I)細胞の中の化学反応

我々の体は数多くの細胞からできています。細胞の中には遺伝子があり、タンパク質が合成され、生き物として働き、そして老廃物が排除されています。

この一連の作用には膨大な酵素や化学反応が関わっています。今知られている反応だけ書いてみても、ちょっとした本ができてしまうくらいです。

ところが、驚くべきことに、こういった反応の“すべて”を行っているのが、たった一つの細胞だということです。

細胞一つ一つの細胞の体積は、0.001ピコリットル（1ピコリットルは10-12㍑）という、気の遠くなるような小さいものです。

こんな小さな空間で、膨大な数の化学反応を、適切な時間に適切な場所で行うようにコントロールしているのです。私たちの身体を正常に維持するためには、こういった無数の化学反応を正確に行わないとい けません。

おそらくこれを見ている人が今まで実験室で行ってきた、全ての化学反応は、“二つの”物体（これは液体であったり粉末であったり、あるいは気体であたりしますが）を混合して反応させています。 「なにをいまさら！」、と言う人もいると思いますが、このやり方では細胞の中のように化学反応をコントロールすることはできないんです。

二つの水溶液を混合することでスタートするようなやり方では、0.001ピコリットルの中で、仕切りを閉じたり開けたりして化学反応をコントロールすることすることは、極めて難しい、いや、無理なんです！ 今日の生命科学の進歩は凄まじく、体の中で起こっている化学反応が次々と解明されています。

しかし、私たち人類は、たとえ単細胞生物といえども、未だに「生命」と言える物を作り出すことに成功していません。なぜでしょう？

この秘訣は、「モータータンパク質」にあると考えています。

II) 物質を輸送するタンパク質

では、実際の細胞の中では、どうやってこういった化学反応をコントロールしているのでしょうか？

もうちょっと本質的なところから考えてみましょう。「反応」は、物質と物質の「出会い♡」によって始まります。

いくらSNSで情報を交換できても、デートの場所に「行く」事ができなければ「反応」は起きません。

III) 輸送の仕組み

モータータンパク質は、「タンパク質」なのですから、当然生きてはいませんが、彼ら（？）は、ATPという化学物質のエネルギーを使って動くことができます。

図に、「アクチン」を赤で、「ミオシン」を青で簡単な模式図で示してみました。アクチンの太さは約8ナノメートル、ミオシンの大きさは約16ナノメートルです。

光の波長の数十分の一ですね！このミオシンがATPの化学エネルギーを使ってアクチンを動かします。こんな小さなものは見ることができません。

「動く」だなんて、見てきたような嘘だと思うかもしれませんね。

1986年、当時大学院の学生だった私は、このアクチンに色を付けることによって、顕微鏡で観察することに成功しました。

今では普通のデジカメで図のような写真に取れますが。。。（笑）

さらに、このアクチンとミオシンがATPのエネルギーで動く様子も観察できます。

では、こんな小さな分子機械が、どうやって化学エネルギーを使って動いているのでしょう。

もちろん、デートの場所に行くには、電車や車を使いますね。実は、細胞の中でも同じなのです。細胞の中の化学反応では、必要な物質を、必要な時に、必要な場所に運んでいくのです！

この仕組みにすると、水と試験官に当たる「溶媒」と「容器」は要らないわけです。

このおかげで分子と同じ大きさでの化学反応のコントロールが出来るのです。

この仕組を担っているのが「モータータンパク質」です！

反応開始の合図を受けたら、細胞の中で物質分子をつかんだモータータンパク質は、細胞の中に引かれたレールの上を動いて目的の場所に運んでいき、相手の分子のところに運んでいくんです。 水も容器もいりません。

これって、私たち社会の仕組みに似ていませんか？

工場で作った製品を消費者のもとに届ける「物流システム」ですよね。私たちの体の中の物流を担っているのが「モータータンパク質」なんです。