マーティン・ロッドベル(Martin Rodbell、1925-1998)は、20世紀後半に活躍したアメリカの著名な
生化学者・
内分泌学者である。
細胞がどのようにして外部からの刺激を感知し、細胞内部で適切な応答を引き起こすのかという生命の根源的な仕組みを解明する上で、彼が発見した
Gタンパク質は極めて重要な役割を担っている。この細胞内情報伝達における画期的な発見により、ロッドベル博士は
1994年に
アルフレッド・ギルマン博士と共に
ノーベル生理学・医学賞を受賞した。
生涯
ロッドベル博士は
1925年12月1日、
メリーランド州ボルティモアに生まれた。若い頃から学問への関心が高く、
1943年に
ジョンズ・ホプキンス大学に入学。
生物学と共に、
フランスの哲学者たちが提唱した
実存主義思想にも深い興味を抱いた。しかし、学業は第二次世界大戦の勃発により中断される。彼は
アメリカ海軍に
通信士として従軍し、祖国に貢献した。
終戦後、
1946年に大学に戻り、勉学を再開。
1949年に
生物学の学士号を取得した。
1950年に結婚し、四人の子供を授かった。その後も研究への情熱は衰えず、
1954年にはワシントン大学で
生化学の博士号を取得した。博士号取得後、
1954年から
1956年にかけて
イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で研究員としてキャリアを積んだ。
1956年には、
メリーランド州ベセスダにある国立衛生研究所(NIH)内の国立心臓研究所に研究員として迎え入れられ、ここで長期にわたる研究活動を開始する。
1985年には、
ノースカロライナ州チャペルヒルにあるNIHの国立環境衛生科学研究所のサイエンティフィック・ディレクターに就任し、
1994年に引退するまでその職を務めた。引退から数年後の
1998年12月7日、彼はチャペルヒルで長い闘病の末、多臓器不全により73歳でその生涯を閉じた。
研究業績
ロッドベル博士の研究の根本には、
生物のシステムと
計算機科学における情報処理の類似性というユニークな視点があった。1960年代、
計算機科学が目覚ましい発展を遂げる中、彼は個々の細胞を、外部からの信号を受け取り、処理し、増幅する機能を持つ洗練された情報処理装置、すなわち「人工頭脳」になぞらえた。
彼は細胞の応答システムを三つの要素に分解して捉えた。まず、細胞外の情報を「弁別する」役割を担う細胞
受容体。次に、その情報を
細胞膜を越えて細胞内部に「変換・伝達する」要素。そして、伝達された信号を「増幅する」要素である。
彼の代表的な研究は、
1969年末から
1970年初頭にかけて行われた、
ネズミの肝
細胞膜における
ホルモン、特に
グルカゴンの作用に関するものであった。この研究を進める中で、彼はある興味深い現象に気づく。
ホルモンである
グルカゴンが細胞の
受容体に結合した後、アデノシン三リン酸(ATP)が存在すると、その結合が弱まり、
グルカゴンが
受容体から遊離することを発見したのだ。さらに実験を進めると、
グアノシン三リン酸(GTP)が、ATPよりもはるかに効率よく、約1000倍もの速度で
グルカゴンと
受容体の結合を解除する能力を持つことを確認した。
この観察から、ロッドベル博士は、実際に細胞内で
グルカゴンを
受容体から引き離す主要因はGTPであり、当初の実験で用いられたATP製剤には不純物としてGTPが混入していた可能性が高いと推測した。そして、このGTPが、細胞内で重要な
代謝調節に関わるある種のタンパク質複合体、すなわち後に
Gタンパク質(グアニン・ヌクレオチド結合タンパク質の略)と呼ばれるようになる分子群の活性を刺激することを発見したのである。
ロッドベル博士は、GTPによって活性化された
Gタンパク質が、
エール・サザランド博士が提唱した「セカンドメッセンジャー」の概念における重要な要素であると位置づけた。彼の細胞モデルに当てはめれば、GTP活性化
Gタンパク質は、「変換器」の主役であり、外部からの信号を受け取った「弁別器」(
受容体)と、細胞内の応答を惹起する「
増幅器」との間をつなぐ、不可欠な中継役として機能するのである。さらに彼の研究は進み、細胞
受容体に
Gタンパク質が結合することで、単なる信号伝達だけでなく、伝達の抑制や活性化といった複数の機能が同時に制御され得ることを示唆し、後にこれを証明した。これは、細胞の
受容体システムがいかに高度で洗練されているかを示す発見であった。
主な受賞歴
1984年 -
ガードナー国際賞
1987年 -
リチャード・ラウンズベリー賞
*
1994年 -
ノーベル生理学・医学賞
結論
マーティン・ロッドベル博士の
Gタンパク質に関する研究は、細胞
生物学、
内分泌学、薬理学など広範な分野に深い影響を与え、現代医学や新薬開発の基礎となっている。彼の科学的洞察力と粘り強い探求心は、細胞が複雑な生命活動を営むメカニズムの理解を大きく前進させた。