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彼らはアラスカの氷土に生息するカブトムシ(Upis ceramboides)から、ザイロマンナン(xylomannan)という化合物を単離しました。名前から想像できる通り、キシロース(xylose)およびマンノース(mannose)という2種の糖が連結した骨格をもちます。それに脂質分子が付加した形になっています。

これは不凍分子(Antifreeze Molecule)と呼ばれる化合物群にカテゴライズされます。

これまで発見された不凍分子としては、タンパク質骨格をベースとした不凍タンパク質が良く知られていました。

研究者達も当初は、「アラスカカブトムシからも、不凍タンパク質が見つかるに違いない」と考え、その発見に尽力していたようです。しかし結局見つからずじまい。最終的にこのザイロマナンの発見に行き着いたそうです。

ザイロマンナンのような、非タンパク型の不凍分子はこれまでに例が無く、働き方もタンパク型のそれとは異なっている、と考えられています。

仮説段階ではありますが、ザイロマンナンがお互い自己集積することによって、細胞膜の周りをコーティングし、細胞外でできてしまった氷の侵入を防ぐことで、細胞へのダメージを抑えているのではないか、と推測されています。

言ってみれば分子が織りなす「防寒コート」というわけですね。まったく自然界の優れた仕組みには恐れ入るばかりです。


この発見には、4年もの歳月が費やされたそうです。こういう地道そのものの研究があってこそ、我々が知りうる世界の境界というものが、じわりじわりと広がってゆく――それを忘れないようにしたいものですね。

• 文献

"A nonprotein thermal hysteresis-producing xylomannan antifreeze in the freeze-tolerant Alaskan beetle Upis ceramboides"
Walters, K. R., Jr.; Seriannib, A. S.; Sformoc, T.; Barnesc, B. M.; Dumana, J. G. Proc. Natl. Acad. Sci. USA published online 11/23/2009, doi: 10.1073/pnas.0909872106

• 関連リンク

不凍タンパク質 - Wikipedia

不凍糖タンパク質の化学合成　－不凍魚の秘密をさぐる

Non-protein antifreeze helps Arctic beetle chill out (Chemistry World)

Scientists Isolate New Antifreeze Molecule in Alaska Beetle (Science Daily)

Alaska's super-cool bug blood (alaskadispatch.com)