謎のホルモンのアミノ酸配列決定

岡田 松尾先生は、旧制中学の呉一中で僕の１年後輩でした。阪大の蛋白質研究所に移ってこられたときはそれを知ってびっくりしたものです。今日の対談の少し前、「その時歴史が動いた」というNHKTVの番組で、荻野久作先生が新潟の或る病院の産婦人科医を勤めながら示された荻野学説「卵巣から排卵の後、黄体ができ、それから2週間後に月経は始まる」に到達されるまでの苦労話がありました。それから50年ほどたった1971年に松尾さんが脳下垂体から黄体形成ホルモン（LH）を分泌させる視床下部ホルモン（LH-RH）の分子構造を完璧に決めるという金字塔をうちたてられた。観ていて、相当大きな流れだと思いましたね。

松尾 そうですね。

岡田 そのポイントのところに日本の先生が２人存在しているんだなと思って、感慨がありましたね。

松尾 若い頃、荻野先生のお仕事については荻野式みたいなところでしか理解していなかった。ところが、LH-RH研究に携わってから、初めて荻野先生の偉大さに気がついたと思います。50年も前に、臨床の立場から、性周期という生物時計の存在を提唱されたわけですね。脳下垂体がそうした性周期の中心であるという仮説はストレス説のセリエによって指摘されていましたが、脳下垂体の機能をさらにコントロールしているものが視床下部にあるということですね。視床下部からのシグナルを受けて脳下垂体からLHと卵胞刺激ホルモン（FSH）が出る。そのシグナルの本体は何か。その本体を探していた１人がソーク研究所のギルマンで、もう１人が僕が一緒に仕事をしたチューレン大学のシャリーでした。２人は69年にほぼ同時に視床下部ホルモンのTRH（甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン）の構造を決定していた。シャリーはもとはギルマンの共同研究者で、純粋に分離精製の仕事をやっていた内分泌学者です。16万5000頭のブタの視床下部をすりつぶしてLHを分泌させる能力のある分画を精製していくわけですね。

岡田 それも大変なんでしょうね。

松尾 大変です。なにしろ、現在のような微量の分離・精製技術がない時代ですから。僕がこの研究に参加したのは、シャリーもギルマンもほぼ精製ができたといっていた頃でした。ギルマンのほうはヒツジ200万頭の視床下部を集めたという。だけど、あるところまで精製が進むと、ホルモン活性の本体が消えてしまって、誰も追試できない。あいつらウソをついている。ヒマラヤの雪男とかネス湖のネッシーを探すようなもので、捕まえもしていないのに、捕まえたといっているとさえいわれていた。

岡田 そういうことが一般にはいわれていた時代だったの。

松尾 70年にシャリーから手紙が来ましてね。僕がペプチド（数十個のアミノ酸から成る小さなタンパク質）のＣ末端のアミノ酸決定法、微量のサンプルで分析できる方法を発表したのを人づてに聞いて。ただ、手紙にはどこまで精製が進んでいるのかとか肝心のサンプルの話はほとんど書いていない。ギルマンの悪口ばかり。当時はタンパクやペプチドも、グラム単位の精製品がなかったら構造、そのアミノ酸配列はわからんという時代でしょ。それなのにサンプルは0.5mlぐらいの水溶液が凍らせてあるというだけで。あとからわかったのは、ペプチドとして、わずか200マイクログラムくらいの量しかなかった。

岡田 それでよく引き受けましたね（笑）。

松尾 自分が開発したＣ末端分析法で、これまでわからなかった構造を決定できたらという思いがあったのでしょう。当時、僕は視床下部や脳下垂体の何たるかも知らなくて、ただ有機化学の対象としてだけペプチドを扱っていましたからね。とにかく半年の約束でやろうと。

岡田 だけど、よくやりましたね。松尾さんがその時の経緯を書かれたのを読ませてもらって思ったのは、世界の第一流の研究者の迫力みたいなものでしたね。

松尾 そういわれると恥ずかしいですけれど、どこかでもしかするとできるかなという予感みたいなものはありましたね。アミノ酸組成分析でもサンプルの10分の１くらいを使っても、ポツポツポツと８種類のかすかなアミノ酸らしい手がかりが見つかっただけで、これではホルモンの正体はペプチドではないのではないか。あるいは、アミノ酸の数が非常に少ないペプチドかもしれないと。TRHもアミノ酸３個のペプチドでした。いいことだけ考えないとできませんからね。結果的には９種のアミノ酸で、そのうちの１種類だけが２個。合計10個のアミノ酸からなるペプチドの配列を決められるか。

岡田 そうか。考えてみたら、最初はどれくらいの大きさなのかもわからなかったわけね。

松尾 何しろ超微量（当時では）のサンプルしかないので、サンプルをできるだけ消費しないで、情報を見つけなければいけないわけです。あるペプチド分解酵素で処理するとホルモン活性がなくなる。やっぱりペプチドかもしれない。すると、配列がなんとなく浮かんでくるんですよ。どこまでが確かか。ずっと影を追っているような仕事ですけどね。たとえば、キモトリプシンで酵素処理するとホルモン活性が消失します。チロシンなど芳香族アミノ酸の後ろでペプチドの鎖が切れたに違いない。チロシンが新しいＣ末端として検出できた。だけど、新しいＮ末端にはセリンとグリシンの２つが出現した。ペプチドの鎖が2箇所で切断されたことを示している。アミノ酸分析では芳香族アミノ酸はチロシン１つだけだった。おかしいなと。そのうち、アミノ酸分析をするときは塩酸で加熱処理する。そのときトリプトファンという芳香族アミノ酸だけは壊れてしまう。だから、アルカリ分解で別途分析にかけるのが常法である。Ｃ末端分析にも塩酸を使う。それに気がついた。塩酸で壊れるもので、キモトリプシンで切れるものはトリプトファンしかない。チロシンの他にトリプトファンが含まれている。これはいけるぞと。

岡田 ああ、そういうかっこうで考えていくわけ。

松尾 それでアルカリで分解するとちゃんとトリプトファンが検出されました。これがギルマンたちが見つけていなかったものでした。影を追うような頼りなさの中から、初めて推論が証明できた最初のデータでした。自分たちの攻め方はこれでいいのだと、少し自信がもてました。そして、アミノ酸６個の部分配列がわかってきた。そうしたら、シャリーがそれをすぐにも発表しようというわけです。われわれがここまで来ているなら、ギルマンも来ているはずだと。

岡田 えらい弱気やったんやね。自分でやってないから、弱気になるんやね（笑）。

松尾 そうなんです。僕としては、部分構造では発表なんかできない。そんなにいうのだったら、このデータは破って捨てる。オレは国に帰ると。

岡田 いったわけ（笑）。

松尾 結局、71年6月のアメリカ内分泌学会までは待つ。それまでに進展がなければ、この状態のまま発表することになった。

岡田 それで妥協したわけね。

松尾 そうです。もとは彼が精魂こめて精製したものですからね。そして、間もなく、２つの配列候補にしぼられた。この2つのペプチドを実際に化学合成して、その生理活性を確かめればよい。固相法によるペプチド合成は、日本にいたときにやってみたことがあったんですよ。まる10日間徹夜のようにして最初の候補を合成、精製し、その生理活性の結果が出るまでに、第2のペプチドの合成を始める。そうしたら、家で一寝入りしているとき、第1候補に、明らかにLH-RHの生理活性が出ましたという電話があった。

岡田 うれしかったでしょうね。だけど、完璧にやったんやね、あなた。

松尾 そうですね、あのときばかりは。というのは、アミノ酸10個のペプチドだから２週間足らずで合成できたんですね。ラッキーでしたね。

ブレークスルーは泥くさいもの

岡田 それもあなたの迫力でそういうものだとわかったわけだから、すごいわ。発表のあとは、もうすぐに日本に帰ってこられたわけ。

松尾 はい。そして内分泌関係のセミナーに呼ばれ、質問の嵐でした。

岡田 そりゃ、そうでしょうね。

松尾 そんな何十マイクログラムの量しかなかったらアミノ酸分析でわかるわけがないとか。サイエンスのレベルを逸脱しているというわけ。この野郎と思うような質問もありました。

岡田 逸脱するつもりはなかったわけね。材料がなかっただけで（笑）。

松尾 内分泌とはまったく縁のない松尾でしたしね。結局、一つのペプチドの構造が決まって、視床下部の内分泌系に対する新しい視点が物質ベースで明らかになった。僕は自分の分析法がそれに役立ったということで満足して、帰国してからは蛋白研の元の仕事に戻ったんですね。そこに院生でいたのが寒川（賢治）や南野（直人）とかで、そのあとオピオイド・ペプチドとか脳の未知のホルモンを探す仕事に参加してくれたメンバーでした。そのホルモン探しは、76年阪大医学部第二薬理でスタートし、78年に宮崎医科大で本格的に始まりました。日本に帰ってきたとき、LH-RHの仕事はアメリカでしかできない仕事ですねとある人にいわれた。だけど、実際に向こうでは設備もないし、金があるわけでもなかった。200万頭のヒツジとかそんなスケールの仕事はできないけれど、普通の研究室レベルで脳ペプチドをやれないだろうか。シャリーのところでの経験を徹底的に再検討することから始めました。たとえば脳をすりつぶすときに、脳内にある分解酵素で、そんなにたくさんないペプチドがズタズタに切れちゃうんですよ。そのために量がどんどん減る。だったら、すりつぶす前に分解酵素を熱で失活させてやったら、もっと効率よく精製できないかとか。短いホルモンだったら、熱を上げたってわりに失活しない。新しいメンバーと議論したものです。

岡田 しかし、ちょうどいいグループができたわけですね。もう松尾一家だと思うんだけど。宮崎医科大は得をしましたね、あなたが行って。

松尾 若い連中がなんで宮崎についてきてくれたのかと思うことがあります。やっぱり何か打ち込めるものを探していたんですね。

岡田 泥くさいことを話せるようなグループであったことがすごいね。かっこうのいい話だけじゃなかったわけでしょ。

松尾 岡田先生の細胞融合にしたってそうですけれど、あとから考えるともっと器用な方法はたくさんあるわけですよ。だけど、最初のブレークスルーはやっぱりものすごく泥くさい。

岡田 ほんとにそういうものですね。

松尾 阪大の蛋白研は僕自身を育ててもくれたし、そういうメンバーと出会えた場所でした。日本に帰ってからは群馬大学の産婦人科の五十嵐正雄先生との出会いもありました。五十嵐先生は、LH-RHはFSHも分泌させるといわれているけれど、LH-RHとFSH-RHは違うという二元説を唱えていました。非常に熱心な先生で、生理活性の試験は自分のところでするから、阪大医学部で分離したサンプルを送ってくれということになったんですよ。仕事は少しずつ進むんですが、あるとき有機溶媒が十分除かれていないサンプルがあって、それを細胞にかけると細胞が死んじゃうということがあった。そうしたら、五十嵐先生がこれはいい経験だったと。共同研究はやっぱり同じ場所にいることが大事なんじゃないかと。それで宮本（薫）君に群馬大学に行ってもらったんです。

岡田 そうですか。

松尾 それでわかったのは、人間とか高等哺乳類ではLH-RHとFSH-RHはやはり同一のものである。だけど、LHとFSHは分泌される時期がずれていますよね。これにはインヒビンという別のホルモンが関わっている。このインヒビンの仕事、五十嵐先生のところで宮本君が立ち上げたんです。臨床の部屋で化学者として１人で仕事をするのは、なかなかしんどかったと思うんですけれどね。

 

EYES

脳下垂体のホルモン分泌に働く視床下部ホルモンの構造を決定