乳酸菌の細胞壁をつくる
「D-アラニン」の可能性

　井深教授が最近注目しているのは、乳酸菌などの細胞内に存在する「アラニン」と呼ばれるアミノ酸だ。アミノ酸は、タンパク質の構成要素で、L-アミノ酸とD-アミノ酸に分類される。ほとんどはL-アミノ酸で、D-アミノ酸は少量しか存在しない。そのため長い間、D-アミノ酸の機能は詳しく調べられてこなかった。ところが最近、脳内のシグナル因子の役割を担うなど、D-アミノ酸が重要な機能を果たしていることが明らかになってきた。アラニンのD-アミノ酸にあたる「D-アラニン」にも注目すべき機能があると井深教授は期待している。

「D-アラニンは、乳酸菌の細胞壁を構成するだけでなく、D-アラニンを生産する酵素の活性を制御するはたらきがあることがわかってきました。そこで私はD-アラニンの合成に関わるアラニンラセマーゼという酵素の構造解析をして、乳酸菌の中でどのような機能を果たしているのか詳しく調べています。D-アミノ酸に関する新たな発見があれば、他の微生物の構造理解に応用できる可能性があります」

酵素研究は環境分野に
貢献できる可能性も！

　井深教授が酵素という研究テーマと出合ったのは、学生時代のこと。「酵素学」という学問分野を知り、大学院の博士課程まで酵素の研究に没頭した。そして、分子構造解析の技術と出合う。それから技術が急速に進歩し、さまざまなタンパク質やアミノ酸の機能が構造解析で明らかになってきた。

　乳酸菌に含まれるD-アラニンの研究成果は、機能性食品の開発につながる可能性もある。D-アラニンには保湿効果があることもわかっており、大手化粧品メーカーも注目している。D-アラニンを活用する上で、これをつくり出す酵素の構造理解も不可欠だ。井深教授が目指す「人工酵素のデザイン」が実現できれば、さまざまな研究を加速させることになる。

「酵素の研究は、食品や化粧品の開発だけでなく、医療分野とも相性がいいと思っています。また、有害物質を分解するなどの領域で、環境分野に貢献できる可能性もあるでしょう。2023年4月から、神奈川大学化学生命学部での新たな研究生活がスタートします。酵素をはじめとするタンパク質の立体構造を理解して、その機能美を化学製品や医薬品の研究開発に応用できればと思っています」