2002年6月9日 日本経済新聞
【糖鎖は生命現象の鍵 がん化や感染・・・研究へ国際競争】
糖といえば、、まず思い浮かぶのは甘い砂糖。でも、人間などの生物の体内には、日常なじみが薄い多数の糖があって、様々な働きをしている。
特に大切なのは細胞同士のコミュニケーションを担う伝達役の機能。その謎がわかれば、がんや老化の仕組み解明、新薬開発などにつながる。
砂糖はブドウ糖と果糖が結びついてできているが、生物がよく使っている糖には、このほか私たちにはなじみが薄いガラクトースやマンノースなどがあり、こうした糖が鎖状につながったものを
糖鎖という。この
糖鎖を研究して、成果を応用する
糖鎖工学の研究が、日本をはじめ世界で活発になっている。
ではなぜ今、
糖鎖なのだろうか−−−「
細胞表面にある糖鎖が、生命現象を解く鍵（かぎ）の一つになっていることが、わかってきたからだ」と
糖鎖研究でしられる西村紳一郎北海道大学教授は話す。
滑らかな
細胞の表面も、よく見ると
糖鎖が突起のように出ている。これらは、途中でいくつも枝分かれして、その根元は、
細胞膜に埋め込まれた、たんぱく質や脂質と結びついている。この
糖鎖に病原菌などがくっつき、
細胞の中に入り込んで増殖する。集団食中毒で有名になったO-157はベロ毒素を出すが、この毒素は
細胞表面にある
糖鎖と結びついて
細胞を殺す。
病原体との関係だけではなく、受精や細胞の分化と成長、老化、免疫などの生物の多様な機能やがん化といったことに糖鎖が深くかかわっている。こうした際には、
細胞同士が結合するのだが、
糖鎖はどの細胞と結合すべきかなど、相手を認識する手がかりになっている。いわば、糖鎖は細胞間のコミュニケーションを取り持つアンテナ役をしており、細胞の「顔」とも言える。
生物はこうした
糖鎖を巧みに利用して、生命活動を営んでいる。逆に言うと
糖鎖の構造や機能が解明できれば、
今までわからなかった生命の不思議が解き明かされるかもしれない。
病原体が
糖鎖に結合するのを妨害する物質が見つかれば、それは感染を防ぐ薬になるかもしれない。そうした機能をもったインフルエンザ薬も登場している。
乳酸菌表面の
糖鎖にワクチンを結合させ、哺乳菌飲料と同時にワクチンも摂取できるようになる可能性もある。
西村教授はタラやニシンなど厳寒の海にすむ魚の「不凍物質」になっている
糖鎖がついたたんぱく質を見つけ、その人工合成に成功した。寒さに強い生物の仕組みを解明する有効な手がかりになる。
北海道電力などが設立した生物有機化学研究所と協力、移植医療に使う軟骨
細胞の培養材料としての応用も進めている。さらに東洋紡などと共同で望みの
糖鎖を効率よく作る
糖鎖自動合成装置「Golgi（ゴルジ）」を開発した。
糖鎖工学を推進する強力な道具になる。
現在、情報技術（ＩＴ）などと並んで注目を集めているナノテクノロジー（超微細技術）。このナノテクと分子レベルで相手を識別する
糖鎖の性質をうまく組み合わせれば、様々な秒物質を同時検出できるなどユニークな機能をもつバイオセンサーが実現しそうだ。
糖鎖の研究には北大のほか鳥取大学や東海大学も取り組み始めた。産業技術総合研究所（旧工学技術院）は一日、
糖鎖工学研究センター茨城県つくば市と札幌市に開設した。
経済産業省もヒトゲノム（人間の全遺伝情報）解読後の重要プロジェクトとして、三年間に二十七億円を投じ、がんや免疫に関する糖鎖の研究を進める。
糖は、ゲノムを構成するＤＮＡ（デオキシリボ核酸）の塩基や、たんぱく質を作っているアミノ酸より構造が複雑。さらに糖同士のつながり方には何通りもある。こうした
糖鎖を相手に日本の研究者は多くの実績を上げてきた。しかし最近、多くの先進国が
糖鎖の研究プロジェクトをスタートさせ、国際競争が激しくなろうとしている。
(編集委員 中村雅美)
