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ところが実際には、チューブ5にはどんどんハエが移ってゆくのに、チューブ4に入り込む者は少ししかいなかったのだ。
明らかにハエは、オクタノールを危険な匂いとして学習し、本能である走光性を抑制して、そのチューブを避けたのである。
これはすなわち、匂いを条件刺激、電気ショックを『無条件刺激とする古典的条件づけが“ハエ”で成立した』ということである。
このように、野生型(遺伝子が正常なタイプ)のショウジョウバエをうまく学習させることができたので、D氏たちは、突然変異を誘発する化学物質をハエに食べさせ、その子孫をすべてこのパラダイムでテストして、異常のある者を探した。
そして見つかったのがダンス変異体である。
この変異体は何度痛い思いをしても懲りずにオクタノールのチューブに入っていってしまう。
ダンスの異常はX染色体の3D4(遺伝子地図の番地にあたる)にある遺伝子一個の突然変異によるものだった。
この遺伝子をダンス遺伝子と呼ぶ。
壊れると記憶力が低下してしまうのだから、本来はこれはハエを「りこう」にする遺伝子である。
同じ実験法を使えば、記憶の測定もできる。
実際こうして今までに多数の記憶障害突然変異体、つまりボケバエが見つかっている。
ボケ変異の多くは野菜の名がつけられている。
その名を列挙すると、(日本語で「ボケナス」というのと同じセンスのようだ)、ラディッシ(ダイコン)、キャベッジ(キャベツ)、ターニップ(カブ)、ズッキーニ(ズッキーニ)、アムニジア(健忘症)、ラセオ、リノットなどがある。
また、一般的な神経機能の障害によって見つかってきた突然変異体の中で、シェイカー(エーテル麻酔をかけると脚を小刻みに訳載させるためこの名がある)、ドーパデカルボキシラーゼ、プロテインフオスフアターゼ、Aキナーゼ触媒ユニットの各変異体が、古典的条件づけのパラダイムで異常を示すことがわかった。
さらに性行動の異常に基づいて私自身が分離したフイックル(気まぐれな恋人の意)変異体も、記憶障害を伴うことが最近わかった。
このように学習・記憶障害突然変異体の原因遺伝子の一部は、すでにその面が割れている(クローニングされている)。
例えば、その正体の暴かれた「記憶遺伝子」シェイカー遺伝子は、リン酸化される側のタンパク質の一つ、カリウムチャネルをつくる遺伝子であった。
「記憶遺伝子」の産物を一瞥してすぐに気づくのは、どれもみんなサイクリックAMPに関係したタンパク質だという点だ。
何のバイアスもかけずに、ただ学習・記憶の異常を起こす変異遺伝子として集めてきたものが、軒並み同じ情報伝達経路の構成諸成分をつくるものだったということの意味は重大である。
先にアメフラシや哺乳動物海馬でのLTPの発生に、サイクリックAMPが中心的な役割を果たしていると述べたことを思い出してほしい。
ぞこでは、ニューロンからのセロトニン(や類似の物質)の分泌が、高頻度の神経の活動によって生じた伊濃度の高まりと同時に起きると、サイクリックAMPが大量につくられ、Aキナーゼを活性化してシナプスのタンパク質をリン酸化する、その一方で、Aキナーゼの作用が核にも及び、新しい遺伝子の読み出しの導火線となる、これが記憶の根涯だと述べた。
「重大である」と言ったのは、このサイクリックAMPを中心にすえる考え方が、まったく別個のアングルから支持されたといってよいからだ。
ここで、記憶遺伝子の研究でわかってきたおもしろい事実を紹介しよう。
サイクリックAMPによって活性化されるAキナーゼは、Cキナーゼ、Gキナーゼ、CaMキナーゼと同じく、おもに相手のタンパク質のセリンやスレオニンをリン酸化する。
キナーゼにはもう一つ別のタイプのものがあって、それはもっぱらチロシンにリン酸をくっつける。
チロシンキナーゼと呼ばれる一連のタンパク質がそれである。
そして、このチロシンキナーゼの中には私たちが見つけた記憶障害の原因遺伝子、フィックルの産物も含まれている。
ところでガン研究では、腫瘍をつくるウィルスの発ガン性が何に根ざしているのかを探る研究を通じて、ウィルスに含まれるサーク(src)という遺伝子がその元凶の一つであることがかなり前からわかっていた。
実は、サーク遺伝子のつくるタンパク質もチロシンキナーゼの一種で、フィックルはそれにかなりよく似た構造をしているのだ。
ガン遺伝子と記憶遺伝子とが似ているとは、地獄と天国が似ていると言うようなもの、と思われるかもしれない。
しかしこれにはちょっとしたわけがあるのだ。
ガン遺伝子と言っても、それは本来、ウィルス自前の遺伝子ではない。
ウィルスが健康な細胞を冒してその染色体に侵入した後、再び抜け出す段になって、細胞の遺伝子をかっぱらう。
そうして持ち出してふところに入れたのがガン遺伝子なのである。
つまり、本来は細胞の「生活必需品」をつくっていた遺伝子だったものが、ウィルスにはぎ取られて構造に変化が起こり、本来働くべきでないところで機能するため、細胞の異常増殖、ガン化を導くのである。
したがってウィルスに含まれる悪者ガン遺伝子は、必ず善良な兄弟を正常な細胞の中に持っている。
ガンウィルスの遺伝子の兄弟でかっはらわれずに細胞に残っているそのような正常型の遺伝子を原ガン遺伝子という。
ガン遺伝子になる前の遺伝子という意味だ。
そうであれば、フィックル遺伝子がサークと似ていても何ら不思議ではない。
脳の記憶と免疫の記憶 もう一つぉもしろい事実を見てみよう。
フィックルがサークの仲間であることは間違いないが、サークグループの中でいちばんよく似ていたのは、サークそのものではなく、ブルートンーチロシンキナーゼ(BTK)、インターロイキン2・インデュースィブルーチロシンキナーゼ (ITK)という二つのタンパク質だった。
どちらも哺乳類の免疫を担当する細胞にだけあるチロシンキナーゼであ 免疫細胞の代表選手は、外から入ってきた「敵」を自らつかまえるT細胞と、化学兵器、抗体を発射して対抗するB細胞である。
BTKはB細胞をつくるのに、ITKはT細胞をつくるのに必要なチロシンキナーゼである。
ヒトでBTKに変異があると、遺伝性免疫不全症、無ガンマグロブリン血症(XLA)となって現れることが最近わかり、注目されている。
免疫反応には「記憶」と呼ぶにふさわしい要素がある。
たとえば子供の頃ハシカにかかると、大人になってまた感染しても、もはや発病はしない。
これは、体の中のB細胞がハシカのウィルスの特徴(実際はウィルスがつくるタンパク質などの特徴)を覚えていて、再度それに遭遇すると、初めてのときとは比較にならない効率のよさで、それに対する抗体をつくってくれるからである。
B細胞の中でBTKが果たす役割も、脳の記憶におけるフィックルの働きもどちらもまだよくわかっていないが、一見無関係に見える脳の記憶と免疫記憶に、よく似たタンパク質が関わっているとは実におもしろい。
ショウジョウバエなどの昆虫には、B細胞、T細胞にあたるものはない。
抗体を分泌するタイプの免疫機構は、脊椎動物になって初めて出現するものだからだ。
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