《四苦八苦》って知ってますよね．《四苦》とは《生老病死》のこと，人の最も基本的な苦しみを指しますが，ネコだってウマだって避けれません．それどころか，生きものを形づくる個々の細胞にも生老病死は付きまといます．細胞が《苦》と感じるかどうかは知りませんが…．

生きている細胞には，
・遺伝子のDNA分子
・DNAの遺伝情報を伝えるRNA分子
・細胞の生命を維持し，細胞分裂など子孫の細胞をつくる上で実際に働く多数のタンパク分子
・細胞膜をつくるリン脂質分子
・その他数え切れないほど多種多様なバイオ分子
がいますが，この分子の仲間にも生老病死はついて回ります．その中で《タンパク分子の生老病死》に焦点を当ててみましょう．タンパクのことをproteinといいますから《マダム･プロテイン》の生涯を描くドラマです．

《生》タンパクは細胞質のリボソームという小さい粒(顆粒といいます)で誕生します．タンパクはアミノ酸がつながってできたものですから，リボソームでアミノ酸がひものようにつながってタンパク嬢が誕生すると考えて下さい．標準的なアミノ酸の種類は20種類です．20種の標準アミノ酸をどんな順序につなぐかを決めるのはmRNA (メッセンジャーRNA)です．mRNAは4種のヌクレオチド(RNAをつくる素)でできていて，そのつながる順序のことを塩基配列といいます．mRNAの塩基配列は，細胞核の中で遺伝子DNAの塩基配列を転写して(写し取って)できるのですから，元はといえばDNAの塩基配列がタンパクのアミノ酸順序を決めていることになります．
DNA→RNA→タンパクという遺伝情報の流れが生命の中心になっているという意味で分子生物学のセントラルドグマと言います．こうしてタンパクをつくること，つまりタンパク誕生の道筋を生化学では翻訳といいます．翻訳のことは《生化学へようこそ，p.29〜41》とか，著書紹介コーナーに出ている生化学書に詳しく説明してあります．ちょっと前まではこれでタンパク誕生の秘密が解けたと喜んでいたんですが，タンパク誕生に至る遺伝情報の流れが，こんな単純な一本道ではないことがだんだんと分かってきました．

《老》赤ちゃんが小学生や中学生に成長することを普通は老化と言いませんが，ここでは，成長も老化の1過程と考えましょう．リボソームで翻訳されてできたばかりのタンパク嬢には，すぐに一人前の仕事ができる成熟タンパクもありますが，たいていは何もできない未熟な赤ちゃんタンパクです．赤ちゃんタンパクがおとなに成熟するときは，大きくなるとは限りません．大きく産まれて無駄を切り捨て，成熟してスリムになるタンパクも大勢います．一人ひとり個人の成長がみな違うように，タンパクの成熟も個々に違います．

産まれたばかりのタンパク嬢はアミノ酸がつながった細長いひものような頼りない赤ちゃん分子です．これがぐじゃぐじゃに丸まったり，他のひもタンパクと絡まっては一人前のタンパクとはいえません．こうならないようにタンパク嬢が理想的な形になるまで保護してくれる分子があります．この分子もタンパクでできていて，シャペロンとかシャペロニンといわれてます．シャペロンとはフランス語で，貴族のご令嬢が社交界にデビューするときに付き添って，好ましくない相手とくっつかないようコントロールしてくれる女性のことだそうです．タンパク社会は意外と上流社会なんですね．もちろん庶民のタンパク娘もいて，シャペロンのお世話にならず，自力で成熟して働きます．

成熟ってなんでしょう？これにもいろいろあります．ひものままでは働けません．ひもがぐじゃぐじゃにならずに格好よく折りたたまれることをフォールディングといいます．自力でフォールディングできるタンパクもいますが，シャペロンとかシャペロニンのお世話になるタンパクもいます．
どうしてもうまくフォールディングできない駄目タンパクを情け容赦なく分解してしまう恐ろしい処刑タンパクもいます．人間社会より恐ろしい！でも処刑ではイメージが悪すぎます．処刑タンパクを研究してます，なんて言いたくないので，タンパクの品質管理システムなんて穏やかな言葉で呼んでます．うまくフォールディングへの道に進めれば，邪魔になるようなひもの端っこや出っ張りなどを自分で切取ったり，別な酵素に切取ってもらうこともあります．仕事に必要な小道具の分子を抱え込むこともあります．

できたタンパクが細胞内のどこで働くか，あるいは細胞の外に出て働くか，迷わず勤務先にたどり着けるように，初めから行く先表示板をつけて産まれてくるタンパクもあるし，あとで取付けてもらうタンパクもあります．勤務地ではよいお相手タンパクを見つけてペアを組むのもごく普通ですが2人ペアでご夫婦になるとは限りません．同じタンパク同士のペアとか，別々の3人組とか，何十人，何百人も集まって一つのタンパク集団をつくることもあります．タンパク合成を行うリボソームは約80種類のタンパクと4種類のRNA分子が協力してできたものです．タンパク分子を誕生させる病院ともなればこれだけの規模が必要なのでしょう．血液の赤血球で酸素を運んでくれるヘモグロビンはαさん，βさん，2人ずつの4人組でα2β2型といいます．この程度の大きさが一番標準的なようです．

《病》　細胞の中でも外でも，どこで働いてもタンパクの職場には危険がいっぱいです．病原菌やウイルスなどの外敵よりも怖いのは，意外にも酸素分子です．このホームページ：マメ知識の《活性酸素って何だ！》で説明したように，最も敏感に傷つく分子は細胞膜など生体膜をつくるリン脂質ですが，タンパク分子も活性酸素の攻撃で傷つきます．

もう一つの怖い分子は，これも意外とブドウ糖です．ブドウ糖のことを専門書ではグルコースといいます．グルコースは体内で燃料分子としてエネルギーを発生させる分子，つまり生きる力を与えてくれる分子で，血液100 mLあたり約100 mg含まれてる状態，つまり血糖値100が理想です．
脂肪も燃料分子ですが脳や赤血球は脂肪のエネルギーを使えずグルコースが頼りですから，血糖値が半分にもなれば昏睡状態におちいり助かっても障害が残ります．逆に血糖値が140を超える状態が糖尿病で，増えすぎたグルコースが尿に出てきます．尿に出る分の無駄使いだけならたいして悪影響はなさそうですが，実は，濃すぎるグルコースのため血液はどろどろになるし，赤血球のヘモグロビンや，その他いろいろなタンパクにべったりとくっついて仕事を邪魔するとか，決して甘くてやさしい分子ではありません．

ほかにもタンパクがひとたび成熟して働き出すと，いろいろな原因で傷つきます．いつのまにかタンパク分子内部で結合が切れたり，間違ってつなぎ変えられたりと，怪我や病気の原因は人間社会並にいろいろです．

《死》アミノ酸がつながってできたのがタンパクですから，もとのアミノ酸にバラバラに分解されるのがタンパクの死です．生き物の命を支えるために働いてきたタンパクも，老いて傷つき死を迎えるまでの寿命は千差万別です．肝臓のRNAポリメラーゼ(RNAをつくってくれる酵素)は生まれて1時間ちょっとで半数が分解されてしまいます．タンパクがこんな短期間に老化してしまうはずはないので，老化とは関係なく天に召されてしまうのでしょう．一方，赤血球のヘモグロビンは赤血球ができるときに誕生し，赤血球の寿命が尽きるまで約4ヶ月，酸素分子を肺から組織まで運びつづける長寿タンパクの代表です．

タンパクが細胞内のリソソームという顆粒(リボソームではありませんョ)に近寄りすぎて接触したため連れ込まれ，中で多数のタンパク分解酵素(プロテアーゼ)によりバラバラに分解されるという，交通事故なみの死因もあります．これとは別に，狙われて墓場に連れて行かれるという恐ろしいシステムもありまです．タンパク社会は恐怖政治社会なんですね．

細胞内にはユビキチンという名の死神タンパクがいます．狙いをつけられたタンパクは，まずこのユビキチンにつながれます．これで万事休す，もう逃げれません．どのタンパクに狙いをつけるか？これを決定する死神の手先連中もタンパクの仲間ですから，いつかは若い仲間に捕まってユビキチンにつながれてしまうのでしょう．ユビキチンにつながれたタンパクは，さらに多くのユビキチンにつながれて細胞内のプロテアソームに連行されます．プロテアソーム自身も30個ほどのタンパクでできています．ユビキチンにつながれたタンパクがプロテアソームに連れ込まれると，ユビキチンはさっさと犠牲者を切り離してプロテアソームから逃げ出し，また次の犠牲者を捕まえに行きます．プロテアソームの中ではいろいろなプロテアーゼ(タンパク分解酵素)の攻撃で犠牲者タンパクはバラバラに分解され，小さくなるとプロテアソームの隙間から漏れ出しますが，これはもう死骸も同様，別なプロテアーゼに捕まって完全にアミノ酸に分解されちゃいます．
こうしてできたアミノ酸と，おいしい食べ物を消化，吸収して取込んだアミノ酸とは区別つきませんから，また新しいタンパクの誕生に再利用されたり，燃料分子となってエネルギー生産に使われたりと，全く無駄なくリサイクルされます．

タンパクの生涯はこんなにダイナミックです．タンパクの一生に関しては毎日のように新発見が報告され，研究競争も加熱気味，生化学で最もホットな分野の一つです．こんなタンパクの波乱万丈な生涯を描く《マダム･プロテイン》を主題にオペラをつくってくれる作曲家はいませんか？