ウィリアム・アストベリー — DNA構造研究の先駆者、イギリスの分子生物学者

ウィリアム・アストベリー—DNA構造研究の先駆者。X線回折で分子生物学の基盤を築き、ポーリングの発見にも寄与した功績を詳解。

ウィリアム・トーマス・アストベリー FRS（ビル・アストベリー、1898年2月25日、ロングトン - 1961年6月4日、リーズ）は、イギリスの物理学者、分子生物学者である。

アストベリーは、生物学的分子のX線回折の研究を早くから行っていた。ケラチンに関する彼の研究は、ライナス・ポーリングがアルファヘリックスを発見するのに役立った。また、1937年にはDNAの構造を研究し、その構造を解明する第一歩を踏み出しました。

経歴と所属

アストベリーは石工の町ロングトン（現ストーク＝オン＝トレント近郊）で生まれ、物理学と繊維科学への関心からキャリアを築きました。長年にわたりリーズで研究・教育に従事し、繊維物理学と生体分子の構造解析を結び付ける先駆的な仕事で知られています。王立協会フェロー（FRS）としても選出されました。

主な業績

• ケラチンとタンパク質の構造解析：繊維状タンパク質（ケラチン）のX線回折像を詳細に解析し、タンパク質が規則的な繰り返し構造を持つことを示しました。この研究はポーリングのアルファヘリックス概念に大きな示唆を与えました。
• DNAの初期構造研究（1930年代）：1930年代後半にDNAのX線回折を取り、塩基配列が規則的に並ぶこと（塩基面間の間隔が約3.4Å）や、分子の直径がおよそ2 nm程度であることを示すデータを得ました。高解像度には至らなかったものの、「塩基が積み重なった板のような構造（pile-of-plates）」というモデルを提案し、後のらせん構造発見の重要な前提を与えました。
• 「分子生物学」という概念の普及：アストベリーは早くから生体分子の物理学的理解を重視し、分子レベルで生命現象を説明する研究を推進しました。こうした姿勢は後の分子生物学の発展につながります。

研究手法と特徴

アストベリーの研究は主に繊維回折（fibre diffraction）を用いたX線回折法に依拠していました。繊維状サンプルから得られる回折像は円筒対称性や周期性の情報を含み、繊維方向の繰り返し間隔や分子直径の見積もりに適しています。彼の慎重な実験と詳細な解析は、当時の技術水準でも生体分子の規則性を明らかにすることを可能にしました。

評価と影響

アストベリーの仕事は、直接的にはDNAの完全な立体構造を示すものではありませんでしたが、分子が規則性を持つという洞察や具体的な距離データは、後にDNAのらせん構造を提案した研究者たち（たとえばモーリス・ウィルキンスやジェームズ・ワトソンとフランシス・クリック、さらにはライナス・ポーリングの研究）に重要な手がかりを与えました。特に塩基平面の積層という考え方は、塩基の積み重なり（stacking）が塩基対形成や分子安定化に重要であることを示唆しています。

遺産

• 分子構造を物理的手法で解析するアプローチを確立し、分子生物学の基盤づくりに貢献した。
• 教育者・研究者として、多くの後進を育て、リーズを分子構造研究の重要拠点の一つにした。
• 彼の早期のX線回折データとモデルは、20世紀中頃のDNA構造解明に至る道筋の一部となった。

総じて、ウィリアム・アストベリーは実験的鋭さと物理学的解析を生物学へ橋渡しした人物であり、その先駆的な仕事は分子生物学の発展に不可欠な土台を築きました。

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