闇夜に浮かぶ美しい発光生物には 多くの可能性が秘められているんです。

生物発光の不思議

独立行政法人産業技術総合研究所 静岡大学大学院助教授

近江谷 克裕 氏

おおみや よしひろ

おおみや　よしひろ　1960年生れ、北海道出身。83年、群馬大学工学部卒業、90年、同大学院医学研究科内分泌学専攻修了、医学博士。90年、（財）大阪バイオサイエンス研究所特別研究員、92年、新技術事業団独創的個人研究事業「さきがけ研究21」研究員、95年、理化学研究所光合成科学研究室協力研究員、96年、静岡大学教育学部助教授、2000年、通商産業省（現経済産業省）・大阪工業技術研究所主任研究員）などを経て、01年より現職。発光生物を通じて生物の進化・分散の研究および生物発光の分子システムを解明に取り組んでいる。主な共著に、「図説生化学」など。他論文多数。
（※2007年4月に北海道大学大学院医学研究科教授に就任されました）

2005年5月号掲載

光合成と発光を繰り返す夜光虫が未来の光エネルギーに

──それは随分と重宝されそうですね。今後の先生のご研究テーマは？

近江谷　いろいろやっていますが、現在、主に興味を持って研究しているのは、「渦鞭毛藻」という藻類の一種です。夜の海の波打ち際で刺激を受けると青く光る藻で、一般に、夜光虫などといわれているものと類縁な種です。

夜、この生物が光るのは、実は、昼間に光合成で光を吸収するクロロフィルが、代謝過程で、光る基質に変わっているからなんです。

──昼は光を吸収して、夜には発する･･･？

近江谷　そうなんです。

このシステムを解明すれば、例えば街路樹なんかも昼間はクロロフィルを使っていますから、そのクロロフィルを光る基質に変換できれば、夜には発光することが可能になります。渦鞭毛藻は夜に刺激を受けると光りますが、街路樹なども、夜、人が通ったり、触れたりすると光る。防犯センサーではないけれど、ぽっと触るとぱっと光る。もしこれが可能になれば、電気やガスなどに替る新しいエネルギーになるのではと思っています。

同氏研究室で培養している渦鞭毛藻。活字が見えるほど明るく光るという 〈写真提供：近江谷克裕氏〉

──それは、なんともクリーンなエネルギーですね。

近江谷　その通りです。しかも、クロロフィルが発光物質に変るそのシステムを解明する過程において、どうやら副産物がたくさんありそうなんです。

どういうことかというと、クロロフィルやその近い構造の物質は癌細胞に集まっていって癌細胞を攻撃するという性質を持っているため、光線力学的療法（PDT）にも使えるんです。PDTとは、例えば、癌細胞などに親和性が高く、かつ光に反応しやすい物質を体内に入れ、その物質が癌組織などに集った時にレーザーなどの光を照てて、癌細胞を選択的に破壊する治療法のことです。

クロロフィルが発光物質に変換される前段階は、つまるところ、『光る』ために高いエネルギーが備わっている状態ということになります。それを利用して、癌退治の薬のようなものができるのではないか。これは医学的にも大変価値のあるものです。

また、この渦鞭毛藻の遺伝子を調べたところ、マラリアと比較的近い種であることも分ってきました。渦鞭毛藻を研究することで、マラリア退治のアイデアも生れるかもしれません。

さらに、渦鞭毛藻は極めて正確な体内時計を持っており、決められた時間に決められた物質を作っているのです。渦鞭毛藻は体内時計の仕組みを研究するものにとっても逸材なんです。

──体内時計の解明に、癌の治療薬に、マラリアの壊滅に、新しい光のエネルギーソースにと、現代のいろいろな課題へのヒントがありますね。

(上)光合成と発光を繰り返す渦鞭毛藻。硬い殻に覆われているが、中身は柔らかく、扱いが難しい。現在もさまざまな角度からこの生物の研究が進められている。 (下)渦鞭毛藻から検出されるタンパクを時間ごとにマッピングしたもの。これにより渦鞭毛藻の中で時々刻々と物質群が変化していくさまが分るという 〈写真提供：近江谷克裕氏〉

近江谷　生物の中には途方もない財産がいろいろあって、それをいかに引き出すか、それが科学の力なのかもしれません。

僕自身は興味の赴くまま、遺伝子工学、医療工学、バイオロジーと散漫的にやってきた感じですが、それが今になって非常に役に立っています。

現在も、各地で採取したホタルやウミホタルの生息分布ごとに遺伝子配列を調べ、その親戚関係や伝播の歴史を解明するといったことへも挑戦中です。これは日本の地史にも繋がる研究かもしれないと考えているんですよ。

──（笑）。そういう横断的な知識こそ、今、有用なんでしょうね。

未知の可能性を秘めた先生のご研究、今後も応援しています。

本日はどうもありがとうございました。

【近江谷先生より近況報告】

2007年4月より北海道大学大学院医学研究科教授に就任されているそうです。