Home集団のために个性をみるということ
―微生物の有用性のために―
(大学院统合生命科学研究科)
加藤 節 先生
専门分野：応用微生物学
経歴：
2010年?3月 东京大学，大学院农学生命科学研究科，応用生命工学専攻博士号取得
2010年?4月～2017年11月 驰补濒别大学，博士研究员
2017年12月 広岛大学，大学院先端物质科学研究科，助教
2019年?4月 広岛大学，大学院统合生命科学研究科，助教
研究内容―细胞の个性に着目して―
私の研究対象は微生物です。微生物は目に见えない小さな生き物なのですが、実は私たちの生活と密接に関係しています。例えば、発酵食品を作ってくれたり、人の肠内环境を整えてくれたりもします。一方で、私たちの身体に病気をもたらしたり、稲などの作物を枯らしてしまうような菌もいて、私たちにとって良い面と悪い面の両方を持ち合わせる生物です。
私は、この微生物がどのように自然界の中で生命活动を维持するのかということに兴味を持って研究を行ってきました。今后は、こういった基础研究を続けていきたい一方で、それを応用の部分にもつなげていければと考えています。
微生物の分野の中で、私の研究兴味についてもう少し具体的に説明します。私は顕微镜を使った研究を海外で７年半続けてきました。顕微镜で観察することで一つ一つの细胞の振る舞い（増殖など）を见ることができます。なぜ个々をみる必要があるのかと言いますと、例えば私たちも大きくひとくくりにすると人间であり日本人です。けれども、日本人ならば、みんな同じ性格であるかというと违います。微生物も同様で、顕微镜で覗くと実はそれぞれが违う个性を持っています。その个性がどこから来ているのだろうか、その个性の精査によってよ
り有用な生物に作りかえることができるのではないか、と考え研究を行っています。
有用な生物とは、例えば、私が博士时代の研究対象として扱っていた「放线菌ストレプトマイセス」という菌があります。これは结核のお薬を作る菌です。また、少し前にノーベル赏を取ったエバーメクチンの発见にもストレプトマイセスが関与しています。さらに微生物の有用性は、薬だけに限りません。例えば、肠内にはいろいろな种类の微生物が一绪に住んでおり、これら微生物の働きがホストである人间の健康状态に影响を及ぼすことがだんだんと明らかになってきています。こういった微生物の机能を有効に利用することで私たちの生活を豊かにできると考えています。
研究をはじめたきっかけについて
高校生のときから生物に兴味があり、生物の勉强をしたいと考えていました。その当时私は、生物の研究をするのであれば动物か植物しかないと思っており、どちらかというと植物に兴味を持っていました。大学１年生の时には植物の授业を中心に履修していたのですが、あるきっかけで微生物という生物がいることを知りました。微生物の良いところは、细胞周期という一世代の时间が物凄く短いということです。植物は种をまいてから个体になるまで何か月もかかります。けれども微生物の场合は、早い时には２０分间くらいで生まれて死んでしまいます。そのため、周期は早いほうがいいと思い、研究の対象として微生物を选びました。
そのようなきっかけで始めた微生物の研究ですが、続けていくうちにすごく奥が深いと感じました。私たち人间は、复数の细胞が集合して作られる臓器により构成されている多细胞生物です。一方で、微生物のうち、私が扱っている原核生物の多くは単细胞生物です。一见するとすごく単纯な生物なのですが、実はこの単细胞生物がどのように细胞分裂と増殖を制御しているのか、未だに解明されていないことが多いのです。すごく印象的だったのは、獣医学科の研究者の方とお话しした时に、「大肠菌についてわかっていないことってまだあるのですか」と言われたことです。実际には、こんな単纯な単细胞生物についても分からないことばかりなのです。そのため、いずれ応用を志すにしても基础の部分からだと思い、微生物の増殖について研究しようと思いました
研究をとおして大切にしていること ―何事にも疑問をもつこと―
研究活动をとおして、常に「当たり前のことなど何もない」というスタンスで话を闻くようにしています。私が留学して最初に携わった研究プロジェクトはすごく基础生物学的な内容でした。细胞の长さはどのようにして一定に保たれているのか、言い方を変えると细胞分裂のタイミングはどのように制御されているのか、という内容でした。それはものすごく単纯な质问ですが、当时は解明されておらず、いくつかの仮説が提唱されている状态でした。当时の微生物学の教科书を见ると「细胞は２倍の大きさになった时に分裂する」と书いてありましたが、私たちが行った研究によるとそれは必ずしも事実ではなかったのです。何が事実かを知るためには、たとえ教科书に书いてある记述であってもその出典まで遡らないといけません。科学的根拠の有无がすごく大切になってきます。この研究は私にとって今までの自分の考え方を大きく変えた研究でした。
「根拠はよくわからないけど、周りのみんながこう言っているから、自分もそう信じてしまう」ことは、だれしも経験のあることだと思います。しかし、研究においてはそういったことについて一つ一つ、自分で科学的根拠の有无を确认していかなければいけません。「当たり前のことなど何もない」という姿势こそが、大きな発见をするきっかけになると思っています。
大肠菌细胞の撮影図
キャリア形成について ―何よりも研究が好きであるということ―
学部を卒业した后、修士に进む际には、迷いはほとんどありませんでした。その当时、周りのほとんどの学生が修士に进んでいて、私も特に迷いなく进学しました。ただ、修士から博士に进む际には、周りの学生が就职したこともあり、进路を迷いました。けれども、自分がその时に行っていた研究が良い调子で进んでいたこと、研究室にいた博士の学生が充実した学生生活を送っていたことから、私も博士课程に进むことを决心しました。
先ほど、一つ一つの细胞の个性について话しましたが、博士课程まではそういった研究を行っておらず、集団として细胞を扱っていました。微生物を培养して、莫大な数の细胞集団を回収し、その细胞集団中での遗伝子発现パターンを解析したりしていました。学年があがるにつれて博士号取得后の进路を考えたとき、これまでの研究とは少し违うことをやってみたいと思い、细胞生物学という分野に兴味を持ちました。
それまで原核生物は、细胞膜という皮で包まれた一个の袋のようなものだと思われていました。その中には顿狈础も搁狈础もタンパク质もすべてがごちゃ混ぜで入っていると思われていました。なぜかというと细胞内小器官がないからです。例えば、酵母のような真核生物は大きい袋（细胞）の中に小さい袋（细胞内小器官）が何个も入っていて、それぞれ异なる働きをしています。一方で、原核生物である大肠菌には细胞内小器官がないため、すべての物质が机能に関係なく混ざっていると考えられていました。けれども、世界中で研究が进むうちに、大肠菌においても机能によってはタンパク质が细胞内の决まった场所に局在することが分かり、「これはおもしろい」と感じました。そのため、１细胞レベルでの微生物细胞の観察、挙动の解析という研究を行ってみたいと思いました。
その后は博士研究员としてアメリカの大学で研究を行いました。当时お世话になった先生が、原核微生物における细胞生物学の研究分野でのトップランナーの一人でした。留学先を探していた时、私はダメもとでその先生に「博士研究员として一绪に研究させてほしい」というメールを送りました。自分の真剣度を伝えるために、「私がこの研究室に入れたらこういう研究を行いたい」ということを长々と书いたものも一绪に送りました。それが良かったようで、先生からの返事が来て博士研究员として受け入れてもらえることになりました。アメリカから帰国后、现在の広岛大学のポストに就き、今に至ります。
アメリカでの生活について
留学前に海外渡航経験はあまりなかったため、留学当初は言语で苦労しました。けれども行ってみて分かったのですが、同じ人とずっと话しているとその人の言叶は闻き取りやすくなります。それは、自分の英语が上达したわけではなくて、その人が使う定型文に惯れるからです。その人の话す癖みたいなものが分かってくると、全部闻きとれなくても大体のことは理解できるようになります。また、海外の研究室は多国籍なので、英语を母国语としない学生も多くいました。そのため、英语を话せないことに関してはみんな寛容でした。研究室内での会话はそうした环境の中で少しずつ惯れていったという感じです。
海外の大学ならではの刺激はすごくありました。私が所属していた学部では毎週水曜日にセミナーがあり、そのセミナーには、世界中から有名な先生をお招きして、１时间ほど讲演をしてもらいます。その先生方のセミナーを１０个集めたら大きなシンポジウムが开けるくらいのレベルです。违う学科でも毎週セミナーを行っており、「この话が闻きたい、あの话が闻きたい」という讲演がたくさんあったので、毎日がとても刺激的でした。セミナーが终わった后に、同じ研究室の仲间と思ったことを话す时间もとても楽しいものでした。
学生へのメッセージ
研究をとおして私が伝えたいことは、多角的な视点を持ってほしいということです。何かうまくいかないことがあれば、违うアプローチを持って解决を目指すといいでしょう。そのために必要なのは、外からの情报です。自分の中で考えていると、自分の知っていることしか出てこないため、発想の引き出しは限られてしまいます。论文を読んだり、他の人に相谈したりすることで道が开けた経験は私自身も多くあります。自分だけで考えていたら一カ月たっても答えがでないものが、人と话すことで一日で新しい道筋が见えてくることもあります。あまり自分の殻に闭じこもらずに视点を多く持ってください。
研究は楽しいことばかりではありません。つらい时、苦労する时もあります。でもその分、やりがいや达成感もあります。何より、世界で一番に面白い现象を见る、谜を解明する瞬间に立ち会うことができるのが研究の楽しいところです。人生は一度しかなく、皆さん幸せに楽しく过ごしてほしい、そしてその楽しみの一つを研究に见出してくれる人がいれば幸いです。
取材を终えて
医学の世界にはまだまだ分かっていないことが多くあり、加藤先生が行っている微生物の研究は、その解明のために非常に重要な役割を担っています。どのような困难に対しても、自らの好奇心をもって解决に取り组む姿がとても印象に残りました。加藤先生の研究が、将来の医学や农学関连の分野に贡献されることを愿っております。
取材担当：永田 貴一 (広島大学 国際協力研究科 博士課程前期2年)
