地球に生息する生命は24時間周期の時計をもち、昼夜環境に合わせて巧みに生活しています。私たちは腕時計を携帯し毎日の生活に利用していますが、腕時計をもたない動物、植物、あるいはバクテリアもその細胞内に時計を持っていて、一日の生活をプログラムしています。この時計は概日時計（生物時計）と呼ばれますが、大変正確で温度が変わってもほとんど狂いません。生命活動が温度に大きく影響されることを考えると、これはとても不思議なことです。
生命がいかにして地球の自転周期を細胞内に記憶し、24時間の安定した振動を発生するかという問題は、幅広い分野の研究者を魅了してきました。私はシアノバクテリアの実験系を開発し、3つの時計遺伝子kaiA, kaiB, kaiC （kaiは回転から命名）を見出しました。さらにKaiCタンパク質の生化学的機能の解明を目指した研究により、3つのKaiタンパク質とATPを試験管内で混ぜるだけで温度に影響されない24時間振動が発生することを発見し、概日時計を試験管内で再構成することに成功しました。
生きた細胞の機能だと思われていた概日時計の研究にとって、この発見はコペルニクス的転回であり、ヒトをも含めた高等生物の体内時計研究にも非常に大きなインパクトを与えました。また、この成果は「時を刻む」というタンパク質の全く新しい機能を発見したもので、化学・物理分野の研究者にも注目されています。また、最近の研究ではKaiCタンパク質内に原子レベルの24時間のペースメーカーが機能することを示すことができました。これらの研究成果は概日時計研究の最先端を切り拓いたもので、タンパク質による時間測定や情報処理など、我々の物質観、生命観にも影響を及ぼすインパクトをもっているものとして国際的にも高く評価されています。
講演では、概日時計のメカニズム解明の端緒となった、シアノバクテリアから見出された時計遺伝子群の発見とそのタンパク質の機能の研究を中心に、生命の体内時計のメカニズムについて解説します。

プロフィール

シアノバクテリアの研究により時計機能を司る遺伝子及びタンパク質を発見し、さらに、概日時計を再現する実験に成功した。研究成果は、学術専門誌のみならず、一般雑誌や科学ＴＶ番組等でニューストピックスとして大きく取り上げられ、社会的にも注目されている。これまで、中日文化賞、朝日賞、文部科学大臣表彰科学技術賞、日本学士院賞、内藤記念科学振興賞、 Gilbert Morgan Smith Medalなど多数の賞を受賞するとともに、2011年に紫綬褒章を受章している。