実験条件の検討から宇宙実験、構造解析まで充実のサポート体制でタンパク質構造研究を支援

入社以来長年にわたって、スペースシャトルや国際宇宙ステーション（ISS）などで行われた宇宙実験を担当してきた。地上に比べて制約の多い宇宙空間で実験を実施するには、操作の簡便化や自動化、安全性の確保など、さまざまな工夫が求められる。吉崎主幹は、研究者とともに研究・開発に参画し、実験テーマを宇宙仕様に仕立てて成功に導くスペシャリストとして力を発揮してきた。こうした経験を生かし、2017年春から「きぼう」日本実験棟で行われているタンパク質結晶生成実験を担当することになった。高品質なタンパク質結晶を生成し、価値の高い分子構造データを提供するプラットフォームとして広く知られるようになった今、さらなる実験技術やユーザーサービスの向上に取り組む吉崎主幹に話を聞いた。

Q：宇宙開発の仕事に就くことになったきっかけは何だったのですか。

吉崎：もともとSF映画・アニメが好きで宇宙に興味はありましたが、学生の頃は、宇宙は自分にとって遠い世界で、まさか今のような仕事に就くとは思っていませんでした。

大学時代は、発生生物学の研究に取り組み、ショウジョウバエがどのように成長するのかを調べるために、遺伝子を切ったり貼ったりしていました（笑）。研究者を目指すか、それとも就職するかを考えていた頃、筑波宇宙センターで学生向けに活動を紹介するサマースクールが行われました。大学から近いこともあり何の気なしに参加したのですが、それが大きな転機になりました。

このとき、1992年に毛利衛宇宙飛行士が日本人として初めてスペースシャトルに搭乗して宇宙実験を行った話が出て、「宇宙実験は、日本が取り組む宇宙開発の新たな分野ですが、宇宙開発事業団（NASDA）（現宇宙航空研究開発機構（JAXA））には宇宙実験で必要とされる生物系や化学系の専門家がまだほとんどいません」と聞き、「ここで役に立てるかもしれない」と思ったのです。JAXAで働き始めて20数年になりますが、途中で広報部に勤務した2年半を除くと、ずっと微小重力環境を利用したさまざまな宇宙実験を担当してきました。

実験機会を増やすことに加えて、実験の幅を広げることも大きな課題になっています。例えば、これまで結晶生成実験の温度環境は20℃（±2℃、輸送時は±5℃）で行われていましたが、一部のタンパク質は20℃では結晶化できない、あるいは品質の低いものしかできないことが知られています。そのため、現在は4℃での結晶化実験も実現させました。結晶の取扱い作業も4℃で行わなければいけないため、低温室も準備しました。もちろん、輸送や打ち上げ・回収時も4℃を保っています。

今後の課題として、現在、膜タンパク質の結晶生成技術や大型結晶生成技術の開発などに取り組んでいます。膜タンパク質は、創薬分野でも大きなターゲットになっていますが、非常に結晶化しにくいため、研究者のみなさんもご苦労されています。もちろん私たちも苦労していますが（笑）、宇宙実験が膜タンパク質の構造解析に貢献できれば、大きなインパクトがあります。

一方、中性子回析を用いた結晶構造解析を行うために求められているのが、タンパク質結晶の大型化です。X線に比べて中性子線の強度は非常に弱いため、回析データを得るためには1ミリ角以上の大型結晶が必要です。ただ大きいだけでなく高品質な大型結晶を生成しなければならず、そのためにはさまざまな検討要素があり、とても一筋縄ではいきません。現在、いくつかのアイデアを検討しながら技術開発を進めているところです。

Q：今後、宇宙でのタンパク質結晶生成実験をやってみたいと考えている研究者や事業者に向けて、メッセージをお願いします。

吉崎：これまでは、基本的に地上で結晶ができているタンパク質しか宇宙実験を受け付けていませんでした。なかにはJAXAが結晶化のお手伝いをして宇宙実験に採択されたものもありましたが、これを今年からオフィシャルなサービスとして提供することにいたしました。

タンパク質の結晶化をやったことがない研究者でも、お問い合わせいただければ結晶化が可能かどうか確認させていただきますので、まずは気軽にアクセスしていただきたいですね。私たちにできるのは結晶生成実験や構造解析までですが、得られた情報を創薬などに生かし、社会に役立てていただくための重要なお手伝いを、全力でやっていきたいと考えています。