【中鉢淳（なかばち・あつし）＠理化学研究所 微生物学研究室 基礎科学特別研究員】

　研究：アブラムシの菌細胞内共生系
　推薦図書：『昆虫を操るバクテリア』平凡社
　　　　　　 『アブラムシの生物学』東京大学出版会
　　　　そのほか

○アブラムシの菌細胞内の共生系について研究しておられる、中鉢さんにお話を伺います。
　アブラムシ（アリマキ）は身近な虫ですが、その体内には驚嘆すべき世界が広がっています。（編集部）

…前号から続く　（第５回）

[09: シンビオニン]

○ところで、ブフネラが大量に作っている物質として「シンビオニン」というのがあるそうですが、あの物質はいったい何なんですか。

■タンパク質の一種で、大腸菌のGroELというタンパクのホモログです。

○GroEL？

■ええ、細胞に高温などのストレスを与えてやると合成量が増加する一群のタンパクがあって、ヒートショックタンパクとかストレスタンパクと言うんですが、その代表的なものです。他のポリペプチドの３次構造への折り畳みや、機能的な４次構造への集合の時に介添え役となる、分子シャペロンとして働きます。シャペロンというのは本来、若い女性が社交界にデビューする時にそれに付き添って世話をするひとのことだそうで、これらのタンパクが他のポリペプチドの面倒を見るっていうところから「分子シャペロン」という言葉が使われるようになったようです。

○では、シンビオニンも分子シャペロンなんですか？

■少なくともin vitroで分子シャペロンとしての活性を持つことは確認されています。ミトコンドリアや葉緑体などのオルガネラにもこのGroELやシンビオニンのホモログがあって分子シャペロンとして働いています。というのはこうしたオルガネラの中で働かなければいけないタンパクはたくさんあるのに、オルガネラゲノムはごく少数の遺伝子しかもっていないんです。残りは核ゲノムにコードされている。

○うん。

■で、オルガネラの外で合成されたポリペプチドはミトコンドリアや葉緑体の膜を通って中に入り、正しいかたちに折畳まれなければならない。そこでこのシャペロンが必要になるわけです。

○なるほど。

■ブフネラもゲノムサイズは小さくて、必要なはずの遺伝子がなくなっているので、ホストから遺伝子産物をもらっている可能性があります。
　であればこれらのポリペプチドを正しく折畳んでやるのにシンビオニンが必要になるというのは、まあ、うなずける話ですよね。

○ホストからポリペプチドが渡されているという証拠はあるんですか？

■残念ながら、まだ直接的な証拠は得られていません。

○けど、なんであんなにいっぱい作ってるんですか。

■ええ（笑）。まだ、決定打はないんです。なんのためにこんなにいっぱい合成されるのかは分かってません。例えば先ほどディファレンシャル・ディスプレイでポリアミン合成のキーエンザイムをコードする遺伝子がとれたから、共生系のポリアミン濃度を測ったという話をしましたが、あれもひとつにはシンビオニンの大量合成と関係あるんじゃないか、と思ってやってみたんです。

○というのは？

■ポリアミンはDNAとインタラクトすることで、ある場合には構造の安定化に働きますが、条件によってはDNA構造を歪ませたりするわけです。

○ふむふむ。

■一方でストレス反応を起こす引き金のひとつにDNA構造の変化があると言われています。DNAに無理な力が加わるとその構造変化がシグナルとなってストレスタンパクの合成が始まる。またポリアミンは一般に細胞周期の制御に関わっていると言われています。ディファレンシャル・ディスプレイで取れたのは宿主のSAMDCだったので、じゃあ宿主がポリアミンを使ってブフネラの細胞増殖を制御しているんじゃないか。それがブフネラのDNAに負荷をかけ、結果シンビオニンの大量合成が起こるのではないか、こう考えたわけです。

○なるほど。

■しかも真核細胞に普遍的に含まれるスペルミンは、原核細胞には含まれず、むしろその増殖を抑制する。ブフネラの系に限らず、真核細胞に入り込んだ原核細胞ではこのGroELホモログの合成量が多くなる傾向があるのですが、これは真核細胞のスペルミンが原核細胞にストレス反応を引き起こしているからではないかと。

○うん。

■でも実際にこの共生系のポリアミン濃度を測ってやると、スペルミンは検出されない。むしろ宿主とブフネラがうまく妥協点を見つけた、と言う感じの組成でした。先ほど言ったようにスペルミジンのみを高濃度で含むと言うものですね。またブフネラを単離して、いろいろなポリアミン類を与えてみましたが、生理条件を逸脱するような極端な高濃度の場合にしか影響は現れませんでした。

○はあ。

■と言うわけで作業仮説はどうやらネガティブ、話はそう単純じゃないぞと言う結果です。で、結局シンビオニンがなんであんなにいっぱい作られているのか分からない、と言うのが現状です。

○ブフネラの外に運搬されているわけではないんですか？

■そこもですね、コンセンサスが得られているわけではないんです。

○説はある？

■ええ。アブラムシの体腔のなかにシンビオニンが放出される。植物ウイルスがこれとインタラクトすることによって、アブラムシの免疫系を逃れるのに使っているという説があります。

○シンビオニンを使って？　じゃあ、アブラムシにとって得があるわけじゃなくて、アブラムシに感染しているウイルスに得があるということですか。

■ええ。

○うーん、共生しているバクテリアをさらに利用するウイルスですか。

■ええ、でも植物ウイルスですからアブラムシにとって害があるかというとそうでもないんです。まあ、いてもいなくてもいいと。そういう存在です。

○なるほど。それが一つの説ですか。

■はい。ただ、それは二次的なものといいますか、ブフネラがわざわざこんなに合成している積極的な理由にはなり得ないと思うんです。ですから、こういうはなしもあるよ、というだけで、大量にシンビオニンを合成している理由は、いまのことろ分からないと。

○うーん。分からないことがいっぱいあるんですね。そこらへんにいっぱいいる虫なのに。

[10: 害虫としてのアブラムシとブフネラの関係]

○普通の人にとってアブラムシっていうと、やっぱり、害虫っていうイメージが強いと思うんです。

■でしょうね。

○次号へ続く…。

[◆Information Board：イベント、URL、etc.]

■新刊書籍・雑誌：
◇オンライン書店ビーケーワン 科学書売場 週間ランキング （７／２３～７／２９）
http://www.bk1.co.jp/cgi-bin/srch/srch_top.cgi?tpl=dir/01/01080000_0025_0000000050.tpl

◇裳華房 自然科学系の雑誌一覧－最新号の特集等タイトルとリンク－
http://www.shokabo.co.jp/magazine/

■イベント：
◇目で見る「がん」展　８月４日（土）～９月２日（日）
　 http://event.yomiuri.co.jp/2001/S0047/home.htm
　ＴＦＴホール（東京・有明／東京ファッションタウンビル内

◇中谷宇吉郎展　７月31日～８月12日午前11時～午後７時(会期中無休)
　アート・ミュージアム・ギンザ　中央区銀座７丁目４番地１２号ぎょうせいビル１F・B1
　 http://202.217.57.2:80/nakaya2001/

◇裳華房　博物館・科学館　夏の企画
http://www.shokabo.co.jp/keyword/2001_7_museum.html

◇裳華房　研究所等の一般公開　－2001年の開催予定－
http://www.shokabo.co.jp/keyword/2001_openday.html

■ U R L ：
◇理化学研究所　“モノ”を見分ける脳のメカニズムの一端を解明
　－　複雑な物体像は図形特徴の組み合わせとして脳内に表現される　－
http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2001/010723/index.html

◇日清製油（株）　就業女性の９割が月経前症候群（PMS）を自覚
　日本女性心身医学会にて発表
http://www.nisshin-seiyu.co.jp/util/news0036.shtml

◇KEK　ＣＰ対称性の破れ
http://bsunsrv1.kek.jp/bdocs/sin2phi1_prl2/sin2phi1-j.html

◇DNAスパイ事件 　芹沢宏明氏の無実を訴える
http://www.innocentserizawa.org/japanese_index.html

◇NASDAスペースパースン　
　H-IIAプロジェクト スポークスマン 宇宙輸送システム本部 副本部長　丹尾 新治
http://spaceboy.nasda.go.jp/spacef/sp/j/44a_nio_j.html

◇NASDA月刊ISS搭乗宇宙飛行士活動レポート6月分
http://jem.tksc.nasda.go.jp/astro/report/0106.html

◇国立天文台　ＡＬＭＡ（アルマ）の推進に向けた署名のお願い
http://www.nro.nao.ac.jp/~lmsa/syomei/

◇NGC 4631:Chandra Detects Halo Of Hot Gas Around MilkyWay-Like Galaxy
http://chandra.harvard.edu/photo/cycle1/1138/index.html

◇HotWired　「ソーラー・セール」の打ち上げ失敗も、惑星協会に落胆の色なし
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20010725305.html

◇ascii24　ぜんぜんデジタルでない夏休みのカメラ工作「ポラロイド ピンホールフォトキット」
http://db.ascii24.com/db/review/ce/digicam/2001/07/24/628173-000.html

◇INTERNET Watch　「夏休みの自由研究」はこれで完璧!特選リンク集
http://www.watch.impress.co.jp/internet/www/article/2001/0723/homework.htm

◇CNN　クローン人間禁止法案、米下院委員会で可決
http://www.cnn.co.jp/2001/US/07/25/anticlone.bill.house/index.html

◇科学技術者のための総合リソースガイド・NetScience
　 http://www.netscience.ne.jp/

　＊ここは、科学に関連するイベントの一行告知、URL紹介など、
　　皆様からお寄せいただいた情報を掲示する欄です。情報をお待ちしております。
　　基本的には一行告知ですが、情報が少ないときにはこういう形で掲示していきます。
　　なおこの欄は無料です。