【大学研究室Vol.20】生命現象の様々な場面で活躍する糖鎖。まだ解明されていない謎を解き明かし、糖質生化学の最先端をけん引していく

糖質は厄介者だから意味がある

岐阜大学応用生物科学部の矢部教授が追いかけてきたものは「糖質」である。流行りのダイエットでは悪者扱いされる糖質だが、紛れもなく生命活動に欠かせない成分の一つだ。にもかかわらず、生命科学においては遺伝子やタンパク質の研究に比べ立ち遅れてきた歴史がある。
「いってみれば糖質は厄介ものなんですね。遺伝子やタンパク質の研究をして『こうなったらこうなる』というストーリーをつくる時、糖質があると思うような結果が出てこないのです。そこで偉大な研究者であるほど、極力糖質を取り除いてストーリーをつくり上げようとする」

だが矢部教授はその〝ままならなさ〞にこそ、糖質の意味があると考えている。「同じ種の生物であっても違いが生まれ、だから環境が変化しても全滅することなく一部が生き残る。その多様性の一翼を担っているのがおそらく糖質です。最初からそんな壮大なことを考えていたわけではないですが、見過ごされがちでも実は大事な研究だと考えて続けています」

矢部教授は日本ロシュ研究所やＭＩＴ、東京都神経科学総合研究所などを渡り歩いてきた。現在の職場である岐阜大学では、食物繊維のペクチンにフォーカスした「ペクチンプロジェクト」を進めている。ペクチンといえばジャムの成分として知られたもの。食物繊維は多糖類で構成され、ヒトの小腸では消化されないという性質を持つ。

そのペクチンを摂取すると、小腸の内壁にある絨毛という毛のような突起が伸びるという現象が知られていた。矢部教授は、そのメカニズムを研究し、栄養吸収の働きを担う小腸の上皮細胞がペクチンを識別する機能を持ち、それが細胞表面や細胞外マトリクスに存在する糖鎖であるヘパラン硫酸に作用して、細胞が増殖し始める（絨毛が伸びる）ことを突き止めた。では、ペクチンを摂取すると絨毛が伸びるということが、人体にとってどんな意味を持つのだろうか。「いいことかどうか、実はまだ判断がついていないのです（笑）。しかし我々としては当然いいことだと考えています。絨毛が伸びると栄養を吸収する効率が上がりますから。ではどうしてペクチンにそのような作用があるかというと、ペクチンはカルシウムや鉄分などのミネラルを抱え込んでいて、それを吸収するために絨毛が伸びるのではないか。それを確かめる研究をしているところです」

「糖質は非常に複雑怪奇な働き方をする」と矢部教授。研究の難しさもそこにあるようだ。「例えば、ヘパラン硫酸が正常につくられなくなると脊椎動物の心臓が左ではなく真ん中にきてしまう、ということがわかっています。ところがいまだに何が正常で、何が異常なのかわからない。私たちは今、何が正常なのか、解き明かすことから始めているのです」