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日下部宜宏
教授
農学研究院資源生物科学部門農業生物資源学
専門分野
応用昆虫学、昆虫科学、蚕糸・昆虫利用学
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植物の栽培や動物を家畜にすることは、人間の大きな特徴の一つであり、それが現代文明への第一歩となったことは間違いないでしょう。家畜として思い浮かぶのは犬や馬が多いですが、それら脊椎動物にもまして人間の歴史に大きな変化をもたらしたのが蚕です。
蚕（Bombyx mori）の飼育の歴史は、約6000年前の中国までさかのぼり、日本では少なくとも2000年前に養蚕が始まりました。蚕が生み出す貴重な絹は、アジア全域において活発な交易を促し、日本や中国では一時貨幣の代わりとしても使われました。
今なお高級品である絹ですが、九州大学では蚕を使って、グラム単位でより価値の高い素材であるタンパク質を生産しています。
研究内容を語る日下部教授
「私たちが生産しているのは単なるタンパク質ではなく、ワクチンの原料をはじめとする医療用のタンパク質です。効率性の高いバイオリアクターとして蚕を利用し、大量のタンパク質を生産しています」と、「カイコ博士」の愛称で知られる農学研究院の日下部宜宏教授は話します。
「九州大学では100年もの間、研究のための養蚕が続いてきました。私たちはその蚕と共に、バイオリソース（生物遺伝資源）科学分野の最先端の研究を行っています」。
九州大学にとって蚕の研究はアイデンティティそのものです。1910年に田中義麿教授が蚕の遺伝学的記録を開始し、遺伝形質や形態などの目録を作成したことに端を発し、1922年には農学部と養蚕学講座が設立されました。田中教授の功績は引き継がれ、等しく教授も学生もそれら昆虫の遺伝子パターンを丁寧に記録してきました。
桑の葉を食べる蚕の群れを観察する日下部教授
「学部時代、私もそうした学生の一人でした。研究者として九州大学に戻ってきた時は、DNAの損傷と修復が研究テーマであり、その時に九州大学の100年に及ぶ蚕の研究を応用できないかと探り始めました。およそ12年前に、九州大学の蚕リソースをより効率的なタンパク質のバイオリアクターとして応用することを思いつきました」。
例えばインスリンといったタンパク質を大量に作るには、その遺伝子をバクテリアや酵母、植物などのゲノムに挿入して、その生物に作らせるのが最も一般的な方法です。しかし、構造が複雑なタンパク質や生物体内の条件が揃わない場合は、生産効率が極めて低くなります。
「例えば、ワクチンとして利用できるものの一つにノロウイルスのウイルス様粒子がありますが、生物体内での培養には不向きなのです。ところが蚕では、培養が可能であるだけでなく、非常に効率よくできることを、私たちは発見しました。最適な条件下で大量のタンパク質を生産できる蚕の系統を探すのに７年近くかかりました」と、日下部教授は振り返ります。「たった1匹の蚕が1000人分のワクチン接種に相当する5mgのノロウイルスのタンパク質を作り出す、これは非常に効率的です」。
一般販売されているKAICO社製「COVID-19」抗体検査キット
2018年には、それまでの研究で得られた知識を社会へ還元することを目的に、日下部教授と九州大学大学院工学研究院の神谷典穂氏、そして現代表取締役の大和建太氏が大学発ベンチャー「KAICO株式会社」を設立しました。これまでにも製薬会社と提携し、COVID-19の検査キットや研究用試薬、さらには家畜用ワクチンなどの製品開発を進めています。
とはいえ、1世紀にわたり続いた蚕の生態研究には終わりはありません。成果を積み重ねてきた蚕の基礎研究を、日下部教授はこれからも続けていきます。
「今後は昆虫をより効率の良いバイオリアクターとして応用するため、その成り立ちを調べ、代謝の仕組みを解き明かしていきます。昆虫の構造を徹底的に解き明かすことは、人類にとってはかり知れない恩恵をもたらすでしょう。この研究が可能なのは蚕研究の長い歴史を持つ九州大学をおいて他にありません。これからも、この唯一無二のバイオリソースを追求していきます」。
