The University of Tokyo
Department of Life Sciences
Graduate School of Arts and Sciences
Yuichiro Watanabe / Masayuki Tsuzuki Lab

　私は、東京大学理学部生物化学科の岡田吉美研究室で研究人生をスタートしました。初期の段階でプロトプラスト作製に最適なBY-2細胞と出会い、かつて大腸菌/ファージ研究で用いられたような、植物ウイルスであるタバコモザイクウイルス(TMV)の一段増殖系をつくりあげ、植物細胞内でのウイルス増殖過程を解析しました。プロトプラストのなかで、TMVは子孫ウイルスを10時間ほどで生み出していることを明らかとしました。動かない植物を相手にすれば、ゆっくり仕事ができるという淡い期待？は簡単に裏切られました。当時研究室にいた飯哲夫氏，石川雅之氏が確立したin vitroのウイルスRNA転写系と組み合わせることで、個々の細胞でのウイルスゲノムの複製には126Kタンパク質/183Kタンパク質、子孫ウイルスの細胞間移行には30Kタンパク質、全身移行にはコートタンパク質が関与することの証明をきれいに行うことができました。

帝京大学理工学部に移籍したあとは、タバコモザイクウイルスをもちいた研究を継続しつつ、宿主植物の病原体に対する抵抗性能力に興味がひろがりました。ウイルスの細胞間移行の際、通過する原形質連絡の構造や、局所壊死病斑をおこすタバコのN遺伝子に目が向きました。しかし、シロイヌナズナもまだ研究生物として確立される以前でした、タバコを対象とすることは非常に難しかった。そこでN遺伝子の封じ込めを乗り越えるTMVの仲間のObウイルスを用いた解析を行うことにしました。Obは日本で見いだされたウイルスではなかったので、自由に扱えませんでした。そこで当時、San Diegoのthe Scripps Research InstituteにいたRoger Beachy氏の研究室で共同研究を行いました。Roger Beachy氏とはTMV研究では当初競争相手であったのですが、いつの間にか共同研究をする仲となっていました。そうこうしているうちにUSDAのBarbara Bakerによって1994年、N遺伝子がとられたことが発表されました。実はその２年ほど前から彼女がN遺伝子をとりそうだという噂は広まっていて、彼女の口をいかに割らせるかというアメリカの研究者同士でも駆け引きをしていて、それを見ていました。さらにアメリカ滞在中に大きな収穫がありました。今はごく普通になったツール,Green Fluorescent Proteinと出会ったのです。当時、線虫にGFPを異所的に発現させた成功例の論文が出たばかりでした。なのに、San Diego周辺の研究室では生物種を越えていろいろと試されていました。ある日、大きなアメリカ人研究者にちょっとついてこいといわれて、暗室に連れて行かれました。何をされるのかと怖れていると、紫外線ランプをあるタバコにあてたのです。なんとタバコの葉が光ったのです。それがGFPとの最初の出会いです。彼はすでにTMVのゲノムにGFP遺伝子を組み込んだものを作っていたのです。ツールを共有させてもらったときのうれしさは今も忘れません。ウイルスが感染して、植物体に病気がでてそれに気付くのは一週間も１０日もかかります。それに対してこのGFP-TMVは感染後14時間ほどで見えてきました。滞在中、嵐がきて、ライトをつけても視界がほとんどゼロの夜中に、観察をするために研究室に行ったことがありました。今になると恐ろしいことですが、結果をみたいがために我を忘れていたのかもしれません。GFPを持ち帰らせてもらえたので、そのあとさまざまに応用しました。帰国直後、O社に蛍光顕微鏡観察に適したフィルターなどについて相談したのですが、あまりに早すぎたのでしょう、FITCがあるからそれを使えばいいでしょうと、ほとんど相手にされませんでした。

Roger Beachy氏はTMVのコートタンパク質遺伝子(cDNA断片)を発現するように植物に導入しておくと、その植物がTMV感染に対して抵抗性となること(CP-MRと略す)を見いだした、今も活躍する植物バイオテクノロジーの先駆けを走っている研究者です。ウイルス抵抗性を人工的に創出したということで、遺伝子組換え植物・作物についての意見を積極的に公の場で述べています。研究者でありながら、人をリードする姿、のちにはWashington DCにもいってUSDAの研究に関する長もこなす人生をおくっている姿をみつつ、いつも研究者とは何か、何ができるのかを考えさせてくれる人物です。さて、この抵抗性はどうして植物に誘導されるのか。彼は植物の中でコートタンパク質が発現している場合、後から感染で入ってきたウイルスのコートがはがれるのが阻害され、感染のサイクルがまわるのが抑止されるというモデルを出しています。RNAサイレンシング現象がさまざまな生物を舞台に1999年に見いだされます。CP-MRもRNAサイレンシングで説明できる部分があるのでしょう。
ウイルスの感染を一度味わっていると、そのゲノム配列情報をもった短いRNAが体内に形成され、その配列と相補的なRNA(たとえばウイルスRNA)が侵入してもその発現抑制がかかるというものでした。驚きでしたが、われわれも見たくなり、RNAサイレンシングによるウイルスの感染抑制現象の解析を始めました。そのうちに栗原志夫くんが動物で見いだされたmiRNAの系に注目し、植物で生成されるmiRNAが成熟する際に関わるのがDCL1であることを世界に先駆けて照明しました。今思えばその少し前に、最初はかずさDNA研究所で提供されたもの、そのうちにSalk Research Instituteで用意されシロイヌナズナのT-DNAタグラインの整備が行われ、公開ゲノム情報と合わせて、こうした変異体が公開されたことはありがたかった。そのおかげでRNAサイレンシングに関与している可能性が高いものを先んじて用意できたのが、非常に大きかった。
TMVとの出会いに始まったRNAとの関わりですが、宿主植物もRNAに対してRNAで対抗している事実に私はある種の衝撃をうけました。ここに植物を舞台にRNAを介した遺伝子発現制御を考えることで、独自の植物に対する見方ができるという信念をもつようになったのかもしれません。