緑色蛍光たんぱく質の発見

古来観察されてきた発光生物、謎の解明は１８８５年に始まりました。１８８５年、ホタルの発光はルシフェリンとルシフェラーゼによることが分かり、１９１７年になってその基本的なメカニズムが解明されてきました。

１９５７年、下村脩はウミホタルのルシフェリンの結晶化に成功します。１９６２年には、オワンクラゲからイクオリンと緑色蛍光たんぱく質 (ＧＦＰ) を発見しました。この為に、約８５万匹のオワンクラゲを1匹1匹、手網で採取したと言いますが、労力を惜しまない努力と情熱、ぶれない信念が大発見を導いたのです。

緑色蛍光たんぱく質は、光に当たると緑色に光るオワンクラゲの発光物質です。下村氏は最初にオワンクラゲからイクオリンという青色に光る物質を発見しました。イクオリンは緑色蛍光たんぱく質 (ＧＦＰ)にエネルギーを与え、オワンクラゲを緑色に光らせます。

それまでに知られていたホタルやウミホタルの発光はルシフェリンがルシフェラーゼという酵素による酸化で光るとされていましたが、それまでとはまったく別の物質とメカニズムで光ることが発見されたのです。

ＧＦＰは、生命科学や医学の研究で欠かせない道具となっています。たとえば、教科書に載っている細胞図は各器官の境界がはっきりしていて色もつき、構造がよく分かります。しかし本物の細胞は透明で、境界があいまいで色もなく透明です。

生命科学や医学の研究では、調べたい細胞器官に色がついていれば、その構造や挙動が分かります。それを可能にしたのがＧＦＰです。細胞を染色して観察する方法はさまざまですが、生きた細胞をリアルタイムで観察することはほとんど不可能でした。ＧＦＰはこの難題をクリアして、生きた細胞を観察する道具として世界中の研究所で使われています。

下村 脩 (１９２８年〜２０１８年)
神秘的で美しい生物発光は、アリストテレスも注目した現象でした。それから約２５００年経って、その秘密が解明されてきました。下村氏は最初にウミホタルの発光現象に注目し、約５００万匹を採取して発光物質であるルシフェリンの結晶化に成功しました。その後アメリカに渡ってオワンクラゲの発光現象の謎に挑戦しました。

なかなか成果が出なかったので、指導教授から「やめたら」と言われましたが、研究を続け、ついに緑色蛍光たんぱく質 (ＧＦＰ)を発見したのです。その後、下村氏の研究は、アメリカのマーティン・チャルフィーとロジャー・チェンによって応用の道が開かれ、２００８年、下村氏を始めとするこの３名にノーベル化学賞が授与されたのです。

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