【巻頭言】
配列から機能へ
跡見晴幸
京大院・工
近年の生命科学分野における技術革新は目覚ましいものがあるが、中でも塩基配列決定技術が突出して発展している感がある。1ラン当たりギガベース (109塩基対) 単位のシーケンスはもはや珍しいものではなくなり、テラベース (1012塩基対) の時代が到来しつつある。シーケンス技術は配列決定の目的のほか、転写産物の定量、核酸・タンパク質間相互作用検出、DNAのメチル化部位の同定に至るまでその応用範囲が拡大し、多様な生命現象や生態を理解するための重要なツールとなっている。塩基配列情報もますます巨大化し、いずれは地球上の (未だその存在が確認されていない生物種も含めて) 大半の生物のゲノム情報が明らかとなり、個体単位でのゲノム情報も活用されるであろう。世界各地の定点観測に塩基配列情報が利用されることも十分想定され、物質循環・気候変動・環境汚染などに対する生物モニタリングへの活用が期待できる。
このように塩基配列やその決定技術は多大な波及効果をもたらしているが、その一方で得られた配列情報から、今までにない基質選択性を示す、あるいは新しい反応を触媒する酵素の同定が飛躍的に進展したかというと必ずしもそうではない。配列と機能、つまり構造と機能との間の隔たりは相変わらず遠く感じる。この距離を縮める効率的な手段はないのか。一つのアプローチとしては最近データベースに蓄積されている立体構造を利用することが挙げられる。機能が実験的に確定していてかつ立体構造の決定されたタンパク質を「鋳型」に、相同性のある全配列 (タンパク質) の網羅的なホモロジーモデリングを行い、可視化することにより目的の特性 (例えば基質選択性) を示すタンパク質 (群) の候補が浮かび上がる可能性がある。塩基配列ほどではないものの、立体構造が解明されたタンパク質の数も急速に増加しており、現在10万種以上がデータベースに登録されている。もう一つのアプローチとしては、ハイスループット遺伝子合成に基づいて構築された「網羅的」タンパク質ライブラリーによるスクリーニングも考えられる。自然界のサンプルに存在する微生物の種類は莫大であるが、いずれはその多様性に匹敵あるいは凌駕するほどの配列がアクセス可能となり、コンピューターのスクリーン上に自然界の機能分子の多様性が十分に反映されると予想できる。専ら従来型のWET研究に従事してきた筆者にとっては難しい課題であるが、何とかこの配列過多の現状を機能のスクリーニング・同定・利用に結びつける方法・コンセプトの開発に取り組みたいと考えている。
本年1月より、片岡道彦前会長の後を受け、当研究会会長を拝命いたしました。副会長である上田宏 (東工大) ・臼井直規 (味の素) 両氏ならびに役員諸氏のご支援の下、微力ながら本会の発展のために尽くして参りたいと存じます。会員の皆様がこれまでと同様に当研究会を通じて活発な情報交換・研究交流ができるよう務めます。
本年は春の講演会 (京都) に続き、2017年9月24〜28日にToulouse (France)にてEnzyme Engineering XXIVが開催され、また10月6〜7日に尾高雅文先生 (秋田大学) のお世話により、秋田市にて秋の講演会を開催する運びとなりました。皆様のご参加を心よりお待ちしております。また来年には日中韓酵素工学会議 (第15回) の日本での開催が予定されています。さらに来年は当研究会の創立40周年の記念の年に当たります。会員の皆様からのご意見を頂戴しながら役員・執行部で日中韓酵素工学会議および40周年記念事業について検討していきたいと考えております。会員各位におかれましてはご指導ご鞭撻のほどよろしくお願いいたします。
