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赤沼研究室
(極限環境生命科学ゼミ)

#過去に挑み、未来を創造する

生命の起源と進化に関する根源的な問題を、生化学的研究を通して解決しようとしています。また、環境に優しく有用な酵素の開発にも取り組んでいます。

研究内容

所祭委員:ゼミの大まかな研究内容を教えてください。

古川先生: 私たちの研究室では、主に生命の起源と進化、及び初期地球環境に関する研究と、タンパク質工学についての研究を行なっています。
ところで、タンパク質と言われるとどういったイメージがありますか?

所祭委員: 卵とかですかね?

古川先生: なるほど。身近なところですとお肉などの食品にタンパク質は多く含まれていますね。それが体の中で分解されて、アミノ酸になるのですが、タンパク質というものはそのアミノ酸が連なった高分子化合物のことを指します。それが体の中でいろんなことをやっているわけで、色々な化学反応を促進したりとか、体を作る一部になったりするわけです。その中で、タンパク質工学では、化学反応を触媒する酵素タンパク質を改変することで、天然には見られないような性質を持つ酵素を生み出そうと研究を行なっています。環境に優しい生体触媒である酵素は、工業や食品加工、医薬品合成などの様々な場面で広く使われているわけですが、より高性能で、汎用性の高い酵素の開発をするための設計手法の確立を目指しています。生命の起源に関する研究においても、タンパク質は非常に密接に関わってきます。タンパク質の研究を通して、我々人間の究極的な起源がどこだったのか、今から約40億年前の地球にはどのような生物がいたのか、ということを調べています。具体的には、現存の生物のタンパク質の配列情報を利用してコンピューター解析することで過去の生物が持っていたタンパク質の配列情報を推定することができます。ここで推定した過去の生物のタンパク質の配列情報を基にして、実際に実験室内で過去の生物のタンパク質を復元して、熱安定性や酵素活性など色々なことを調べています。過去の生物が持っていたと推定されるタンパク質の性質を知ることで、その生物が生きていた環境や、どのような生物だったのかを推定することができます。

フラスコ

活動内容

所祭委員: 最近の活動について教えてください

古川先生: 活動としては週に一回Zoomで集まって、教科書の読み合わせや論文の紹介、院生の研究発表を行なったり、研究室に集まって実験を行ったりしますね。最近ですと、遺伝子の操作やタンパク質の実験などを行いました。詳しく言うと、大腸菌に遺伝子を導入して、タンパク質を作らせて、そのタンパク質を使って色々な解析を行いました。

所祭委員: 研究の面白さについて教えてください。

松本さん: そうですね、うちの研究室で扱っているものはタンパク質というすごく小さなものなのですが、そこから沢山の事を知れることが面白いですね。また、地球の環境からではなく、今の生物から遡ることで生命の起源を探るということに面白さを感じました。そういった研究の中で、もちろんうまくいかないことも多々あるのですが、そういった中で試行錯誤してうまくいったときの達成感も大いにあります。

古川先生: 研究の面白さでまず一番に挙げられることは、知らないことを知ることができる、ということですかね。まだ世の中に出ていないことを自らの研究によって知ることができ、それを他人に伝えることができる、ということが研究の醍醐味の一つですね。それ以外に、この世には色々な研究があふれており、毎日大量の研究成果が出てくるので、それを自分で受け取り、咀嚼することが楽しいです。

所祭委員: 主な活動場所を教えてください。

古川先生: 基本的には実験室で実験をすることが多いです。たまに卒業研究などで外に出て、環境中の微生物を採取して調べるといった研究も行うことはありますが、外での活動は稀です。現在はZoomを用いてゼミを行うこともあります。

松本さん: あとはパソコンを使ったコンピューター解析をすることもあります。

ゼミの雰囲気

古川先生: やるときはやって、それ以外の時は力を抜いて楽しんでいます。科学的な内容に関してはゼミ全体できっちり取り組みますが、普段の生活では研究以外のことも和気藹々とやっています。

松本さん: コロナ前でしたら、飲み会やソフトボール大会への参加などをしていましたが、最近だと少しそのような活動も少なくなってしまいましたね…ただ、ゼミの雰囲気はとても良好で、余った時間に雑談などをしています。

1・2年生に向けて

所祭委員: どのような人を求めていますか?

古川先生: どのような方でも大歓迎です。特に生物学や生命の起源や進化に興味がある方、じっくりと研究に取り組みたい方を歓迎します。

所祭委員: ゼミに入る前にすべきことはありますか?

松本さん: もし、1・2年生から興味を持っているならば、生物学系の授業をとっておいた方が後々役に立つと思います。

所祭委員: 最後に一言お願いします。

古川先生: 私たちは生命の起源というロマン溢れるテーマを明らかにするために日々研究しているので、そのような研究をしてみたい人には、ぜひ研究室をのぞいてほしいですね。 ―(松本さん)

松本さん: あと、今回のインタビューでは生命の起源について多く話しましたけど、タンパク質工学というものは色々な分野に応用できますし、無限大の可能性がありますので、もし興味を持たずに入ったとしても、身近なところに応用できたりするかもしれないというタンパク質の可能性に惹かれるかもしれません。