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『タンパク質の一生』はスゴ本

 物質がいかに生物になるか、その精妙なプロセスを垣間見ることができるスゴ本。

 ヒトの体には、60兆個の細胞があり、それぞれ80億個のタンパク質を持っているという。本書は、細胞というミクロコスモスで繰り広げられるタンパク質の、誕生から死までを追いかけると共に、品質管理や輸送のメカニズム、プリオン病やアルツハイマー病といった構造異変による病態を紹介する。今までバラバラだった知識がつながるとともに、既知で未知を理解することができて嬉しくなる。

 いちばん大きな収穫は、DNAの遺伝情報から複雑なタンパク質ができあがる仕組みを知ることができたことだ。タンパク質を構成する要素は、アミノ酸だ。アミノ酸は、アミノ基(-NH2)とカルボキシル基(-COOH)を持った化合物で、わずか20種類でタンパク質を構成している。

 では、どうやってアミノ酸を並べることで複雑な機能を持つタンパク質ができあがるか? 本書を読むまで、DNAに書いてある通りにアミノ酸を並べれば、タンパク質が勝手にできあがるものだと思っていた。これは半分しか合っていない。

 もちろん、DNAの遺伝情報が指定するのは、アミノ酸を一列に並べる、まさにその順序だけである。DNAの情報をmRNAとして読み出し、tRNAとリボソームによって一個一個のアミノ酸との対応付けをして並べる。DNAがヒモだから、そこから転写されるアミノ酸もヒモであり、アミノ酸が並べられたものも、ヒモ状になる(ポリペプチドという)。

 だが、並べればそれで終わりではない。コラーゲンのような細胞構造を担ったり、酵素のように代謝に直接関係するためには、ヒモ状では不十分で、それぞれの機能を果たすため、立体的な構造をとる必要がある。ヒモができれば、あとは勝手に折れ曲がったり編みこまれたりするわけではない。

 そこで、分子シャペロンというタンパク質が登場する。シャペロンはフランス語で介添え役のことで、いわば「分子の介添え役」という意味だという。本書では、分子シャペロンを電気餅つき器にたとえ、ポリペプチドから三次元構造を作るメカニズムを説明する。ヒモ状のポリペプチドを取り込んで、蓋をして中で折りたたんだ後、必要としている場所で蓋を開けて取り出す。アミノ酸を並べたモノを生命の要素に変える、その精妙なメカニズムにうなるほかない。

 他にも、できあがったタンパク質を輸送する方式について、葉書や小包に喩えて解説したり、タンパク質の品質管理システムを工業製品に喩えて説明する。また、現在の細胞生理学ではどうしても説明のつけられないプリオン病は、「いま解っていること」「解っていることから説明できないこと」の境目に迫っている。

 著者は、人間社会のアナロジーを細胞世界に持ち込むことに慎重になりつつも、理解の助けになるときには大胆にあてはめてくれる。おかげで、「ここは研究で解明されている」点と、「ここはその喩え」に分けて知ることができた。

 「どのようにそうなっているか」は、「なぜそうなっているのか」を考える便であり、未知を既知で知る驚きと喜びが潜んでいる。

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