2012年のノーベル化学賞は、デューク大学医学センターで39年を続け、ハワードヒューズ医学研究所で治験医師を務めるロバート・J・レフコウィッツM.D.と、1980年代に同博士の研究室でポスドクを務めていた、スタンフォード大学医学部のブライアン・K・コビルカM.D.が共同受賞した。ノーベル化学賞の発表は2012年10月10日に行われた。
二人の科学者は、抗ヒスタミン剤、抗潰瘍薬、高血圧用のβブロッカー、狭心症や冠動脈疾患治療薬などの処方薬の標的となる、細胞表面受容体類の研究で知られている。これらの受容体類は外部から化学的なシグナルを受け、そのメッセージを細胞内に伝達し、体内で起こっている変化の情報を伝えている。これらの受容体類は”7回膜貫通型Gタンパク共役受容体”あるいは短くして単に”G共役受容体”と呼ばれ、蛇のように曲がりくねった構造をしており、細胞表面を縫うように7回貫通している。
ヒトゲノムには、このような膜貫通型受容体をコードする遺伝子が1,000種類ぐらいあるが、とてもよく似ている。更には目の光受容体、鼻の匂い受容体、下の味覚受容体とも大変よく似た構造部分を有する。「ボブのG-タンパク共役受容体の発見は、現在多くの疾患領域で利用されている医薬品の基礎として、大変大きな役割を担っています。彼はその偉大な発見によって、数えきれない程の患者に福音を与えた、”医師兼科学者”の典型例です。私たちは彼の成し得た素晴らしい成果と、デューク大学医学部における多大な貢献を、心から誇りに思います。」と、デューク大学ヘルスシステムのヘルス研究所長兼CEOの、ベクター・J・ジャウ医師は語る。
「ノーベル賞委員会が、ボブの研究の本質に注目した事にワクワクしています。そして彼の全研究活動が私たちの大学機関で行われてきた事を、本当に誇りに思います。ボブは単に優れた科学者であるだけではなく、傑出した指導者でもあります。彼に学生やポスドクの時に指導されて現在活躍している科学者は200人を超えます。」と語るのは、デューク大学医学部長であるナンシー・アンドリューM.D.博士である。ハワードヒューズ・医学研究所（HHMIs）の歴史上最も長期に渡って（36年）勤務した一人である事に加えて、レフコウィッツは学生の指導に注力した事でも、よく知られている。200名以上の大学院生やポスドクを輩出し、その中には、R.サンダース・ウィリアムス博士、後にデューク大学総長になった所謂「サンディー・ウィリアムス博士」やHHMIの医師になった多くの科学者などがいる。
レフコウィッツ博士は生化学、免疫学、そして医学の教授で、デューク心臓研究センターの心臓基礎医学の研究者でもある。彼が指導した学生の中に、ノーベル賞を共同受賞したブライアン・コビルカ博士がいる。コビルカ博士は1984年から1989年までデューク大学の心臓学研究部門とレフコウィッツ博士の研究室のポスドクであった。彼は1990年にスタンフォード大学医学部と分子細胞病理学部に移った。二人の科学者がスウェーデン・ストックホルムで2012年12月10日に行われるノーベル賞授賞式で賞を受ける。
「とにかく彼はすごいんだ」とレフコウィッツ研究室で独自の研究を2年行なった学部生のシャオ・シューは話す。「彼は僕のような学生でさえ受け入れてくれるし、とても聡明な人です。そして学生が何をしたらいいのか、実地で教えてくれるのです。」レフコウィッツ研究室で6年間ポスドクとして研究し、現在デューク大学の准教を務めるアルン・シュクラ博士は、「ボブは最高の指導者です。かれは学生やポスドクを指導する事に誇りを持っており、GPCR研究の有名な学者は全員彼の研究室の出身です。彼は学生に対して、研究に集中するように厳しく指導しますが、同時に勇気づけるために、やりがいのある課題を与えてくれます。」と語る。
レフコウィッツ博士の科学者としての歴史は、かれが細胞表面の特異な受容体に結合する分子を探索していた70年代の前半から始まる。それは小さくて見えないくらいの錠前の鍵を探すようなものであった。心臓学の教育を修了しレフコウィッツ博士は、細胞表面のアドレナリン感受性受容体を探索する研究の旅を開始した。それは心臓医としアドレナリン感受性受容体に作用すると言われていた、認可済の心臓病薬を使うことが出来たからである。その当時は、細胞表面の受容体が存在しているとしても、それが化学的シグナルを受け取るのかどうかは、研究者間にも異論があった。
レフコウィッツ博士は、細胞膜を磨り潰したスラリー表面に様々な薬物を固定させては洗い流す実験を開始した。細胞膜の小片と分子間に結合が観察され、両者の間には何らかのアフィニティが作用しているように見えた。が、懐疑論は払拭できなかった。80年代前半にレフコウィッツ博士の研究室は、通常ではアドレナリンと反応しない細胞内に、アドレナリンと相互作用を有する細胞表面タンパクを導入した。その細胞は、恰もアドレナリン受容体を持っているかのように振る舞った。「本当に画期的でした。誰もが何が出来たのかを理解しました。」とレフコウィッツ博士は述懐する。80年代中旬にはアドレナリン受容体遺伝子をクローニングする事に成功し、それにより、DNAモチーフ様分子の認識と、受容体に関与する7つの新たな分子を発見した。
この研究によって製薬における研究開発方法が新たな時代へと突入する事となった。その後数年間で、レフコウィッツ博士の30名から成る研究チームは、G-タンパク共役受容体が2重の動きをする事を見つけた。まず細胞内にシグナルを送りこみ、適切な反応を起こすようにコントロールする。そして次には、フィードバックシグナルに基づいて、脱感作へ誘導する。βアレスチンと呼ばれる分子がG-共役受容体に結合し、一時的に感度を低下させるか不活性化させる。
最近、レフコウィッツ博士の研究チームは、G-タンパクのシグナリングカスケードを誘発せずにβアレスチンのシグナリング回路を動かすような、シグナル分子の追究に邁進している。これは”スーパーブロッカー”を目指しているのであり、βアレスチンのシグナリングを模倣しながら、心臓機能のサポートとなるβブロッカーを強化する。同博士は2007年のインタビューに答えて、「丁度タマネギの皮を剥くように、いつでも詳細な新しい研究成果が出てくる。これが科学には大切な事なのです。」と語った。
■原著へのリンクは英語版をご覧ください：Chemistry Nobel Awarded for Work on G-Protein-Coupled Receptors (GPCRs)
