「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 5
27 April, 2009
業績紹介：ハイブリッドリポソームのヒト乳がんモデルマウスに対するアポトーシス誘導によるがん化学療法
上岡龍一(崇城大学応用生命科学・A03 計画研究代表者）

らに、(C) カスペース-8 および-9 を経由しないでカスペース-3 を活性化する経路の可能性も示唆された。
0

2h

4h

6h

論 文 題 目 ： "Chemotherapy with hybrid liposomes forhuman breast tumors along with apoptosis in vivo"
著者：Shinya Shimoda, Hideaki Ichihara, Yoko Matsumoto,and Ryuichi Ueoka*
雑誌巻号：Int. J. Pharm., 372, 162–168 (2009)
ハイブリッドリポソーム (HL) は、リン脂質と界面活性剤を緩衝水溶液中で超音波照射するだけで容易に得られる生体適合性の医用素材である[1]。これまでに、効果および制がんメカニズムが明らかになっている

図：ハイブリッドリポソームの乳がん細胞膜への経時的融合・蓄積（3）in vivo において、HL-n は、担がんモデルマウ[2]。HL は、膜の流動性（揺らぎ）の大きながん細胞

スに対して顕著な腫瘍抑制効果を示した。特に、HL-21

膜へ特異的に融合蓄積し、アポトーシスを誘導するこでは、腫瘍容積が増大せず、顕著な腫瘍抑制効果が確とを報告している[3]。また、in vivo において、担がん認された。また、TUNEL 法によりアポトーシス誘導

in vitro において種々の培養がん細胞に対する制がん

モデル動物に対する治療効果および正常動物に対するを検討したところ、固形腫瘍の抑制効果を示した HL-n

安全性が確認されている。さらに、生命倫理委員会の治療群において、アポトーシス細胞が多く観察された。

承認後、臨床応用において副作用がなく、固形リンパすなわち、HL-n は担がんモデルマウスに対してアポト腫瘍の顕著な縮小効果が得られている[4]。

ーシス誘導による抗腫瘍効果を示すことを今回初めて

本研究では、HL を用いて、in vitro におけるヒト乳明らかにした。

がん細胞に対する制がんメカニズムの解明を行った。

（4）HL-n の安全性については、正常マウスに対す

in vivo においては、担がんモデルマウスに対する HL

る 2 週間反復投与毒性試験により検討した。HL-n は、の治療効果および正常マウスに対する HL の安全性に血液検査および血液生化学検査において、異常は見らついて検討し、副作用のない新しいがん治療薬としてれなかった。体重比臓器重量においても、Control 群との可能性を探った。以下に結果を示す。

同様であり、異常は認められなかった。以上の結果か（1）リン脂質 (DMPC) および PEG 系界面活性剤

ら、HL-n は、正常マウスに対して副作用を示さず、安(C12(EO)n (n = 21, 25)) からなる HL-n (n = 21, 25) の膜全性が確認された。

物性について検討した。HL-n は、室温保存において、

以上のように、HL-n の乳がんに対して、副作用のな

調製直後から粒形分布幅が狭く、均一な約 100 nm のいアポトーシス誘導による治療効果が得られた。乳が膜直径で、1 ヶ月以上安定であり、細網内皮系への取んの新しい治療薬として期待される。

り込みを回避可能なことが明らかになった。HL-n は、室温保存で長期間安定であり、臨床応用に有用である

参考文献と考えられる。

[1] R. Ueoka et al., J. Am. Chem. Soc., 110, 1588-1595（2）in vitro において、HL-n の乳がん細胞に対する(1988). [2] Y. Matsumoto et al., Int. J. Cancer, 115,

アポトーシス誘導メカニズムを検討した。HL-n が乳が377-382 (2005). [3] Y. Komizu et al., Bioorg. Med. Chem.

ん細胞膜へ融合・蓄積後、(A) Fas を活性化する経路、Lett., 16 6131-6134 (2006). [4] H. Ichihara et al.,(B) 直接ミトコンドリアを通る経路を明確にした。さAnticancer Res., 28 1187-1196 (2008).

1

「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 5
27 April, 2009
書籍出版："Water and Biomolecules—Physical Chemistry of Life Phenomena"
Springer 社、2009 年 3 月出版
桑島邦博（自然科学研究機構岡崎統合バイオ・A03 計
画研究代表者）

本書は 15 章より成り、第 1 章より 5 章が生体分子のフォールディング、第 6 章から 12 章が生体分子のダイ
ナミクスと機能、第 13 章から 15 章が蛋白質のアミロイド形成を取り扱っています。各章の執筆者は、以下

書籍題目："Water and Biomolecules–Physical Chemistryの通りです。P.E. Wright 他 (Scripps)（1 章）、K. Kuwajima

of Life Phenomena"

他 (Okazaki Inst. Integr. Biosci.)（2 章）、T. Sakaue & K.

編者：Kunihiro Kuwajima, Yuji Goto, Mikio Kataoka, andYoshikawa (Kyoto Univ.)（3 章）、Y. Okamoto (Nagoya

Masahide Terazima

Univ.)（4 章）、R.M. Levy 他 (Rutgers Univ.)（5 章）、H.J.

出版社・出版年：Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2009

Dyson 他 (Scripps)（6 章）、M. Kataoka & H. Kamikubo

総ページ数：307、ISBN: 978-3-540-88786-7(Nara Inst. Sci. Tech.)（7 章）、M. Terazima (Kyoto Univ.)（8 章）、C.A. Royer & R. Winter (CNRS)（9 章）、F. Hirata

上記のタイトルの書籍が Springer 社より出版されま

他 (IMS)（10 章）、J.A. McCammon (UC, San Diego)（11

したので、お知らせします。タイトルが示す通り、内章）、M. Sakurai (Tokyo Inst. Tech.)（12 章）、C.M. Dobson

容は、水と生体分子が相互作用することによりもたら(Cambridge Univ.)（13 章）、A.K. Thakur & C.M. Rao

される、分子レベルのさまざまな生命現象を、物理化(CCMB)（14 章）、Y. Goto 他 (Osaka Univ.)（15 章）。
ア マ ゾ ン の Web ペ ー ジ http://www.amazon.co.jp/

学的に取り扱っており、生体分子のフォールディング、
ダイナミクス、機能発現などが含まれます。蛋白質のWater-Biomolecules-Biological-Biomedical-Engineering/

ミスフォールディングとアミロイド形成も生体分子のdp/3540887865/ref=sr_1_1?ie=UTF8&s=english-books&qi

構造異常がヒトの病気に関わる重要な事例であり本書

d=1240137558&sr=1-1 に行けば、本書の目次と内容ので取り扱われています。

一部を見ることができます。本書はすべてハードカバ

平成 15 年度から 19 年度まで、科学研究費特定領域

ーで、現在アマゾンでは¥17,021 で手に入るようです。

研究「水と生体分子」（領域代表：桑島邦博）が実施さ

特定領域研究「水と生体分子」の班員であった方々れましたが、昨年度この特定領域研究の成果とりまと

全員と本新学術領域研究の計画研究班員の方々には、めの科学研究費「水と生体分子が織りなす生命現象の後ほど（5 月中旬頃）一冊ずつ贈呈の予定です。

化学に関する研究の総括」を申請し採択されました。
したがって、標記の書籍出版はこの成果とりまとめ活動の一環としてなされたものです。この成果とりまと
め活動では、去る 3 月 16 日に、愛知県岡崎市・岡崎コンファレンスセンターにおいて成果取りまとめのための公開シンポジウムを新学術領域研究「揺らぎと生体機能」（領域代表：寺嶋正秀）公開シンポジウムとの合同で開催したことは皆様もご存じのところです。
このような経緯がありますので、本書の執筆者は、
特定領域研究「水と生体分子」の班員と特定領域研究
期間中に５回開催された公開ワークショップの招待講
演者からなります。特に、後者に関しては奈良先端大の片岡さんが世話人で開催された最後（５回目）のワ
ークショップの外国人招待講演者７名にお願いしました。

2

「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 5
27 April, 2009
Report：
Joint International Open Symposium: Molecular Science Fluctuations toward
Biological Functions and Chemistry and Biological Processes Created by Water
and Biomolecules
R. J. Dwayne Miller（トロント大学・評価委員）

Ensemble Simulations that enable a wide samplingof configuration space while avoiding traps in local
minima.

The new approach holds great promise

for a priori predictions of protein structure.

With

respect to understanding the interaction with water,
this theoretical method opens up a unique window
to explore the role of water in both protein folding
pathways and in dynamical fluctuations importantto function. The subsequent paper presented by F
Hirata (IMS, Okazaki) discussed the application of
the RISM method for liquid dynamics to protein

The meeting was the first symposium of the newly

dynamics, specifically to molecular recognition in

funded program in Molecular Science Fluctuations

biologicaltoward Biological Functions and was jointly shared

extraordinarily successful in dealing with statistical

functions.

Thismethodhaswith a related earlier funded program Biologicalfluctuations in liquids and will clearly make an

Processes Created by Water and Biomolecules. It

impact in the study of biological systems.

was an opportunity to bring in speakers from

subsequentaround the world to discuss the primary processes

unfolding/folding pathways of homologous proteins

driving biological functions at the molecular level(K. Kuwajima, Okazaki Institute for Integrative

and to serve as an overview of the research

Bioscience) and stabilization processes important toprograms in Japan that could be added to Molecular

dessication as a survival mechanism for “sleeping”

Science Fluctuation initiative.

Chironomid(M

Technology).

The distribution of DNA structures

The breadth of the program was impressive.

There

talks

dealt

Sakuri,The next

with

Tokyo

protein

Instituteofand driving forces was discussed by Y. Yoshikawa

were talks given on topics ranging from amyloid(Kyoto),fibre growth (opening talk by Y. Goto, Osaka

Masahide Terazima gave an overview of the use of

University) to single molecule studies of proteintransient thermal grating spectroscopies and otherfolding pathways (closing talk by S. Marqusee, UC

methods to gain unique insights into global protein

Berkeley, USA).

rearrangements that can be discerned from the

The studies on amyloid fibre

especiallytheeffectofcounterions.

growth showed an interesting affect with laser

affectirradiation that arrested growth to longer fibrils

hydrodynamic

and suggested a new approach to combating

important new tool to determining both thediseases related to this phenomenon, via control ofenergetics and global fluctuations coupled to

critical nucleation sites. This talk was followed byreaction

coordinates

new advances in theory by Y. Okamoto.

functions.

Site selective labeling of proteins (T.

lecturecoveredrecentadvancesinThis

Generalontimedependent

radii.

This

diffusion
approachconvolved

to

and
is

an

biological

Hohsaka, Japan Advanced Institute of Science and3

「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 5
27 April, 2009
Technology) to probe in-situ protein folding waswell as fielded questions.

covered.

examined posters was of the highest level with

One of the potentially most importanttalks with respect to applications was the talk of Y.

The quality of all therespect to international standards.

Matsumoto (Sojo University) in which concepts oflipid mobility were specifically exploited to target

In summary, the meeting was very well organized.

cancer cells.

The talks were very well integrated, as were the

Newly developed hybrid nanoscaleliposomes, with net cationic character, fused

poster presentations.

preferentially to cancer cells (anionic in character

lying theory with state of the art experimental

The combination of highapproaches to studying protein dynamics and
and

more

fluid

than

normalcells),

causing

disruption of the cell membrane and cell apoptosis.

correlations to function is the real strength of the

The efficacy of this method in killing cancer cells inmeeting.

the in vitro studies and arresting cancer cell growth

directly engaged in transferring this knowledge toin the in vivo studies on live mice and select studies

clinical applications (e.g. Sojo University group) isof humans was very impressive.

No side effects

also a very strong feature to this research program.

There were other talks on

The stage is now set for the various groups to findconformational fluctuations of model systems (F.

common areas of interest and fully take advantage

Carriere, France, K Kato, Okazaki Institute forof the expertise resident in this program, some of it

Integrative Bioscience).

world leading with respect to theory and opticalhave been noted.

neutronscattering

Very impressive coherent

results(Spring8)

were

The addition of a few groups who arespectroscopic

andneutronpresented by M. Kataoka (Nara Institute of Science

dynamics,

tosignificantly

and Technology) in which the collective low

understanding of the structure-function correlation

frequency

in biology.

motionsofstaphyllococcal nuclease,

a

model

protein,studiesofadvanceproteinourThis program has a unique opportunity

could be studied as a

to make major contributions to one of the mostfunction of hydration and temperature with respect

important problems in science – understanding

to the onset of the glass transition.

living systems at the molecular level.

This work

showed the important aspects of water on theanharmonicity of the protein potential energy
landscape. This work was able to fully resolve theSubmitted, respectfully,hydrogen positions to an unprecedented highresolution and represented an important advance to

R. J. Dwayne Miller, FRSC

fully resolving key forces involved in protein

Professor of Chemistry and Physics

fluctuations.

Distinguished Faculty Research Chair in Chemical
and Biological Physics

Apart from the invited lectures, there was a poster

University Professor

session in which over 80 posters were presented.

Director of the Institute for Optical Sciences

This part of the meeting could be viewed to be themost important. There was a very lively discussion
among all the attendees during the poster session.
The papers were presented primarily by students.
All the students had a very good knowledge ofenglish and very capably presented their work as

4

「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 5
27 April, 2009
シンポジウム報告: 第６回“水と生体分子”公開ワークショップ
後藤祐児（大阪大学蛋白質研究所）

櫻井実（東工大）は、ネムリユスリカがトレハロー
スを体内に大量に蓄積することによって、完全脱水状

特定領域研究「水と生体分子」（桑島邦博代表）と新態を生き延びる様子とその機構を紹介した。トレハロ

学術領域研究「揺らぎと生体機能」（寺嶋正秀代表）のースが存在することによって、乾燥状態での体内がガ

合同シンポジウムが 3 月 16 日、17 日にかけて岡崎コラス状態になっている。LEA 蛋白質という天然変性蛋

ンファレンスセンターにおいて開催された。
「水と生体白質があり、乾燥状態ではαへリックスを形成する。

分子」は終了シンポジウムではあるが、両シンポジウ

まだまだよくわかっていない印象をもったが、同時にム共に今後の展開に力点をおいた発表が多かった。こ

大きな夢のある物語がかくされているようで興味深い。

こでは「水と生体分子」の口頭発表を紹介したい。

筆者、後藤（大阪大）は、いつもながらのアミロイ

桑島（岡崎統合バイオ）は、ヤギαラクトアルブミ

ド線維の伸長反応のリアルタイム画像を中心に、最近

ンとイヌαラクトアルブミンのフォールディング機構の進展を紹介した。アミロイド線維の伸長する様子をを比較した。共によく似た天然構造をしているが、２見ていると、蛋白質がどのようにして形を変えながら、つの蛋白質のフォールディング経路は大きく異なって棒状の形態を形成していくのか、不思議でならない。

いた。この結果は、フォールディング経路が天然構造

揺らぎという考えに立つと、天然変性蛋白質が、ターのトポロジーに依存して決まるという考えとは合わな

ゲットに依存して大きくフォールディングする反応とい。"Contact Density"というパラメータを定義して天然

よく似ている。アミロイド形成を理解することは、「揺構造を調べたところ、フォールディング経路は Contact

らぎと生体機能」においても重要なテーマと思われる。

Density と相関していた。そこで、天然構造の特異的な

吉川研一（京都大）は、DNA 分子がその鎖状形態を

側鎖の相互作用もフォールディング経路に重要な役割

さまざまに変化する様子をリアルタイム画像で示し、を果たしていることを提案した。これまでとは異なっその機構を解析した。コイルとコンパクト状態の形態

た視点の研究であり、他の蛋白質でも同様の例があれ

変化は、バルクの測定では連続的に観察される場合でば、天然構造トポロジー一辺倒の流れから、新たな方も、一分子レベルでは極めて協同的に起きること、カ

向性を引き出すことが期待できる。

ウンターイオンとの相互作用の重要性を示した。DNA

岡本祐幸（名古屋大）は、拡張アンサンブル法を用

分子のあっと驚くような構造変化、揺らぎを見ている

いた蛋白質のフォールディング研究の進展を紹介した。

と、蛋白質でもあのような画像が観察できないだろう

特にマルチカノニカル法とレプリカ交換法は重要であかと思う。

り、1 回のフォールディングシミュレーションによっ

以上、6 名の発表に対して質疑も活発に行われ、発て最安定構造だけでなく、さまざまな熱力学量を計算

表内容の理解もより深まった。筆者がこれらの発表にすることも可能である。次々と、より強力な拡張アン

共通して感じたのは、「水と生体分子」→「揺らぎと生サンブル法の開発されるさまが、講演者の軽快な発表

体機能」へのスムースな方向転換であった。両者は異によって伝わってくる。筆者の行っているアミロイドなる領域であるが、多くの共通点ももっている。切り研究においても今後、一層重要な研究手法となると期口を変えることによって斬新な視点から新たな研究ア待される。

イデアも生れてくる。しかし、「水と生体分子」が究極

平田文男（分子研）は、「水と生体分子」ではおなじの目的とした、「物理と化学に立脚した生命現象の理

みの 3D-RISM のパワーを力説した。この方法によって「揺らぎと生体機能」でも共通していると思う。
解」は、これまで、蛋白質にトラップされた水和水なども決定

今後の発展を大いに期待させる「水と生体分子」終了

できることを示してきたが、今回の発表では、蛋白質

シンポジウムであった。

のダイナミックな揺らぎを取り入れた新たな進展についても紹介した。正に「水と生体分子」から「揺らぎと生体機能」への発展を象徴する発表であった。

5

「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 5
27 April, 2009中村 敬（岡崎統合バイオセンター）

内部に存在する水を含んだ水和構造を計算できるようになりました。例としてヒトリゾチームの水和構造の特定領域研究「水と生体分子が織りなす生命現象の計算結果を示されていました。また 3D-RISM 理論の応化学(略称：水と生体分子)」第 6 回公開ワークショッ

用として、水以外の分子の蛋白質に対する結合の様子

プは、新学術領域研究「揺らぎが決める生命分子の科も示されました。櫻井実先生は「Physical Study On the

学(略称：揺らぎと生体機能)」第 2 回公開シンポジウ

Mechanism of Anhydrobiosis in the Sleeping Chironomid,

ムと合同開催という形式で、平成 21 年 3 月 16 日、17

Polypedilum vanderplanki」というタイトルで御講演さ日に愛知県岡崎市の岡崎コンファレンスセンターにおれました。ネムリユスリカの幼虫は極度の乾燥条件下

いて開催され、全国から約 150 人の研究者が参加されでは体中の水分を減らして睡眠し、その際にトレハロました。合同シンポジウムの前半には第 6 回“
“水と生ースという多糖の体内濃度が上昇します。櫻井先生は体分子””公開ワークショップの講演として、「水と生体

ネムリユスリカの幼虫の休眠におけるトレハロースの分子」の総括班員 3 人、及び班員 3 人の先生方が最新作用機構を DSC と FTIR で研究されていました。後藤の研究成果を発表されました。また後半は““揺らぎと裕 児 先 生 は 「 Amyloid Fibril Growth Visualized by

生体機能””第 2 回公開シンポジウムとして 5 人の計画

Thioflavin T Fluorescence and Probed by H/D Exchange」

班メンバーと 3 人の海外からの招待講演者の先生方のというタイトルで御講演されました。チオフラビン T

講演がありました。ここでは第 6 回“
“水と生体分子””という蛍光色素を用いることでアミロイド繊維伸張反公開ワークショップについて報告させて頂きます。

応を蛍光顕微鏡により観測されていました。また、β-2

まず、最初に領域代表の桑島邦博先生から「水と生ミクログロブリンのアミロイド繊維中間体の構造形成

体分子」の成果取りまとめについての報告があり、を水素/重水素交換 NMR 法により明らかにされ、アミ

Springer 社から「Water and Biomolecules」というタイト

ロイド繊維で構造形成しているがアミロイド繊維中間

ルの本が近日中に出版されるとのことでした（このニ体では構造形成していないアミノ酸残基があることをュースレターが公開される時点で、すでに出版されて示されていました。吉川研一先生は「Transition of theいます）。引き続き桑島先生が「Folding Mechanism ofHigher Order Structure of DNA in Aqueous Solution」といHomologous Proteins: A Comparative Study between Goat

うタイトルで御講演されました。数 10 キロ塩基対以上

α -Lactalbumin and Canine Milk Lysozyme」というタイトの長さの巨大 DNA 分子は、環境に応じて、拡がったルで御講演されました。ラクトアルブミンとリゾチー

コイル状態から折り畳まれたコンパクトな状態へと転ムという 2 つの相同蛋白質の folding 経路が異なってい移します。この構造転移を計算機シミュレーションにることを実験的に示し、folding 経路が異なる原因が側よる高分子鎖の引き伸ばし・伸縮から考察されていま鎖を含んだ相互作用にあるのではないか、という御講した。また、実験でも DNA の構造転移を様々な種類

演 で し た 。 岡 本 祐 幸 先 生 は 「 Generalized-Ensembleの凝縮剤の濃度変化をパラメータとして調べられてい

Simulation of Water and Biomolecules」というタイトルでました。

御講演されました。岡本先生は拡張アンサンブル法の特定領域研究「水と生体分子」は終了しましたが、有効性について説明され、拡張アンサンブルシミュレ

この分野には研究しなければならない興味深いことが、ーションが従来のカノニカルシミュレーションに比べまだまだたくさんあるということを本ワークショップて、幅広いエネルギー領域をカバーしており、エネル

で強く感じました。

ギー極小状態に留まることを避けていることを示されました。また、いくつかの蛋白質について folding の拡
張アンサンブルシミュレーション結果を紹介されました。平田文男先生は「Molecular Recognition, Fluctuation,
and Function of Protein Studied by a Statistical Mechanismof Liquids」というタイトルで御講演されました。
3D-RISM 理論により、蛋白質表面だけでなく、蛋白質

6

「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 5
27 April, 2009
シンポジウム報告：第２回“揺らぎと生体機能”公開ワークショップ
松本陽子（崇城大学）

ん患者に対するパイロットスタディでの固形リンパ腫の縮小および安全性について述べた。

2009 年 3 月 16 日～17 日、岡崎コンファレンスセン

次に、Frederic Carriere 博士が「How interfacial

ターにて、文科省科学研究費補助金新学術領域「揺らenzymes adapt to a new environment by changing

ぎが機能を決める生命分子の科学」第 2 回公開シンポ

their conformation: Opening the lipase lid」のタイトジウムが開催された。本シンポジウムは、特定領域研

ルで EPR によるリパーゼのコンホメーション変化、

究「水と生体分子の織り成す生命現象の化学」（領域代

とくに蓋の開閉を明らかにしたこと、新規のリパーゼ

表：桑島邦博）の第 6 回公開ワークショップと合同での蓋の開閉モデルについて話された。

あり、146 名の参加者のもと活発な討論がなされた。

午後からは、まず加藤晃一教授（揺らぎ検出班）が「Ultra-high field NMR approaches to dynamical

以下に簡単に報告する。
本領域代表の寺嶋正秀教授の Opening Remark でstructures of proteins hard to deal with」と題し、超スタートし、海外評価委員の R.J.Dwayne Miller 教授

高磁場 NMR を用いた糖タンパクの構造解析の攻略にが 「 Making the molecular movie: Quest for the

ついて、安定同位体標識による糖タンパクの動的構造

structure-function correlation of biology」と題して講研究を紹介された。次に、「Effect of hydration on

演。原子のリアルタイムの動きを見るのに有力なフェ

protein dynamics studied by neutron scattering」のムト秒電子回折について述べられた。構造と機能の相タイトルで、本領域事務担当の片岡幹雄教授（揺らぎ

関を検討するのに生体分子へ適用することが期待でき制御班長）が高分解能中性子結晶構造解析により、タる。

ンパク中の低障壁水素結合の存在の長年の論争に終止

続 い て 寺 嶋 教 授 は 「 Time-resolved detection of

符を打たれた発見について講演された。

conformation changes, intermolecular interactions,

ポスターセッション後に、Frederic Carriere 博士がand fluctuations of short-lived intermediate species「Structural disorder and induced folding within

during biological reactions」のタイトルで、新しく開the発された無輻射過程をモニタ可能な過渡回折格子法

Experimental assessment and functional role」と題（ＴＧ法）を紹介され、ＴＧ法およびＴＧ法とレーザして、急病の Sonia Longhi 博士に代わり、EPR によー分光法によるタンパク質の反応過程、フォールディ

るはしかウイルスタンパクの構造解析について述

ングの解明について講演された。この後 Banquet に移

べ ら れ た 。 続 い て 、「 Experimental studies to

り一日目を終えた。

manipulate the energy landscape of proteins」のタ

replicativecomplexofmeaslesvirus:

二日目は、まず、芳坂貴弘教授（揺らぎ制御班）がイトルで Susan Marqusee 教授が、一分子分光学測定「 Site-specific fluorescence labeling of proteinsによってタンパクの異なる構造間の揺らぎの検出が可

through extension of the genetic code and its

能になったことが紹介された。

application to FRET analysis of proteins」と題し、最後に、次回、第３回公開シンポジウムの世話人で四塩基コドンを用いた非天然アミノ酸のタンパク特定ある岡本祐幸教授（揺らぎ検出班）が Concluding

部位への導入可能なタンパク合成システムの開発につRemark において、2009 年 12 月 20 日～21 日に名古いて講演された。Coffee Break 後に、「Nanotherapy

屋大学で開催されること、今回のシンポジウムのお世with hybrid liposomes for tumors in relation to

話をして下さった寺嶋正秀教授、桑島邦博教授、加藤fluctuation of membranes」と題して筆者が、上岡龍

晃一教授への謝辞を述べられ閉会した。

一教授（揺らぎと機能班長）らが開発したハイブリッ

本シンポジウムは２日間ともに、参加者の熱気と意

ドリポソームのがん細胞膜の揺らぎをターゲットとし欲が満ちていたと思われる。
「揺らぎと生体機能」の中た制がんメカニズムおよび in vitro、in vivo でのがんで、これからどんな新しい研究の展開があるかを期待

抑制効果、さらに生命倫理委員会で承認後の末期のがさせるものを感じたのは筆者だけではないであろう。

7

「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 5
27 April, 2009
「生命分子科学の新しいパラダイム構築」を目指して、

常用いられている実験技術では、明確な構造をとらな

いい刺激をいただくことが出来て感謝したい。

い分子の構造不均一性(構造ゆらぎ)を明らかにすることは困難であるが、この方法を用いることで構造不均一性に関する情報が得られると期待される。片岡幹雄

山口真理子（奈良先端大物質創成）

先生は中性子散乱スペクトルを用いた水和水ダイナミ
クス研究について講演された。動的転移に必要な水和

平成 21 年 3 月 16、17 日、新学術領域「揺らぎが機量に物理的な意味付けがなされたのは大きな成果であ能を決める生命分子の科学」第 2 回公開シンポジウム

り、今後そのモデルを裏付けるデータが報告されるこが岡崎コンファレンスセンターにて開催された。16 日とを期待する。シンポジウムの最後は Prof. Susan

前半の特定領域「水と生体分子」第 6 回公開ワークシ

Marqusee の 講 演 で あ り 、 一 分 子 力 分 光 に よ る T4

ョップに引き続き、8 件の招待講演と 89 件のポスター

Lysozyme の unfolding、refolding 過程の観測が報告され発表があった。本領域がターゲットとする生体系が織た。熱力学的手法から得られるエネルギーランドスケ

りなす多彩な揺らぎに関係した独創的な研究が数多くープとの比較が楽しみである。

あり、この研究領域を展望するのに絶好の機会であっ全体的に、揺らぎが鍵となる生命現象や揺らぎがつた。ここではシンポジウムの招待講演を簡単に紹介さなぐ各状態(構造)の詳細を解明することに重点を置いせていただく。先生方の研究の的を射ない稚拙な紹介た発表が多かったように思う。これらの結果をもとに、と勝手な考察の無礼を予めご了承いただきたい。

揺らぎの実態と揺らぎの役割について理解が進むよう

シンポジウムの先陣を切って Prof. R. J. Dwayne

研究が進展することを期待したい。また予定されていMiller から Molecular Movie を創造する構想が語られた。

た Prof. Martina Havenith の講演が中止となったことは緻密な実験技術はタンパク質が活き活きと動く姿をと残念だった。今後開催されるシンポジウムで聴講の機らえた作品が上映される日が近いことを確信させた。

会が再度訪れることを望む。

寺嶋正秀先生からは過渡格子分光法を用いて光受容タ

最後に第 3 回シンポジウム開催日程が通知され、互ンパク質の中間状態を明らかにする研究が紹介された。

いの研究のさらなる発展を願ってシンポジウムの幕をこの分光法はタンパク質の体積変化から分子間相互作閉じた。

用まで広範な時間スケールの揺らぎを一度に測定できる稀有な方法であり、実験データがその有用性を示していた。17 日の講演は芳坂貴弘先生による 4 塩基コドンを用いたタンパク質のラベリング技術の紹介から始まった。蛍光分子でタンパク質を飾する技術は一分子観測の要であるため、この方法は一分子観測研究の進展に大いに貢献すると期待される。松本陽子先生は医講演会会場の様子

学的な観点から揺らぎを研究されており、リポソームのガン細胞への選択的な吸着と揺らぎ(流動性)との関連性を報告された。カルシウムイオン存在下での静電的な効果も興味深い。Prof. Frederic Carriere は lid の構造によって性質を大きく変化させる human pancreatic
lipase の EPR 測定について講演された。Lid の構造変化が界面への吸着制御や基質特異性を司っていることが分かった。Lid の Open-closed 間の構造揺らぎと機能の関係を解明することが次のステップではなかろうか。
加藤晃一先生からは超高磁場 NMR を用いた amyloid
-peptide と糖脂質の相互作用の研究が紹介された。通8

ポスター発表会場の様子