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タンパク質を五感で捉えるスーパーシミュレーション
タンパク質を五感で捉える スーパーシミュレーション 1999年4月に設置された情報基盤研究部は、計算科学技術推進室、イメージ情報技術開発室、情報環境室の3部門で構成されており、同じ年の末に和光本所に完成した情報基盤棟の真っ白な建屋にその拠点を置く。 ● ● ● ※テラフロップス：計算機の数値計算速度を示す単位 ギガ＝109、テラ＝1012、ペタ＝1015 | |
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昨年11月、戎崎部長たちの開発した分子動力学シミュレーション専用計算機（MDM：Molecular Dynamics Machine、写真1）が世界最速の認定を受け、ゴードン・ベル賞の「ピーク･パフォーマンス賞」を受賞した。この賞は特定の実用計算を行い、その計算方法や計算時間を論文にまとめたものを、米国の電気電子技術者協会（IEEE：Institute of Electrical and Electronics Engineers）のスーパーコンピュータ学会に設置された委員会が審議し、認定する仕組みとなっている。
MDMは、その名の通りタンパク質などの生体高分子のダイナミクスをシミュレーションするマシンで、2種のシステムで構成されている（写真2）。ひとつは「WINE-2（写真3）」とよばれ、もうひとつは「MDGRAPE-2（写真4）」とよばれている。両者とも扱うのは膨大な数の原子の間に働く静電力と分子間力だが、その計算原理が異なっている。
戎崎部長たちがMDMを使って取り組もうとしているのは、タンパク質の三次元構造の解明だ。
「GSCのタンパク質構造解析データとMDMとを組み合わせると、網羅的にタンパク質の構造を予想することが可能となり、この分野に大きな衝撃を与えることになるでしょう」
例えば、あるタンパク質のある部分のアミノ酸を変えて、より機能の高いタンパク質にする、あるいは常温ではない環境でも働くようにするといった時にその力を発揮するのだ。
このシステムはそう遠くない時期に実現されるだろうと戎崎部長は言う。
ペタフロップスの速さになると100万個の粒子の系をリアルタイムで扱えるようになる。
分子の鎖でナノワイヤー配線 ナノテクノロジー電子素子実現に新技術 （2001年2月5日、文部科学省においてプレスリリース） 当研究所と科学技術振興事業団は、導電性の分子の鎖を“ナノワイヤー”として用いて、任意の点から別の任意の点まで自由に配線できる技術を世界で初めて開発した。理研・表面界面工学研究室の青野正和主任研究員と大川祐司研究員らによる研究成果。新世代のデバイスとして、分子を用いる「分子ナノエレクトロニクスデバイス※」は、現在の半導体デバイスに代わる技術のひとつとして期待されており、今回の新しいナノテクノロジー技術は、その実現につながる大きな一歩となる。 ● ※分子ナノエレクトロニクスデバイス： 1個、または数個の分子（有機分子）をメモリーセル、スイッチ、論理ゲート、基本プロセッサーとして用いることによって、今日のシリコン半導体に 基礎をおくコンピュータ素子を凌駕することを目指した新しいナノスケールのデバイス | |
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マウスcDNAアノテーション情報の公開 約12,400種のマウス新規遺伝子を発見 （2001年2月6日、文部科学省においてプレスリリース） 当研究所は、機能アノテーション（機能注釈）情報を付与したマウスの完全長cDNA情報を公開した。ゲノム科学総合研究センター（GSC）の林崎良英プロジェクトディレクター（遺伝子構造・機能研究グループ）は、世界に先駆けて「マウス遺伝子エンサイクロペディア計画」としてマウス完全長cDNA（約21,000クローン）の解析を実施。さらに「マウスcDNA機能アノテーション会議（Functional Annotation of Mouse〔FANTOM〕meeting）」を開き、遺伝子の機能注釈のルールや方法を決め、それらを用いて世界標準となる機能注釈付けを行った。本研究成果として、約12,400種のマウス新規遺伝子を発見、中でも約8,200種は哺乳類においてまったく新しい遺伝子であることがわかった。なお、当研究所は本年5月をめどに、機能アノテーションを付与した完全長cDNAクローンを国内外の希望者が利用できる体制を整えていく。 ● ※選択的スプライシング： 1つの遺伝子から複数の種類のmRNAが合成される現象のこと（cDNAは、mRNAを鋳型にして作られたDNAであるので、1つの遺伝子から複数の種類のcDNAが生じることがある） | |
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ヒトゲノムのドラフトシーケンス 解析結果を公表 （2001年2月12日、アルカディア市ヶ谷にてプレスリリース） 日、米、英、仏、独、中の6カ国20研究センターから構成される「国際ヒトゲノムシーケンス決定コンソーシアム」は、ヒトゲノムドラフトシーケンスの解析を終え、その成果をまとめた。当研究所は、ゲノム科学総合研究センター（GSC）のゲノム構造情報研究グループ（榊 佳之プロジェクトディレクター）が中心となり、ヒトゲノムのシーケンス決定に大きく貢献、約203Ｍｂのデータを取得し、100Ｍｂ以上のデータ解析を行った6研究機関のひとつに数えられた。国際チームは、ヒトゲノム全体の約90％をカバーする27億2,500万塩基の配列を決定。解析の結果、ヒト遺伝子の総数は約31,000種と推定され、そのうち動物固有のものが約5割、そのうちの約半分が脊椎動物に固有の遺伝子であることなどが明らかになった。ヒトゲノムの全体像が判明したことにより、今後、生活習慣病の遺伝子の同定や、ヒトの発生・分化に関する詳細なメカニズムの解析が加速度的に進行すると期待される。ヒトゲノムシーケンスの完全解読は、2003年春までには終了する予定。 ● ※BAC／PAC： ヒトDNAなどを大腸菌でクローン化する時に用いるベクターの一種。BACはバクテリアの人工染色体、PACはP1人工染色体の略。数十万塩基の長さのDNAをクローン化できるのが特色である。 | |
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ヒトの遺伝設計図であるヒトゲノムの全解読は、人類科学の最も輝かしい成果のひとつとして歴史に残るものである。このヒトゲノムの全解読を目指す“ヒトゲノム計画”は国際協調のもと、1991年より進められてきた。そして、国際チームは、昨年6月26日にヒトゲノムのドラフトシーケンス完了を宣言、2月15日、その研究内容が英国の科学雑誌『nature』から公表された。
発生・再生科学の推進 発生・再生科学総合研究センター
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当研究所は、発生・再生科学の体系的基礎研究に取り組むため、平成12年4月に「発生・再生科学総合研究センター（CDB：Center for Developmental Biology）」を立ち上げました。センター長には、竹市雅俊京都大学教授が就任。21世紀における発生生物学の新たな展開を目指した基礎研究を推進するとともに、細胞治療・組織再生など医学的応用を促進するための基礎的・モデル的研究を推進し、得られる成果を広く応用分野に向けて発信することを目指しています。
これらは、幹細胞を用いた拒絶反応のない細胞移植技術に代表されるように、移植・再生医療の発展に対して、巨大な潜在的可能性をもつものと考えられています。理研では、これらの状況に鑑み、世界に先駆けて発生生物学を主要テーマとして掲げ、さらに理学、医学的発生学を統合して推進するという研究所を設立しました。
理化学研究所発祥の地 駒込 理研の歴史を今に伝える43号館 東京市本郷区駒込上富士前町（現・文京区本駒込）。市電が近くを走っていたこの街に理化学研究所はあった。この地は現在、再開発の波にのまれ近代的なビル群に変貌（へんぼう）。大河内正敏（第3代所長、主任研究員）の還暦祝いに建てられた43号館と、理研発祥地を示す案内板などが当時の面影を伝えている。駒込時代の建物群は最盛期、四十数棟にも及んでいた。特に1号館は、独国のカイザー・ウィルヘルム研究所（現・マックスプランク研究所）を模した、煉瓦（れんが）造りの強固な建物として異彩を放っていた。今はその門構えだけが、理研から分離・独立した科研製薬（株）によって保存されている（敬称略）。 ● ● ● ● ● ● | |
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理化学研究所は1917年（大正6年）3月20日に創立したが、建物はまだなく、研究者が所属する各帝国大学で研究が行われていた。研究所の建設地は、当時の東京市の最北部に位置する本郷区と小石川区にまたがる約1万2千坪があてられた。この地は、精神病院の東京府立巣鴨病院跡地であり、東京府より当時の金額で約41万円（大正6年契約時）で払い下げられた。隣接する土地には三菱財閥を率いる岩崎家の牧場などがあり、乳牛が二、三十頭放牧され、草を食む姿が見られた（同地約3千坪は後に岩崎家より寄附される）。
研究所の立地は決まったものの、建物の建設は遅々として進まなかった。ようやく1918年（大正７年）11月、後に理研を象徴する建物で、化学部に所属する池田菊苗（化学部長、主任研究員）らの研究拠点となる１号館の建設が始まった。当初、1号館の建設には約85万円（設備費含）の予算が組まれていたが、建材および工賃の高騰などで約130万円まで跳ね上がった。当時（大正8年）の米一俵（60キロ）あたりの生産者価格は約10円。現在は約1万6千円であるから、約200億円もの巨額な資金が投入されたことになる。
発生・再生科学総合研究センター | ||||||||||||||||||||||||||
新しく就任したチームリーダーを紹介します。
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第8回名古屋市・理化学研究所ジョイント講演会を開催 | ||
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当研究所と名古屋市で共催する「第8回名古屋市・理化学研究所ジョイント講演会」を2月6日、名古屋市工業研究所（名古屋市熱田区）で開催しました。「理事長ファンド」による研究成果を発表 | ||
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平成11年度に採択された「理事長ファンド」（奨励研究費）の研究成果報告会が2月13日、和光本所で開かれました。発表会はポスターセッション形式で行われ、1年間の研究で得られた32の成果が発表されました。「理研スピン物理CC-J」開設式を開催 | ||
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放射線研究室は2月13日、「理研スピン物理CC-J（Computing Center in Japan）」の開設式を和光本所・仁科記念ホールで開きました。「テクニカルショウヨコハマ2001」に理研が出展 | ||
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当研究所は、2月8日から10日までパシフィコ横浜で開かれた「テクニカルショウヨコハマ2001」（主催：神奈川県など）に出展し、理研全体及び横浜研究所、ゲノム科学関連の研究の紹介をしました。地元に新しくできた研究所として興味を持つ来場者が多く、熱心に質問する姿が見られました。 小田 稔先生を偲ぶ |
元サイクロトロン研究室主任研究員、元理化学研究所理事 （現・財団法人高輝度光科学研究センター 副理事長）●上坪宏道 |
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小田 稔先生が理事長として理研に来られたのは1988年4月半ばのことである。原子核研究所の大先輩として旧知であったためか、何度か理事長室に呼ばれて理研のあれこれをお話しした。あるとき先生を「金曜酒場」にお誘いしたらたいへん気に入られ、金曜日の午後になると理事長室にお呼びがかかったことを覚えている。やがて先生が多くの職員とお酒を楽しみながら話をしている姿をお見かけするようになった。先生はここの雰囲気をたいへん好まれ、理事長をお辞めになるとき、同じく退任される佐田登志夫副理事長とご一緒に「金曜酒場」を借り切って、職員を招待する盛大なパーティを催された。
理研は小田理事長時代に大きく変貌した。先生がお得意の漫画を使ってよく紹介されていた理研の特長がある。そのひとつは、理研はアメーバのように内の部分が流動し協力しながら突出し、新しい分野を作っていくというものである。もうひとつが、物理、化学、基礎工学、生物・医科学の諸分野が重なり合い、しかもそれぞれが純粋基礎科学（BB：Basic-Basic science）、基礎（B：Basic science）、応用（A：Applied science）、産業応用（IT：Industrial Technology）まで拡がっているという立体構造である。また、スモールサイエンスとビッグサイエンスが見事に調和した研究所であること。この先生の考えが共通の認識になり、やがて理研は第一級の研究所としての評価を取り戻していった。重要な点は、先生の熱心な働きかけで実現した脳研究は別として、先生は、自らが先頭に立って号令をかけることよりは、内部から出てくるアメーバの動きを重視されたことだと思っている。ラザフォードアップルトン研究所（英国）のミューオン研究施設やマサチューセッツ工科大学（米国）などとの協力によるHETE（高エネルギートランジェント天体探査衛星）はそのようにして実現した。先生は理事長を辞められた後も「研究所を良くするには理研のようにすればいいと、よそでよく言っているのですよ」と語っておられた。
先生はまた、お酒をこよなく愛しておられた。SPring-8プロジェクトがスタートして、駒込に原研・理研の共同チームができたとき、両者の融合を図るため、毎月一回鍋を囲んで交流する会が催されるようになった。小田先生は都合のつくときはよく出席されて、共同チーム、ユーザーなど多くの人々との話を楽しまれていた。先生の酒席は談論風発で、同席者に楽しいひとときを与えてくれる。昨年夏に私たちが赤穂市で国際会議を開催したとき、ケンブリッジ大学のSir J.M.Thomas教授とブルックヘブンのＭ.Blume教授、小田先生を招いて夕食を共にする機会をつくった。お互いに初対面であったが、やがて若い頃に出会った20世紀物理のパイオニア達の講義や討論ぶりが話題の中心になり、たいへん盛り上がった会になった。後でSir Thomas、M.Blumeのお二人とも「たいへん楽しい会だった、小田教授はすばらしい人だ」と喜んでいた。