「生体内のタンパク質がどのようにして機能するのか？」 これまでは、アミノ酸が多数連なったタンパク質は 「唯一正しい」立体構造を形成して機能すると考えられてきました。 しかし実のところ、 タンパク質は幅広い時間スケールでダイナミックにそのかたちを変えており、 立体構造変化がその機能に重要な役割をしていることが 最近の研究から明らかになりつつあります。 逆に言えば、機能を明らかにするには立体構造の変化を知ることが必要ですが、 その変化は一瞬で、それを原子レベルの分解能で捉えることは至難のわざでした。

近畿大学と理研の研究チームは、 数千気圧の圧力を加えるユニークな方法と、 最新のタンパク質構造解析技術NMRとを組み合わせる新しい技術を開発し、 タンパク質の立体構造変化を原子レベルの分解能での観察を、 世界で初めて実現しました。 いわば、揺れ動くタンパク質の構造を初めて「動画」として表すことに成功したもので、 今後のタンパク質研究へのインパクトは計り知れないと言えます（図）。

研究チームが独自に開発した高圧NMR法は、 これまで他の方法では捉えることが困難であった構造、 例えばタンパク質の大きく揺らいだ構造、 すなわち活性型構造を捉えることを可能にしました。 今後、この方法が広く適用されるようになれば、 タンパク質の関係する広い現象解明、 例えばタンパク質機能の解明などに役立つことでしょう。 アルツハイマーや狂牛病等の原因と考えられるタンパク質の誤った構造形成 （ミスフォールディング）は、 タンパク質の本質である構造の揺らぎと深く関係しています。 タンパク質の活性型構造を知ることにより、 ミスフォールディングをターゲットとしたより効率的、 合理的な特効薬開発が可能となります。 さらに、タンパク質は工業的に広く利用されていることから、 機能向上を目的としたタンパク質の工学設計に貢献することになるでしょう。

※1 NMR(核磁気共鳴法)
Nuclear Magnetic Resonance。 静磁場中の分子に電磁波を当てると、 分子を構成する原子の磁気的環境によって吸収する周波数が異なる。 その固有の周波数を信号として取り出し、分子構造の決定に役立てることができる。