理学部ニュース
理学部ニュース2026年9月号掲載
理学のススメ>
~ 大学院生からのメッセージ~
20年間未発見だった分子ハサミの機能を探る
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| 濱島 充長 |
| 生物科学専攻 博士課程1年生 |
| 出身地 東京都 |
| 出身学部 北海道大学理学部生物科学科（生物学） |
今や一般の人も知る用語となった「RNA」といえば，タンパク質の設計図であるmRNAを思い浮かべる人が多いはずだ。しかし，細胞内にはタンパク質にはならないものの，さまざまな生命現象に必要な「ノンコーディングRNA」が数多く存在している。その多様な働きに興味を持ち，私は分子生物学の研究室に入った。
私が取り組んだのは，snoRNA（注1）と呼ばれるノンコーディングRNAの生産に必要な「分子のハサミ」についての研究である。snoRNAは細胞内で転写されたあと，不要な部分が正確に切り落とされ，適切な形へと加工されて初めて本来の機能を発揮する。つまり「切り出すハサミ」が存在しなければ，snoRNAは完成しないのだ。この切断現象は20年以上前から知られていたが，具体的にどのタンパク質が「ハサミ」の実体なのかは，長年特定されていなかった。
まずは研究室に残されたデータを元に候補となるタンパク質を絞り込み，RNAを検出する実験で確認した。その実験は自分にとって初めてだったにもかかわらず，狙い通りの結果が出た時は，「この候補で間違いないだろう」という確かな手応え を得ることができた。
しかし，この観察だけでは「そのタンパク質が直接ハサミとして働いている」という証明にはならない。細胞内でそのタンパク質を減らして異変が起きたとしても，別の因子を介した二次的な影響である可能性が否定できないからだ。本当にそのタンパク質自体がRNAを切断するのか，細胞内でターゲットとなるRNAと直接結合するのか，そしてハサミはRNAをどう認識するのか。仮説を「事実」へと高めるために解決しなければならない疑問は山積みだった。分子生物学の強みは，長年の積み重ねにより多様な実験系が確立されており，こうした疑問に対して多角的なアプローチで答えていける点にある。
そこで私は，研究室にある技術にとどまらず，最新論文から新たな手法を取り入れたり，他研究室に協力を仰いだりして解決の糸口を探った。もちろん，新しい技術の導入には泥臭い条件検討と忍耐が欠かせない。たとえば，タンパク質とRNAの結合領域を調べるCLIP-seq（注2）という実験。手を動かす工程だけで100以上あり，さらにはPCでのデータ解析も求められる。他研究室では成功した実験手順のとおりにやっても一筋縄ではいかず，安定したデータを得るまでに半年を要した。しかし，そうした試行錯誤の末に仮説が綺麗に実証された瞬間の高揚感こそ，研究の何よりの醍醐味である。
高校や学部の講義で学ぶ知識は，これまでの研究者たちがこうした泥臭い実験を積み重ねて明らかにしてきた「結果」にすぎない。だが一歩研究室に入れば，教科書にはまだ書かれていない未解決の問いが無数に転がっている。仮説を立て，実験で検証し，自分の手で事実を一つずつ明らかにしていく楽しさ。これこそが，私の研究のモチベーションである（注3）。
注1 snoRNA（small nucleolar RNA）
リボソームRNAの修飾や加工に関与する小型のノンコーディングRNA。 ↑
注2 CLIP-seq
生体内でのタンパク質とRNAの結合部位を網羅的に解析する実験手法。 ↑
注3 詳細については，ぜひ今後の論文発表を楽しみにしていてほしい。↑
snoRNAの生合成には分子ハサミ（専門用語でエンドヌクレアーゼという）が必要とされるが，その実体はこれまで見つかっていなかった。