2026年10月7日、ノーベル化学賞に、東京理科大学名誉教授の硤合憲三〈そあい・けんそう〉さんと、フランスのアンリ・カガンさんが選ばれた。評価されたのは、左右が鏡映しになった分子を作る反応における「非線形効果と自己触媒」の発見である。
「分子に左右がある」「できた物質が、自分と同じ物質を増やす」。
そう聞いても、何が起きているのか、すぐには想像しにくいかもしれない。
しかし、この研究は、私たちの体をつくる物質についての素朴な疑問につながっている。
なぜ生命は、鏡映しになった二つの形のうち、主に一方を使っているのか?
硤合さんらが発見した「硤合反応」は、最初のごく小さな左右の偏りが、反応を通じて大きくなることを示した。
本稿は、分子の「右手と左手」から、その偏りが増幅される仕組みと、生命の起源や薬づくりに関わる意味を解き明かすレポートである。
第一章：同じ成分でも、分子には「左右」がある
自分の右手と左手を見比べてほしい。
指の数も並び方も同じで、鏡に映すと互いの形になる。しかし、両手を同じ方向に向けたまま重ねようとしても、ぴったりとは重ならない。
分子にも、これと似た違いがある。
同じ種類の原子が同じ順番でつながっていても、立体的な配置が鏡映しになり、回転させるだけでは重ならない場合があるのだ。
- 鏡映しの二つの形
- このような一対の分子を「鏡像異性体」という。右手用の手袋に左手が合わないように、形を見分ける相手に対しては、二つの分子が異なる働きをすることがある。
- 体内でも、形の違いが重要になる
- 私たちの体にある酵素や受容体も、立体的な形を持っている。そこに結びつく分子の向きが違えば、結びつきやすさや、その後の反応が変わる可能性がある。
こうした、鏡映しの形と重ならない性質を「キラリティー」と呼ぶ。
化学では、成分が同じかどうかに加えて、「どの向きに組み立てられているか」も重要なのである。
「なるほどだブー！材料が同じでも、右利き用と左利き用で、体の中での効き目が全然変わっちゃうってことだブーね！」
第二章：なぜ生命の分子は「片方」にそろっているのか
分子に二つの鏡映しの形があるなら、生命も両方を使っていてよさそうに思える。
ところが、私たちのタンパク質を構成するアミノ酸は、基本的に「L型」にそろっている。例外は、そもそもこの左右の区別がないグリシンだ。
糖にも偏りがあり、DNAを構成する糖などにはD型が使われる。
ただし、L型・D型は分子の配置を区別する呼び方で、体の左側・右側を意味するものではない。
- 普通に作れば、両方ができることがある
- 左右を区別する働きがない条件でアミノ酸を合成すると、L型とD型がほぼ同じ量できる場合がある。東京理科大学の研究紹介でも、生命誕生前のアミノ酸生成に関わる反応について、この問題が説明されている。
- 生命では、大きな偏りが見られる
- 現在の生物は、タンパク質を作る際に主にL型を使う。では、生命が生まれる以前に、どうやってその偏りが生じ、維持されるようになったのか。
このように、生命に関わる分子の向きがそろっている性質を「ホモキラリティー」という。
謎は「左右の違いがあること」だけではない。
ほぼ同量だったものから、どのようにして一方が優勢になったのかという点にある。
第三章：できた分子が、次の分子を作る手助けをする
この謎に重要な手がかりを与えたのが、硤合反応である。
まず「触媒」とは、化学反応を進みやすくする物質のことだ。
通常は、作りたい物質とは別の触媒を加える。ところが、硤合反応では、反応によってできた物質が、自分と同じ物質を作る触媒として働く。
これが「自己触媒」である。
- 生成物が、次の反応を助ける
- 原料から分子ができる。その分子が触媒となり、残っている原料から、さらに同じ種類の分子が作られる。 分子が生物のように分裂するのではなく、原料を使った化学反応を、自らの生成物が促しているのだ。
- 量だけでなく、左右の偏りも増える
- 硤合反応の特徴は、左右どちらかが最初にわずかに多いと、その側を優先して作る働きが生じ、反応の進行とともに偏りが大きくなることにある。
例えば、右型がほんの少し多い状態から始まったとする。反応によって右型が優先的に作られ、その生成物も次の反応に関わる。結果として、最初は小さかった差が、大きな割合の差へ育っていく。
「できたものが次を作る」という自己触媒と、「左右の差が拡大する」という不斉増幅が組み合わさった反応。これが「不斉自己触媒反応」と呼ばれる理由である。
原料や適切な条件が必要であり、無限に増え続けるわけではない。それでも、わずかな偏りが大きくなる仕組みを、実際の化学反応として示した意義は大きい。
「自分で自分を増やすスイッチを持ってるんだブー！？ちょっとでも多い方が勝つ、まさに雪だるま式だブー！」
第四章：生命の起源と、薬づくりにどう関わるのか
硤合反応が生命の起源研究で注目されるのは、「小さな偏りを、生命に見られるような大きな偏りへ育てられるのか」という問いに、具体的な反応例を与えたからだ。
ただし、硤合反応で扱う物質は、タンパク質を構成するアミノ酸そのものではない。この反応が原始地球で起き、そこから生命が生まれたと証明されたわけでもない。
- 生命の偏りを考える手がかり
- 最初の偏りがどう生まれたのか、それがどのような反応で増幅され、生体分子へつながったのか。硤合反応は、その過程を研究するための重要な手がかりとなっている。
- 薬では、欲しい側を作ることが重要
- 鏡像異性体は、体内での作用が異なる場合がある。そのため、薬づくりでは、目的とする側の分子を選択的に作り、その割合や純度を管理することが重要になる。
今回の共同受賞者カガンさんの研究も、この「左右の偏り」に関わるものだ。触媒の左右の割合と、できる物質の左右の割合が、単純な比例関係にならない「非線形効果」を明らかにした。
触媒の小さな偏りが、生成物ではもっと大きな偏りになる。
硤合さんの自己触媒研究とともに、左右を作り分ける化学の理解を深めた発見なのである。
終章：小さな偏りが、大きな違いになる
硤合反応の核心は、「分子が増える」ことだけではない。
できた分子が次の反応を助けながら、最初のわずかな左右の差まで増幅する点にある。
生命の分子がなぜ一方にそろったのか。その歴史のすべてが解明されたわけではない。
しかし、ほぼ同じ量の二つの形から、一方が優勢になる道筋を、化学反応によって示すことはできた。
私たちの体は、ただ原子が集まっただけのものではない。
同じ成分でも、立体的な向きによって働きが変わり、その向きがそろうことで成り立っている部分がある。
ノーベル化学賞につながったのは、目に見えないほど小さな分子の違いを追い、その小さな差が、どのように大きな差へ育つのかを明らかにした研究だったのである。
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