WINEPブログ

民家の庭先にショウブとハスを混食しているプラスチックバットがおいてあった。きっと避難している家主は水生植物の愛好家だったのだろう。これまでも溜め池などでは、岸から離れているハスなどの水生植物を採取するのが少しややこしかったので、このプラスチック箱の中から紫色の２本を茎の部分から上を失敬した。葉は全面的に水につかっていた（図１）

新聞紙で乾燥するとさらに紫色が強くなった（図２）。研究室に持ち帰ってガイガーカウンターを当てると1600 ｃｐｍと、とてつもなく高い値を示した。以下の動画を見てください。
　https://vimeo.com/190422228　

　　　　　　　　　
　　それをオートグラフに取ったのが図３（ポジテイブ画像）と図４（ネガテイブ画像）である。ハスの葉脈が子細にくっきりと浮かび上がっているのがわかる。
　　　　
　　この植物体を葉と茎にわけて放射能測定したものが表１である。茎と葉は共に、Cs-134　と　Cs-137の合量で数十万ベクレルとべらぼうな値であることがわかる。

 
 図１．民家の庭に放置されたハスを育てているプラスチックバット
 
 
 
 
 
 図２．　ハスをサンプリングして押し葉にしたらこんな紫色になった。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 図３．図２のオートラジオグラフ
 
 

 図４．図３のネガテイブ画像



 
表１．ハスの放射能
 
 

なぜこんなに高いのだろうか？　以下に若干考察してみた。

第一にこの地域に降り注いだ総放射線量がべらぼうに高かったであろう。今でも空間線量は８マイクロシーベルト付近である。しかしそれ以外に、第二に、原発事故以来このプラスチックの箱に降り注いだ放射能は箱の外には逃げないで箱のなかに留まったままであるはずだ。土壌は箱の底に数センチである。いつも土壌表面は水で空気から遮断されているので還元状態にある。たぶんそういう環境下ではセシウムは土壌への吸着が進みにくく、いわば箱の中で放射性セシウムは水の中でリサイクルし続けていると思われる。冬になって葉が枯れて腐ると、微生物菌体のコロイド状になり、そのコロイド状の有機性セシウムは、また次の春になると無機セシウムイオンとして遊離されてハスの根からばかりでなく葉からも再吸収されるわけである。

フキノトウなどでは、淡水状態で出てくるフキノトウと陸生のフキノトウでは前者の方が遙かにセシウム汚染が強いことがすでに明らかにされている。これは淡水状態では水につかっている地上部分からも容易に放射性セシウムが吸収されるからである。

水稲の場合も、水を張った出穂期に森林で汚染した沢水がかかると、容易に茎からセシウムを吸収して、お米の放射性セシウム含量がたかまるので、要注意なのである。小生自身が実験したわけではないが、カリウムを農水省が定める基準値量（２５ｍｇK2O／１００ｇ土壌）以上施肥していてもこの経茎吸収は押さえられないと思われる。

たかがハス、されどハス。　原発事故後ほぼ６年になるが、放射能汚染地での自然観察で学ぶことはまだまだ多いのである。

 　
　　　
（森敏・加賀谷雅道）
     
 
 
 
 

【大隅良典さんノーベル医学・生理学賞受賞】快挙に中韓ビックリ 韓国「オタク文化」例に「日本に学ばねば」 中国「どんな秘密があるのか…」大隅良典・東京工業大栄誉教授（７１）がノーベル医学・生理学賞を受賞したニュースは、ＡＰやロイターなど海外の通信社も速報した。
　　　

　韓国の聯合ニュースは、自然科学分野で日本人のノーベル賞受賞が相次ぐ背景として、「日本特有の匠（たくみ）の精神」や一つの分野に没頭する「オタク文化」の存在を挙げ、「政策や文化といったさまざまな側面の結晶だといえる」と分析した。韓国ではこの分野で受賞がないことから、「日本の政策に学ばねばならない」という韓国の研究者の意見も伝えた。

　中国では北京紙、新京報（電子版）が大隅氏の受賞を報じた上で、「ここ数年、日本の科学者によるノーベル賞受賞が続出している。どんな秘密があるのだろうか」とした。

　英ＢＢＣテレビ（同）は「大隅氏の業績はがんからパーキンソン病にいたるまで、何が病気を悪化させるかを説明する助けになった」と重要性を強調。米ＣＮＮテレビ（同）は、「オートファジーの存在は１９６０年代から認識されていたが、大隅氏が酵母を用いた先駆的な実験を行うまで、仕組みがほとんど解明されていなかった」と伝えた。

 　　　

 
　　きわめて専門的になりますが、以下に学士院賞受賞時と京都賞受賞時の大隅良典先生の研究内容と、国際賞受賞時の挨拶、をホームページから転記しておきました。
  　

日本学士院賞審査要旨(2006年)
　　

理学博士大隅良典氏の「オートファジーの分子機構と生理機能の研究」に対する賞審査要旨
　

分子生物学では、セントラルドグマ確立以来、遺伝子発現すなわちタンパク質の「合成」のしくみの解明に多くの努力が割かれ、タンパク質の「分解」の問題は、受動的でそれほど大きな生物学的な意味を持たないのではないかと長らく考えられてきた。しかし近年、生命が持つ遺伝子の相当な部分がタンパク質やその複合体の分解に関わっており、分解も、合成に匹敵するほど大切であることが認識されつつある。生命が絶えざる合成と分解のバランスの上に成り立っていることから考えればむしろ当然のことであろう。五〇数年前に細胞内小器官「リソソーム」が発見されて以来、タンパク質の分解はこのコンパートメントの中で行われていると一般的に考えられてきた。しかし現在では、細胞内タンパク質分解は、ユビキチン／プロテアソーム系とリソソーム系の二つに大別することができ、両者が機能分担を行っていることが明確になっている。前者が厳密な識別に基づく選択性の高い分解であるのに対し、後者はむしろ非選択的でバルクな（大量な）分解を担っている。

リソソーム内に分解基質を送る過程は、自己を食すると言う意味の「オートファジー」とよばれる膜現象からなることが示されてきた。しかし様々な困難からその分子機構は全くの謎であった。大隅氏は、酵母細胞が栄養飢餓条件にさらされると、リソソームと相同な分解コンパートメントである「液胞」で大規模なタンパク質分解が誘導されることを顕微鏡観察によって発見した。そして、その後の電子顕微鏡による解析から、これが高等生物で知られていたオートファジーと同一の膜現象であることを証明した。次に、酵母の系の優位性を生かして遺伝学的な解析に取り組み、オートファジーに欠損を持つ多くの変異株を分離し、一四個の関連遺伝子（ATG遺伝子群）を同定することに成功した。その後に発見されたオートファ

ジーに必須の遺伝子が三個のみであることから、大隅氏らの当初の戦略が極めて優れていたことが窺える。大隅氏は、引き続き、ATG遺伝子群のクローニングに着手し、それらがコードするタンパク質（Atgタンパク質群）を同定したが、ほぼ全てが新しい分子で、それらの機能の推定は困難であった。しかし数年の間に大隅研究室ではこれらAtgタンパク質に関する重要な発見がなされた。（１）Atg12がユビキチン様タンパク質で、二つの酵素Atg7、Atg10を介してAtg5と共有結合体を形成する。（２）Atg8もユビキチン様タンパク質で、Atg7により活性化された後、Atg3に転移し、膜リン脂質の一つホスファチジルエタノールアミンと結合する。（３）Atg1はタンパク質キナーゼ活性を有し、この活性がオートファジーに必須であること、（４）Atg14は、オートファジーに必要な特異的PI3キナーゼと複合体を形成すること、などである。また、栄養飢餓の関知にTorと呼ばれるキナーゼが関わることも明らかにした（mTORは動物栄養センシングに関連して注目されている）。オートファジーの最大の謎は細胞質の一部やオルガネラ

をまず膜が取り囲んで隔離する膜現象にある。上記の反応系は全てこの過程（オートファゴソーム形成）に関わっている。オートファジーは真核細胞の基本的な機能の一つであり、発見されたATG遺伝子群は酵

母からヒト、高等植物にまで広く保存されていることが明らかとなった。これらの機能解明は、オートファジーの機構解明に留まらず、細胞内の膜動態の分子機構を理解する上でも重要な知見を与えると

期待されている。オートファジーには未だ多くの謎が隠されているが、大隅氏らによるATG遺伝子群の同定を契機として、多くの生物種でオートファジーが確認され、また、タンパク質分解の破綻が様々な病気や老化などにも関わっていることが明らかになってきた。現代の人間社会には資源のリサイクルシステムの構築が求められているが、細胞は自らのタンパク質を分解して必要なタンパク質を合成するという見事

なリサイクルシステムを獲得したものと考えられる。オートファジーの重要性は、今後も、細胞内有害物質の除去機構、細菌感染、抗原提示、老化など様々な形で明らかにされるであろう。このように本研究分野の活性がいっそう高まる中、大隅氏は一貫してオートファジーの分子機構の解明に正面から取り組んでおり、他の追随を全く許さない研究を続けている。また、大隅氏は、Gordon Research Conferenceなど主要な国際会議から基調講演に招かれ、本分野における国際的なリーダーシップを発揮しており、平成一七年には藤原賞を受賞している。

京都賞の受賞理由
　   　

細胞の環境適応システム、オートファジーの分子機構と生理的意義の解明への多大な貢献
    　

大隅良典博士は、細胞が栄養環境などに適応して自らタンパク質分解を行うオートファジー（自食作用）に関して、酵母を用いた細胞遺伝学的な研究を進め、世界をリードする成果をあげた。オートファジーは、1960年初頭に、動物細胞内の食胞として知られているリソソーム中に細胞質成分であるミトコンドリアや小胞体が一重膜で囲まれて存在していることから提唱された概念で、細胞内成分や細胞内小器官がリソソームに取り込まれて分解を受ける過程を意味する。その後、多種類の細胞やいくつかの臓器でこの現象が報告されてきたが、オートファジーの分子メカニズムや生理的意義は不明なままであった。大隅博士は、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeで空胞の機能を研究していたが、1992年、タンパク質分解酵素B欠損株を低栄養培地に曝すことにより空胞中に一重膜で囲まれた細胞内小器官成分が出現すること、即ち、酵母でオートファジーが誘導できることを発見した。同博士は、ついで上記現象を利用して、タンパク質分解抑制と栄養飢餓によってもオートファジーが誘導されない多数の変異株を同定した。博士の酵母におけるオートファジーと変異株の発見は、オートファジーの分子機構解析に道を拓いたものである。これが基盤となり、これまでオートファジーに関係する数十の分子が同定され、これらの機能解析により、飢餓などの刺激に応じて、どのようにして細胞内成分や細胞内小器官を囲む新規の膜構造が形成され、これがリソソームに融合するかの道筋が明らかになりつつある。

酵母におけるオートファジー関連分子の発見は、哺乳類を含む動物細胞でのオートファジー関連分子の同定につながり、これらを利用して、動物におけるオートファジーの多様な生理的意義が多くの研究者により明らかにされた。すなわち、オートファジーが出生に伴う飢餓状態への適応に不可欠であること、オートファジーが神経での異常タンパク質の蓄積を防ぎ神経細胞死を防止するために必要であること、心臓の収縮力を維持するためにオートファジーを伴う代謝回転が不可欠であることなどがある。

大隅博士の貢献は、生体の重要な素過程の細胞自食作用であるオートファジーに関してその分子メカニズムと生理的意義の解明に道を拓いたものとして高く評価されるものである。

以上の理由によって、大隅良典博士に基礎科学部門における第28回(2012)京都賞を贈呈する。

 国際生物学会賞での挨拶(2015年)
 

(一部略)

私はこれまで機会あるごとに述べて参りましたが、私自身、様々な偶然と出会いに助けられて、研究者としての細い細い道を今日まで歩んで参りました。東京大学教養学部の今堀和友先生の下で学び、京都大学、東京大学農学部、ロックフェラー大学留学を経て、東京大学理学部安楽泰宏教授のもとで研究をする機会を得ました。その後、東京大学教養学部、基礎生物学研究所にお世話になり、現在も、東京工業大学で大変恵まれた環境を頂いて研究を続けています。今日科学研究は激烈な競争があるというのも事実ですが､私は元来競争が苦手で､人のやらないことをやりたいという思いで研究を進めて参りました。

   私は細胞内のタンパク質の分解の機構に興味を持ち、1988年以来28年間に亘ってオートファジーと呼ばれる細胞内の分解機構の研究を進めて参りました。生命体は絶えまない合成と分解の平衡によって維持されています。合成に比べて分解の研究は興味を持たれず、なかなか進みませんでした。

   私は一貫して小さな酵母という細胞を用いて、オートファジーの謎の解明を目指し、関わる遺伝子群とその機能を解析して参りました。オートファジーに関わる遺伝子の同定を契機として、今日オートファジーの研究は劇的な広がりを見せ、高等動植物の様々な高次機能に関わっていること、そして、様々な病態にも関係していることが次々と明らかになって参りました。すなわち、分解は合成に劣らず生命活動には重要であるということが次第に認識されて参りました。しかし、まだオートファジーの研究には沢山の基本的な課題が残されています。私は残された研究時間で今一度原点にたちかえって、「オートファジーは何か」ということに向かいたいと思っています。また、近い将来オートファジーのさらなる機構の解明が進み、細胞の一層の理解のもとに、病気の克服や健康の増進などの研究がさらに進むことを心から願っています。

   いうまでもなく現代生物学は一人で進められるものではありません。私のこれまでの仕事も、30年近くに亘る沢山の素晴らしい研究仲間のたゆまぬ努力の賜物でもあります。また素晴らしい共同研究者にも恵まれました。心から彼らに感謝の意を表するとともに、彼らとともにこの栄誉を分かち合いたいと思っております。
   これまで私を支えてくれた今は亡き両親、妻萬里子と家族にも心から感謝をしたいと思います。

最後にこれから生物学を志す若い世代に向けて、
   私達の周りには、まだ沢山の未知の課題が隠されています。素直に自分の眼で現象をみつめ、自分の抱いた疑問を大切にして、流行や様々な外圧に押し流されることなく、自分を信じて生命の論理を明らかにする道を進んで欲しいと申しあげたいと思います。
   私も微力ながら残された時間を、効率や性急に成果が求められる今日の研究者を巡る状況が少しでも改善し、生き物や自然を愛し、人を愛し、豊かな気持ちで研究ができる環境というものの実現に助力したいと思います。
本日はどうも有り難うございました。

　　   　 
　　　　　　


　　　　　　　
　　大隅先生ご自身が選んでいる主要な業績は以下のとおりです。
　　

01. Takeshige, K., Baba, M., Tsuboi, S., Noda, T., and Ohsumi, Y. (1992)

Autophagy in yeast demonstrated with proteinase-deficient mutant and its

conditions for induction. J. Cell Biol., 119, 301-311.

02. Tsukada, M., and Ohsumi, Y. (1993) Isolation and characterization of

autophagy-deficient mutants in Saccharomyces cerevisiae. FEBS Lett.,

333, 169-174.

03. Baba, M., Takeshige, K., Baba, N., and Ohsumi, Y. (1994) Ultrastructural

analysis of the autophagic process in yeast: Detection of autophagosomes

and their characterization. J. Cell Biol., 124, 903-913.

04. Matsuura, A., Tsukada, M., Wada, Y., and Ohsumi, Y. (1997) Apg1p, a

novel protein kinase required for the autophagic process in Saccharomyces

cerevisiae. Gene, 192, 245-250.

05. Baba, M., Ohsumi, M., Scott, S. V., Klionsky, D. J., and Ohsumi, Y. (1997)

Two distinct pathways for targeting proteins from the cytoplasm to the

vacuole/lysosome. J. Cell Biol., 139, 1687-1695.

06. Mizushima, N., Noda, T., Yoshimori, T., Tanaka, T., Ishii, T., George, M.

D., Klionsky, D. J., Ohsumi, M., and Ohsumi, Y. (1998) A protein

conjugation system essential for autophagy. Nature, 395, 395-398.

07. Mizushima, N., Noda, T., and Ohsumi, Y. (1999) Apg16p is required for

the function of the Apg12p-Apg5p conjugate in the yeast autophagic

pathway. EMBO J., 18, 3888-3896.

08. Kirisako, T., Baba, M., Ishihara, N., Miyazawa, K., Ohsumi, M., Noda, T.,

and Ohsumi, Y. (1999) Formation process of autophagosome is traced

with Apg8/Aut7p in yeast. J. Cell Biol., 147, 435-446.

09. Kirisako, T., Ichimura, Y., Okada, H., Kabeya, Y., Mizushima, N.,

Yoshimori, T., Ohsumi, M., Noda, T., and Ohsumi, Y. (2000) The

reversible modification regulates the membrane-binding state of

Apg8/Aut7 essential for autophagy and the cytoplasm to vacuole targeting

pathway. J. Cell Biol., 151, 263-275,

10. Kabeya, Y., Mizushima, N., Ueno, T., Yamamoto, A., Kirisako, T., Noda,

T., Kominami, E., Ohsumi, Y., and Yoshimori, T. (2000) LC3, a

mammalian homologue of yeast Apg8p is processed and localized in

autophagosome membranes. EMBO. J., 19, 5720-5728.

11. Ichimura, Y., Kirisako, T., Takao, T., Satomi, Y., Shimonishi, Y., Ishihara,

N., Mizushima, N., Tanida, I., Kominami, E., Ohsumi, M., Noda, T.,

Ohsumi, Y. (2000) A ubiquitin-like system mediates protein lipidation.

Nature, 408, 488-492

12. Mizushima, N., Yamamoto, A., Hatano, M., Kobayashi, Y., Kabeya, Y.,

Suzuki, K., Tokuhisa, T., Ohsumi, Y., and Yoshimori, T. (2001) Dissection

of autophagosome formation using Apg5-deficient mouse embryonic stem

cells. J. Cell Biol., 152, 657-668.

13. Suzuki, K., Kirisako, T., Kamada, Y., Mizushima, N., Noda, T., and

Ohsumi, Y. (2001) The pre-autophagosomal structure organized by

concerted functions of APG genes is essential for autophagosome

formation. EMBO J., 20, 5971-5981.

14. Suzuki, K., Kamada, Y., and Ohsumi, Y. (2002) Studies of cargo delivery

to the vacuole mediated by autophagosomes in Saccharomyces cerevisiae.

Develop. Cell, 3, 815-824.

15. Mizushima, N., Yamamoto, A., Matsui, M., Yoshimori, T., and Ohsumi, Y.

(2004) In vivo analysis of autophagy in response to nutrient starvation

using transgenic mice expressing a fluorescent autophagosome marker.

Mol. Biol. Cell., 15, 1101-1111.

16. Ichimura, Y., Imamura, Y., Emoto, K., Umeda, M., Noda, T., and Ohsumi,

Y. (2004) In vivo and in vitro reconstitution of Atg8 conjugation essential

for autophagy. J. Biol. Chem., 279, 40584-40592.

17. Yoshimoto, K., Hanaoka, H., Sato. S., Kato, T., Tabata, S., Noda, T., and

Ohsumi, Y. (2004) Processing of ATG8s, ubiquitin-like proteins, and their

deconjugation by ATG4s are essential for plant autophagy. Plant Cell, 16,

2967-2983.

18. Kuma, A., Hatano, M., Matsui, M., Yamamoto, A., Nakaya, H., Yoshimori,

T., Ohsumi, Y., Tokuhisa, T., and Mizushima, N. (2004) The role of

autophagy during the early neonatal starvation period. Nature, 432, 1032-

1036.

19. Atg8, a Ubiquitin-like Protein Required for Autophagosome Formation, Mediates Membrane Tethering and Hemifusion (Nakatogawa, H., Ichimura, Y. and Ohsumi, Y.), Cell 130: 165-178, 2007

   

 　　　　
　　　　
(森敏）

 
図１．桜の木につるしたハニ―トラップに沈没浮遊した昆虫類（黒い部分）

先日、１．５リットルのペットボトルの上部に　７センチｘ５センチ　の四角い孔をあけた容器を作成し、現場で「はちみつ」と「白ワイン」を１００ｇずつ混合した液を注ぎ込んだものを、虫が来そうな木の下にペットボトルの蓋にビニールひもを巻きつけて、適当な木の枝に吊るして回った。針葉樹は元来虫が集まりそうでないので桜などの広葉樹を選んで民家の庭や道端から少し離れた枝につるした。結局このトラップを浪江町の高放射能汚染地帯に合計６カ所設置した。

わずかに余ったはちみつと、白ワインは、もったいないので小生が痛飲した。空間線量毎時１０マイクロシーベルトであったが、実にうまかった。

吊るした時間は昼間だったので虫がほとんどいなくて不安だったが、彼らは夜に活動して、ワインの香りに誘引されて、このトラップに飛び込んでくれるだろうと期待した。昨年は24時間設置しても一匹も入らなくてがっかりだったとらっぷもあったのだが、それは香りの成分がいけないのではなかったかと反省して、今回はコンビニで購入したフランス産の白ワインを使った。設置してみるとたしかに周囲の半径１メートルぐらいにはワイン独特の馥郁（ふくいく）たる香りが漂っていると感じられた。

翌日、約２４時間たったころ、期待を込めて、このトラップの回収に出かけた。最初のトラップにはスズメバチが数匹、はちみつワインのなかの上層で必死で逃れようとうごめいていた(図１）。ハニ―トラップに「はまった」直後のようであった。ハチがはちみつが好きでトラップされるのはあたりまえか、と納得した。この初めてのトラップに成功して、気をよくして次々とポリビンを回収していった。驚いたことに、すべてのトラップに実にさまざまな虫がトラップされていた。

あるトラップには大型のアリが１００匹以上トラップされていたのには驚いた。このアリたちは土から木の表面を伝わって上昇し、枝にくくりつけてあるトラップのビニールひもを伝わって降りて、ポリビンの表面から、７センチｘ5センチ四方の切り口から中に入って、ポリビンの内側にまわりこんで、内面を降りてはちみつワインに到達して、そこで次々とおぼれてしまったのである。溺れなかった先導アリが引き返して仲間にこのハニ―・トラップをつたえて、次々と仲間が集まって来ているようには見えなかった。おそらく香りにひかれて集まっておぼれるという一方通行の流れのように見えた。
　
 
図２．穴の端に力技の強引な亀裂が入っている。また、黄色いラベルがはげしく汚れている。

驚いたことに、あるトラップには仕掛けたハニー・ワインがもぬけの殻になっていた。ポリビンの中にはいくつかの昆虫が張り付いていたのだが。ポリビンの底には子細に見ても穴が開いているようには見えない。ポリビンを吊るした木の下に粘り気のある液体がこぼれた気配もない。よく見るとポリビンの表面に張り付けている黄色い日時が記しているメモ用紙が汚れている。おまけに、切り取った切り口のコーナーには激しい亀裂が入っている(図２）。これは、ここから手を入れて「はちみつ」をなめようとしたか、ポリビンを破ろうとしたのだろう。しかし中身が全く空になっているところから、おそらくポリビンをさかさまにして、中身を飲み干したのだろうという結論に達した。そういう、人間のような動作ができる動物は5本指を持ったニホンザルしかいないはずだ。野生のサルはいい気分で酔っ払ったに違いない。予想もしなかった出来事であった。こういう予想外のことが起こるので、フィールドワークは病み付きになる。

小生は体力と運動神経が鈍くなってきたので、昆虫網をふりまわしてトンボやチョウチョウを迅速に捉えることが難しくなって来た。今後は、この方式で昆虫を捕まえて、放射能測定をするつもりだ。

昨年、このトラップされた昆虫類をオートラジオグラフに撮ると、蝶や蛾などは薄く、甲殻類が比較的濃く撮像された。
　　　　
（森敏）
付記：今回の表題の「ハニートラップ：honeytrap」とは、Oxford Dictionaries によると、
"a strategem in which an attractive person entices another person into revealing information"　　ということです。
たとえて言えば、旧ソビエト連邦のKGBなどの女性スパイが色気仕掛けで、他国家の重要人物に接近して、ベッドで国家機密を盗み取る、という構図が、米ソ冷戦時代のわれわれ老年世代に刷り込まれた、パターンです。

日本テレビNNNドキュメントの紹介です。　
番組タイトルは
「避難計画で原発やめました～違いは何だ！？伊方と米・ショアハム」