健康を維持する上で気になるコレステロールは、体にとって欠かせない成分でもあります。京都大学物質―細胞統合システム拠点(iCeMS=アイセムス)は、動脈硬化を予防する善玉コレステロールが作られる初期段階の可視化に成功。その成果は、動脈硬化の予防や治療法の開発につながると期待されています。iCeMSでこの研究に携わり、歌人としても活躍するのが、生理化学研究ユニットの永田紅特任助教。研究の成果や現在の取り組みのほか、歌人としての活動についても伺いました。

善玉コレステロールが作られる仕組みの一端を解明

―― iCeMSは文科省の世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)にも採択されていますね。どんな研究をしているところなんですか

永田特任助教 細胞を制御する物質や生命現象にヒントを得た材料を創り出すことで、生命の謎を探究したり、環境や病気などに関する社会的な問題への新しい解決策を提案したりすることを目的とする拠点です。 ここでは、細胞生物学、化学、物理学の研究者が集まって学際融合研究を行っています。分野が異なるので、初めはお互いになかなか理解が難しいところがありましたね。話を聞いてもよくわからなくて、ポカーンとしてしまうことも(笑)。でも、共同研究を始めると、成果が出ておもしろいですね。2013年3月には、動脈硬化の予防に関係がある善玉コレステロール(HDL)が作られる仕組みの一端を解明し、発表することができました。

―― コレステロールは体に悪いものというイメージですが

永田特任助教 コレステロールは細胞膜を構成する重要な成分で、ホルモンの材料でもあります。ですが、細胞内に過剰に蓄積すると動脈硬化の原因となってしまいます。

―― 食事のコレステロールを気にしている人は多いですよね

永田特任助教 そうですよね。でも、実は血中コレステロールのうち、食事から摂取されるコレステロールは20~30%程度で、70~80%は肝臓で作られているんです。食事からのコレステロールの摂取量が多ければ体内で作る量が減り、摂取量が少なければ体内で作られる量が増える。ですから、健康であれば食事の影響は少ないのですが、体内のコレステロールの恒常性を維持することは重要です。

―― 余分なコレステロールを排出する方法はないんですか

永田特任助教 全身の細胞でコレステロールが過剰になると、細胞膜上で働くABCA1という膜タンパク質が細胞膜を動き回って余分なコレステロールを集めて、細胞の外にあるアポリポタンパク質へと受け渡します。そうやって出来たものがHDLです。

―― ABCA1という膜タンパク質が重要なんですね

永田特任助教 日本人の死因の約25%は、血管疾患(心疾患、脳血管疾患)と言われています。HDLをうまくコントロールすることが課題なんですが、ABCA1がどうやってHDLを作るのか、まだよくわかっていないことが多いんです。

ヒトのABCタンパク質は48種類あります。たとえば、耳垢が乾いているか湿っているかも、ABCタンパク質が関わっているんですよ。本来、耳垢は湿っているものですが、ABCC11が変異して働けなくなると、何らかの物質が運べなくなり、耳垢が湿らなくなります。

そんなふうにABCタンパク質は体質や遺伝病と関わるものも多いので、ABCA1だけではなく、ほかのABCタンパク質を調べることで、いろいろな病気の研究につながる可能性があるわけです。

iCeMSを経て2017年1月から生理化学研究ユニットの特任助教に
iCeMSを経て2017年1月から生理化学研究ユニットの特任助教に

―― ABCA1はどうやってコレステロールを運び出すのでしょうか

永田特任助教 ABCA1を1分子レベルで観察してみたんです。ABCA1には色がないので、観察できるようにGFPという緑色蛍光タンパク質をくっつけました。ちなみに、GFPは2008年にノーベル化学賞を受賞された下村脩先生が、オワンクラゲから発見したものです。

一般的な膜タンパク質は細胞膜上を動き回っているんですが、おもしろいことに、ABCA1はコレステロールを集めると、二量体になって静止していることがわかりました。そしてアポリポタンパク質にコレステロールを受け渡すと、単量体に戻って動きはじめる。おもしろいですよね。 ABCA1がどのようにしてコレステロールを集めるのか、なぜ二量体になって静止するのか、まだわかっていないことがたくさんあります。ABCA1の働きを明らかにすることで、動脈硬化の予防や治療につなげられたらと、引き続き研究に取り組んでいます。