マイケル・W・ヤング：睡眠と覚醒の分子時計を解明した遺伝学者

主要な発見

ヤングは、概日時計の中核をなす複数の遺伝子を同定し、その性質を明らかにした。彼の研究室はtimeless遺伝子を発見した。この遺伝子はTIMタンパク質を産生し、TIMはPERタンパク質と結合して、ハエの時計の基本要素を形成する。また、PERタンパク質の安定性とタイミングを制御するキナーゼをコードするdoubletime遺伝子も発見した。これらの発見は他の研究者の成果を補完し、概日リズムの転写・翻訳フィードバックループモデルの確立に寄与した。

分子時計のしくみ（概要）

ヤングらが明らかにした基本機構は、自己調節的な周期である。時計遺伝子は転写・翻訳されてタンパク質となり、それらのタンパク質は時間差とさまざまな化学的修飾を経た後、自身の遺伝子発現を抑制する。タンパク質の安定性、細胞内局在、相互作用が周期的に変化することで、およそ24時間のリズムが生じる。TIMやdoubletimeの産物のようなタンパク質は、時計タンパク質がいつ、どの程度の時間存在し続けるかを調節し、周期の速さを定めるうえで重要である。

経歴と受賞

ヤングは長年にわたりロックフェラー大学の研究者を務め、この分野の他の主要な研究者と共同研究および論文発表を行ってきた。2017年には、概日リズムを制御する分子機構の発見により、ジェフリー・C・ホールおよびマイケル・ロスバッシュとノーベル生理学・医学賞を共同受賞した。

意義と応用

• ヒトを含む動物の睡眠・覚醒周期を理解するための分子学的枠組みを提供した。
• ヒトの睡眠障害、時差ぼけ、交替勤務による健康影響、時間治療に関する研究に情報を与えた。
• 時間生物学および分子生物学で広く用いられる遺伝学的・生化学的手法の確立に寄与した。

ヤングの研究は、概日生物学を行動の観察を中心とする分野から分子科学へと変革し、遺伝子およびタンパク質レベルの過程が、生理機能と行動を組織化する日々のリズムをいかに生み出すかを明らかにした。