2009년 가드너 국제상, 2014년 라스카 기초의학연구상, 2017년 생명과학 브레이크스루상과 수많은 주요 국제상을 수상하고 생명과학 분야에서 '소포체 스트레스 응답' 연구로 세계를 견인해 온 노벨상 수상 후보자로 유명한 교토대학 대학원 이학연구과 교수의 모리카즈토 선생님.

연구의 재미, 대발견이 세상에 인정될 때까지의 길, 스스로 세운 연구 가설을 믿지 않는 앞으로 보인 경치, 앞으로의 연구의 전망 등에 대해, 동 대학의 시라이시 아키라 조교에 (들)물어 ​​주시고 했다.아울러 고등학생에게의 메시지도 받았습니다.

연구 영역과 세계에 앞선 연구 성과는

시라이시: 먼저 선생님의 연구를 이해하는 데 중요한 생명 현상과 개념에 대해 알려주십시오.

森: 하나는 생명의 기본 단위인 세포입니다.모든 생명은 세포로 구성되어 있습니다.우리 인간은 그것이 약 37조개 모여 만들어진 다세포 생물입니다.한편, 세포 1개만으로 살아있는 단세포 생물도 있습니다.세포는 자신의 밖과 안을 나누기 위해 막(세포막)으로 둘러싸여 있으며, 인간과 같은 진핵생물에서는 세포막 안에 추가로 막으로 둘러싸인 다양한 구획이 존재하며 각각이 역할을 한다. 분담하고 있습니다.세포내 소기관이라고 하는 것으로, 예를 들어 미토콘드리아는 에너지를 만들어, 리소좀은 낡은 것을 분해해 재활용합니다.

시라이시：생물의 교과서나 위의 일러스트로 확인해 주면 좋네요.

森: 다른 하나는 모든 생물의 생명 현상을 담당하는 단백질입니다.수소·탄소·질소·산소·황으로 구성되는 아미노가 쇄상으로 다수 연결되어 생긴 분자로, 그 수와 나란히 하는 방법을 결정하는 설계 정보는 데옥시리보핵(DNA)에 기입되고 있습니다. DNA에서 읽은 설계 정보를 바탕으로 다양한 공정을 거쳐 최종적으로 리보솜이라는 단백질 합성 공장에서 합성되어 특정 형태로 접혀 갑니다만, 이 상태가 되어 처음으로 기능을 발휘할 수 있습니다 .몸을 움직이고, 물건을 보며, 냄새를 맡고, 말하고, 생각하고, 웃는다.우리의 이러한 아무렇지도 않은 활동을 모두 단백질이 담당하고 있습니다.

시라이시: 거기서 소포체의 차례입니다.

森: 네.단백질은 "특정 형태로 접히는"라고 말했지만, 여기서 매우 중요한 역할을 담당하는 것이 세포 내 소기관의 일종인 소포체입니다.소포체 중에는, 단백질의 형태를 정돈하는 특수한 단백질(=분자 샤페론)이 많이 존재하고 있어, 그 일 덕분에 형태가 좋은 단백질이 생겨, 이것이 목적지에 가서 기능합니다.한편, 일부는 형태가 나쁜 단백질도 할 수 있습니다.이 말하자면 불량품을 그대로 내보내면 다양한 불편함이 일어나기 때문에, 소포체는 그것을 판별해 부수고 있는 것입니다.

시라이시: 정돈할 뿐만 아니라 깨뜨려도 있어요.그러면 드디어, 연구 내용을 구체적이고 간결하게 설명해 주시겠습니까.

森: 한마디로 '소포체에 갖춰져 있는 위협의 복원력의 비밀을 찾는 연구'일까요?세포는 다양한 환경 변화에 노출되기 때문에 때로는 내부가 이상해진다, 즉 스트레스를 받는다.소포체에 스트레스가 걸리면 모양이 나쁜 단백질이 많이 생기거나 모양이 좋은 단백질이 불량품으로 바뀌어 버리거나 합니다.그리고 그들이 많이 쌓이면 소포체는 그 정보를 다른 세포내 소기관인 핵으로 보내 분자 샤페론의 수를 늘리거나 불량품을 분해하는 장치의 양을 늘립니다.단백질의 품질을 관리하는 능력을 유지하려고 하는군요.이 일련의 반응이 '소포체의 스트레스 반응'이고, 나는 소포체가 어떻게 불량품이 늘어난 것을 감지하고, 그 정보를 핵에 보내고 있는지의 구조를 밝혔다. 입니다.

시라이시: 그것이 가드너 국제상이나 러스커 기초의학연구상, 생명과학 브레이크스루상 등 수많은 국제상 수상, 즉 세계의 높은 평가로 이어졌습니다.그 의의에 대해서도 들려 주실 수 있으면, 연구에 대한 이해가 한층 깊어진다고 생각합니다.

무엇이 수많은 국제상 수상으로 이어졌는가?차세대 연구 전망도

森: 그것에는 소포체, 혹은 세포 생물학 전반에 관한 연구사를 되돌아보면 좋다고 생각합니다.
소포체에 관한 연구에는 수많은 연구자가 참여하고 있지만, 몇 가지 중요한 발견을 경계로 '세대'로 분류할 수 있습니다.저는 1950-60년대부터 성과를 거둔 분을 1970세대, 1980년대부터 1990세대, XNUMX년대부터 XNUMX세대, XNUMX년대부터 XNUMX세대로 나누고 있습니다만, 제XNUMX세대에 속합니다.

시라이시: 다른 분야와 비교하면 단기간에 놀라운 속도로 발전하고 있네요.

森: 1974세대는 알버트 클로드 박사, 조지 퍼레이드 박사, 그리고 크리스천 드 듀브 박사로 대표됩니다.단백질을 합성하는 공장인 리보솜에는, 세포질에 존재하는 「유리 리보솜」과 소포체막의 외측에 부착하는 「소포체막 결합성 리보솜」의 1999종이 있는 것을 발견해, 2013년에 노벨 의학 생리학상을 수상했습니다.XNUMX세대에는 군터 브로벨 박사를 꼽고 싶다.단백질을 구성하는 아미노산에는 "시그널 서열"로 불리는 서열이 있으며, 말하자면 화폐와 같이 각 단백질이 세포 내 어디에서 작동하는지를 결정하고 있는 구조를 발견하고, XNUMX년에 노벨 의학 이학 상을 수상했습니다.XNUMX세대는 XNUMX년 노벨 의학 학생 이학상을 수상한 제임스 로스만 박사와 랜디 셰크먼 박사 등입니다.그들은 단백질이 소포체에 들어간 후에 소포 수송에서 다른 세포 내 소기관 인 골지체로 이송되는 것을 발견했다.단백질이 작동하려면 제대로 접을 필요가 있다는 것을 밝혀낸 것도이 세대입니다.그리고 XNUMX세대에는 나와 나중에 소개하는 피터 월터 박사 등이 포함됩니다.소포체로 올바르게 접힌 단백질만이 골지체로 수송되는 것, 또 불량한 단백질은 세포질로 배출되어 분해되는 등이 밝혀졌습니다.

시라이시: 제XNUMX세대 다음, 제XNUMX세대가 신경이 쓰입니다.어떤 연구 분야가 XNUMX세대에 해당하는가?

森: 「망라적 유전자 발현 해석」으로 대표되는 해석 수법을 이용한 연구라고 생각합니다.10세대까지는 개별 유전자(많아도 XNUMX개 정도)를 조사하고 있었지만, XNUMX세대에서는 게놈 전체(인간이라면 약 XNUMX만 유전자)를 한꺼번에 조사하여 통합적으로 이해하려고 했습니다. 했다.

라이벌과 시노기를 깎은 1990년대

시라이시: 지금까지의 XNUMX개의 국제상은 피터 월터 박사와의 공동 수상이었습니다.라이벌이기도 한 월터 박사와는 장절한 연구 배틀을 펼쳤다고 들었습니다.

森: 큰 압력으로 컨디션 불량에 빠졌을 때도 있습니다만, 그 고뇌가 없으면 지금의 자신은 없습니다.월터 박사와 시노기를 깎은 것은, 소포체 스트레스 반응의 각 단계를 담당하는 단백질을 동정하기 위해 유전학 해석을 실시하고 있던 1990년대 초두입니다.나는 IRE1이라는 단백질이 소포체가 스트레스에 노출되어 불량한 단백질 축적하면 활성화하고 내부 정보를 핵에 전달하는 증거를 포착했습니다.그러나 논문 발표하는 단계에서 이미 생명과학 연구 분야에서 이름을 짓고 있던 월터 박사가 갑자기 난입해 온 것입니다.그는 단백질로서의 상세한 기능 분석 없이, 식별된 IRE1에 관한 연구 성과를 'Cell'이라는 세계의 일류 잡지에 발표했다. 1993년 6월의 일이었습니다.연구는 가장 빠른 사람만이 인정되는 세계.앞을 넘었다는 초조감으로 한번은 머리가 새하얗게 되었습니다.그러나 우리는 단백질로서의 상세한 기능 해석 등 월터 박사의 논문보다 더 높은 수준의 연구 성과를 담아 그로부터 늦어지는 약 2009개월, 같은 'Cell'에 논문을 발표한다 수 있습니다.같은 연구 성과가 이처럼 단기간에 두 보도 발표되는 것은 『Cell』에서는 매우 이례로 포기하지 않고 도전해도 좋았다고 진심으로 생각하고 있습니다.그 후도 국제적인 학술회의 등에서 월터 박사와는 연구결과에 관한 해석이 다른 등 라이벌관계가 이어졌지만, 비틀지 않고 자신의 연구결과·해석을 믿지 못한 것이 XNUMX년 가드너 국제상 등의 공동 수상으로 이어진 것이라고 생각합니다.

어려움과 압력을 극복하는 정신은 어디에서?

시라이시: 장절하네요.이런 이유로 큰 어려움과 압박감을 느끼지 못한 이유는 무엇입니까?

森: 내 정신적인 힘은 어린 시절부터 계속 온 검도의 가짜가 아닐까 생각합니다.검도에서는 유파에 관계없이 '놀라움, 공포, 의심, 행운'의 네 가지를 '계명'이라고 부르며, 수업 중에는 이 중 하나라도 마음 속에 일어나서는 안된다고 계명되어 있다. 합니다.검도의 승부는 기술뿐만 아니라, 마음의 움직임에 지배되는 경우가 많아, 상대에게 틈이 생겨도, 사계 중의 하나가 마음에 생기면 그것을 볼 수 없다.게다가 스스로 위축해 상대에게 틈을 주어, 그 결과, 쳐 버리기 때문입니다.저는 연구에 있어서도 항상 이 사계를 벗어 평상심을 유지하고 사려깊고 활발한 정신을 기르도록 수련해 왔기 때문에 그것이 살아있는 것일지도 모릅니다.

의료에의 응용이나, AlphaFold2에 대해서

시라이시: 수많은 압력에도 이겨, 「소포체의 스트레스 응답」이라고 하는 연구 분야를 견인되어 오셨군요.마지막으로 선생님의 장래 전망 등을 들려주세요.

森: 하나는 의료에 대한 응용 연구입니다.최근, 파킨슨병 등의 신경퇴행성 질환, 신장병, 비만이나 지방간 등의 대사 이상과 소포체 스트레스와의 관련이 보고되고 있어, 향후, 퍼짐을 보일 것으로 생각합니다.암세포는 소포체 스트레스 반응을 악용하여 증식을 계속하고 있다고 생각되기 때문에, 항암제의 타겟으로서도 주목받고 있습니다.또 하나는 빅데이터와 AI에 의한 생명과학 연구의 진전입니다.예를 들어, 2021년에 단백질 구조 예측 센터가 발표한 AlphaFold2는 많은 연구자들에게 충격을 주었습니다. AlphaFold2는 DeepMind가 개발한 AI 시스템에서 단백질의 구조를 예측할 수 있습니다.그 정밀도는 놀라울 정도로 높았고, 수년간 수수께끼였던 구조가 매우 쉽게 예상할 수 있었다는 사례도 있습니다.이와 같이 생명과학 분야에서는 차례차례로 새로운 기술이 개척되어 일진월보의 발전을 보이고 있습니다.
 

모리 선생님에서 고등학생에게 보내는 메시지

시라이시: 마지막으로 또 고등학생이나 미래의 연구자에게 메시지를 부탁드립니다.

森: 우선은, 하고 싶은 일, 열의를 가지고 임할 수 있는 것을 2개 찾아내는 것입니다.제 경우에는 연구와 검도.대학생 어느 시기부터 연구의 길을 찾는 것을 목표로 했습니다만, 만약 잘 되지 않았던 경우는, 검도에 종사하면서 살아가려고 마음으로 결정하고 있었습니다.그렇기 때문에 각오를 결정하고 연구의 길을 돌진한 것이라고 생각합니다.그건 그렇고, 지금도 교토 부 검도 도장 연맹을 통해 초 · 중학생에게 검도를 가르치고 있습니다.다른 하나는 항상 긍정적인 생각입니다.검도의 경·공(懼)·의심·혹의 사계와 통합니다만, 특히, 경쟁하고 있는 동안은 지는 것 등은 생각하지 않는 것입니다.또, 자신의 힘으로는 아무것도 되지 않는 것으로 쿠요쿠요 고민하지 않는다.이것은 스포츠나 연구에 국한되지 않고 모든 것에 적용된다고 생각합니다.자신의 믿은 길을 돌진해, 그 결과 졌다면, 거기서 다시 생각하고, 다시 하는 것이 중요하다고 생각합니다.신형 코로나 바이러스 유행의 영향도 있었는지, 현재는 특히, 꿈보다 현실을 쫓는 젊은이가 많아지고 있는 것처럼 느낍니다.그런 공기를 뿌려, 한 걸음 내딛는 용기를 가져 주었으면 한다.자신이 하고 싶은 것, 열의를 쏟는 것을 찾아, 꿈을 향해 매진하는 고교생, 젊은이가 혼자라도 많이 나오기를 바란다.
 

「소포체 스트레스」를 배울 수 있는 대학・대학원