蛋白質の2次 構造と光学活性 一 研究回顧 (後編)一 JenTsiYang

蛋 白 質 の2次 構 造 と光 学 活 性
一 研究回顧 (
後編)一
JenTsiYang/
白浜啓四郎(
訳)
に対 し て プ ロ ッ トす る と, λ0を適 当 に 選 べ ば (6) 式
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Ⅵ
.Moffttの
式
は直 線 を与 え るだ ろう12)
。 私 はア イ オ ワ州 立 大 学 の 化 学
工 学 の 講 義 で こ の ち ょっ と し た 秘 法 を学 ん で い た 。
ハ ー バ ー ド大 学 の若 い 準 教 授 で あ っ たM.Moffitt( 図
図4の
結 果 を も と に す る と, 波 長600nmと300nm
3)は 量 子 理 論 化 学 の も っ と も聡 明 な実 践 者 の 一 人 と 目
の 問 で ポ リペ プ チ ドのORDに
され て い た 。 わ れ わ れ 生 化 学 者 か ら α ヘ リッ ク ス に つ
あ らか じめ 決 め られ て い た 。 [
λ2/λ02=v02/v2の関 係 が
い て い ろ い ろ と聞 か さ れ て い た の で , 彼 は α ヘ リ ッ ク
あ る の で , (6)式 は振 動 数 にひ き な お し て 同 様 に プ ロ
ス の 旋 光 分 散 (ORD) の 理 論 を展 開 し よ う と決 心 した14)
。
ッ トで き る。]
1955年
,MITで
彼 の 講 演 を聞 い て たい へ ん感 銘 を受 け
た の で , そ の 予 稿 を 請 求 し た。 こ れ は コ ピー 革 命
(ゼ
Moffittは
対 して ,b0は212nmで
この複 雑 な 方程 式 が 実 際 に直 線 で 表 わ せ る
と は信 じ て い な か っ た 。 彼 は (5) 式 をハ ー バ ー ド大
ロ ッ ク ス とい う名 前 は まだ な か っ た )の前 だ っ た の で ,
学 に あ るMarkIコ
私 の 頼 み は断 られ た が ,Doty博
す の だ が 細 長 い 長 方 形 の建 物 の 床 一 杯 を 占 め て い た )
士 は コ ピー を手 に 入 れ
た。
ンピュ ータ
(これ は い ま想 い 起 こ
で 解 こ う とし て い た 。3つ も未 知 数 が あ っ て , ど う して
Moffittは
α ヘ リ ッ ク ス のORDを
ヘ リッ ク ス ポ リペ
直 線 を 引 くの かMoffttに
説 明 す るの も奇 妙 で あ っ たが ,
プ チ ドの換 算 平 均 残 基 旋 光 度 , [m’
] を振 動 数 ,v の 関
当 時 だ れ も, 賢 い 物 理 化 学 者 で さ え 何 も知 らな か っ た
数 と し て表 現 し た :
の だ 。 あ る時Moffittと
[m’]=A0v2/(v02-v2)
十Bov2μ02?vo/
(v02-v2
)2(5)
こ こ でv0,?v0,A0,B0は
も う一 人 , 化 学 の教 授 , この人
は の ち に ノ ー ベ ル 賞 受 賞 者 に な る の だ が , ル ドル フ の
定 数 で あ る ([m'] は 平 均
分 光 旋 光 度 計 を見 に や っ て き た。 彼 ら は あ ち ら の つ ま
残 基 旋 光 度 , [m]に3/ (n2+1)を掛 け て , 真 空 中 の 旋
み , こ ち ら の ス イ ッ チ を 回 し て い た。 翌 日, 私 は 黙 っ
光 度 に換 算 して求 め る,nは 溶 媒 の屈 折 率 )。ORDは
て 装 置 を再 調 整 し な けれ ば な ら な か っ た。
長 の 関 数 と し て測 定 さ れ , 光 速 ,C=
波
λvで あ る の で ,
(5)式 はっ ぎ の よ うに 変 形 さ れ る。
に し,a0とb0を
[m’]=a0λ02/(λ2-λ02)十b0λ04/(λ2-λ02)2(6)
であ る (
簡
略 の た め, 上 式 の [m']か ら添 字 , λ,vは 省 いて ある )。
の パ ラ メ ー タ,a0,b0, λ0を 含 ん で い
る。 試 行 の λ0を 用 い て [m'](
λ2-λ02)を1/ (λ2-λ02)
Jen
Tsi
Keishiro
Yang,Cardiovascular
Shirahama,
Engineering,Saga
Remembrance
2814
Research
of
Institute,University
佐 賀 大 学 理 工 学 部 化 学 科
University,Saga
Things
Past:A
(〒840佐
in
a Chiroptical
そ れ に λ。を 図 上 で
ぐ に 有 名 に な り広 く使 わ れ る よ う に な っ た。 こ れ は意
外 な こ とで あ っ た 。 今 日 も な お , この 方 程 式 に と き と
し て 私 の 名 前 が つ け られ る の を 面 は ゆ く思 っ て い る 。
of California
Work
導 入 し,a0,b0,
解 い た こ と で あ っ た 。Moffittの 式12)は発 表 され る とす
賀 市 本 庄 町1)
840,Japan]
Career
式 に 対 す る私 の 寄 与 は, 簡 潔 に い う と, 波
長 を 振 動 数 に置 き換 え, い くつ か の 定 数 を ひ と ま と め
こ こで ,a0=A0+B0?v0/v0,b0=B0?v0/v0.。
(6)式 は3つ
Mo伍ttの
San
Francisco,California
[Department
of
94143-0130,USA
Chemistry,Faculty
of
Science
and
47
蛋 自質の2次 構造 と光学活性
は つ ね に そ の 弟 子 の幸 福 を 願
って い る。 か く してDotyの
を 抜 い たMoffittと
名
共著の論
文 を 出 した12)
。
当 時Dotyの
大学院生だ っ
たRobertLLundbergは
自
分 で 合 成 し た γ一ベ ン ジル ーα一
グ ル タ ミン酸 のL-,D一 型 の共
重 合 物 に つ い ての膨 大 なORD
デー タ を もって いた。 その デ
ー タ の い くつ か は理 論 を テ ス
Kirkwood博
図3JohnG.
士
(左 ) とWilliam Mofftt博
士
(Science誌
の 許 可 を 得 て 再
トす る た め にKirkwoodと
生 )
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Fittsに 与 え られ た 。
エ ー ル 大 学 のJ .G.Kirkwood(
図3) は1930年
旋 光 度 の仕 事 をや って い た。FittsとKirkwoodは
リ ッ クス のORDの
はMoffittの
代 に
αヘ
理 論 を展 開 して いた15}
。 彼 らの予 言
旋 光 度 の 理 論 と左 巻 き, 右 巻 きヘ リックス
Moffittは 鋭 くKirkwoodの
理 論 を批 判 した が16)
,結
末 は め で た く納 まっ た 。Moffittは
講 義の ためエール大
学 に 招 か れ ,Fitts,Kirkwoodと
と も に論 文 を もの に
し た , しか し そ れ は な か な か 実 験 的 に 確 か め られ な か
の 符 号 が 違 っ て い る のが の ち に わ か っ た 。 そ こで に わ
っ た17)
。Moffttは
か に , 私 のPBG[
程 式 を導 い た も との 理 論 の 間 違 い に 困 っ て い る と私 に
のORDデ
ポリ(
γ一ベ ン ジル-a,L-ダ ル タ ミン酸 )]
ー タ ] (図2: 前編 参 照 )が た いへ ん な 注 目 を
浴 び る こ と に な っ た。Moffittは
私 に デ ー タ を くれ と頼
い まや 彼 の 名 の つ い た 簡 素 な 形 の 方
密 か に も ら し た。 経 験 式 と して はMoffittの
も蛋 白 質 の ヘ リッ ク ス含 量 を推 定 す る きに 役 立 つ。
み に き た が , 私 は丁 寧 に 断 り, 研 究 指 導 者 に 相 談 す る
Drudeの
よ う に い っ た 。 私 自 身 は ど ち ら に組 み す る こ とな し に
ー 級 数 で 展 開 し てMoffittの
この 二 つ の理 論 を 試 し,Dotyだ
起 こ して ほ し い12)
。
け と共 著 の論 文 を書 き
た か っ た 。 と こ ろがDotyはMoffittの
願 い を受 け入 れ
式 は い まで
式 は, い か な る 理 論 に よ る こ とな く, テ ー ラ
1960年1月20∼22日
式 の形 に で き る こ とを想 い
, カ リフ ォル ニ ア の宿 舎 , ラ ン
る よ う熱 心 に 説 得 し た 。 そ の 説 得 の 才 に 私 は敬 服 し て
チ ョ ・サ ン タ フ ェ で 最 初 の"旋 光 分 散 :関 連 理 論 と応
い る。 私 は 古 い 中 国 の 教 え に従 っ た 。 そ れ に よれ ば 師
用 ”に関 す る国 際 会 議 が 開 か れ た 。 これ ほTetrahedron
誌3号
分 を1巻
に ま と め て 出 版 し18)
,Kirdwoodと
Moffittを 追 悼 して 捧 げ られ た 。 悲 し い こ とに,Mo箭tt
は1958年12月
に ス クワ ッシ ュ (
球 技 の一 種 ) に興 じ
て い る最 中 に 心 臓 マ ヒ で 亡 くな っ て い た。 と き に わ ず
か33歳
。Kirkwoodは
ガ ン 闘 病 後 ,1959年8月
って い た。 二 人 の 巨 人 の死 は蛋 白 質 のORDの
に逝
理論 的発
展 の興 奮 に満 ち た時 代 の 幕 を閉 じた。 幸 い な こ とに, た
い まつ は い く人 か の 若 い理 論 家 た ち に 引 き継 が れ た, そ
の な か にJohn
Shellman,Ignacio
W.Woody,Marcos
Jr.そ れ にJon
Tinoco,Robert
Maestre,W.Curtis
Applequistが
そ の 会 議 で のWalter
Johnson,
い た。
Kauzmann教
授 とCarl
Djer-
assi教 授 の 親 し げ な 議 論 を を い ま だ に は っ き り と想 い
図4Moffittの
式 に 出 て く るa0,b0,
上 決 定 法12) (The
Sciences
of the
Proceedings
United
States
of
the
of Americaの
λ0パ
National
ラ メ ー タ の 図
Academy
of
許 可 を 得 て 転 載 )
起 こ す 。 そ の と き の 問 題 点 は測 定 機 器 の 精 度 を犠 牲 に
して ま で 波 長 の 下 限 を押 し下 げ るべ き か に つ い て で あ
2815
Ⅶ
48
蛋 白 質 核 酸 酵 素 Vol.39No.16(1994)
っ た 。Djerassi4) はORDス
ペ ク トル で ス テ ロ イ ドを研
究 す る の に大 成 功 を 納 め て い た 。 定 性 的 に で も波 長 領
域 を 広 げ る こ とに 好 意 的 で あ っ た。Kauzmannは
質 のORDの
急 速 に普 及 した の で , この問 題 はそれ 以 上 追 求 さ
れ なか った。
今 日で は , 蛋 白質 の コ ン ポ メ ー シ ョ ンの 研 究 でORD
はCDに
取 っ て代 わ られ たが , 蛋 白 質 コ ン ポメ ー シ ョン
と き に の み 意 味 が あ る とす るわ れ わ れ 蛋 白質 化 学 者 の
の詳 細 な 解 析 に は精 度 の よ いCDス
意 見 を述 べ た :波 長 の 下 限 を下 げ る前 に よ り正 確 な 測
要 求 され て い る 。 定 義 上 ,CDは
定 器 を入 手 す る必 要 が あ っ た 。
収 の 差 の 尺 度 で あ る 。 楕 円 率 は も う一 つ の尺 度 で , 直
実 験 的 に は,Moffittの
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蛋白
解 析 に は ス ペ ク トル が正 確 で 信 頼 性 が あ る
CDが
式 のb0値
はい ろい ろな ヘ リ ッ
ペ ク トル が い まな お
左 と右 円 偏 光 の 示 差 吸
線 偏 光 が 光 学 活 性 な 媒 質 を通 過 後 に楕 円 的 に 偏 光 さ れ
ク ス溶 媒 中 の α ヘ リ ッ ク ス に つ い て お よ そ 一630deg・
る。 歴 史 的 に は , 比 , モ ル お よ び 平 均 残 基 楕 円 率 の 式
cm2・dmol-1で
あ る こ とが わか っ た。 ヘ リ ッ クス 構 造 が
は比 , モ ル お よ び 平 均 残 基 旋 光 度 の 式 と類 似 の も の で
保 持 さ れ て い る か ぎ り, 溶 媒 の 性 質 , 溶 液 の温 度 に 依
あ る 。 し た が っ て , 直 接 に 差 吸 収 を測 る 市 販 の 機 器 の
存 し な い12)。蛋 白 質 の α ヘ リ ック ス含 量 は実 験 的 に 求
多 く は実 際 に 楕 円 率 の 単 位 で 目 盛 られ て い る。 と こ ろ
めたb0値
が , この2つ
を-630で
除 して 推 定 で きる。 (1961年 以 前 の
ポ リペ プ チ ドと蛋 白 質 のORDの
とDotyに
文 献 に つ いて はUrnes
よ る広 範 囲 に わ た る 総 説 が あ る19)。
)Moffitt
は も と も と負 のb0値
のCDの
目盛 りは [
θ]=3300( εL一εR)の
関 係 が あ る。 こ こで [θ] はdeg・cm2・dmolの
εR)はmol/l-1の
, (
εL-
単 位 で あ る。
は右 巻 き α ヘ リッ ク ス と合 う と話
し て い た。
彼 の 式 は い ま と な っ て は 経 験 式 な の だ か ら, そ の 実
証 とい う の も意 味 が な い。PBGとPGA[
グ ル タ ミン酸 )] 両 方 のb0値
ポ リ(
α,L-
ハ ー バ ー ド大 学 で2年
を過 ご し た の ち, 私 は学 者 と
が 蛋 白質 の と同様 負 の値 で
し て や っ て い け る よ う な 研 究 期 間 の 期 限 つ きで な い 地
あ る の は ま っ た くの 偶 然 で あ る し, 蛋 白 質 の ヘ リ ッ ク
位 を希 望 して い た が , た い へ ん失 望 した こ と に は, そ
ス はX線
の よ う な 機 会 は な か っ た。1950年
回 折 の 研 究 か ら事 実 右 巻 きで あ る こ とは今 日
よ く知 られ て い る 。1950年
代 に は一 外 国 人 が 大
代 に β-ベ ン ジ ル ーα,L-アス
学 に , そ れ が 名 門 校 で あ っ て も な くて も, 教 職 を 得 る
パ ラ ギ ン酸 で な く γ-ベ ン ジル-α ,L-グル タ ミン酸 の ポ
の は容 易 で は なか っ た。 私 は願 書 を た くさん 出 した 。 返
リペ プ チ ドが 研 究 さ れ た の も幸 運 な巡 り合 わ せ で あ る。
事 は き ま っ て 私 の 関 心 に感 謝 し, 書 類 は フ ァイ ル に す
ア ス パ ラ ギ ン酸 を含 む ポ リペ プ チ ドの ヘ リ ッ ク ス 溶 媒
る と約 束 した 。 これ は単 に 丁 重 な拒 否 の 一 形 式 で あ っ
中 で のb0値
た 。 合 成 ポ リペ プ チ ドのORDか
は お よ そ +600deg・cm2・dmol-1で
た が っ て 同 一 溶 媒 中 のPBGと
あ り, し
はヘ リ ック ス の巻 き方 も
逆 で あ る こ とが わ か っ て い た19)
。 この 幸 運 な偶 然 が な け
ミ ナ ー の 依 頼 は た だ の1回
私 の専 門についてのセ
と して な か っ た 。
結 局 は 会 社 に い く こ と に 決 心 し た 。 た ま た まペ ン シ
れ ば , 合 成 ポ リペ プ チ ドは ポ リ (
βベ ン ジル-α ,レ ア ス
ル ベ ニ ア 州 のMarcusHookに
パ ラ ギ ン酸 ) の よ う に す べ て 左 巻 きで , 蛋 白 質 は す べ
ース
て 右 巻 き とい う偽 の ジ レ ンマ に 直 面 した こ とに な り, た
さ い 研 究 グ ル ー プ の化 学 と物 理 の研 究 者 を求 め て い た 。
い へ ん 説 明 の し に くい 発 見 で あ っ た だ ろ う。
採 用 担 当 者 が ハ ーバ ー ド大 学 へ きて ,Doty博
1950年 代 に は α ヘ リ ッ クス だ け を考 え, 球 状 蛋 白 質
に はPaulingの
β シ ー トは 存 在 しな い と受 け取 られ て
(American ViscoseCo
あ る ア メ リカ ン ビ ス コ
.)力雪
基礎 研 究 のた めの小
士 の研 究
室 の だ れ か れ と話 を し た が , み ん な 断 っ て い た 。 私 も
彼 の 短 い 面 接 を受 け た。 そ して 自 己 紹 介 の手 紙 を書 く
い た 。 だ か ら, 球 状 蛋 白 質 で は β シー トの光 学 活 性 へ
よ う依 頼 さ れ た 。 これ も も う一 つ の"興
の寄 与 は無 視 で き る ほ どで あ る と考 え られ て い た
(そ
感 謝 し ま す ” に 違 い な い と思 っ た 。 と こ ろ が 驚 い た こ
う で な け れ ば , ヘ リ ッ クス 含 量 の推 定 は 困 難 で あ っ た
と に , ア メ リカ ン ビス コ ー ス は私 に化 学 研 究 者 の 職 を
ろ う)。 しか し, 鎖 長 の 短 いPBGが
形成す る β シー ト
提 供 した。 の ち にその採 用担 当者 が私 に漏 らした こと
のORDへ
の 寄 与 も またMofftの
味 を いた だ き
式 の 中 に鋳 込 む こ と
は, 私 が 英 語 を う ま く操 っ た の に え ら く感 銘 し た との
割 合 に小 さい が , 無 視 で き る ほ どで
こ とで あ る 。 私 の 英 語 に は相 当 多 くの 文 法 的 な 間 違 い
は な い 。 ほ どな く蛋 白 質 の コ ン ポ メ ー シ ョ ン の研 究 に
も あ っ た と思 う の だ が , か く し て私 に職 を もた ら し た
が で き, そ のb0は
2816
49
蛋白質の2次 構造 と光学活性
の は ポ リペ プ チ ドの コ ン ポ メ ー シ ョン の 研 究 で は な か
格 を とび 越 え て準 教 授 職 を提 示 さ れ た 。 ペ ン シ ルベ ニ
った。
ア 州 ピ ッ ツバ ー グ の メ ロ ン研 究 所 の 長 ,P.J.Floryも
ア メ リカ ン ビ ス コー ス で は 高 分 子 の レ オ ロ ジ ー の 研
究 を した 。 これ は ポ リペ プ チ ドのORDと
はあ ま り関 係
が な か っ た 。 私 は よ くマ サ チ ュ ー セ ッ ツ 州 の ケ ン ブ リ
ッ ジ を訪 れ た。Doty博
とき私 のORDの
士 は た いへ ん親 切 だ っ た。 あ る
論 文11)は彼 の 最 も自慢 に して い る 出 版
物 の一 つ だ と もい っ て くれ た 。 私 の 仕 事 が 彼 の 研 究 室
お れ る ダ ー トマ ス を選 ん だ 。 当 然 の こ と な が ら, この
機 会 を与 え て くれ たMorales博
士 にはたいへん感謝 し
て い る。 ア メ リ カ ン ビ ス コ ー ス の 経 営 管 理 者 の私 が 大
学 へ 戻 る こ とへ の理 解 も あ りが た い と思 っ た 。
ダ ー トマ ス へ 赴 任 後 ,Morales博
士 か ら カ リフ ォ ル
で 評 価 され て い る の を 聞 くの は あ りが た か っ た 。 近 代
ニ ア大 学 サ ン フ ラ ン シ ス コ校 (UCSF) の心 臓 血 管 研 究
分 子 生 物 学 の 最 も興 奮 に満 ち た 時 代 に 居 合 わ せ た の は
所 (Cardiovascular Research Institute;CVRI)
好 運 で あ っ た。
が あ り, 一緒 に行 か な い か と相 談 さ れ た 。 あ る冬 の 日,
私 はPBGを
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また よ い ポ ジ シ ョ ン を 示 し た 。 結 局 は, 学 生 と一 緒 に
モ デ ル 物 質 に し て 剛 体 棒 の 非 ニ ュー トン
の話
Jean Botts教 授 と私 は研 究 所 長 で 研 究 所 の 拡 張 に 努 力
粘 性 を研 究 した 。 ス テ ン レ ス製 の 手 づ く り粘 度 計 はm-
し て い るJulius H.Comroe,Jr.
ク レ ゾ ー ル 中 の ポ リペ プチ ドの粘 度 を106sec-1の
勇断
帰 途 は , 東 海 岸 の ひ どい 雪 嵐 の た め に, 空 港 で 一 夜 を
速 度 で ま で も測 る こ とが で きた 。 これ はガ ラ ス 製 の 毛
過 ご し当 惑 し た。 サ ン フ ラ ン シ ス コ の 空 模 様 は こ の魅
管 粘 度 計 で 得 られ る も の よ り も数 桁 も大 きか っ た。 得
力 あ る 町 へ の 引 っ越 し に 際 し て 確 か に興 を添 え た。
られ た結 果 は剛 体 棒 の粘 度 に つ いて の斉 藤 の 理 論
10参 照 ) を確 認 した。 私 は またPBGの
(
文献
流 動 複 屈 折 も研
1960年
の秋 にMorales,Botts,
教 授 に 会 い に 行 っ た。
渡 辺 静 雄 の教 授 連
と私 はひ とつ の 研 究 グル ー プ と してUCSFに
加 わ った 。
究 し, 剛 体 棒 の 回 転 拡 散 係 数 の 濃 度 依 存 性 を 説 明 す る
私 は生 化 学 科 の 準 教 授 に も併 任 され た 。Morales博
式 を提 唱 し た 。 これ らの 発 見 は 興 味 深 い も の で あ っ た
との か か わ りが な けれ ば この よ うな 職 を 得 る こ と を幻
が, 蛋 白 質 のORDの
進 歩 が 私 の そ ば を通 り過 ぎて し ま
っ た か の よ うに 思 え て 気 持 ち は安 らか で な か っ た 。
そ の こ ろ,1958年
だがTanford博
士 か ら手 紙 が きて ,
士
だ に み な か っ た だ ろ う。 わ れ わ れ は 同 僚 ・友 人 , な か
ん ず く1.Edelman教
授 か ら弦 楽 四 重 奏 団 , と きに は戯
れ に"四 人 組 ” と よ ば れ た 。 私 は1960年
職 す る1992年
メ リカ ン ビス コ ー ス の 部 長 ,E.Passagliaは
た 。 国 立 衛 生 研 究 所 (NIH) の 総 合 医 科 学 研 究 所 は私
す ぐ これ に
までUCSFで
秋 か ら定 年 退
グ ッ ゲ ンハ イ ム奨 学 金 に応 募 す る よ う書 い て あ っ た。 ア
賛 成 し, 奨 学 金 が とれ た ら職 を離 れ て よ い と確 約 し た。
に は 好 意 的 で"生
ほ とん ど の 応 募 者 は 大 学 か 研 究 所 か ら で 会 社 か ら は稀
10880) を32年
で あ る こ と を知 ら な い ま ま に グ ッ ゲ ンハ イ ム 奨 学 財 団
UCSFの
に 出 願 した 。Doty博
の 一 人 だ と教 え て くれ た。
士 は驚 い たが , 私 の た め に 推 薦 状
を書 いた。 それ は財 団が私 へ の給付 の決 断 す るの に役
立 った。二人 の新 聞記 者
(
一人 はフ ィラ デル フ ィアデ
UCSFで
学 究 として の 生 涯 を過 ご し
体 高 分 子 の 旋 光 性 ” の 研 究 (GM-
間 の 在 任 中 を とお して 支 援 して くれ た 。
研 究 資 金 係 が 私 は た い へ ん に 稀 な長 期 受 給 者
は最 初 に ル ドル フ の手 動 型 分 光 旋 光 度 計 を
手 に入 れ た。 つ ぎ に連 邦 研 究 資 金 局 が キ ャ リー60型
分
イ リ ー , も う一 人 は地 方 紙 の ) が 私 の 経 歴 を 聞 き短 い
光 旋 光 度 計 , ジ ャ ス コJ-5型
記 事 を書 くま で は , この 奨 学 金 を も ら う こ とが ど ん な
可 した 。 (こ の こ ろ は ス プ ー トニ ク 時 代 で , ア メ リカ合
に名 誉 で あ る か 知 ら な か っ た 。
衆 国 は ソ ビエ ト連 邦 と競 争 し て い た 。 そ れ で 合 衆 国 連
あ る 意 味 でTanford博
た 。 (Tanford博
士 は 私 の学 会 へ の 復 帰 を促 し
士 とFoster博
士 は ハ ー バ ー ドの 学 友
分 光 旋光 度 計 の購入 を認
邦 政 府 か ら の研 究 資 金 はふ ん だ ん に あ っ た。)1980年 に
はJASCOJ-500A分
光 旋 光 度 計 がJ-5に
取 って 替 わ っ
で あ る。 そ こ で 古 風 な 中 国 人 と して は い っ もTanford
た 。 共 同 研 究 者 と私 は合 成 ポ リペ プ チ ド と蛋 白 質 両 方
博 士 と よ ん で い た 。 と こ ろが あ る と きそ ん な に 堅 苦 し
か ら選 ん で コ ン ポ メ ー シ ョ ン の 研 究 を し た 。 台湾 出 身
くて は困 る よ と言 わ れ て 以 来 ,Charlieと
よ ん で い る。)
のY.-H.Chenと
の ち にC.T.Chang博
士 はいろいろ
そ の 奨 学 金 を受 領 し て ま も な く, 二 つ の 大 学 か ら話 が
な 蛋 白 質 の コ ン ポ メ ー シ ョ ン を推 定 す る た め の簡 単 な
あ っ た。 ダー トマ ス 医 科 大 学 生 化 学 教 室 の 主 任 ,M.F.
最 小 自乗 法 を提 案 した。 その とき以 来 , 蛋 白質 のCD解
Morales教
析 用 の複 雑 な 方 法 が 数 多 く開 発 さ れ た (
初 期 の総 説 は文
授 は大 学 を訪 れ る よ う招 待 が あ り, 助 教 授
2817
50
蛋 白 質 核 酸 酵 素 Vol.39No.16(1994)
リヌ ク レ オ チ ドの ヘ リ ッ ク ス の 安 定 性 を塩 基 ス タ ッ キ
献20を 参照 )。Moffittの 式 は も はや 使 わ れ ないが ,ORD
ン グ に よ り増 加 さ せ る こ と に あ る。 し た が って , こ れ
のb0法
ら二 重 ら せ ん の 高 分 子 のCDバ
で 推 定 し た 蛋 白 質 の α ヘ リ ッ クス 含 量 は40年
経 っ てCD法
で 求 め た の とよ く一 致 す るの は皮 肉 な感 じ
が す る。
ン ドの強 度 も増 加 させ
る。
糖 類 の 旋 光 度 を 測 る た め に 糖 度 計 が 長 い間 用 い られ
て きた が , 単 糖 類 , 多 糖 類 の 多 くは190nm以
Ⅷ
. 核酸と多糖類のORDとCD
ORDは
蛋 白 質 とポ リペ プ チ ドの コ ン ポ メ ー シ ョ ン の 解 明 に
成 功 した ので , 核 酸 の研 究 にORDとCDの
Database Center for Life Science Online Service
上 に電 子
遷 移 が な い。 した が って ,近 紫外 ,可 視 領 域 で そ の
技 術 を適 用
正常 で あ り(
つ ま り, 通 常 , 単 項Drudeの
従 う), 炭 水 化 物 残 基 にN-ア
式 に
セ チ ル ア ミ ンの よ うな 発
色 団 を含 まな い か ぎ り コ ッ トン効 果 は ま った くな い。 わ
す る の は至 極 当然 の こ とで あ っ た 。 こ の分 野 の研 究 の
れ わ れ は ‘一カ ラ ゲ ナ ン だ け につ い てORDとCDの
初 期 の発 展 に幾 分 か の寄 与 を し た21)
。 そ の仕 事 の 多 くは
をE.S.Pysh教
現 在 , 青 山 学 院 大 学 の鮫 島 達 也 博 士 と イ ン ドか らのP.
この 高 分 子 は交 互 共 重 合 物 , (A-B).で近 似 で きる。 こ
KSarker博
こ でBは4-硫-酸ーβ-D一
士 に よ っ て な さ れ た。 モ ノ ヌ ク レ オ シ ド,
授
研究
(
現 :Stevens) と共 同 研 究 を した22)
。
ガ ラ ク トー ス で ,Aは2-硫
酸
モ ノ ヌ ク レ チ ドか ら始 め て , ポ リヌ ク レ オ チ ド, 核 酸
3,6-無 水-α 一D-ガ ラ ク トー ス で ,グ リコ シ ド結 合 はA1-
へ と進 ん だ 。 光 学 活 性 に 関 す る か ぎ りで は , モ ノ ヌ ク
3BとB1-4Aで
レ オ シ ド, モ ノ ヌ ク レ オ チ ドは そ れ 自 身 の性 質 の も の
コ イ ル か らヘ リ ッ ク ス へ 転 移 す る。 この と きヘ リ ッ ク
で あ っ た。 す べ て260nm吸
ス型 は 無 秩 序 型 と比 べ よ り右 旋 性 で あ る。ι-カ ラ ゲ ナ
収 バ ン ドあ た りに1つ
のコ
あ る 。 この 高 分 子 は温 度 低 下 と と もに
ッ ト ン効 果 を示 す 。β-D-フ ラ ノ ー ズ 環 を 有 す る天 然 物
ン の フ ィル ム の真 空UV-CDス
で は, プ リ ン誘 導 体 は負 の , ピ リ ミジ ン 誘 導 体 は正 の
の,164nmに
符 号 を も っ て い る。 オ リゴ ヌ ク レオ チ ド, ジ ヌ ク レ オ
オ ー バ ー が あ る 。 これ に 対 応 す る220nmか
チ ドか ら始 め て ポ リヌ ク レオ チ ド, そ れ に 核 酸 も す べ
の間 のORDは
て塩 基 間 相 互 作 用 に基 づ く多 重 コ ッ トン効 果 を示 す 。
を入 れ る とDrudeの2項
正 のCDバ
ペ ク トル は180nmに
ン ドが あ り,173nmに
負
ク ロス
ら560nm
, それ ぞ れ λ1,λ,に180nmと164nm
式 に 合 わ せ られ る。 と こ ろが
核 酸 お よ び ポ リヌ ク レ オ チ ドの 光 学 活 性 現 象 は3つ
こ の フ ィ ッ トは一 義 的 で な く, い ろい ろな λ1,λ2の組
の 要 因 に 依 存 し て い る :塩 基 の ス タ ッ キ ン グ, 塩 基 間
で も同 様 に う ま く適 合 す る 。ι-カ ラ ゲ ナ ン の ヘ リ ッ ク
の 傾 き (ね じ れ ), そ れ に 塩 基 対 形 成 で あ る 。 最 も重 要
ス 含 量 は蛋 白 質 に 対 す るMoffittの
な 寄 与 は最 近 接 相 互 作 用 か ら で , 塩 基 の ス タ ッ キ ン グ
正 確 に は評 価 で きな い 。
が ポ リ ヌ ク レ オ チ ドの ヘ リ ッ ク ス
式 の よ うな もの で は
(そ れ が 一 重 で も二
重 ら せ ん で も) の 安 定 性 に大 き くか か わ っ て い る。 こ
の よ うな ス タ ッ キ ン グ は 低 温 の 濃 厚 溶 液 中 の5ノーグ アニ
おわ りに
ジ ン酸 で も観 察 され た 。 塩 基 の傾 き はDNAとRNAで
学 活 性 研 究 の 重 要 な一 時 的 の な ぞ りで あ る。 個 人 的 で,
CDス
ペ ク トル に差 異 を 示 し た (ポ リ デ オ キ シ リボ ヌ ク
レ オ チ ドとポ リ リボ ヌ ク レオ チ ドの 間 に も)。1967年
過 ぎ さ り し こ と の 回 想 は一 人 の科 学 者 の 光
した が っ て 当 然 , 自 分 自身 の研 究 に焦 点 が 合 わ せ られ
の
る に 違 い な い 総 説 を 書 くの に 少 し は た め ら い が あ っ た
東 京 大 学 訪 問 の 際 , 坪 井 正 道 教 授 は彼 の核 酸 の 二 重 ら
が , それ は語 る に 魅 力 あ る 話 で は あ る。 私 の 世 代 の 多
せ ん モ デ ル を見 せ て くれ た。 リボ ー ス の2’一水 酸 基 が ヘ
くの 東 洋 人 と同 様 に , 自身 の 仕 事 に 安 住 す る の は居 心
リ ッ ク ス軸 とほ とん ど垂 直 で あ る核 酸 のB型
地 の よ くな い も の で あ る 。 私 と し て は, 賞 賛 を 請 う に
重 らせ ん の 形 成 を妨 げ て い る 。RNAの
DNA-RNAハ
に似 た二
二 重 らせ ん と
はや や 後 込 み し た くな る 。 こ の 態 度 は私 の 受 け た 古 い
イ ブ リ ッ ドの モ デ ル は塩 基 対 の面 が 傾 い
中 国 風 の 教 育 の 結 果 で あ る 。 そ れ に よれ ば 賞 賛 は 自 ら
に類 似 し て い る。 そ の後 , バ ー ク
で な く他 か ら くる べ き で あ る。 西 欧 の 人 々 , そ れ に 多
て い るDNAのA型
レ イ校 のTinoco教
理論計算をし
くの 昨 今 の ア ジ ア 人 に は こ の 東 洋 の謙 譲 と中 庸 はな じ
て , モ デ ル 組 み立 て で 得 た の と同 じ塩 基 の 傾 き の 結 論
み が 薄 か ろ う し, 結 局 は 自 信 が な い か ら だ と受 け 取 ら
に達 して い た こ と を知 っ た 。 塩 基 対 の 効 果 は核 酸 や ポ
れ る。 わ れ わ れ 古 い 東 洋 人 に は 自 己 の 仕 事 を 追 求 す る
2818
授 がRNAのCDの
51
蛋白質の2次 構造と光学活性
に 攻 撃 的 に熱 心 な の は 自 己 中 心 にみ え る こ とが あ る。 実
お り, い まや 三 菱 化 成 生 命 科 学 研 究 所 の所 長 で ある。 わ
際 は い ま や 自身 の 業 績 を 自 認 す る の を了 とす る と考 え
れ わ れ は ま た 変 わ る こ と の な い 友 情 を取 り結 ん だ 。 私
られ て い る 。 少 し ば か りの 誇 り を表 現 す るの は 正 当化
た ち は い ろ い ろ と話 し合 うが , 話 題 はPBGだ
され る 。 こ の 態 度 は害 な き も の と思 うが , 不 幸 に も誠
る こ と は な い 。Kenは
世 界 大 戦 中 に中 国 戦
実 と傲 慢 が 区 別 さ れ な い こ とが あ る。 私 は ア ジ ア と西
線 の 米 軍 将 校 の た め の通 訳 と し て 徴 兵 さ れ た の を 知 っ
欧 社 会 の 多 く の科 学 者 が 誠 実 で あ る と願 い , 信 じて い
て い る。 私 が 高 校 生 時 代 の1940年
る…
の 侵 略 か ら逃 れ て 重 慶 に 引 っ 越 し た。 そ して そ こで 大
Pasteurの
業 績 だ け が その不 滅 性 を保 証 すれ ば と思 う。
だが 事 実 は"彼
は 頑 固 で , 極 端 に 自信 過 剰 で , 議 論 に
に, 日本 の帝 国 陸 軍
学 に 入 学 した 。 講 義 は しば しば 空襲 で 中 断 され た 。 戦
争 はKenに
も傷 跡 を 残 し た。 彼 が ま さ に広 島 に入 る直
お い て は戦 闘 的 で あ っ た 。 彼 は 自身 の発 見 の優 先 権 の
前 に , 原 爆 が 落 と さ れ た 。 こ れ は歴 史 で あ る。 そ し て
確 立 に 多 大 の労 力 を使 い , 他 人 に栄 誉 を 与 え る に は渋
今 日 , 多 くの 日 本 の 科 学 者 が 私 の親 友 だ とい え る の が
か っ た 。 彼 は80歳
嬉 しい。
の 外 科 医 で あ る科 学 上 の論 争 相 手 と
あ ま り に も荒 々 し く議 論 し た の で , そ の 老 人 は 決 闘 を
Database Center for Life Science Online Service
私 が 第2次
けに か ぎ
申 し込 ん だ3)
”。 疑 い もな く,Pasteurは
その 性 格 的 欠 陥
の 故 に で は な く, そ れ に もか か わ らず 成 功 し た 。 科 学
の 原 動 力 は大 い な る エ ゴ に よ っ て か しず か れ て い る。
1685年
Newtonは
のRobert Hookeへ
の 手 紙 の 中 にIsaac
書 い て い て る 。"も し私 が (あ な たやDesca-
rtesよ り も) 先 を 見 越 して い た とす る な ら, それ は巨
人 の 肩 の上 に立 っ て い た か らで し ょ う” こ の ち ょっ と
した 謙 譲 さ は しか し な が ら,Isaac卿
の 生 来 の もの で は
な い 。 彼 の 利 己 主 義 は し ば し ば他 を傷 つ け た (
伝 記 にっ
い て はDaniel Boorstin著
のThe Discoverersを 参 照)。
UCSFで
は多 くの共 同研究 者があ り,彼 らの努力で幾多の論文
を書 いた。 日本 か らの客員研究者 も多 く,その中に鮫島達也,野
口 肇,飯 塚英策, 中村 清,久保田重雄,佐竹 厳, 山本浩之,小
幡二 三郎,竹 中 修 ,白浜啓 四郎,八 森 章,中野 実,武田 篤 ,
樋 口成定 ,池田 潔, 秀島武敏, それ に平松宏一 の諸 博士がある。
共同研究 への彼 らの協 力に感謝 し,友 情 をあ りが たい と思 う。彼
らの うち何人か は再訪 問 して くれた し,多 くの人々 と変わらぬ友
情 を築 いてい る。1980年 の野 口さんの早逝 は私 と家族 にとって痛
手であ った。
もっと も嬉 しい こ とでは, あ りがたい ことに鮫島 さんが私の著
書"Scientific Writing:For Researchers with English as a
Foreign Language” を日本語 に翻訳 している し,白浜さんは こ
の雑 誌へ の私 の"回 想” について同様 の労を とった。
この原稿 を読 み,有 意義な話 を交わ したL.Peller教授 に感 謝す
る。娘 ,Janetは 私 が気 づかなかった問題点 を指摘 し,本稿を整理
私 の 東 洋 的 信 念 が 他 人 を 犠 牲 に し て 自 己 を持 ち 上 げ
した。あわせ て礼 を述べ たい。
る こ とに な ら な い よ う願 って い る。 私の 出 版 物 に は, そ
の よ う な 考 え が 私 の 生 涯 の 習 慣 に 反 し て も, そ れ が 妥
当 な 評 価 を与 え る よ う 努 力 し て き た。 し か し著 者 は そ
れ 自 身 で 同 等 の 注 目 を あ び る。 私 は こ の総 説 が 古 い 中
国 の 教 訓 と競 争 的 な 西 欧 社 会 の 現 実 との 間 を積 極 的 に
文
献
14)Moffitt,W.
両 立 す る よ う に 書 い て きた が , わ れ わ れ の東 洋 的 な 伝
統 で あ る謙 譲 と中 庸 を 常 に心 す る よ うに し た い 。
:J:Chem.Phys.
,25,467-478(1956)
15)Fitts,D.D.,Kirkwood,J.G.:Proc.Natl.Acad.
Sci.USA,42,33-36(1956)
16)Moffitt,W.
:Proc.Natl.Acad.Sci.USA,42,
736-746(1956)
ハ ー バ ー ドで 働 い て い る と き に幾 人 も の 日本 の科 学
17)Moffitt,W.,Fitts,D.D.,Kirkwood,J.G.:Proc.
者 に会 う幸 運 に 恵 まれ た。 彼 らはDoty博
士 に よっ て そ
の 研 究 室 へ 次 々 と招 か れ た も の で , 和 田 昭 允 (Arch)
Natl.Acad.Sci.USA,43,723-730(1957)
18)Levedahl,B.H.,James,T.W.(eds.)"Proceedings
と私 は 同 じ時 期 に 研 究 し, そ れ が 生 涯 の 友 情 の 始 め と
な った。 東 京 大 学 を定 年 退 職 後 ,Archは
相 模化 学研 究
所 の 所 長 に な っ た 。 数 多 くの 栄 誉 の な か で , 日本 学 術
振 興 会 ヒ トゲ ノ ム に 関 す る研 究 開 発 専 門 委 員 会 や ヒ ト
ゲ ノム解 析機構
(Human Gemone Organization;
HUGO)
の メ ン バ ー で も あ る。 今 堀 和 友
(Ken) も ま
た1956年
初 め に ハ ー バ ー ドを訪 れ , 私 の 滞 在 と重 な っ
of
a
Conference
on
Rotatory
Dispersion",
Tetrahedron,13,1-240(1960)
19)Urnes
P.,Doty,P.:Adv.Protein
chem.,16,401-
544(1961)
20)Yang,J.T.,Wu,C.-S.C.,Martinez,H.M.:
Methods
Enzymol.,131,208-269(1986)
21)Yang,J.T.,Samejima,T.:Prog.Nucl.Acid.
Res.Mol.Biol.,9,223-300(1969)
て い る。Kenは
東 京 大 学 定 年 退 職 後 も元 気 で 活 躍 し て
22)Balcerski,J.S.,Pysh,E.S.,Chen,G.C.,Yang,
J.T.
:J:Am.Chem.Soc.,97,6274-6275(1975)
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