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のうがく図鑑



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バックナンバー(第22巻)

    体の中で化学反応?







    黒木 勝久 (農学部・応用生物科学科・助教)



     皆さんは、農学部の研究と聞くとどのようなイメージを持つでしょうか?野菜や果物などの農作物の改良?、農作業の効率化?、動物生態研究?、それとも食品成分の機能解明?実は、農学部では、一見すると「農学ぽくない研究」を行っている教員もたくさんいます。私もそんな「農学ぽくない研究」をただひたすら、研究室にこもって行っている一人です。
     では、君は農学部で一体どんな研究をしているのか?なんていう真っ当な意見をもらうこともよくあります。そんな私の研究テーマは、食品成分などの口から体内に取り込まれる物質や体内の生理機能を調節しているホルモンなどの「代謝」を明らかにすることです。どこが農学か?というツッコミごもっともです。私の分野である「農芸化学」は、化学を応用して生命・食・環境に関してはば広く研究する立派な農学分野の一つなのです。
     私たちが日ごろ摂取している薬や食品成分で機能を発揮するものの多くは、水に溶けにくいため体内に蓄積しやすい性質をもっています。そこで、私たちの体は、不要になったものはできるだけ体外に出そうと、水に溶けやすい成分に変化させる機能をもっています。ある物質を別の物質に変換する生体内化学反応を「代謝」といいます。その代謝の1つに、「硫酸化」と呼ばれる反応があります(図1)。



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    図1. 生理活性物質の硫酸化による代謝


     この代謝反応が破綻してしまうと、様々な不調が生じ、病気を引き起こします。しかし、この代謝反応が、どのようにして我々の体調を維持しているのかは未だ多くの謎に包まれています。私は、この謎が多い代謝反応、特に「硫酸化」の機能を探るべく、代謝酵素の詳細な機能解析、反応機構解明、代謝物の構造解析、代謝物の生理機能解明のほか、これまで発見されていないような代謝反応の発見なども行っています(図2)。生体内で起こる化学反応によって、物質の生理機能が変化する「代謝」の機能を明らかにすることに喜びと使命感を感じながら、日々、研究室で過ごしています。


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              図2. 環境ホルモン(OH-PCBs)に対する代謝酵素活性および認識機構
    (A) 構造の異なるOH-PCBsに対する硫酸化活性                  
    (B) OH-PCBsが硫酸化酵素の活性中心部位に入り込んだ様子


     研究室で得られた研究成果を広く世界に公表することも大事な活動の一つです。その一つとして、様々な地で開催される「学会・会議・研究会」への参加があります(図3)。研究を通じて、世界中の様々な研究者とコミュニケーションをとることができ、時には、共同研究にも発展することもあります。この他、最先端の研究やグローバルな共同研究先を得るため、国内外の様々な地に赴き、時にはある一定期間別の機関で研究活動をすることもあります。実は、私も今年の2月までの2年間、アメリカのオハイオ州立トレド大学のLiu教授の下に研究留学をしていました(図4)。このように、農学、農芸化学の研究を通じて世界中の様々な地に赴き、様々な人と出会い、密な異文化交流を行うことができた点も、留学の成果の一つだと思っています。


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    図3. サンディエゴでの研究成果発表
    (ポスター発表)
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    図4. トレド大学の位置とキャンパス


     研究室という小さな部屋で研究をする楽しさを多くの仲間(大学院生など)と共有しながら、グローバルに旅に出かけること(研究の一環として)ができるのも大学で学ぶことの魅力の一つなのではと思います。





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