東工大地球生命研究所の藤島皓介さんは、宇宙生物学者として、土星の衛星エンケラドス探査の準備を進めている。

　地球の生命の起源の話をさんざんしてきたけれど、ここではもう素直に、藤島さんのことを宇宙の研究者だと考えてよい。

　では、生物の専門家である藤島さんが、このような宇宙探査計画で担当する部分はどんなことだろう。

「二つあります。第一に、エンケラドスで何をどれほどの精度で見つけられたら生命がいると言えるかという疑問に答えなくてはなりません。そして、第二に、サンプルの捕集とその後の分析をどうすれば成功させられるかです。複数の軌道計画をトレードオフした結果、現在のベースライン案では、エンケラドスの周回軌道に入らずに、エンケラドスの近くを『フライバイ』、つまり通り過ぎます。このとき探査機とプリュームの間には秒速4キロ以上の相対速度があるため、エンケラドスの海の底から宇宙空間に放出された微粒子に含まれているだろう有機物を、そうした超高速な衝突を経ても、いかに壊さずに捕まえて地球に持ち帰るか、あるいは探査機の中で、その場で有機物を微粒子から抽出、分離、分析できるようにするかということに挑戦しています」

まずは第一の担当について。どんなものを見つけたら、エンケラドスに生命がいると言えるのか。これが分からないと探査計画自体が成立しない。藤島さんの見解が問われるところだ。

「今、考えている生命徴候の候補は、実はペプチドなんです。その理由は、まず、その材料になるアミノ酸が宇宙において普遍的に存在している生命関連物質だからです。遠くの天体のガスの中にもあることが分かっているし、炭素質隕石の中からも見つかっています。比較的、単純な分子なので、例えば星間雲を模したガスや塵（ちり）に放射線を当てると、アミノ酸の前駆体ができることも実験的に分かっています。そして、アミノ酸はつながって『紐』、ペプチドやタンパク質になることで、さまざまな形状をとれます。ある種の金属と非常に親和性が高くて、電子伝達、酸化還元反応に使えたり、あるいは化学反応の触媒になるような分子にもなり得ます。ですから、アミノ酸がつながった短いタンパク質、ペプチドをまずは見つけようとしています」

　タンパク質が鉱物を取り込んで、酸化還元反応を担うことについては、この連載の第3回を参照のこと。

　ただし、ペプチドがあったからといって、即座に生命発見！　とはいえないだろう。というのも、ペプチド自体は、非生命的な化学反応でも生まれるからだ。生命由来のものと非生命的な反応に由来するものをどう見分けるのだろうか。

「実は、慶應で当時修士学生だった高萩航くん（現在、東大の博士課程）が、エンケラドスの模擬熱水－岩石反応を再現したときに、そこにアミノ酸を入れるとつながってペプチドになるかという実験をやりました。すでに学会でも発表したのですが、結論を言いますと、つながります。2つのアミノ酸がつながったペプチドができます。なぜこの実験をやったかというと、エンケラドスの環境でペプチドが見つかったとして、それが生命の存在を示すものなのかどうか判別したいわけです。そのためには、まず生命反応を全く介さない、ただの岩石上での触媒反応でできるペプチドのセットを知っておけば、実際に行った時に答え合わせができますよね。

続きはソースで

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/web/19/022100005/022600008/

昆虫食の普及を目指す京都市上京区のベンチャー企業「ＢｕｇＭｏ（バグモ）」が、バー１本につき５０匹のコオロギを使用したプロテインバーを開発し、販売を始めた。畜産に比べて生産時の環境負荷が少なく、良質なタンパク質を含むのが利点で、虫に抵抗感のある人も食べやすい味や見た目に仕上げた。同社は滋賀県愛荘町でコオロギ養殖にも着手しており、昆虫の国内生産・供給体制整備を目指す。

　製品は「バグモクリケットバー」（１本５００円）。低温でローストしたコオロギの粉末にナッツやフルーツを合わせ、ブラウニーのような味と食感に仕上げた。チョコレート味と抹茶味の２種を、インターネットやフィットネスジムで昨年１１月から販売している。

　同社は、電機メーカーや農業ベンチャーで経験を積んだ松居佑典さん（３２）と、神戸大３年西本楓さん（２１）が昨年に共同で創業した。松居さんは先進国の畜産飼料開発のためカンボジアの熱帯雨林が伐採されているのを目の当たりにし、環境負荷の少ないタンパク質供給源として昆虫に着目。

続きはソースで

https://prtimes.jp/i/39322/1/resize/d39322-1-151818-8.jpg
https://www.kyoto-np.co.jp/picture/2019/02/20190209100928korogi450.jpg

関連記事
【日本初】環境にも人にも優しいコオロギ由来のプロテインバー「BugMo Cricket Bar」（バグモクリケットバー）販売開始
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000001.000039322.html

https://www.kyoto-np.co.jp/top/article/20190209000035

～異分野の発想で進んだ特効薬開発～

日本では1000万頭近いネコが飼われていますが、実はその多くが腎臓病で亡くなっています。 宮﨑先生は、血液中に存在するAIMという遺伝子を20年前に発見して以来、 このタンパク質の研究に打ち込んできました。その過程でAIMが腎臓の働きを改善することがわかり、 ネコの寿命を大きく伸ばす可能性のある薬の開発に取り組んでいます。

1986年に東京大学医学部を卒業した宮﨑先生は、東京都小平市の病院で働いていた研修医時代、ふと手にした専門誌で、当時日本で初めて遺伝子組み替えマウスを作った熊本大学の山村研一先生のことを知り、「とにかくこの先生のところに勉強しに行くしかない」と思い立ちます。その後免疫学の研究をさらに深めるためフランスとスイスに留学しました。スイスでは、名門バーゼル免疫学研究所で新しい遺伝子を発見。白血球の一種であるマクロファージを死ににくくする働きがあることを試験管で確認し、apoptosis inhibitor of macrophageの頭文字を取って自らAIMと名付けました。

たまたますれ違った教授の話がヒントに

血液中にたくさん存在し、アミノ酸が団子状に3 つ連なったような複雑な構造をするAIMですが、体内での機能を突き止めたのはテキサス大学での研究生活中でした。それまでどんなにマウスを調べても何も起こらず、6 年間全くデータが出ず苦労していましたが、学内でたまたますれ違って話をした教授に大きなヒントをもらいます。その教授はジョセフ・ゴールドシュタイン博士。1985年にノーベル生理学・医学賞を受賞したコレステロール代謝学の権威です。博士の言葉をきっかけに、AIMがないマウスを作って太らせてみたところ、AIMを持つ太ったマウスに比べ動脈硬化や肥満が悪化しやすいことがわかったのです。「（マウスを太らせるなんて）免疫学の研究者なら全然考えないことなので、そんなバカなとは思いましたが、何もわからないので苦し紛れにやってみました。それがAIMの機能の解明につながりました」。この時、病気を知るためには学問の壁を取り払うことの必要性を痛感したと話します。。

「免疫学のエリートコースを歩んできているのに、免疫の細胞が作っているタンパク質の機能一つですら、免疫学の知識だけではわからないということにすごく衝撃を受けました」。

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■IMはシステイン（アミノ酸の一種）を多く有するSRCRというドメインを3 つ持つ、約40kDaの血中タンパク質である。通常血中では、巨大なIgM（免疫グロブリンM）五量体に結合して存在しており、尿中には移行しない。
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■腎障害時、ヒトやマウスでは左図で示したように、IgM五量体を離れたAIMが血中から尿中に移行し、尿細管を閉塞した死細胞に蓄積する。これが目印となって、死細胞は生き残った上皮細胞により貪食され掃除される。その結果、閉塞は改善し、腎障害は治癒する。しかしネコでは、ネコAIMがIgMに非常に強力に結合していて離れないため、尿中に移行することができず、死細胞に蓄積できない。したがって、生き残った上皮細胞は死細胞を掃除できず、閉塞は改善されず、腎機能は悪化する。
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■腎臓が障害されると（急性腎障害）、尿細管上皮細胞が死んで剥がれ落ち、尿細管中を閉塞する。閉塞が改善しないと、腎障害は進行し、死亡あるいは慢性化する（慢性腎不全）。急性腎障害が発症した腎臓では、尿細管を閉塞している死細胞にAIM（茶色）が蓄積しているのが確認される。
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■AIMは問題の箇所を知らせる「札」 

2006年に東大に復帰してからは、AIMを中心にどんな病気も研究するよう方向を変換し、肥満や肝がんにAIMが対応していることを示す論文を次々と発表しました。そして2016年、ネコの腎臓病へのAIMの関与を明らかにした論文をNature Medicine誌に掲載。腎臓病は尿の通り道に死んだ細胞が溜まって行き最終的に「トイレの排水管が詰まる」ようになって腎臓が壊れるという病気ですが、AIMはそのトイレの詰まりを解消してくれるような働きをすると話します。 

「体の中に死んだ細胞などゴミがあると知ると、血液中から問題の箇所に行って、ここにあります、と知らせる札のようなものです。AIMそのものが問題の細胞を溶かすわけではなく、マクロファージなどのほかの細胞がやってきて食べてくれます」。2015年ごろ、獣医の友人と酒を飲みAIMと腎臓病の関係について話をしたところ、非常に興奮されました。ネコの多くは、5 歳ごろ腎障害を起こし、腎不全で15歳ごろに亡くなるというのです。ネコのAIMは人間のものとはアミノ酸の配列が微妙に違い、遺伝的に働かないようにできていました。この特徴はトラやライオンなどネコ科の他の動物にも共通していて、逆にイヌやネズミのAIMはきちんと働くと宮﨑先生は説明します。 

AIMがネコの治療薬になると考えた宮﨑先生は、去年秋にベンチャー企業を設立し、（株）レミア（英文名：L’Aimia）と名付けました。現在、マウスの細胞からAIMを培養細胞で大量産生し、精製する研究を進めており、来年にもネコを使った治験を開始、2022年までの商品化を目指しています。 

予防的に注射として投与するほか、腎機能の低下したネコにも効果が見込め、寿命が15歳から30歳に延びることも不可能ではないと宮﨑先生は話します。副作用は見つかっていませんが、抗体ができて効きにくくなる可能性はあります。 

続きはソースで 

https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/features/z1304_00002.html

■動画
Mutant Plant Glows When Attacked | National Geographic https://youtu.be/4ezRhktDslE



■葉っぱをかじられた植物は、全身に情報を伝え、防御機構を発動する

　植物は、自身の葉などが傷つけられると、その部位からほかの部位に警報を発して防御機構を発動させる。このほど研究者たちが、この防御反応を動画にとらえることに成功した。植物の「知性」という難しい問題の解明につながるかもしれない。この研究の論文は、埼玉大学の豊田正嗣准教授らにより9月14日付けの学術誌「Science」に発表された。

　同じく論文の著者の1人で、米ウィスコンシン大学マディソン校の植物学研究室を率いるサイモン・ギルロイ氏は、「植物は適切なタイミングで適切なことをしていて、非常に知的に見えます。環境から膨大な量の情報を感知し、処理しているのです」と言う。「これだけ高度な計算をするためには脳のような情報処理ユニットが必要だと思うのですが、植物には脳はありません」

　植物が内部でどのように情報を伝達しているかを調べるため、ギルロイ氏の研究チームは、植物の遺伝子を改変してクラゲ由来の緑色蛍光タンパク質を組み込んだ。この蛍光タンパク質は特定の物質と結合させることができるので、植物の内部にある化学物質が刺激に対してどのように反応するかを観察するのに利用できる。

　毛虫に葉をかじられるなどの攻撃を受けた植物は、グルタミン酸というアミノ酸を出す。グルタミン酸は植物全体のカルシウム濃度を上昇させ、これにより防御機構が起動し、植物をさらなる損傷から守る。ある種の植物は、攻撃してくる昆虫を撃退したり、その昆虫を捕食する別の昆虫を引きつけたりする揮発性化合物を放出する。例えばワタは、ガの幼虫にかじられると、幼虫を捕食するスズメバチを引きつける物質を放出する。

続きはソースで

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/091400230/