麻豆原创

【柴垣光希│2025年度颁辞厂罢贰笔受讲生】

北海道では冻えるような氷点下の気温が続いており、みなさん厚着をして防寒対策をしています。
雪の妖精「シマエナガ」も、夏毛から冬毛に衣替えしてふんわりかわいくなる季节。

一方で鱼や植物など、厚着をしないで氷点下の気温を生き抜いている生物は、なぜ生命活动を维持することができるのでしょうか……？

実はその秘密は、「不冻タンパク質」という物質にあります¹。
今回は、「不冻タンパク質」の研究をされている、北海道大学 大学院先端生命科学研究院の助教である新井達也さんと、新井さんの指導学生である前田皓丞さん（理学部?学部4年）にお話を伺いました。

お二人は笔者と同じ研究室に所属しているということもあり、ラフに研究谈义を交わす狙いのもと、すすきのにある居酒屋でインタビューを决行。

美味しいお酒と料理を交えながら、研究の内容や面白さについてお话を伺っていきます。

まずは乾杯をして、インタビューのスタートです。

「不冻タンパク質」とは何か？――凍てつく寒さに耐えるための生存戦略

今日はお付き合いいただき、ありがとうございます。まずは、新井さんが研究されている不冻タンパク质について、简単に教えてください。

新井さん：はい。不凍タンパク質は、寒い場所に住む魚や昆虫、植物などが、体が凍らないように、あるいは凍っても死なないように自ら作り出している生体物質です。北海道でおなじみのワカサギやカレイ、さらにはニンジンやシイタケなどもこの不凍タンパク质を持っています。

なぜ、このタンパク质があると死なないのでしょう？

新井さん：生き物は体内の水分が凍ると組織が破壊されて死んでしまいます。氷ができるとき、いわばタネのような小さな氷の結晶が初めにできて、それがだんだん大きく成長していき、大きな氷になっていきます。しかし、不凍タンパク质を持っている生物は、体内に発生した小さな氷のタネに不凍タンパク質がくっついて、それ以上氷が成長するのを抑える役割を果たします。体の中の氷がゼロになるわけではなく、できてしまった小さな氷が広がらないように食い止める、いわば氷によるダメージへの「対症療法」のような分子ですね。

面白いのは、多種多様な生き物が、それぞれ異なる形の不凍タンパク质を持っていること。これは、祖先が同じでなくても、厳しい環境に適応するためにそれぞれが独自に不凍タンパク质を獲得したということを意味します（収斂進化、※注1）。

僕の研究では、それぞれ形が違う分子がなんで氷にくっついて成長を抑えられるのか、その根幹にある構造的性质を調べています。また、異なる形をしているそれらのタンパク質が、どういう進化の歴史を辿ってきているのかを遺伝子レベルで解析したりもしています。

社会を変える「応用」の可能性――冷冻保存の常识を覆す

この研究成果は、私たちの生活にどう役立つのですか？

新井さん：わかりやすいところで言うと、不凍タンパク質は食品の冷凍保存に利用できます。例えば、卵焼きやゼリーは冷凍するとスカスカになって美味しくなくなります。しかし、ここに不凍タンパク质を少し加えて冷凍すると、解凍後も元の食感を保てます。

新井さん：他には、不冻タンパク质が持っている细胞の保护机能に関する研究にも取り组んでいます。普通、细胞を4℃で保存すると死んでしまうんだけど、不冻タンパク质があるとなぜか死ななくなります。そのメカニズムを今调べていて、その机能を模倣できる物质が作れたら、もっとコスパよく细胞を长期保存できる未来につながるかもしれません。现在、血小板などの输血用製剤は保存期间が5日程度と短いのですが、不冻タンパク质の力でより长く、より低コストで保存できるようになれば、医疗现场の大きな助けになります。今は基础研究の段阶ですが、将来的には颈笔厂细胞や臓器の保存にまで展开できればと考えています。このプロジェクトは、今は主に前田くんが进めてくれています。

研究生活について

前田さんの研究生活はどんな感じですか？

前田さん：大体朝7时から8时の间に起きて、9～10时顷に研究室に来て、実験したり资料を集めたり论文を読んだりしてます。実験の都合や研究発表の準备があったりするとずれこんだり、かなり日によってまちまちですけど。中学生や高校生のころと比べると、はるかに自由度が高い生活ですね。

生物を扱う実験をしていると、決まった時間に決まった操作をしなければいけないことがあって、その結果自分もそれに合わせて生活をしなければいけなくなることもあります。 細胞や微生物の生活リズムに合わせて生活しなきゃいけなくなります(笑)。でも、好きなことをやっている感覚なので、あんまりつらくはないですね。むしろ「常に遊んでいる」みたいな感覚ですかね。

僕の场合、今は授业がなくて时间的制约も少なく、どんな生活をするかも自由なので、楽しいと感じたことに自分の时间を100%近く注ぐこともできるって感じです。

逆に、つらいことはありますか？その中で成长できたこととかもあれば教えてください。

前田さん：研究をはじめた最初のころは、ゴールが见えない感じがきつかったかもしれないですね。実験して结果を集めていくと、いろんな知见が分かってくる一方で、同时にその解釈の可能性が広がっていって、いろんなことが分からなくなってくるというか。
でもだんだんそれも乗り越えつつある気がしてます。1週间くらい时间をおけば、何かしらの打开策が思いついたりするし。

新井さん：実験って9割方上手くいかないよね(笑)。自分もだんだん失败への耐性がついていったのかな。その中で、予想が外れてもいいように実験系を组んでいくようになるというか。

前田さん：期待が外れたときに落ち込むだけじゃなくて、なんとか前に进もうとするようになっていくんじゃないですかね。うまくいかないことに対する耐性がついた気がします。
结局、自分の限られた知识の中でしか仮説は立てられないので、立てた仮説とまったく违う结果が得られたとき、つまり「知らないことが起きた时」の方が、话が大きくなるというか、世界が広がるというか、そんな感じがします。

あとは、データの見方が変わったと思います。先入観なく、そのまま捉えるようになったというか。実験してデータを得た時に、パッと見て「これが失敗だ」っていうのを決めるんじゃなくて、このデータから何が得られるかをしっかり考えるようになったと思います。 研究している中で、新井先生の分析力がすごいなと感じる場面が多くて。僕が「ダメなデータだ」と諦めたものからでも、先生に見せるとお宝のような情報を抽出してくださるんですよ。

新井さん：なんだろう、僕はパズルを解くのが好きなんですよね。実験データも机器の故障も、论理的にどこに原因があるかを探るプロセスはパズルゲームっていう感じがしない？そういうのを考えるのが得意な人が、研究に向いているのかもね。

ちなみに新井さんは学生时代、研究以外にハマっていたこととかありますか？

新井さん：んーー、なんだろう。お酒かな（笑）。お酒を饮むという场をセッティングすることによって、新しい人脉を筑けたりするし。そこで何か新しいものを见つけることができることもあるよね。

研究に兴味を持ったきっかけは『ガンダム厂贰贰顿』！？

新井さんが研究の道に进んだきっかけは何だったのですか？

新井さん：実は、最初は情报科学系の学科にいたんだけど、自分には合わないなと感じてて、次の进路をいろいろ考えてた。その时たまたま见ていたアニメの『机动戦士ガンダム厂贰贰顿』の中に、遗伝子を操作された「コーディネイター」という存在がいて、「遗伝子をいじれば面白いことができるかも」なんて思ったのが兴味の始まりかな(笑)。その后、ライフ麻豆原创系の専门学校に再入学して、卒业研究をしている中で偶然ネットで见つけた不冻タンパク质に兴味を持って、修士课程から北海道大学の研究室に移って、博士课程まで行った。

前田さんは研究に兴味を持ったきっかけはありますか？

前田さん：僕は「自分の体の中で何が起こっているのか」を知るのが昔から好きでした。今だと、顕微镜で细胞が动いている様子を见ている时が一番楽しいですね。

最后に、今后の展望について教えてください。

前田さん：これから不冻タンパク质の働きをさらに理解していくことで、细胞や组织をより安全に保存する技术や、环境ストレスから细胞を守る新しい方法の発见につながる可能性があると考えています。将来は修士课程?博士课程に进学し、不冻タンパク质の基础研究をさらに深めながら、医疗分野などの新しい応用へとつなげていける研究者になりたいです。

おわりに

楽しく话しているうちに、あっという间に退席时间となってしまいました。
新井さんが话していたように、笔者自身も研究室での议论だけでなく、时折研究室外でラフに话す机会を设けることで、ストレスを発散できる上に研究のヒントを得られたりすることもあるなと感じています。

大変なことも楽しいこともある研究生活ですが、兴味を持ったものに全力で打ち込めるのは大学生の特権。
これから研究を始める学生の皆さんが、今后どんな出会いを経験していくのか、楽しみですね。

 

（注1）：収斂進化（しゅうれんしんか）。英語ではconvergent evolutionで、収束進化とも訳される。類縁関係が遠いにもかかわらず、外部形態がきわめてよく似た植物や動物のグループが、別々の離れた地域にしばしば見られる、というような現象²。例えば、鱼とイルカのようにそれぞれ鱼类と哺乳类に属するが、最终的に鱼と同じように泳ぐのに适した形态にたどり着くような例があげられる³。今回のインタビューの文脈では、タンパク質の構造レベルでの話をしており、「別々の種が、それぞれ異なる構造だが機能的には類似した不凍タンパク质を有している」という意味で用いられている。