生体機能化学講座（井川研究室）は、生体分子であるRNAの機能を、化学（分子）のレベルで解析し、人工的につくり出す研究をおこなっています。 以下にこの研究について紹介します。
生命の設計図であるDNAには、細胞の主成分である蛋白質の設計情報（遺伝情報）が書き込ま れています。その情報は「DNA→RNA→蛋白質」という順で読み出されます。このようにRNAは DNAの情報を蛋白質へと変換する過程の「情報の仲介役」として重要な役割を果たしていることは、 1960年代に明らかにされていました。
しかし、1980年代初頭、「RNAの触媒機能（リボザイム）」が発見されました（1989年ノーベル化学賞）。 この発見により、RNAはDNA（遺伝情報）と蛋白質（生体触媒）の能力を兼ね備えることが示され、RNAが「生命の起源と初期進化」の最も重要な分子ではないか、と考えられるようになりました。さらに 1998年には「RNA干渉」という細胞内の新しい現象が発見されました。これは遺伝情報の読み出しを 調節する機構において、従来は唯一の主役と考えられていた蛋白質に加え「20塩基程度の短いRNA」が同じように 重要な役割を果たしている、という発見でした（2006年ノーベル医学生理学賞）。この短い RNA以外にも「ゲノムプロジェクト」から、これまで予想されたよりもはるかに多種類のRNAが 細胞内に存在し、多様で重要な役割を果たしていることが明らかになりつつあります。2006年と2009年には「ノーベル化学賞」と「ノーベル医学生理学賞」の両方がRNAと密接に関わる研究（計４件）に送られました。
このようにRNAは、化学（分子科学）と生物学（生命科学）の両分野にまたがる基礎研究の対象として、また医療や創薬への応用の可能性としても、現在最も 注目されている生体分子と言えます。
上記の「生体内にあるRNA」の研究と相互刺激的に「天然にない機能性RNAを人工的に生み出す」 研究が、1990年代に始まりました。この研究は遺伝子工学の諸技術を巧妙に組み合わせ 「突然変異→淘汰→増殖」という生命のダーウィン進化を模倣した「進化分子工学」という 新しい手法を生み出しました。この手法は、任意の機能をもつRNAを創製する強力な手法 としてバイオテクノロジーの様々な分野で応用され、さらに基礎科学でも「生命の起源はRNAか ら始まったとする仮説」を実験的に再現し「人工生命体」を作り出す、という非常に挑戦的な 研究分野を生み出しつつあります。私たちの研究室では、この「進化分子工学」をベースに 「分子設計」を組み合わせた新しい手法を考案し、これら人工RNAを従来法よりはるかに効率的に 生み出す研究を行っています。また、こうして生み出されたRNAの応用研究も行っています。
複雑で多彩な3D構造を形成できるRNAは生体内で多彩な機能を担っていますが、その多機能性は「ナノバイオテクノロジーの新しい素材」としても近年、非常に注目されています。 私たちの研究室では、生体由来の複雑なRNA構造を「構造の単位」として捉え、天然の機能性RNA（ナノ構造）を人工的に集積した「超ナノ構造体」の構築と、新しい機能の開拓に挑戦しています。
私たちの研究は化学の新しい潮流である、生命科学分野への挑戦と融合を指向しています。 現在、「化学」と「生命科学」が融合した 「ケミカル・バイオロジー（化学生物学）」や「シンセティック・バイオロジー（合成生物学）」 と呼ばれる新しい研究分野が進展しています。私たちの研究室はその先端融合領域とも密接に関わっています。「生体有機化学」「生命科学」「バイオテクノロジー」「生体分子化学」などに興味のある人は、 気軽に研究室を訪問してください。
研究室の諸行事は、そのラボの研究・教育活動と密接に関わります。研究室を選ぶ際には必ずよく確認してください。
井川研の研究室行事
| 井川善也 | 教授 | (理学部校舎B407室) | Tel: 076-445-6599; | E-mail: | yikawa@sci.~~~ |