S,
Bowers EM, Javoroncov M, Karanam B,

186）
Stehle JH, Foulkes NS, Molina CA,

Culhane JC, Holbert MA, Klein DC, Abagyan

Simonneaux V, Pévet P, Sassone-Corsi P:

R, Cole PA: J Med Chem 50:5330-5338（2007）

Nature 365:314-320（1993）
時間生物学─ 34 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）総説

ヒトの社会生活における光環境と生物時計について−工学および文化的考察−
小山恵美✉
京都工芸繊維大学

大学院工芸科学研究科

デザイン経営工学部門

ヒトの生物時計についても光が同調因子となるが、パルス状の明暗切替りによるノンパ
ラメトリック同調だけでなく、連続的な明るさ変化によるパラメトリック同調も考慮する必要があると考えられている。本稿では、約千年前から現代にいたる人工光や睡眠習慣の変遷を概説し、社会生活における光環境の昼夜変動状態と睡眠−覚醒サイクルを主な指標とする概日リズムの状態との関係を、日本社会の変動の節目ごとに考察した。その結果、千年前に比べると現代社会での平均的起床時刻は数時間後退しており、夜間の光が過剰となってパラメトリック同調を司る明暗変化のうち昼から夜への移行の薄明部分が消失したことがその要因であることが示唆された。光によるパラメトリック同調を成立させるためには、夜の暗さをまとまった時間確保し、暗から明への移行部分の薄明漸増状態を作ることが重要であるが、低照度条件では黒体放射を発光原理とする白熱電球の利用が適していると考えられる。

１. はじめにではなさそうなのである。

ヒト概日生物時計の物理的同調因子として「光」

まず、視覚情報処理についてはヒトの光受容感度が最も強力である［１］ことは、1990年代には周知

は他の動物と比べて遜色なく、対応可能な明るさのの知見となったが、筆者が生物リズムの勉強を始め範囲も広いとされる［３］（実際、汎用照度計で計た1970年代終わり頃までは、ヒトは例外で光には反測できる下限の0.01lxより低い照度でも何とか見え応しないのだと考えられていて、当時は訳がわからる）。眼から生物時計の中枢への経路は視覚領へのないながらも奇妙な感じを抱いた記憶がある。やが経路と途中で分岐し（非視覚系）［４］、かつ、環境て、高照度条件での光曝露による夜間メラトニン分の明るさに応じて光受容の感受性が適応進化すると

泌 抑 制 に つ い てLewyら が1980年 に 論 文 を 発 表 しはいえ、非視覚系だけが他の昼行性動物より格段に［２］、大学院の先輩から「人間も光に反応するん

光感受性が弱体化しているとは考えにくい。次に、だって！

でも光の量が多くないとダメだけどね」

夜間のメラトニン分泌抑制などの非視覚的生理反応と聞かされた時には、驚く一方で生物として同じ反が生じる光曝露条件を照度について整理（表１）す

応だと安心したことを思い出す。

る と［ ５］、 初 期 の 報 告 で は 数 千lxで あ っ た も のその後、ヒトの概日リズムについても光に対するが、その後の研究では一桁以上低い照度条件でも反反応があるとして、多くの研究がなされてきたこと

応が生じ始めることが示されている一方で、リズムは、時間生物学に関わりのある諸氏には周知のこと

異常への対策として午前（あるいは日中）に光を用と思われる。ヒトの概日生物時計についても光が同いる場合には数千lxの高照度条件が必要という説は

調因子となるが、その同調には他の昼行性動物に比くつがえっていない。さらに、ヒトにおいても朝にべてより明るい光が必要とされる。それはなぜか。

薄明から漸増する光の影響は重要で、季節性感情障

人間は人工光を手にしたので光に対する感受性が弱害の治療［６］だけでなく、一般の人々の目覚め改体化したのだ、と一言で片づけられるほど話は単純

善にも役立つ［７］ことが示されている。

✉koyama28@kit.ac.jp
時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 35 ─

表１

光の非視覚的生理作用を生じ始める光曝露条件と使用光源［５］非視覚的生理作用

光曝露条件

使用光源

発表者

発表年・発表誌

メラトニン分泌ピーク付近 2,500 lx×２時間
時間帯の抑制（1,500 lxで部分抑制）

白熱電球（投光器）

Lewy et al1980 Science

夜 間 睡 眠 の 質 低 下（ 浅 眠 50 lx ×就寝中
化，遮光動作など）
睡眠後半では30 lx 〜

蛍光ランプ（天井）岡田他1981 家政学研究

メラトニン分泌開始の抑制 250 lx×３時間

白熱電球（卓上箱）

Trinder et al1996 J. Sleep Res

体温リズム位相反応におけ
180 lx×５時間×３夜
るdose-response

cool white 蛍光ランプ
Boivin et al（天井）

1996 Nature

メ ラ ト ニ ン 抑 制；500 〜 393 lx×30分
5,000 lx暴露結果による推285 lx×２時間
定閾値cool white フルスペク Aoki et al
トル蛍光ランプ

1998 Neuroscience
Letters

メラトニン抑制とメラトニ 120 lx（dose-responseの cool white 蛍光ランプ Zeitzer et al
ンリズム位相反応中央照度）×6.5時間（UVカット）メラトニン分泌ピーク付近
3.1μW/cm2 ×1.5時間
時間帯の抑制

単波長光，460nm付近（キセノンアークラン Brainard et al
プを分光）

2000 J. Physiology

2001 J. Neuroscience

非視覚的生理作用を生じ始める光曝露条件を報告した先行研究結果を抜粋した。Lewyらの発表後、夜間の一般的室内照度レベルでも非視覚的生理作用を生じ始めることが示されたが、その光曝露条件は、ある環境の明るさだけでは決まらず、曝露時間や光源の波長特性にも依存すると考えられる。

つまり、ヒトの光受容器の機能自体は特に弱体化

少なく、明確ではない。中国大陸で北京原人や元謀傾向はなさそうであるが、その感受性にはもともと猿人の化石が見つかった付近の地層で火を使った痕

昼夜で差異がありそうで、実際の生活環境において跡が発見されたという発表をもとに、約35 〜 100万は、いわゆるLD切替りによって位相変位するノン

年前には火を使っていたと考えられている［９］パラメトリック同調だけでなく、連続的な明るさ変が、アジア大陸の原人は現生人類（ホモ・サピエン

化が生物時計の角速度を調節するというパラメト

ス・サピエンス）の直接の祖先というわけではな

リック同調を考慮する必要がある［８］、というこ

く、また、自然発生した「火」を採火して絶やさなとが、話を複雑にしていると考えられる。もうひといように利用したとされる痕跡がアフリカ大陸に点

つ困ったことには、人類が人工光を手にする以前の在していることから、「火」の起源は未だ謎ではあ

概日リズムや生活習慣の実態を直接知ることはでき

るが、遅くとも現生人類が出現する10 〜 20万年前

ない。また、ヒトの場合、光以外に社会生活の約束頃までには、世界の広範囲で「火」を利用できるよ

事が同調因子になっている。したがって、人工光をうになっていたと推測される。

手に入れたから…というほど話は単純ではないのである。

人類がどのようにして「火」の存在とその利用法を考えついたかについて、想像の域を出ないが、火

本稿では、人工光や睡眠習慣の変遷を概説すると

山の溶岩や落雷と並んで、森林の樹木がこすれ合っ

ともに、社会生活における光環境はいわゆるLDサて山火事を起こす例が稀でないことから、摩擦によ

イクルとどう違うと解釈すればよいのか、ヒトの生る発火、というのが発火法の基本になっていると推物時計秩序に影響する光環境の昼夜変動をどう考え測されている。日本の縄文時代の出土品に、もみ錐ればよいのか、などについて、工学的および文化的式発火具と思われる凹石（くぼみいし）がみられる観点から考察する。

ことから、遅くとも今の日本列島の場所に人類が到達した頃には、摩擦により「火」を発生させる技術

２. 人工照明の歴史を持っていたと考えられている。
［９］「火を使うこと」は人類の特徴のひとつと一般的

さて、「あかり（人工光照明）」として「火」を利に考えられ、｢火｣ は、物質の燃焼に伴う「黒体放用するための専用の道具がいつ頃出現したのか、こ射」による発光として、人類最初の人工光源と解釈れも定かではないが、縄文時代の遺跡にイノシシなされている。しかしながら、いつ頃から「火」を人

どの獣脂を燃やしたと考えられるランプのような土類が利用し始めたのかについては、考古学的証拠が器があったといわれている。また、調理などのため

時間生物学

─ 36 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）

に「火」を利用していたことが結果として「あか良さから普及していったと考えられる［11］。日本り」にもなっていたと考えられ、それは「いろり」には明治維新頃から伝えられ、特に石油ランプは、として今も残っている。
「いろり」を住宅照明の源

明治30年代（1900年）頃までに、植物油の燈火に流と考えると、屋外照明の源流は、「庭（にわ）とってかわって普及したとされる［12］。ここまで火」や「篝（かがり）火」など、携帯光源の源流はが、物質が実際に燃焼することを利用する燃焼性光「松明（たいまつ）」や「脂燭、紙燭（しそく）」な

源の歴史概説である。

どであるが、これらは植物を直接燃やして「あか20世紀に入ると、燃焼性光源に代わって、電気エり」としており、日本書紀、万葉集、平安文学など

ネルギーの一部を光に変換する電気照明が普及するにそれらの記述がみられる［９］。

ことになる。「白熱電球＝エジソン」というイメー

住居内で油を燃やす「燈火」を「あかり」とするジが強いが、実際には、1800年頃から白熱電球の原ことに関しては、仏教伝来（６世紀）後は植物（ハ理となる発光技術が欧州で研究され始め、1870年代

シバミ、エゴマ、ゴマなど）を原料とする油が使わに欧米で複数の研究者が同時期に白熱電球を試作しれるようになった［９］。植物から作られる燈油はた。そのうちの一人がエジソンで、その後事業化に高価であったので、炎を小さく安定させるために、成功したのでイメージが定着したのであろう。19世

植物繊維を材料とする「燈心」の技術が発達した。

紀の白熱電球は、炭素フィラメントをガラスに封入

燈油に燈心を浸す器具が「燈台」で、スタンド型照してガラスの中を真空（現在の白熱電球は不活性ガ

明の源流というところであろうか。しかし江戸時代スを充てん）にし、フィラメントに電流を流して高より前には「燈台」の利用は貴族など上流階級に限温に熱し、発光させていた。20世紀初頭に、フィラられ、「燈火」を風から守るため紙を張って火袋をメントがカーボンからタングステンに替わり、現在作った「行燈（あんどん）」が江戸時代に多種作らの白熱電球の基本形ができあがった。これらの発光

れ［10］、少しずつ庶民の生活に普及していったと原理は、燃焼性光源と同様の黒体放射である。欧米考えられる。

では、タングステン電球が軌道に乗った1910年頃か

油を燃やす他に「ろうそく」も現代につながる

ら白熱電球がガス灯に置き換わり、日本でも明治20「燈火」のひとつであるが、融点が常温より高い燃年代（1890年頃）から白熱電球の製造が始まり、電料を植物繊維に浸み込ませて巻くあるいは型に流し力供給の拡大とともに、大正末（1920年）頃までに込むなどして固め、中心に燈心を配置する、という普及していったとされる。
［９, 11］

基本構造は古代から変わらず、炎の安定化という点

燃焼性光源の時代は長かったが、直接何かを燃やで、当時としては相当の高度技術であったと考えら

して光を得るのであるから、火事の危険とは隣り合れる。日本では、奈良時代に中国大陸から輸入されわせで、光の点灯消灯や発光量の調節などが不便でた「蜜蠟（みつろう）」のろうそくを宮廷や寺院なあることから、電力供給の拡大とともに、制御が容どごく限られた場所で利用した記録が残っている

易な電気照明に置き換わっていった。ところで、白が、国内でウルシやハゼなどから「木蠟（もくろ

熱電球の場合、発光効率を高めようとフィラメントう）」のろうそくを作り始めたのは15世紀頃からでの温度を上げると電球の寿命が短くなり、電球の寿あると推測されている。江戸時代には「提灯（ちょ命を延ばそうとすると発光効率が下がるという問題うちん）」の光源としてしだいに普及していくが、点を抱えていた。そのため、20世紀前半から発光効「燈油」よりもさらに高価であったとされている。

率を高める発光方式「蛍光」について技術開発がな

これらの植物燃料のろうそくは、明治以降にパラされるようになり、蛍光ランプの概念は1920年頃にフィンなどを燃料とする洋ろうそくが輸入されるとは欧米研究者の間に理解されていたといわれる。

衰退していった。［９］「蛍光」とは、蛍光物質という、ある種の金属化合

以上のように、日本では江戸時代までは植物を燃

物が、紫外線などの照射を受けると発する光のこと料とする「火」があかりとして用いられてきたが、である。蛍光ランプは1938年に米国で実用化され順

その炎の安定化と効率化のために、現生人類が登場調に普及していったが、欧州は受け入れに慎重でしてからほとんどの長さを費やしたと言っても過言あったといわれる。日本では、戦前は軍用途に限らではない。一方、欧州では、18世紀半ば頃から鉱物れ、昭和25年（1950年）頃から一般社会に普及し始

原料を燃やしてあかりとする方法（石油ランプ、ガめ、その後の高度経済成長とともに、欧州をしのいス灯）が開発され、その制御の容易さと発光効率ので普及率が上昇した。
［11］

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 37 ─

図１ 人工光源の分光分布特性（分光放射照度）の例［５］水平面照度50lxを得た地点における分光放射照度の計測例を示す。非視覚的生理作用が大きいとされる青色付近の波長成分（440 〜 490nm，グレー塗りつぶし部分）の分光放射照度積算値は、白熱電球に対して、昼白色蛍光ランプで約３倍、青色を励起光とする２峰性白色LED（青色成分相対比が大きいもの）では５倍を超える。メラトニン抑制の波長特性曲線［23］から得られる推定半値幅（420 〜
510nm）を波長軸の下に斜線塗りで示す。

さらに、1990年代に入ると、電子エネルギーを直少なくとも文字資料が残っていないと推測もできな

接光エネルギーに変換すること（EL効果）を発光

いので、約千年前（平安時代中頃の藤原氏全盛期）原理とする発光ダイオード（LED）を用いて白色の状態を対象とした。平安時代の暮らしぶりを知る

光を出す技術が開発された。青色または紫外光を発ための資料としては、燈火についての専門書［９］光するLEDとさまざまな種類の蛍光物質を組み合の他、時刻制度についての専門書［15］、当時の生わせると白色に見える光が出ることから、大分類す活をある程度反映していると考えられる文学資料とると、蛍光ランプと同じく「蛍光」を利用する光

して「源氏物語」「紫式部日記」「枕草子」などを活源、ということになり、同じ電気照明でも、黒体放用した。「源氏物語」が考察の対象になることに抵

射を発光原理とする白熱電球とは、光の質において抗感があるかもしれないが、その作者による「紫式大きな断絶（可視光の青色側成分が増大、赤外に近部日記」の記録性が他の日記文学より高いという評

い成分が相対的に激減する分光分布となる傾向、図価がある［16］ことに加え、「源氏物語」には宮中１）がある。現在、LEDが照明用光源として普及

や貴族の暮らしの描写が多いながらも平安京下町やし始めているが、懸念もあり、それらについては本

京都以外の地域の暮らしが描かれている部分もある

稿の後半部分で述べる。

ことから、文学としての価値にとどまらず、当時の文化や生活環境、生活様式を研究するための資料と

３. 燈火時代の光環境と睡眠習慣しても貴重であると考えられている［17］。

社会生活における光環境の昼夜変動とヒト概日リ

まず、夜間の光環境について、当時の燈火に近いズムとの関係を考察する準備として、植物油燈火のと考えられる条件で燈油を燃焼させた炎の光学特性時代について、光環境と睡眠習慣の推測結果［13,を計測し、文学資料の記述とあわせてその光環境を14］を概説する。概日リズムの指標として何を評価評価した。平安時代の燈台実物は入手できないのするか、問題点は残るかもしれないが、昔にさかので、金属製の卓上燭台を用い、蠟の受皿部分に木工

ぼって体温やメラトニンのデータを得ることは不可

用エゴマ油を入れ、麻糸をよって試作した燈心を燈能なので、睡眠−覚醒サイクルとの内的脱同調は無油に浸した後、ろうそく立ての金属針に細い竹串をいと仮定して、睡眠習慣を調べることにした。

継ぎ足した芯に麻糸を巻きつけて先を上向きに安定

どのくらい前の時代にさかのぼるかであるが、現させて点火し、計測用の炎を作成した。千年前の燈代と離れているほど対比が明確になるであろうが、心を忠実に再現することはできなかったが、照度や時間生物学

─ 38 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）分光放射輝度を計測するために炎の位置を安定させな ぶ ら； 燈 台 の こ と ） 近 く て 書 ど も な ど 見 た まる必要があったので、燈心の固定はやむを得ないこ

ふ」、『帚木』［18］より）。しかしながら、庶民にとであった。照度の計測条件は、燈火の近辺で文字とって燈油は高価で入手できず、煮炊きに使った残を 読 む と い う 状 況 を 想 定 し て、 炎 の 位 置 を 机 上

り火（いろりの「埋み火」）や、建物、特に板葺き

30cm高さに配置し、光源位置からの水平距離20、の屋根の隙間から差し込む月光（「八月十五日夜隈

30、40cm地点の机上水平面照度を計測した。電気なき月影、隙多かる板屋残りなく漏り来て」、『夕照明との比較のため、５W白熱豆電球についても同顔』［18］より）などが実質の「あかり」になって様の光源配置で計測を実施、加えて、炎と豆電球そいたと考えられている。

れぞれについて、行燈を模した和紙の囲いを追加した条件でも照度を計測した。

月光について補足すると、夜間の屋外の光源としては、月光が無い（月の出が遅い）闇夜に「火」をそれぞれの照度計測結果および光源露出状態での用いていた（「月もなきころなれば、遣水に篝火と分光放射輝度（相対分光分布）や色度図上の位置をもし、灯籠などにもまゐりたり」、『若紫』［19］よ

図２と図３に示す。机上面照度については、炎（燈り ） よ う で あ る。 満 月 で 晴 天 の 場 合 に は0.2lx程

火条件）では白熱豆電球の５分の１程度で、水平距度、月が細い場合でも0.01lx程度の水平面照度が広離30cmの地点で１lxを下回るが、物の形は識別可

範な面積で得られることになる［20］ので、燃料コ能で、大きなフォントの文字は読める状態であったストの問題だけでなく、月光の方が「火」の局部照［13］。相対分光分布の特徴としては、炎も白熱電球

明より視覚的にも有利であったと考えられる。「枕も黒体放射を発光原理としているので、青色が少な草子」に「月のいと明かきに、川をわたれば、牛のく赤色から赤外領域に向かって指数関数的に放射エ

歩むままに、水晶などのわれたるやうに、水の散り

ネルギーが増大しているが、比較すると、燈火条件たるこそをかしけれ。
『二一七』」［21］という記述

よりも白熱電球で短波長成分が相対的に多い（発光がみられるように、月が明るい夜には、少なくとも効率がよい）。色度図上では、両者ともに黒体軌跡

薄明視（網膜の錐体と桿体の双方が働き、物の色とに乗っているが、燈火条件の方がより赤色方向に形がいくらかわかるくらいの視環境）での視覚は確寄っている。なお、相関色温度は両者とも2500K未

保されていたと思われる。なお、月光の分光分布は

満で、数値は実測できなかった。

燃焼光源の分光分布とは異なり、月光の方がより高「源氏物語」の記述からも、燈火の近傍では墨書

い相関色温度（4500K程度）となるが、色の見え方

き文字を読めていたようである（「大殿油（おおとの 良 し 悪 し に つ い て の 記 述 が「 枕 草 子 」 に あ る

図２ 燈火（麻糸＋竹芯、荏胡麻油）の光学特性
炎の位置を机上30cm高さに配置した場合の光源位置からの水平距離20、30、40cm地点の机上水平面照度および光源露出状態での分光放射輝度（相対分光分布）と色度図上の位置を示す。照度計測については、光源を和紙で囲んだ場合の結果も示した。

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 39 ─

図３ 白熱電球（５Ｗ 豆電球）の光学特性
豆電球の位置を机上30cm高さに配置した場合の光源位置からの水平距離20、30、40cm地点の机上
水平面照度および光源露出状態での分光放射輝度（相対分光分布）と色度図上の位置を示す。照度計測については、光源を和紙で囲んだ場合の結果も示した。

むらさき

わず、日中でも電気照明を点灯する現代のオフィスの織物。藤の花。すべて、その類はみなおとる。くなどに比べると、照度レベルは２桁近く暗かったとれなゐは、月夜にぞわろき。
」『一本の二段』［21］）

考えられる［11］。光を透過させる「ガラス窓」がことから、燈火や月光の下で、桿体だけでなく錐体無いのはもちろんのこと、自然光を部屋の奥にまでも働き、色の識別が可能であったと推測される。

多く採光しようという考え方もなかった。和紙を用（「ひかげ（ほかげ、燈火）におとるもの

燈火は就寝前には消灯していたと思われる。防火いる「明かり障子」が普及し始めるのは鎌倉時代と目的はもちろんのこと、燈油が高価だったことが理考えられ、平安時代は、寝殿造りといえども、格子由であろうが、実際にエゴマ油を燃やしてみると結や蔀（しとみ）という上下に開閉する建具が外界と構臭うので、点灯したままでは眠れるとは思えないの仕切りになっていて［22］、さらに、軒下部分の［17］。なお、江戸時代の行燈については、常夜灯の奥行きが長く、格子を開いた状態でも直射日光が部ように利用したという資料もある［10］が、綿の栽屋の奥までは届かない。庶民の家では開放部が入口

培が始まって綿実油が利用できたとすると、臭いのだけであるか、窓があっても小さいため、住居内は問題は多少解消されていたかもしれない。消灯後さらに暗い。それでも、夜間に燈火などを用いるよは、月光が漏れてこない限り、ヒトの薄明視あるいりはずっと明るい状態と推測される。

は暗所視（網膜の桿体のみが働き、明暗だけがおぼ

千年前の睡眠習慣はどのようであったか。起床時ろげにわかる程度の視環境）での視覚能力をもって刻については、おおよその推定が可能である。「日しても、物の形の識別ができないくらい暗かった本書紀」などの古代文書や室町時代の公卿の日記な（「人の御けはひ、はた、手さぐりもしるきわざなり

どの記述に加え、星食などの天文学的検算結果か

け れ ば 」、「 い か で ま か ら ん、 暗 う て 」、
『夕顔』

ら、社会慣行上「1日の始まり」は「丑寅の境（午［18］ よ り ） と考えられる。『末摘花』［19］ の 巻

前3時頃）」であったと考えられていて［15］、夏至で、光源氏が朝の雪明かりで姫君の容貌を初めて見の頃では天文薄明（太陽伏角約18°まで、東方の天て驚く場面なども象徴的である。

空が少し明るくなって、夜明け前の東の空に見えて次に、昼間の光環境は、屋外については、曇天で34いた6等星が見えなくなる時期）に相当する。
「源氏

あっても桁でいうと10 〜 10 lxレベルの照度が得ら物語」でも、下町の庶民が「暁」の頃（夜明け前のれ、千年前と現代と差異はないと思われるので、屋

まだ暗い時間帯）に起き出して活動を始めている記内について建築資料などをもとに評価する。一言で述（「暁近くなりにけるなるべし、隣の家々、あや

結論すると、千年前の日中の屋内は、洋の東西を問しき賤の男の声々、目覚まして…」
、
『夕顔』
［18］

時間生物学

─ 40 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）より）がみられ、天文薄明の頃には活動が始まって応じて天井に60 〜 100W相当の蛍光ランプが用いらいたことを示唆している。紫式部日記でも、物語のれることが多く、机上水平面の照度は500lx程度以巻物製作のために、夜が明けるとすぐに式部が中宮上の明るさが容易に得られる状態になっている。しの御前に伺候している記述がある（「…御前には、たがって、21世紀初頭まで約1000年間について、夜御冊子つくりいとなませたまふとて、明けたてば、間の一般的な室内照明能力を推定すると、この1000

まづむかひさぶらひて…」、『三二；御冊子づくり』

年間に明るさは1000倍近く増大しただけでなく、白［16］より）。当時は午前３時〜４時頃には起床して熱電球が普及し始めた100年前頃と比較しても約100活動を開始していたと考えられる。一方、就寝時刻倍になるという急激な変遷をしたと推測される。

に関しては明確な規則性についての記述がみられさらに最近100年間についても、明治時代に電燈ず、一般的には現代より数時間早いと推察される会社によって電力供給が始まった当初は、夜間のみ

が、夜間にも仕事などをしていて必ずしも日没後のの電力供給であったので、昼間に電気照明を用いる

早い時間帯に就寝するとは限らない場合（「作夜縫

ことはなかったが、電力が安定して供給されるにしひし御衣ども…」、『若紫』［19］より）や、宮仕えたがって、照明に関する要求も、環境の安全を主とでの交替勤務や深夜におよぶ行事などもあったようする単なる暗さの駆逐から、視作業の効率や生活行

である［16］。

動の能率の向上へと変化し、1950年代以降、蛍光ランプの普及とともに室内は昼夜ともに高照度化して

４. 光環境および睡眠習慣の変遷

いった。1970年代以降は、石油ショックの影響もあ燈火による明るさ（実測）は机上水平面で１lxにり、省電力について目が向けられるようになった

満たず、５W白熱電球の５分の１程度であったのが、1990年代からは、パーソナルコンピュータの普で、60W相当の白熱電球を１つ点灯するだけでも燈及によって、発光する画面に直接視線を向けるとい火の数十倍もの明るさが得られることになる。一般

う光環境変化が特徴的である。

に、電気照明では、各光源の明るさは電力（ワットまた、20世紀後半から半世紀余りの間に、発光能数）に応じて増大し、同じワット数であれば、光源力増大によって夜間の室内が明るくなっただけでなの発光エネルギー効率が高いほど明るい。蛍光ラン

く、その分光分布の変遷によって可視光短波長成分

プの方が白熱電球に比べて発光効率が高いので、同が増大してきた。非視覚的生理作用が大きいとされじ電力では蛍光ランプを用いる方が明るくなる。現る 分 光 放 射 照 度 の 短 波 長 成 分［23］（440 〜代の住宅では、部屋の主照明として、部屋の広さに490nm）積算値は、白熱電球と比較して昼白色蛍光

図４ 時間帯別の睡眠率（国民全体、平日）［14］
国民生活時間調査結果の睡眠時間帯別分布数値［24, 25］をグラフ化した。なお、1941年については、昭和16年の国民生活時間調査［26］のデータ（10分刻み）から平均睡眠率を算出し、30分毎の値
を参考値としてプロットした。

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 41 ─

ランプで約３倍、青色LEDを励起光とする２峰性

火を使える比較的恵まれた境遇であっても現代よりの分光分布を持つ昼白色LEDでは５倍を超えるエ

はるかに暗く、月光と同程度の明るさであったこと

ネルギーレベルに達することが図１の例で試算されから、照度レベルだけをとってみると、自然の昼夜ている。したがって、これらの光源では、白熱電球

変動と同じくらいであると考えられる。そして、当利用時より低い照度レベルから覚醒度増大などの非時の暮らしぶりから、昼行性の動物と同様に明け方

視覚的生理作用が生じ始めると考えられる。

の天文薄明の頃から活動を開始できていると推測さ一方、日本人の睡眠習慣はどのように変遷してれることから、概日リズム位相後退につながるよういったのであろうか。国民生活時間調査（1970 〜

な非視覚的な生理作用が夜間に生じる可能性はな

2000）［24,25］によると、日本人の平均的睡眠習慣

かったと考えられる。しかしながら、燈火の月光とがこの30年間で激変しているという調査結果が得らの違いは、人間の意思や生活行動によって明るさをれている。国民全体の平日のデータ（図４）［14］制御できることであり、そのことによって、活動終から、特に就床行動の夜型化に伴う睡眠時間の減少

了（就寝）のタイミングについては規則性が必ずしが顕著であり、その変化の大きさは世界的にも群をも維持されるとは限らない場合もあった［28］と推抜くといわれる。国民生活時間調査は戦後1960年か測される。一方、夜間だけでなく日中の室内についら５年ごとに実施されているが、1965年までと1970ても現代とは比較にならないほど暗いことから、日年以降とは調査方法が異なるため、年代間の直接的中は屋外に近い場所で過ごさない限り、概日リズム

な比較は難しいといわれている。戦前では1941年に位相調節（ノンパラメトリック同調）に必要な光を生活時間調査［26］がなされている。これも現行の得られそうになかったと考えられる。ただ、「宮仕調査方法と異なることから比較に注意を要するが、え」の場合はともかくとして、一般庶民の生活でその集計結果によると、俸給生活者や小売業の一部

は、住居内に終日滞在して生計を営むことは極めてを除くと、23時頃で睡眠率が95％を超えており、国稀で、屋外あるいはそれに近い照度レベルの場所で民の平均的な就寝時刻に関しては、2000年に比べて日中過ごしていたと考えられる。

2時間程度早かったことがうかがえる。起床時刻に

次に、白熱電球が普及し始めてから戦前までの社ついても、午前３時頃から起床する人の割合が増え

会では、自然の日没以降の時間帯に、少なくとも月始め、午前６時では８割程度の人が起床していて、光の数十倍の明るさを維持しようと思えばできる状

1970年以降の起床率（約３割）を大幅に上回ってい態になり、一方、特に都市部では日中に屋内で過ごる。睡眠習慣の夜型化は、戦後の混乱期を過ぎた

す人々の割合は千年前に比べると増加していると思

1960年頃から起床就寝時刻ともに進行していった

われる。社会生活における光環境の昼夜変動は、照（1970年以降は主として就寝時刻が夜型化）のであ度レベルにおいて、既に自然環境とは乖離し、特るが、1941年の調査結果は睡眠時間帯が1960年よりに、日没以降の薄明状態が消失したと考えられる。

もさらに早かったことを示している［27］。

千年前と比べて、起床時刻が１〜２時間程度後退し千年前の睡眠習慣（推測）と比較すると、1941年ていることから、白熱電球の夜間点灯によって、覚調査の平均的起床時刻よりも千年前はさらに１〜２

醒方向の非視覚的生理作用が生じている可能性が考

時間早いことになる。したがって、就寝時刻の夜型えられる。

化については、千年前から戦前までの変位と戦後か

戦後から1970年代にかけて、起床と就寝時刻ともら1970年頃までの約30年間の変位とがほぼ同じ大きにさらに１〜２時間後退しているが、昼夜ともに蛍さとなり、光環境の変遷と同期するように、少なく光ランプの普及によって照度レベルと短波長成分がとも２段階の変動を示し、20世紀後半の変動が特に増大したことが、生物時計にとっては昼に相当する急激であったことを示唆している。

光環境が延長し、概日リズム位相後退につながる非
視覚的生理作用をもたらしていると考えられる。さ５. 社会生活における光環境昼夜変動と概日リズム

らに、その後の社会の24時間化によって、生物時計

以上の結果をもとに、社会生活における光環境のにとっての昼間光環境はさらに延長して就寝時刻は

昼夜変動状態と、睡眠−覚醒サイクルを主な指標と後退し、一方で社会生活の制約から起床時刻の後退

する概日リズムの状態との関係を、人工光の変遷とは限界に達していると思われることから、睡眠時間

ともに、日本社会の変動の節目ごとに考察する。

の減少というひずみの顕在化につながったと考えら

まず、千年前の社会については、夜間の室内は燈
時間生物学

─ 42 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）れる。

ヒトの生物時計の秩序を維持するために、光環境

制）を及ぼし、一般家庭の室内照明レベルの高照度

昼夜変動のどの部分がどのように重要なのか、24時ではない条件においてもそれらの好ましくない影響

間周期への同調のしくみという観点から考えてみが生じることが懸念されている［31］。

る。平安時代の「宮仕え」のように、睡眠習慣の規

夜間の生活行動における安全確保のためには、電則性が強くないだけでなく、毎日屋外に出るとは限

気照明を全く利用しないというわけにはいかない

らないような生活においても、夜明け頃から活動をが、空間の照度を下げる場合には、光源の選択に注開始するという概日リズムが比較的安定していたと意する必要がある。黒体放射を発光原理とする白熱いうことは、パルス状の周期的明暗変化によって毎電球については、電力を減らして調光しても、さほ

日位相調節をするというノンパラメトリック同調のど違和感は生じないが、短波長成分の多い昼白色あ

しくみだけでは不十分で、薄明時間帯も含む明るさ

るいは昼光色の蛍光ランプやLEDの場合には、低の連続的変化が生物時計の角速度を変化させるとい

照度条件では寒々とした陰気な雰囲気という印象をうパラメトリック同調のしくみを想定する必要があ

生じる傾向があるので、非視覚的生理作用を生じるると考えられる。千年前に比べると現代社会での平かどうかにかかわらず、その利用は望ましくない

均的起床時刻は数時間後退しているが、その差異を［32］。

生じさせる物理的要因として、夜間の室内の明るさ

白 熱 電 球 と 同 程 度 の 相 関 色 温 度（2500 〜が増大し、かつ任意に消灯時刻を決められるように3000K）を示す電球色の蛍光ランプや電球色のLEDなったことから、パラメトリック同調を司る明暗変も実用化されているが、それらについても白熱電球化のうち昼から夜への移行の薄明部分が消失し、生と全く同じ印象にはならず、低照度条件ではその差物時計にとって昼間に相当する時間が延長してし異が大きくなる傾向がある［33］。したがって、省まったことがあげられる。すなわち、現代社会の光電力のみに気を取られて白熱電球を全廃することに環境の問題点としては、昼間の受光量が不足するこは賛同しかねるのである。人類は少なくとも数十万とよりも、夜間の光が過剰であることが深刻であ

年の間、黒体放射の光に馴染んできたわけで、低照り、光によるパラメトリック同調を成立させるため度（すなわち、低電力）条件で白熱電球を利用するには、夜の暗さをまとまった時間確保し、暗から明

ことは、省電力の観点からも問題にはならず、違和への移行部分の薄明漸増状態を作ることが重要と考感を生じることなく夜間の過剰な光を減らすことにえられる。

役立つと考えられる。

６. おわりに

参考文献

谷崎潤一郎が「陰翳礼讃」を発表したのは昭和８1） 本間研一、本間さと、広重力：生体リズムの研〜９年にかけてであったが、その時すでに、欧州に究、
pp 207-221、北海道大学図書刊行会（1989）

比べて日本では電燈を惜しげもなく使っていること

2） Lewy AJ, Wehr TA, Goodwin FK, Newsome

や、月の名所といわれる寺で池の周りを電飾が取り

DA, Markey SP : Science 210 : 1267-1269

巻 い て い て 月見が台無しになってしまった こ と(1980)［29］を嘆いている。白熱電球の時代でさえ、夜間の光は過剰になりつつあったわけで、蛍光ランプや

3） 山崎昌廣、村木里志、坂本和義、関邦博：環境生理学、pp 70-73、培風館（2000）

白色LEDが白熱電球に置き換わってしまうと、光4） 本間さと：光と人間の生活ハンドブック、佐藤の量のみならず短波長成分も相対的に大きくなるこ

愛子・利島保・大石正・井深信男 編、pp 90-とが懸念される。

98、朝倉書店（1995）

このように短波長成分が相対的に多い光源（高色5） 小山恵美：からだと光の事典、太陽紫外線防御

温度の蛍光ランプやLEDなど）を室内照明やLCD研究委員会 編、pp 340-345、朝倉書店（2010）

ディスプレイのバックライトに用いて就寝前の時間

6） Terman M, Schlager D, Fairhurst S, Perlmanを過ごすと、その後の睡眠状態の不安定化など好まB : Biological Psychiatry 25 : 966-970 (1989)

しくない影響を及ぼす可能性が実験により示唆され

7） 野口公喜、白川修一郎、駒田陽子、小山恵美、ている［30］。さらに、相関色温度の高い光源を夜

阪口敏彦：照明学会誌 85 : 315-322（2001）

間の照明に使用することは、特に、子ども達に大き8） 本間さと：環境生理学、本間研一・彼末一之な影響（概日時計の位相後退やメラトニン分泌抑編著、pp 161-174、北海道大学出版会（2007）

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 43 ─

9） 深津正：燈用植物；ものと人間の文化史50、
pp 3-22, 134-177, 190-203, 280-281, 297-310, 376401、法政大学出版局（1983）

愛子・利島保・大石正・井深信男 編、pp 188206、朝倉書店（1995）
21）松尾聰・永井和子 校注・訳：枕草子；新編日10）平 凡 社・ 下 中 直 人 編： 日 本 史 モ ノ 事 典、pp254-259、平凡社（2001）

本古典文学全集18、小学館（1997）22）秋 山 虔、 小 町 谷 輝 彦 編： 源 氏 物 語 図 典、pp

11）乾正雄：夜は暗くてはいけないか；暗さの文化論； 朝 日 選 書600、pp 75-101, 137-158, 185212、朝日新聞社（1998）

24-43、小学館（1997）23）Brainard GC, Haniﬁn JP, Greeson JM, Byrne B,
Glickman G, Gerner E, Rollag MD : J Neurosci12）内田星美：遅刻の誕生；近代日本における時間
意 識 の 形 成、 橋 本 毅 彦・ 栗 山 茂 久 編 著、pp267-288、三元社（2001）

21 : 6405-6412（2001）24）NHK放送文化研究所 編：1990年度国民生活時間調査全国編、日本放送出版協会（1991）

13）小山恵美：（独）日本学術振興会 繊維・高分子

25）NHK放送文化研究所 編：データブック国民生

機 能 加 工 第120委 員 会 第105回 講 演 会 資 料：

活時間調査2000＜全国＞、日本放送出版協会

32-39（2005）（2001）

14）小山恵美：環境生理学、本間研一・彼末一之26）日本放送協会 編：国民生活時間調査（昭和16編著、pp 390-404、北海道大学出版会（2007）

年調査）一般調査報告1 〜 4；第5 〜 8巻、大空15）斉藤国治：日本・中国・朝鮮

古代の時刻制度；古天文学による検証、pp 50-84、雄山閣出版（1995）27）鈴木泰：日本放送協会編国民生活時間調査（昭和16年調査）解説；第8巻付録、大空社（1990）16）藤 岡 忠 美、 中 野 幸 一、 犬 養 廉、 石 井 文 夫 校
注・訳：紫式部日記；新編日本古典文学全集26、pp 5-10, 123-222、小学館（1994）17）小山恵美：睡眠文化を学ぶ人のために、高田公理・堀忠雄・重田眞義社（1990）28）千 葉 喜 彦： か ら だ の 中 の 夜 と 昼； 中 公 新 書
1315、pp26-34、中央公論社（1996）29）谷崎潤一郎：陰翳礼讃；中公文庫、pp 56-60、
中央公論新社（1995改版）

編、pp 122-123、世界

30）Koyama E: Proceedings of the 3rd ICHESʼ0518）阿部秋生、秋山虔、今井源衛、鈴木日出男 校

31）原田哲夫、竹内日登美：体内時計の科学と産業

注・訳：古典セレクション；源氏物語①：桐壺

応用、柴田重信 監修、pp 204-217、シーエム

思想社（2008）〜夕顔、小学館（1998）
19）阿部秋生、秋山虔、今井源衛、鈴木日出男 校
注・訳：古典セレクション；源氏物語②：若紫〜花宴．小学館（1998）20）三星宗雄：光と人間の生活ハンドブック、佐藤

時間生物学─ 44 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）in Tokyo, Japan : 145-150（2005）

シー出版（2011）32）小山恵美：照明学会誌 92 : 650-653（2008）
33）山田浩嗣、岡田若奈、松原明央、小山恵美：平
成22年度（第43回）照明学会全国大会講演論文集、pp 193-194（2010）

東日本大震災体験記

東日本大震災で研究について感じたこと
太田英伸
国立精神・神経医療研究センター

精神保健研究所

知的障害研究部

突き上げる振動が短くあり、その後東西方向の大をするととても長い話になってしまうので、今回はきな横揺れが始まった。当時自分は医局のある11階研究に関して感じたことを箇条書きに幾つか書いて建てのビルの８階のエレベーターホールにいた。

いこうと思う。

３日前、同じ東北大学薬学研究科の守屋さんのところ（青葉山）で実験をしていたときも大きな横揺れがあったのを思い出した。

１．研究ができる機会・時間をもてることは幸せだということ
地震直後においても勤務していた東北大学病院「この間のも結構大きかったな。
」には非常時に備え小さな発電所があるため（自家とぼんやりその時のことを考えた。しばらくして、発電）停電にはならなかった。しかし動物実験棟

今回の地震が３日前と違うことに気が付いた。

においては、電気・水・ガスの全てが止まり、研「長い。」

究を物理的に継続することが困難になった。またそう思った瞬間、地震の揺れが更に大きくなっ

震災直後はかなり大きな余震が頻繁にあり、継続た。横にいた小柄な実験助手の女性が体ごと揺す振的な実験データを取ることが事実上無理だったとられ、ようやく廊下の壁に両手をつけてしゃがみ込

思う。心情的にも研究よりも診療をしなければとんだ。天井からもバラバラと10×10cmほどの大きいう気持ちは当然強くなり、研究業務は最低限にな破片が次々に落ちてくる。一向に揺れがおさまら

抑え、通常週１−２日の割合で行っていた診療をないばかりか、更に横揺れが激しくなった。

毎日行うことになった。私が勤務していた新生児「この建物は駄目かもしれない。運よく生き残れる室は、車輪付きの保育器・コット（ゆりかご）がかな。」

連立している。震災後も余震が起きるたびに、保と、人生で初めて死ぬかもしれないという恐怖を感

育器・コットが倒れないようにすぐに手でおさえじた。

る必要があり、診療という目的以外にも人手が必要だった。また研究室で一緒に働いた大学院生・

幸い自分がいた建物は崩れ落ちることなく（後に実験助手の方達は、継続する余震・食糧難のため

こ の 建 物 は 構造確認のため立ち入り禁止と な っに家族の安全確保・生活維持に必死であり、大学た）、永遠に続くように感じていた横揺れも次第にに出勤することはなかった。こんな状況の中で実弱くなって行ってくれた。すぐに自分はエレベー

験中の研究が、いつになったら再開できるか分ら

ター横の階段を降り始め、研究室の実験助手の３人ず不安な気持ちが続いた。

の女性達の安否の確認を急いだ。階段は既に病棟・研究室に向かう人間でごったがえしていた。

２．自由な研究をすることへのある種の罪悪感
このような状況の中で正直、実験をすることに*******************

ある種の罪悪感をもった。自分が医師という職業

当時は毎日の病棟・研究室の応急措置・維持業務であったことも影響しているが、それ以上に食に追われ、「その日暮らし」の忙しさに心が完全に

糧・水・電気・ガスといったものが街中で不足し飲まれていた。あれから2カ月が経ち、そのときのている中、その貴重な資源を実験データ採取・動状況をゆっくりと思いだす時間を無意識にもつ余裕

物・培養細胞に使用することに非常に大きな抵抗が出てきたと思う。仕事〜私生活の全てについて話感を感じた。実際、維持している動物数に関して✉hideohta@ncnp.go.jp
時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 45 ─

もすぐに大学レベルで制限が加えられた。また同もらった。自分は食糧・電気・水が確保できる大僚の中には進行中だった動物実験のデータを取る

学病院・動物実験センターに滞在生活をすること

ため、比較的大きな電力を必要とするMRIを使用になった。結局、動物実験センター長、センター

しようとした研究者もいたが、周囲の批判的な態

職員、飼育員の方たちと２週間ほど合宿すること度に接することになった（実際には実験施設はになり、毎晩ニュースを見つつ、今後の研究や動MRI使用に対して様々な理由から許可を出さな

物管理の難しさ、そして時には研究人生についてかった）。普通なら研究を当然積極的に進める大語り合うことができた。お互い街中で並んで手に学においても、このように研究を行うことに罪悪入れた食糧や家に残っていた食べ物・お酒をかき感が生まれ、この状況からも研究を普通のレベル

集め、夕方５時頃に大学から配給される食糧を計に戻すことが難しかった。いろいろな意味でいつ画的に消費しながら細々とした生活を続けてい研究を再開するか、個人的に決められないのではた。普段ならこんな時間もお互いもてないだろう

ないかとも当時考えていた。

と、少しだけ「震災（けが）の功名」を感じた。
特にセンター長は温かい人柄の方で、毎日共に生

３．実施中の研究グラントをどう継続するか？
この震災に対する研究成果への影響に敏感に反応したのは、大型研究開発費を管理している省庁

活していてある意味楽しかった。本当にお互い助け合って当時生活していたので、つらい時期ではあったがいい思い出になっている。

だった。１週間弱でインターネットが回復し始め
ホッとしていると、今回の震災が研究の進捗状況にどのように影響するか、よりストレートに表現

６．電気がなぜ関西から供給できないか？（ほとん
ど妄想に近い話ですが）すると「研究が継続できるか」といった内容の確

震災後まもなく東京での計画停電の話が出てき

認メールが関係省庁から届き始めた。世の中シビた。自分達も停電で苦労していた最中だったのアだなと思った瞬間だった。一方、大型グラントで、とても人事に思えなかった。ただ自分の目に応募の季節である４−５月の締切のほとんどが延は少し驚きだったのは、不足電力に対する関西か

期され、この措置は個人的にも、被災に遭った研らの電力供給が変圧器の問題でできないというこ

究者にとっても、とても重要な決定だったと感謝とだった。自分たちも当時女川原発・福島原発がしている。

どうなるかまだよく分らない状況だったので、今後の安定した電力供給に不安な気持ちになった。

４．インターネットのありがたさ

日本の技術水準をもってすれば大した問題ではな

携帯電話でのやりとりが非常に難しい中、イン

いように思う。いろいろな構造的な問題があるのターネット・メールの使用は、大学病院・医学部

かもしれないが、日本のどこかが今回のように被がある仙台市星稜地区では、比較的早く回復し災する可能性を考え、すぐに改善すべき問題ではた。そのため、震災状況の把握も含め、学術情報ないだろうか？今回被災した自分達は電力供給ののフォローは震災前と同様に行っていた。また国重要性・ありがたさを身にしみて感じている。今内外から友人・研究者仲間から頂いたメールはと後このような災害が起こった際、その当事者の方ても励みになった。メールをくれたほとんどの人にできるだけ早く電力供給のサポートを行えるよに「メールありがとうございました。大丈夫。元

うに、この日本東西の電力供給の問題を解決でき気にやってます。」の短い返事しか送れなかった

ればと切に願う。

が、生活・仕事で疲労がたまりつつあった自分には、メールを読み返す度にみんなからのメールを不思議な人生の巡り合わせで、４月から自分は東非常にありがたく感じていた（今回感謝の言葉を

京の国立精神・神経医療研究センターで研究を続け

この機会にお伝えすることができて良かったでている。震災前からこの話は進んでいて、現在はす）。

ADHD・広汎性発達障害をテーマにする精神保健研究所

５．大学施設で他の人と共同生活する

知的障害研究部で室長として勤務を始めた。 一 般 に は 知 ら れ て い な こ と だ が 早 産 児 に は被災時幸い家族が山形に出張中だったので、そADHD・広汎性発達障害の疾病率が高く、今後自のまま飛行機で実家の旭川（北海道）に避難して分の保育器・人工子宮開発の技術を活用して、胎児時間生物学─ 46 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）期・新生児期の脳の発達プログラミングとこれらのの地で自分の目標である早産児の発達を最適化する

疾患メカニズムの解明・治療法の開発を基礎・臨床

人工子宮環境の開発を実直に進めて行こうと思う

研究の両面から行いたいと考えている。幸運にも隣（現在、このような研究テーマに取り組みたいと考の研究室には三島先生、そしてヴァンダービルト大

えている人材を募集中。生物学・工学・心理学・医学で同じく隣の研究室だった肥田さんもいて、今後学と幅広い分野の方を対象としています）。

知的障害研究部との共同研究も進んで行くことと思う。

また、たまたま近くに住んでいて今回この話をもちかけてくれた編集長の岩崎秀雄さんに感謝いたし

人生何があるか分らない。残りどのくらい自分が研究を続けることができるか分らないが（20年あるます。お陰でその当時の気持ちを短いながら文章にまとめることができました。

いは30年？）、若い人材を育てながら、この武蔵野・食糧確保のために並ぶ人たち

・ひびの入ったビル

・病院の配給で一息

・震災後の研究室

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 47 ─

第18回日本時間生物学会学術大会開催のお知らせ
2011年度学術大会を下記日程で開催します。日程のご予定をお願いいたします。演題申し込みは例年のように７月頃に案内をお送りします。奮ってご参加頂きますようお願いします。
第18回日本時間生物学会学術大会 大会長
名古屋大学理学部

近藤孝男

会期：2011年11月24日（木）−25日（金）会場：名古屋大学東山キャンパス

理学部大講堂／野依記念学術交流館／

プログラム
理事会での討議を踏まえ、一日目は従来の基礎系−臨床系を分けずに、すべての発表を一会場で行います。ポスター発表も一日目に充分時間をとって行います。一方、２日目は従来の様な構成で２会場に分けて行います。またポスター賞は大会に参加された評議員の投票をもとに、委員会で決定します。
24日（木）
・シンポジウム（S1「時間生物学の歩み」、S2「残されたフロンティア」）
・総会
・奨励賞授賞式、受賞講演
・ポスター討議

奇数・偶数２つのグループで討議、掲示は25日夕刻まで

・懇親会
25日（金）
・シンポジウム
基礎系（S3「リズム生態学のひろがり」，S5「植物の視点から」，S7「哺乳類の時計」，S9または口頭発表１）
臨床・社会系（S4「創薬への展開」，S6「社会学／睡眠／季節性」，S8「未定」，S10または口頭発表２）・ポスター賞授賞式、閉会ポスターのタイトルは準備委員会案で、理事会の承認を得ていますが、すべて仮題です。大会の案内をお送りするまでに、内容を決定します。未定の部分もありますので、ご提案がありましたら、学会誌の送付日から１週間以内に、準備委員会までお知らせ下さい。
なお学会終了後、名古屋大学GCOE主催の国際シンポジウム “Design of the circadian systems” が開催されます。引き続いてご参加頂くようお願い致します。
Symposium: Design of the circadian systems
日程

11月25日夕刻−26日（土）（名古屋大学GCOEシステム生命科学主催）

会場：名古屋大学東山キャンパス

野依記念学術交流館

このシンポジウムは概日現象のシステムとして理解を目指したものです。
Nov 25-26, 2011, Noyori Conference Center, Nagoya University
25th（Fri）5 pm
Symposium 1

Robustness, Multilayer regulation, System

Get together party
時間生物学─ 58 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）26th（Sat）
Symposium 2

Protein Clocks

Symposium 3

Multi-clock integration, Photoperiodism

Symposium 4

Clock in Ecosystem

Poster SessionParty

第９回（2011年度）日本時間生物学会
学術奨励賞公募のお知らせ【臨床・社会部門の年齢制限が変更になりました】
学術奨励賞制度は時間生物学領域で顕著な業績をあげ、今後の活躍が期待される若手研究者を表彰するものです。原則として基礎科学部門１名、臨床・社会部門１名の計２名を表彰します。自薦・他薦を問いませんので、どしどしご応募下さい。応募にあたっては下記の様式に従って書類一式を提出して下さい。なお、今回から、臨床・社会部門の応募年齢が応募時点で41歳以下となりました。基礎科学部門の年齢制限は従来通り、37歳以下です。
応募締め切り：平成23年８月20日（土）必着
応募書類あて先：〒464−0814

名古屋市千種区不老町

名古屋大学大学院生命農学研究科
日本時間生物学会事務局

応用分子生命科学専攻内海老原史樹文日本時間生物学会学術奨励賞選考委員長
柴田重信（早稲田大学）

日本時間生物学会学術奨励賞候補者調書
１．希望審査部門：基礎科学部門もしくは臨床・社会部門の一方を選択
２．氏名：
３．生年月日：４．現職：
５．最終学歴ならびに職歴：
６．学会等での表彰歴：
７．本件に関する連絡担当者名とメールアドレス：
８．業績① 研究課題名：② 研究の内容：③ 時間生物学に対するこれまでの貢献と今後の可能性（具体的に分かり易く記述すること）：④ 論文リスト：⑤ 代表的な論文の別刷（３編以内：できればそのPDFファイルも添付）
：

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 59 ─

第18回日本時間生物学会学術大会開催のお知らせ
2011年度学術大会を下記日程で開催します。日程のご予定をお願いいたします。演題申し込みは例年のように７月頃に案内をお送りします。奮ってご参加頂きますようお願いします。
第18回日本時間生物学会学術大会 大会長
名古屋大学理学部

近藤孝男

会期：2011年11月24日（木）−25日（金）会場：名古屋大学東山キャンパス

理学部大講堂／野依記念学術交流館／

プログラム
理事会での討議を踏まえ、一日目は従来の基礎系−臨床系を分けずに、すべての発表を一会場で行います。ポスター発表も一日目に充分時間をとって行います。一方、２日目は従来の様な構成で２会場に分けて行います。またポスター賞は大会に参加された評議員の投票をもとに、委員会で決定します。
24日（木）
・シンポジウム（S1「時間生物学の歩み」、S2「残されたフロンティア」）
・総会
・奨励賞授賞式、受賞講演
・ポスター討議

奇数・偶数２つのグループで討議、掲示は25日夕刻まで

・懇親会
25日（金）
・シンポジウム
基礎系（S3「リズム生態学のひろがり」，S5「植物の視点から」，S7「哺乳類の時計」，S9または口頭発表１）
臨床・社会系（S4「創薬への展開」，S6「社会学／睡眠／季節性」，S8「未定」，S10または口頭発表２）・ポスター賞授賞式、閉会ポスターのタイトルは準備委員会案で、理事会の承認を得ていますが、すべて仮題です。大会の案内をお送りするまでに、内容を決定します。未定の部分もありますので、ご提案がありましたら、学会誌の送付日から１週間以内に、準備委員会までお知らせ下さい。
なお学会終了後、名古屋大学GCOE主催の国際シンポジウム “Design of the circadian systems” が開催されます。引き続いてご参加頂くようお願い致します。
Symposium: Design of the circadian systems
日程

11月25日夕刻−26日（土）（名古屋大学GCOEシステム生命科学主催）

会場：名古屋大学東山キャンパス

野依記念学術交流館

このシンポジウムは概日現象のシステムとして理解を目指したものです。
Nov 25-26, 2011, Noyori Conference Center, Nagoya University
25th（Fri）5 pm
Symposium 1

Robustness, Multilayer regulation, System

Get together party
時間生物学─ 58 ─

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）26th（Sat）
Symposium 2

Protein Clocks

Symposium 3

Multi-clock integration, Photoperiodism

Symposium 4

Clock in Ecosystem

Poster SessionParty

第９回（2011年度）日本時間生物学会
学術奨励賞公募のお知らせ【臨床・社会部門の年齢制限が変更になりました】
学術奨励賞制度は時間生物学領域で顕著な業績をあげ、今後の活躍が期待される若手研究者を表彰するものです。原則として基礎科学部門１名、臨床・社会部門１名の計２名を表彰します。自薦・他薦を問いませんので、どしどしご応募下さい。応募にあたっては下記の様式に従って書類一式を提出して下さい。なお、今回から、臨床・社会部門の応募年齢が応募時点で41歳以下となりました。基礎科学部門の年齢制限は従来通り、37歳以下です。
応募締め切り：平成23年８月20日（土）必着
応募書類あて先：〒464−0814

名古屋市千種区不老町

名古屋大学大学院生命農学研究科
日本時間生物学会事務局

応用分子生命科学専攻内海老原史樹文日本時間生物学会学術奨励賞選考委員長
柴田重信（早稲田大学）

日本時間生物学会学術奨励賞候補者調書
１．希望審査部門：基礎科学部門もしくは臨床・社会部門の一方を選択
２．氏名：
３．生年月日：４．現職：
５．最終学歴ならびに職歴：
６．学会等での表彰歴：
７．本件に関する連絡担当者名とメールアドレス：
８．業績① 研究課題名：② 研究の内容：③ 時間生物学に対するこれまでの貢献と今後の可能性（具体的に分かり易く記述すること）：④ 論文リスト：⑤ 代表的な論文の別刷（３編以内：できればそのPDFファイルも添付）
：

時間生物学

Vo l . 17 , No . 1（ 2 0 1 1 ）─ 59 ─

今号の表紙
表表紙
Helen Pynor “Poisonous sores” （部分）2007, C-type photograph on Duratran, face-mounted on glass
173 cm x 39cm, Edition of 5 + 1AP
Courtesy the artist, dianne tanzer gallery + projects, Melbourne and DOMINIK MERSCH GALLERY, Sydney

編集後記■多くの尊い命が失われ、まだまだ復旧の目途のた■クオリティの高い今号の表紙の原画は、オースト

たない３月11日の未曽有の大震災、社会について、

ラリアとロンドンを基盤に、医学/生物学と文化・

自然について、人間について、生命について、あら社会を巡って意欲的な作品を発表している気鋭の現ゆることを根本的に見つめなおす必要性を改めて感代美術家、ヘレン・パイナー Helen Pynorさんにごじました。皆様のご家族、生活・研究の場はご無事

提供いただきました。内臓という、ともすればおど

裏表紙
Helen Pynor “Liquid ground 3”
2010, C-type photographic print face-mounted on glass
160 cm x 110 cm / 100 cm x 68 cm
Edition of 5 + 1AP / Edition of 5 + 1AP
Courtesy the artist, DOMINIK MERSCH GALLERY, Sydney and GV Art, London

だったでしょうか。原発問題もあり、科学・技術とろおどろしい描画の対象になりそうな器官とそれに社会の関係性についても多くの課題が浮かび上がっ

まつわる人間の営みや想念を巡って、静謐な詩情とてきています。被災された方々、避難所生活を送ら

理知的な分析と卓越した表現力で捉えなおし、色々れている方々、さらに昼夜を問わない過酷な復旧作

考えさせられつつも視覚的にもとても妖しく美しい業に従事されている方々の健康面を考えますと、時Biological art作品、興味深い「作者のことば」と合作者のことば
Helen Pynor“Poisonous sores” （表表紙）
この作品の上部には、社会文化史研究によって明らかになったイギリス / ケルト、オーストラリアの伝統的な家庭薬のレシピの一つが記載されている。そのレシピは、作品の中心にある心臓に物理的に溶け込むようになっている。このようにして、この作品は心臓の物質的な触感や存在感、（現在で言うところの）感染症などによる身体的な痛み（かつて ”poisonous sores” と呼ばれていた）の癒し、そして西洋では伝統的に情動や生命の象徴とされている心臓自体の癒しがメタフォリカルに対話しているような空間を構成している。心臓が、周期的なリズムを生み出し、生命の持続に欠かせない臓器であることは言うまでもない。この作品では、心臓の打つリズムのように、過去と現在、文化と生物学が（どちらかが支配的になることなく）永続的に対話を続けるのである。
この作品は、もともと ”red sea blue water” と題された一連のシリーズの一環として制作されたものだ。その過程で私が視覚的あるいは技術的なツールを援用しながら試みたのは、物体としての人体が、思想、文化的実践、社会的・歴史的な物語性の中でどのように相互に関連付けられ、複雑に絡み合ってきたのかを浮かび上がらせる、ということだ。

間生物学・睡眠医学にも直接的間接的にお役に立つ

わせてご堪能ください。

“Liquid ground 3” （裏表紙）“Liquid Ground” シリーズは、解剖学的にはよく知られている身体の内部を、西洋医学のようにニュートラルに記述するのでも、恐怖を煽りたてるのでもない形で、なにか言葉を探すように描き出す試みである。この “Liquid ground 3” の制作には本物の腸を使っているが、創作上さまざまな画像の加工をすることで、解剖学的記述からの逸脱や、背後にある両義的な雰囲気を増幅させている。
ここでの私の試みは、身体性にまつわる歴史的あるいは文化的な物語性を今一度捉えなおし、普段隠されている自分の身体の内部を「人格化」することである。この一連の作品では、一般的にはぞっとするような印象を持たれうる臓器が衣類と深い水の間でシームレスに浮遊している。
このプロジェクトを開始した 2009-2010 年の間、私はロンドンで暮らし、制作を行っており、その際テムズ川で頻発する入水事故について色々調べていたことがひとつのきっかけとなった。しかし、実際の作品で私が取り組んだのは、そういった個別の事象ではなく、文化と生物学身体を巡る、もっと広い意味で複雑な様相についてである。

知恵が蓄積されています。実際に、何人かの会員の方々が熱心にインターネットを通じて睡眠に関する■今年から、時間生物学会の役員が改選となり、近情報などを提供してくださっており、改めて感謝申

藤孝男理事長、海老原史樹文事務局長のもとで新体し上げます。梅雨や猛暑、台風の季節を迎えつつあ制に移行しました。今まで理事長を務めてくださっ

り、被災地の状態が大変心配ですが、一刻も早い復た本間研一先生、事務局長を務めてくださった柴田

旧をお祈り申し上げます。

重信先生に改めて感謝申し上げたいと思います。これに伴いまして、編集局もだいぶメンバーが入れ替■今号は、異例の多さとなった奨励賞受賞論文3編わりました。６年に亘って編集委員長を務められ、と力作の総説２編を掲載いたしました。また、仙台

本誌の質的向上に大きく貢献してくださいました富で被災された太田英伸先生（当時東北大学）にご無岡憲治先生から、不肖私（岩崎秀雄）がバトンを引理を申しあげ、体験記を急遽執筆していただきまし

き継ぐことになりました。編集に関わる多くの改善た。色々な教訓が込められております。それぞれにを実行に移された大ベテランの富岡先生の後任をお大変興味深く、また貴重な内容で、執筆者の先生方引き受けするのは、まったくの若輩者の私には誠にに感謝申し上げます。

恐れ多いことですが、ぜひ学会の顔としての学会誌のレベルを維持しつつ、よりよいものにしていける
よう精進したいと思います。と言いつつ、早速私の不手際から発刊が通常よりだいぶ遅れ、皆様の手元に届くのが遅くなってしまったことをお詫び申し上げます。会員の皆様には、今後とも一層のご協力をHelen Pynor
オーストラリアとロンドンを拠点とする現代美術作家。シドニーのマッカリー大学で生物学を勉強したのち、シドニー大学の美術学部を卒業（写真、インスタレーション）、芸術学の学位を持つ。身体を巡る生物学、文化史、思想史、医学史に強い関心を持ち、臓器をテーマにした美術作品を多数発表している。科学者や医学研究者とのコラボレーションも多く、気鋭の Biomedia/Biological
Artist として注目を集めている。
http://www.helenpynor.com

お願いすることになるかと思いますが、どうぞよろしくお願い申し上げます。

時間生物学

Vol. 17, No. １（2011）平成23年６月30日発行

発行：日本時間生物学会（http://wwwsoc.nii.ac.jp/jsc/index.html）（事務局）〒464−8601

名古屋市千種区不老町

名古屋大学大学院

生命農学研究科

応用分子生命科学専攻

海老原史樹文研究室内

Tel：052−789−4066（編集局）〒162−8480

東京都新宿区若松町2−2

早稲田大学先端生命医科学研究センター（TWIns）1F

岩崎秀雄研究室内

Tel：03−5369−7317

Email：hideo-iwasaki@waseda.jp（印刷所）名古屋大学消費生活協同組合

印刷・情報サービス部