バイオプラスチック「田口 精一さん」

北大大学院工学研究科教授　特殊な酵素大腸菌に導入

力や熱が加わると変形するプラスチックは使い　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　勝手の良さから暮らしに欠かせない素材だ。た　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　だし、原料である石油の有限性などから、植物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　由来のバイオプラスチックが注目を集めている。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　遺伝子工学を用いて特殊な酵素機能を組み込　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　み、微生物の体内でバイオプラスチックの合成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　に成功した北大大学院工学研究科の田口精一　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　教授（バイオ分子工学研究室）は「次は植物。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　最終的にはススキなど雑草でバイオプラスチッ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　クを直接合成させたい」と話す。

バイオプラスチック研究は約８０年前、フランスの　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ルイ・パスツ－ル研究所の研究者が、納豆菌の　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　仲間が体内でプラスチック（ポリヒドロキシアルカ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ン酸＝ＰＨＡ）を作っているのを発見したことに始まる。実用化されてい　　　　　　　　　　　　　　　　　る乳酸プラスチック（ポリ乳酸＝ＰＬＡ）は植物由来の糖や植物油を乳　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酸発酵させ、金属触媒で化学重合（ポリマ－合成）する複雑な過程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　が必要だったが、田口教授はトヨタ自動車、豊田中央研究所と共同　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　で大腸菌だけで乳酸プラスチックを重合させることに成功、基本特許　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　を出願した。「カギは乳酸をつなげる機能を持つた、生体触媒である　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　乳酸重合酵素を２００６年に発見したことです。その酵素遺伝子を大　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　腸菌に導入し機能発現させると細胞内でポリマ－を合成し始めます。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　体外に排出していた乳酸をつなげて蓄積するのです」遺伝子操作さ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　れた大腸菌は人間の体脂肪率に例えると８０～９０％までポリマ－を　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ため込む。あとは界面活性剤で生体膜を壊し、漂白剤できれいにする　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　とパウダ－として成形可能で、使用後は微生物によって分解可能だ。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　今は培養液１㍑から数十㌘の抽出レベルだが、この「微生物工場」の　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　生産効率は徐々に上がっているという。

乳酸重合酵素のもとになつたのは理化学研究所（理研）時代に建設　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　会社と調査中に土壌から見つけたシュ－ドモナス属菌。「基質特異　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　性が広い、いわば浮気性で節操のない性格」の酵素から着手し、試　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　験管内で人為的に誘導したところ、アミノ酸配列６百個のうちわずか　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二つが別のアミノ酸に置き換わることで、本来は重合できなかった乳　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酸を連結できるス－パ－酵素に変身したのだという。精巧な酵素分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　子の構造と機能、そして進化が魅力だという。「細胞内にぷかぷか　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　浮かんでいる多彩な生体物質には情報転換、物質転換という独特の　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　生体反応があります。生物は進化の過程でソフィストケ－トされ、完　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　成度がものすごく高い。生体反応は機械以上に正確、精密。それを　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　研究するのがバイオテクノロジ－の醍醐味なのですが、やればやる　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ほど生命現象の奥深さに感心します。」理研時代に実験植物のシロ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　イヌナズナやタバコの葉にＰＨＡを直接合成させることに成功しており、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　今年は北大北方生物圏フィ－ルド科学センタ－と強力してススキなど　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　非可食性の植物での合成を目指す。「将来は水と二酸化炭素を原料　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　に、太陽光を浴びながら畑でプラスチックが取れるかも」という話ぶり　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　は環境バイオテクノロジ－時代の本格的な到来を感じさせた。

磁気嵐の正体つかんだ

京大など研究チ－ム　“宇宙天気予報”に応用も

地球の磁場を乱す巨大磁気嵐が、太陽表面の　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　特殊な磁場構造から噴き出すプラズマの影響で　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　起きることを、国立天文台野辺山太陽電波観測　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　所（長野県）や京都大の研究チ－ムが突き止め、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２１日付けの米専門誌に発表した。じば構造は、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　イソギンチャクが周囲に細長い触手を伸ばしたよ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　うな形。磁気嵐は人工衛星の故障や通信障害を　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　引き起こすため、事前に発生を知ることができないか研究されている。　　　　　　　　　　　　　　　　研究者は「この磁場構造を詳しく調べることで“宇宙天気予報”がで　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　きるかもしれない」としている。チ－ムは、２００５年８月に磁気嵐を引　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　き起こした太陽活動を分析。その結果、太陽表面の爆発現象に伴っ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　て、周囲より低温の領域にあるイソギンチャク形の磁場から高速のプ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ラズマが二度噴出し、地球の磁気圏に影響を与えていることを確か　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　めた。

コラム「卓上四季」当日分に共感 !?

二文字ともに「女偏」がつくが、嫉妬の感情は性別を問わない。例え　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ば森鴎外は、軍医としての出世競争に敗れた後、ライバルと上司へ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　の敵討ちを図る。小説「舞姫」の中で悪口を並べて、わざわざ当てこ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　すった。▼関が原の戦いは嫉妬が起こしたともいう。豊臣秀吉は石　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　田三成を重用した。これを加藤清正らがやっかんだのを「徳川家康が　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　巧みに利用したことが直接の原因となっ」。札幌生まれの歴史学者・　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　山内昌之さんが指摘する。（嫉妬の世界史）▼ねたんで自分が幸福　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　になるわけではない。それでも、人の世で当たり前に見かける。これ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　に関する脳の活動を、放射線医学総合研究所が解明したという先の　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ニュ－スは興味深かった▼恵まれた人にねたみを持つと、脳のある　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　部位が活発に働くそうだ。体の痛みを感じるときと共通の部位だ。ね　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　たみは「心の痛み」だつた。他人の不幸を喜ぶと、脳の別の部位が　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　働いた。ほうびをもらって心地よく感じるのと共通する部位だ▼つまり、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　脳科学からみても「人の不幸は蜜の味」なのだ。しかも、うらやみの　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　脳活動が強い人ほど、人の不幸を喜ぶ脳活動が強い。蜜の味を、よ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　り甘く感じる▼不幸が重なれば嫉妬が膨らむ。人の不幸がうれしくな　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　る。こうして歴史が動くし、「誰でもよかった」と犯罪も起きる。脳活動　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　の解明がいくら進んでも、やっかいな感情であり続けることは間違い　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ないだろう。