「なぜ私たちは色を見分けることができるのでしょうか」。私はこの疑問を明らかにするため、色覚タンパク質の構造解析から色を見分ける“しくみ”の解明を目指して研究をしています。

私たちが普段見ているすべての色は、「光の三原色」と呼ばれる青・緑・赤の3種類の光の組み合わせのパターンによって作られます。そして、私たちの目の中には、これら3種類の光を感じる小さな分子、色覚タンパク質があります。

世界の研究者が5ナノメートルの分子と奮闘中

また、光センサータンパク質の内部には発色団と呼ばれる化学分子が結合していますが、興味深いことに、3種類の色覚タンパク質はレチナール（ビタミンA）という同一の発色団を使って異なる色の光を感じているのです。

5ナノメートル（1ナノメートル=10億分の1メートル）という小さな分子がどうやって様々な波長の光を見分け、光（色）情報を脳に伝えているのか、世界中の研究者が色覚タンパク質の構造（形）や光情報を伝える際の動的な変化を原子レベルで捉えるために、奮闘しています。

情報伝達時のわずかな変化を赤外線でキャッチ

ところで、色覚タンパク質の研究を行う上で最も困難な点は、すべての実験工程を暗闇で行う必要性です。これは、色覚タンパク質が一度光を感じると壊れてしまうからです。

私は大量に合成した色覚タンパク質に対し、赤外線という、私たちが見ることのできない長波長の光を使った測定手法を駆使することで、タンパク質を形作るアミノ酸や水分子1個の変化を精度よく検出しています。

そして、色覚タンパク質が光を感じ、情報を伝える瞬間の僅かな構造変化を解析することで、色を見分けるしくみを明らかにすることに日々挑戦しています。

味覚を感じるタンパク質にも興味あり

このように研究とは、私たちの身の回りにおける、『こんな当たり前のことが未だにわかっていないんだ！』といった根源的な疑問を見つけることもまた醍醐味であり、私にとって最近のトピックスは、色の認識だけでなく、例えば私たちの舌に存在する25種類の味を感じるタンパク質がどうやって何千種類の味物質を感じているのか、そのしくみにも興味があります。

そしてこれらの基礎的な研究は、将来、視覚障害や味覚障害など、病気の人たちに向けた薬作りにも大きく貢献できる可能性を秘めているのです。