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平成17年度採択課題 研究終了にあたって

「代謝調節機構解析に基づく細胞機能制御基盤技術」
研究総括 西島 正弘

 わが国における代謝研究は1970年代まで盛んに行われていますが、遺伝子クローニング技術やDNA塩基配列決定装置の開発と普及も相俟って、ライフサイエンスの中心的な関心が分子生物学および分子遺伝学的研究に移行していいます。その結果、ゲノム解読は急速に進み、バイオテクノロジーとITの融合も相俟って、細胞の働きを包括的に理解しようとするゲノム、遺伝子、たんぱく質についての網羅的な解析−ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクス−が盛んに行われるようになっています。そして、この生命現象の統合的理解という流れの中で、代謝物質の網羅的解析としてメタボロミクス、メタボローム解析という新しい概念が現れました。また、飛躍的な計測分析機器開発の発展により以前と比較して格段に多種の代謝産物を一度に分離・同定することが可能になり、個別の物質や代謝回路に限った研究だけでなく系統的な研究もできるようになっています。さらに、代謝研究は、ゲノム研究の次なるステップとして遺伝子や酵素の発現情報に関連づけた新しい発展期を迎えています。
 以上の状況を踏まえ、本研究領域は、細胞内の代謝変化を統合的あるいは網羅的に解析し、細胞の恒常性維持のメカニズムを解明することにより、細胞機能の向上・改変・付与や恒常性の乱れを回復するための、細胞を制御する基盤的な新技術の創出を目指すものです。具体的には、代謝産物群のパターンによる外部刺激に応じた正常細胞の細胞内状態の変化や病態、発生過程等における細胞状態の評価・分類、既存あるいは個別測定データに基づく細胞モデリングと機能変化予測、それらの研究に基づく代謝経路を特異的に制御する化合物の予測と制御物質設計に関する研究、およびこれらの研究に基づいた新機能を付与した細胞の作製技術などを研究課題とすることとしました。
 本研究領域は、平成17年度から開始され、初年度6課題、第2年度5課題、第3年度4課題の合計15題を採択し、初年度の6課題が、平成23年3月に終了しました。本領域が発足した時点では、メタボローム解析に関する基盤的技術の開発が十分ではなかったこともあり、本格的にメタボローム研究に取り組む研究者は極めて限られていました。その中にあって、「定量的メタボロミクスとプロテオミクスの融合」(研究代表者 小田吉哉)と「脂質メタボロームのための基盤技術の構築とその適用」(研究代表者 田口 良)の2課題は採択時からメタボローム研究の体制がほぼ整えられており、両グループは、研究終了の時点までに、メタボローム研究の基盤となる優れた成果をハードとソフトの両面から挙げ、本領域の目標に大きな貢献をしました。一方、「代謝解析による幹細胞制御機構の解明」(研究代表者 平尾 敦)、「栄養シグナルによる植物代謝制御の分子基盤」(研究代表者 柳沢修一)、「染色体分配メタボリズムを支える分子ネットワークの解析」(研究代表者 柳田充弘)、「たんぱく質修飾の動態とネットワークの網羅的解析」(研究代表者 吉田 稔)の4課題は、本領域のスタート時点ではメタボローム研究の実績が限られていましたが、鈴木紘一研究総括のリーダーシップにより、がん幹細胞の維持・増殖・分化制御機構、光合成と窒素同化経路間の相互制御、染色体分配の背後にあるメタボリズム制御、蛋白質翻訳後修飾の網羅的解析による代謝制御など、領域の目標に向けて研究が進められ、それぞれ優れた成果を挙げました。しかし、新しい領域を開拓するには5〜6年の期間は充分ではなく、これからもメタボローム解析を取り入れて一層研究を発展させ、我が国のメタボローム研究を先導する役割を果たしていただくことを強く希望しております。
 本領域は、鈴木紘一先生のご指導の下で開始されましたが、先生は、任半ばにして、平成22年4月に急逝され、平成22年7月から私が後任の重責を努めさせていただいております。ここに改めて先生のご冥福をお祈りすると共に、強いリーダーシップで領域の目標に向けてご尽力されました鈴木先生に、アドバイザーの先生方と本領域の研究者の方々と共に、心よりお礼申し上げたいと存じます。最後になりますが、アドバイザーの先生方々には、課題の選考、評価、シンポジウムなどにおきまして、有益なご指導・ご助言を賜りましたことを心より感謝申し上げますと共に、本領域の益々の発展のために今後ともご指導・ご鞭撻を賜りますようお願い申し上げます。