研究概要

細胞の状態を理解することが、高次の生命現象を理解することにつながる

いきものを構成する細胞はいずれも共通の遺伝情報を持っています。その一方で、個々の細胞は多様な状態をとることで、周囲の環境に応じて活動しています。個々の細胞の状態を詳細に理解することは、たとえば多細胞生物の発生や分化など、その細胞が関わるあらゆる生命現象を理解することにつながります。また、がんや感染症などの疾患は「細胞が異常な状態にある」と理解できます。細胞の状態を理解することが疾患の理解や、ひいては疾患の治療へも繋がります。

タンパク質の全体像を理解することで、細胞の状態を理解する

いきものを構成する細胞は非常に多くの種類の分子で構成されています。トランスクリプトーム解析、プロテオーム解析、メタボローム解析など、解析技術の発展により、細胞を構成している多種類の分子を大規模に測定し、細胞の状態をデータとして記述することができるようになってきました。これらの分子の中でも、特にタンパク質が生命機能の多くを担っています。細胞の状態を理解するためにタンパク質の全体像を理解することは必須です。

RNAの全体像からタンパク質の全体像へ

細胞を構成する生体分子の中でもタンパク質の取り扱いには難点が多く、なかなか細胞内にあるタンパク質の全体像を簡便にかつ網羅的に把握するには至っていません。一方、タンパク質に比べると取り扱いが容易な核酸については解析技術がめざましい勢いで発展してきています。そのおかげで、今では細胞内の mRNA を簡便にかつ網羅的に測定できるようになりました。ところが細胞内の各 mRNA の量とそこから合成されるタンパク質の量にはそこまで高い相関関係がなく、両者には隔たりがあることが知られています。細胞内のタンパク質の全体像を理解するためには、「タンパク質そのものの全体像を理解する道」と「RNA の全体像からタンパク質の全体像を理解する道」の 2 つの道がありそうです。

私たちの研究室では、後者の道による生命の理解の進展を期待して、細胞のなかで RNA の情報がタンパク質の機能に変換される仕組み、つまり「細胞内でタンパク質が合成される仕組み」の理解を深めるための研究に取り組んでいます。