遊び心の研究人生
ー興味の赴くままにー

Yosem ite

室 岡 義 勝生い立ち
僕が生まれたのは､1942 年 1 月 7 日。その１年前の 1941 年 12 月 7 日(米国時間)が真珠湾攻撃の日である。それから 28 年後、当時勤務していた米国ＮＩＨ研究所の研究室に朝出勤した途端、“Happy Birthday”の洗礼を受けた。その日は､12 月 7 日であった。「僕の誕生日は来月の 1 月 7日､今日は真珠湾攻撃記念日だ」といった勘違いで､Pearl Harbor Memorial Day を研究室仲間と準備してくれたバースデーケーキで祝う羽目になった。僕は､広島県加茂郡西条町大字土与丸に生まれた。家は､旧山陽道の道沿いにあり、向かいは賀茂鶴の酒蔵があった。僕の家は､牛万長者
む ろ や でんの末裔と言われてきて、土与丸一番地に大きな屋敷（古い写真を基にスケッチ）が､室屋田という田んぼに囲まれて建っていたが､僕が生まれる前に、屋敷を売り払い、今のところに新しい家を建てていた。屋号は､室屋といわれ、かつては麹蔵があったらしい。小学校 5 年生になった時、広島市に移住した。西条の家屋敷、田畑全て売り払い､父は材木会社を広島市で始めたのだった。原
爆投下 7 年後の復興需要をあてこんでのことだったのだろう。父は新しがり屋で、戦前西条の駅前に加茂郡で始めてタクシーやバス会社を起こしたが､木炭車からの切り替えを期に止めてしまった。
肥料も商って満州に肥料を買い付けに行って船が沈んで（多分だまされた）大損をして資産を減らしていった。母の実家は志和にあり、屋号は「たたら」で、たたら製鉄の炭焼きの広大な山林を持っていたが､こちらも衰退してしまった。
広島に移って、舟入小学校から中高一環校の修道学園に進学した。修道高校では、化学班に属していたので､大学は早稲田の理工学部か北大に行きたいと思っていたが、父親の会社がその後の材木関連業者の乱立で思わしくなく、経済的に困窮してきたので、地元広島大学の工学部醗酵工学科に行くことにした。学友と､「醗酵工学科では化学も生物も学べる」という話をしたのがきっかけである。その時は､かつて先祖が麹を扱っていたとは知らなかったし、バイオテクノロジーの本流になるとも想像しなかった。

ワンゲル漬けの大学生活

僕の学生時代は、ワンダーフォー
ゲルの部活漬けで、1 年次の飯豊山ー朝日岳縦走に始まり、2 年次の屋久島、3 年次の八幡平-岩手山などの夏合宿の他に、冬のスキー合宿、春合宿、秋合宿などワンゲル仲間と日本の山を渡り歩いていた。

遊び心の研究人生
ー興味の趣くままにー

3 年次に、醗酵工学会と農芸化学会の学生会員になった。送られてくる学会
誌の論文の多くが東大、京大、阪大や•グリーンケミストリー （阪大）
•分子遺伝制御機構 （NIH、広大、阪大）•遺伝子操作系の開発 （NIH、広大、阪大）•酵素の多角利用と機能改変 （広大、阪大）•バイオレメディエーション （阪大）
•食品微生物研究 （阪大）
•共生工学の創生 （阪大）
•伝統発酵食品の科学

国公立研究所の方々のものだったので、阪大の大学院を目指すことにした。卒論
は、ワックスマン博士の研究室から帰国されたばかりの能美良作先生のもとで、ストレプトマイシンの研究を行った。その（阪大、広工大）

前年に、広島大学工学部に新制大学と大学院1 年次阪大産研して戦後始めて大学院設置が認められて、同級生の 5 人が広大の大学院に進学した。当時工学部長であった佐藤静一教授から「やっと大学院を作ったのに君は他の大学に行くのか」と言われた。夜行列車に乗って文部省に日参された苦労は今だからよく分かる。

大学院時代

先駆け

グリーンケミストリー研究•石油化学製品の微生物変換（エタノールアミンからグリシン生産、酢酸からグルタミン酸生産）

その後の 5０年間の雑多な研究をあえてまとめると、このような分類になるかと思う。興味の赴くままに研究を進めてきたの•エーテル結合新規アミノ酸の発見（アルコールから で、ライフワークの決定が遅すぎた。
Ｏ－アルキルホモセリン）•セルロースから二国二郎先生

原田篤也先生

阪大大学院では、当時は石油化学工業全盛時代だったので、石油化学製品アルコール生産•コレステロール•ALA・ビタミンＢ１２の微生物変換という、今で言うグリーンケミストリーの先駆け的研究を行った。エタ農芸化学（原田研）と発酵工学（照井研）の土壌で育つ

阪大産業科学研究所

ノールアミンで生育する菌を分離して、エタノールアミンからグリシンを作った。これを醗酵工学会誌に発表したのが僕の最初の論文となった。最初に所属した阪大産業科学研究所の二国二郎教授は、東大農芸化学の鈴木梅太郎先生の助手をされていた方で、デンプン化学の大家だった。指導を受けた原田篤也先生

新規アミノ酸：エーテル結合アミノ酸の発見
O-Alkyl-Ｌ
homoserine

O-Buthyl-Ｌ
homoserine

微生物

O-Ethyl-Ｌ
homoserine

スクリーニング法

天然物の分離法
抽出、クロマト、結晶

化学構造決定法

L-Homoserine
Butanol

Butanol+ HCl

Y. Bul. Chem. Soc. J41:633- 635 (1968)

Ethanol

Murooka, Y., Harada, T., Izumi,

Ethanol+ HCl

J. Bacteriol., 96:314-317 (1968)

Homoserine

ＤＬ体からＬ体変換

Murooka, Y. and Harada, T.

は醗酵工学専攻の照井堯造先生のゼミにも所属していたので、農芸化学と醗酵工学の薫陶を受けた。照井ゼミの雑誌会や輪読では、創明期の分子生物学の熱気に触れ高揚感でわくわくした。

ＩＲ，ＮＭＲ，Ｍａｓｓ

化学合成法
酵素精製法

は坂口謹一郎先生の研究室出身で、僕O-CH2-CH2-CH2-CH3

CH2-O-CH2-CH3
CH2CHNH2COOH

研究では、アルコール利用細菌にエタノールを加えると、ニンヒドリン反応で未知物質が現われた。ブタノールを入れるとさらに違う位置にもスポットが現われた。６Ｎ塩酸で加水分解すると、ホモセリンが検出された。そこでこの物質を大量培養して、抽出し、精製した後、当時は阪大産研にもなかったマススペクトルとＮＭＲ分析を武田薬品工業の研究所に頼み、そのチャートを読んで、構造を決定した。赤外分光分
析から酸素結合があることが分かり、エーテル結合を持った新規アミノ酸であることを突き止めた。
エタノールから O-Ethylhomoserine をブタノールから O-Buthylhomoserine といった具合に､メタノー、プロパノールを含め、五種類の O-Alkylhomoserine を発見した。
さらに構造を確認するため、タンパク質研究所の泉美春教授にアミノ酸の化学合成の教えを請うた。合成したラセミ体の DL-から酵素法によって L-体に分離する技術は、泉研究室だからできたことだった。こうした研究によって多くの研究技術、有用菌株の分離と分類、天然物の分離法、化学構造決定法などを学び研究に自信がついた。この研究によって論文博士となり、助手に採用された。
その頃、70 年安保闘争と大学紛
初期分子生物学の隆盛期

分子遺伝制御機構研究• ｒＲＮＡの定量法の開発（NIH)（NIH)• ｒＲＮＡの試験管内合成に成功（NIH)• ＲＮＡ合成促進因子の発見• 緊縮制御機構（ppGpp）（NIH)（広大）• サルフェートレギュロン解明（広大、阪大）• モノアミンレギュロン発見• 共生情報伝達機構（阪大）

争でいささか活躍したので、頭を冷やしてこいとアメリカ留学を勧められた。安保闘争やベトナム戦争を通して悪の根源と思っていた敵国米国は､僕にとって新天地の素晴らしい国だった。米国国立保健研究所のＮＩＨは、ワシントン DC 郊外にあったから、週末はベトナム戦争反対デ

ベトナム反戦運動のまった だ 中

モに毎週ワシントンＤＣに通い、ヒッ

1970~1972 米国ＮＩＨ（米国立保健研究所）

ピーを交えた数十万人をこえるデモ隊とともに、ジョンソン大統領を引きずり下ろし、2 年後にニクソン大統領による戦争終結へと導いた。
一方で、研究は面白く、本格的な分子生物学をＮＩＨで学んだ。２年間でラボの仲間が一目置いてくれる成果を出した。まず、リボゾーマル RNA（ｒＲＮＡ）定量法を開発し、試験管内で全ＲＮＡの３０％以上のｒＲＮＡを合成する系の作成

リボゾーマルRNAの試験管内合成に成功
In vitro rRNA 合成系の開発
Enzyme 系
rRNA/RNA(%)にはじめて成功した。この系を使って、マジックスポットと呼ばれていた ppGpp がＲＮＡ合成を抑制することを証明した。尤も、アイデアや技術はすべてボスのロバート・RNA
polymerase

2.8

ラザリニ博士が指示してくれたものである。

DNA-RNA
complex30.7

この In vitro での r RNA 合成系開発中に､ppGppがRNA合成を抑制することを証明
緊縮制御機構Murooka and Lazzarini,
J. Biol. Chem . 248:62486250 (1973)

新しい転写促進因子を発見し､Ｙ１，ＹII と名付けた。この 2 つの因子を入れることにより、RNA 合成が飛躍的に高まった。

研究室の皆は Yoshi の factor と呼RNA合成活性化因子
YI とYIIの発見

んでこの発見を祝ってくれた。この成果は、J. Biol. Chem.と Proc.N.A.S.にY. Murooka and R. Lazzarini,Proc. Nat. Acad. Sci. USA

掲載された。

69:2336 -2340 (1972)

2 年間の海外出張を経て、帰国した。
ボスのラザリニ博士もｐpＧｐｐ発見者のR. Lazzari ni M. Cashel W. Koni ngs

キャセール博士も NIH でそのまま研究を続けるように薦めてくれたが、日本で自分の研究をやろうと思い帰国を決めた。しかし、せっかくここまで来ている
ラ ボのピクニックにてのだから､僕は一人でヨーロッパを回って帰ることにした。結局､2 年間かけて東回り世界一周したことになる。ボスの計らいで､一ヶ月の休暇そして帰国旅費を NIH が支払ってくれた。一方家族は､家内の父親が迎えに来て､ハワイ経由で帰国した。
阪大に帰った後、温度感受性Ｋｍ

P1ファージによるin vivo 遺伝子導入系の開発
遺伝子導入を可能にした菌種

P1clr 100KM• E sche richia co l i

温度感受性・ＫＭ耐性ファージ• Kl e b sie l l a ae ro ge ne s
• Kl e b sie l l a p ne um o niae
• Citro b acte r fre und ii

30 ゜C

外のグラム陰性細菌で遺伝子操作ができるようにした。P1 ファージを細菌に感染させ、Km 耐性コロニーを選択

Infection to P1 r, Km s strain• E nte ro b acte r ae ro ge ne s

耐性Ｐ１ファージを用いて，大腸菌以39 ゜C• Sal m o ne l l a ty p him urium• Se rratia m arce sce ns

し 39℃で溶菌するコロニーを選ぶことにより P1 感受性すなわち P1 ファー• P ro te us inco nstans• P ro te us m irab il is• P ro te us v ul garis

ジに感染し、遺伝子導入できる株がLBKm• E rwinia caro to v o ra

Thermal induction• Ace to b acte r sub o xy d ans

Infection• Al cal ige ne s fae cal isP1s, Km r strain• Agro b acte rium tum e facie ns• Flav o b acte rium sp .

選択できる。この結果、今まで大腸菌でしか形質導入できなかったものを、Ｐ１ファージが大腸菌以外で形質転換できることを示した
大腸菌は微生物の代表では無い• P se ud o m o nas ae rugino sa

Murooka, Y. and Harada, T.,
A p p l. Env iron. Microbiol.,
38:754-757 (1979)• P se ud o m o nas am y l o d e ram o sa

ほとんどのグラム陰性菌において遺伝子導入できるようになった。当時分

RP4 ::Mu ファスミッドによるIn vivo クローニングと遺伝子組換え系の開発
遺伝子組換え可能な 菌種•Klebsiella aerogenes•Klebsiella pneumoniae

供与体

染⾊体

•Citrobacter freundii•Serratia marcescens•Proteus inconstans

RP4::Mu cts61
広宿主ファスミッド

組換え体プラスミ ド の伝達•Proteus mirabilis•Proteus vulgaris受容体

In vivo クロ ーニ ング•Erwinia carotovora

tumefaciens

遺伝子連結

部分熱誘発
染色体への遺伝子組み込み（ 変異導入）•Flavobacterium sp.
•Acetobacter suboxydans•Pseudomonas aeruginosa

Muの除去•Pseudomonasamyloderamosa•Bradyrhizobium japonicus•Mesorhizobium trifolli

た生体内遺伝子操作法を開発した。
温度感受性 Mu ファージと広宿主薬
剤耐性 RP4 プラスミドの特性を利用し•Alcaligenes faecalis•Agrobacterium

芸化学的発想からきたものである。
次いで、RP4::Mu プラスミドを用い•Enterobacter aerogenes•Salmonella typhimuriumがほとんどだったから､この研究は、農M u間の相同組換え

部分熱誘発•Escherichia coli

子生物学は､大腸菌を使っての研究

これ ゲノム編集では？
Murooka, Y., Takizawa, N., and Harada, T.

, J. Bacteriol ., 145:356 -368 (1981)て、相同組換えとプラスミド伝達により、細菌染色体への遺伝子の組み込み、
変 異 導 入 、 遺 伝 子 の 連 結 、 in vivoサルフェート・レギュロンの解明

cloning をこれらの菌で可能にした。

オリジナリティーを評価

現在行われている遺伝子破壊法や遺伝子連結法は、原理的に同じものである。接合伝達法は今でも、大腸菌以外では多く使用されている。この技術は､今はやりのゲノム編集技術の先駆けではないだろうか。
恩 師 の 原 田 教 授 は 、Klebsiella菌
J . Bacteriol
Murooka, Y., Adachi, T., Okamura, H., & Harada, T.
., 130:74 -81 (1977)
J . Bacteriol
Murooka, Y., Yamada, T., Tanabe, S., & Harada, T.
., 132:247 -253 (1977)
Yamada, T., Murooka, Y. & Harada, T. J . Bacteriol., 133:536 -541 (1978)
J . Bacteriol
Murooka, Y., Higashiura, T. & Harada, T.
., 136:714 -722 (1978)
J . Bacteriol
Oka, M., Murooka, Y. & Harada, T.
., 143:321-327 (1980)

一般形質導入による遺伝子マッピング

Arylsulfatase という酵素の合成が硫黄化合物により抑制され、チラミンやドーパミンなどによりその抑試験管内遺伝子組み換え研究
再度NIHへ制が解除されるという酵素合成の制御

1980-1981

御メカニズムを P1clr100KＭ一般形質機構を発見されていた。そこで、この制導入法により、Klebsiella 菌で遺伝子マッピングを行って、アリ-ルスルファターゼ遺伝子がチラミンなどモノアミン酸化酵素遺伝子と隣合っていること、アリ-ルスルファターゼの抑制遺伝子（レプレサー）がそのすぐ上流にあることなどを突き止め、サルフェート・レギュロンを解明した。この研究は、日本では余り注目されなかったが、国外ではそのオリジナリティーが高く評価され、米国微生物学会の権威ある雑誌、Journal of Bacteriology だけでも 10 報以上の論文が採択された。足立君、岡村君、山田君、山下君、岡君などがこの研究に関わり後に博士号を取得した。

モノアミン・レギュロンの発見
神経伝達物質の制御機構

広大に移って、後で述べる遺伝子工学研究の論文を投稿した
ところ、論文査読者からの査読に“あの Arylsulfatase 研究はどうなった“というノートが添えられていた。僕ははっとした。「次々と遺伝子をクローニングする銅鉄科学より、あのオリジナリティーの高い研究を進めてはどうか」という暗示であることに気がついた。そこで

J . Bacteriol
Murooka, Y., Ishibashi, K., Yasumoto, M., Sasaki, M., Sugino, H.,Azakami, H., & Yamashita, M.
., 172:2131 -2140 (1990)
J . Bacteriol
Azakami, H., Sugino, H. & Murooka, Y.
., 174:2344 -2351 (1992)
J . Bacteriol
Sugino, H., Sasaki, M., Ａzakami, H., Yamashita, M. & Murooka, Y.
., 174:2485 -2492 (1992)
Azakami, H., Sugino, H., Yokoro, N., Iwata, N. & Murooka, Y. J . Bacteriol., 175:6287 -6292 (1993)

再び、arylsulfatase 合成の遺伝

子制御機構研究を再開し、阿座上君、杉野君、石橋君達とモノアミンレギュロンを発見し、MorR が制御タンパクとして、中心的役割を担っていることを突き止めた。この研究も海外では、そのオリジナリティーを評価してくれて、Journal of Bacteriology に採択された。一見マイナーな酵素でも生体内では幾つもの酵素合成が絡み合ってネットワークを形成している。一体､腸内細菌がどうしてサルフェート・レギュロンを持っているのか、しかもドーパミンやエピネフィリンなど神経伝達物質のモノアミンレギュロンと絡み合っているのだろうか。最近、腸内細菌が脳の自律神経に関与しているという『脳腸相関』が話題となっているが、その機構の一部を解明していたのではないかと思っている。この細菌内の神経伝達物質による制御機構は進化して脳の中で働いているかも知れない。とすると、このレギュロン研究は､とてつもなく重要なものだったのではないか。しかし当時の僕は、この研究だけでは、なにか物足りなさを感じていた。