千葉工業大学　プロジェクト研究年報　2014年版

110/148

１．はじめに 生命の基本単位である細胞は，タンパク質，核酸，膜脂質や糖などの生体高分子で構成される。これは，アミノ酸，ヌクレオチド，脂質，単糖などを原材料として細胞内で合成される．細胞内での生体構成成分の材料とその生合成反応は，現存する地球上の全ての生物に共通しているため，約40億年前に原始生命体がこのような物質代謝のシステムを獲得して以来，大幅な変更なく現存生物に受継がれていると考えられる.細胞内での物質代謝のシステムにとって，遺伝と転写，翻訳システムの成立は，必要不可欠である．また，膜によって区画化された小胞の中で一連の反応が起こり，１つの細胞が複製され，2つに分裂するということが連綿と受継がれていなければ，現存の生物は存在しない．しかしながら科学はまだ，生命システムを構成する原材料がどのように合成され，秩序ある細胞へと組み立てられたのか，その進化の道筋を実験的な確たる証拠をもって説明するに至っていない. 本フォーラムでは，これら生命の原材料である基本部品と前駆物質についての生合成システムのしくみと，分子の特徴やポテンシャルを包括的に議論し，科学的に検証可能な物質進化の理論を構築すること，また，物質代謝のシステム成立と遺伝子との関係について議論し，科学的にこれを明らかにしたいと考えている．このような研究から生物の進化の新しい概念の構築と，生命科学の新たな学問分野を切り開くことを目指している．集まった研究者どうしが，研究結果とそれに基づく議論を行い，お互いの考えを補い合う事で相乗的な効果を生み出し, 科学的に検証可能な生命システム原材料の起源と進化の仕組みの理論を構築するための方法論を検討し，それを実現するための予算を獲得することが本フォーラムの目的である. ２．メンバー 本フォーラムでは，次の８名をコアメンバーとした． （１）根本 直樹（代表） 微生物を対象に，細胞の中で起こっている脂質代謝とポリアミン代謝に注目して，これに関わる酵素がどのように生じ，進化してきたか，また，どのように代謝経路として成立したのかについて研究している．生物における物質代謝の仕組みがどのようにできあがったのか明らかにしたいと考えている． （２）河合 剛太 DNAおよびRNAを構成する要素のうち，プリンヌクレオチドを合成するシステムについて，三瓶先生，別所先生と協力して，研究している．この生合成システムはすべての生物で共通であり，現在のシステムを詳細に解析することによって，その起源と進化を明らかにできるのではないかと考えている． （３）滝口 泰之 生物が産生する天然物から有用性を見出だす研究や，微生物そのものの性質を産業に応用利用するための研究を行っている．生物がどのように物質代謝の経路を獲得したのか，その進化のメカニズムに興味を持っている． （４）坂本 泰一 試験管内分子進化法を用いて，様々なタンパク質に結合するRNA分子の作成を行うとともに，得られたRNA分子の構造と機能の解析を行っている．試験管内における実験的進化と，現実に起きた分子進化との関連に興味を持っている． （５）大島 泰郎（共和化工株式会社） 日本各地の温泉から好熱菌を単離することに成功しており，好熱菌由来酵素の耐熱化機構解明の第一人者である．また，生命の起源研究や地球外生命体探査の分野でも多数研究項目： フォーラム 研究期間： ２０１２／４／１ ～ ２０１４／３／３１ 研究課題名（和文）： 生命システム原材料の起源と進化 研究課題名（英文）： Origin and evolution of primary biomaterials for common cellular activities 研究者：（○；研究代表者） ○根本 直樹 千葉工業大学 河合 剛太 千葉工業大学 NEMOTO Naoki 工学部生命環境科学科 助教 KAWAI Gota 工学部生命環境科学科 教授 滝口 泰之 千葉工業大学 坂本 泰一 千葉工業大学 TAKIGUCHI Yasuyuki 工学部生命環境科学科 教授 SAKAMOTO Taiichi 工学部生命環境科学科 准教授 大島 泰郎 共和化工株式会社 溝渕 潔 電気通信大学 OSHIMA Tairo 環境微生物学研究所 所長 MIZOBUCHI Kiyoshi 大学院情報理工学研究科 名誉教授 別所 義隆 台湾中央研究院 三瓶 嚴一 電気通信大学 BESSHO Yoshitaka 物理研究所 客座專家 SAMPEI Gen-ichi 大学院情報理工学研究科 講師 2014　千葉工業大学附属総合研究所　プロジェクト研究年報　　　　　　　　　　Project Report of Research Institute of C.I.T 2014　　　　　　94

※このページを正しく表示するにはFlashPlayer10.2以上が必要です