マイケル・スミス (化学者)

2.1. 出生と生い立ち

マイケル・スミスは1932年4月26日にイングランドのランカシャー州ブラックプールで労働者階級の家庭に生まれました。1956年にカナダに移住し、1963年にはカナダ国籍を取得しました。1960年8月6日、ブリティッシュコロンビア州バンクーバー島でヘレン・ウッド・クリスティと結婚し、トム、イアン、ウェンディの3人の子供と3人の孫に恵まれましたが、1983年に離婚しました。晩年は、2000年10月4日に亡くなるまで、パートナーのエリザベス・レインズと共にバンクーバーで暮らしました。

スミスは最初、公立の小学校であるセント・ニコラス英国国教会学校に通いました。当時、イングランドの公立学校出身の生徒で高等教育に進む者は少なかったものの、スミスはイレブン・プラス試験で好成績を収め、その例外となりました。彼は奨学金を得てアーノルド・スクールに進学しました。

2.2. 学歴

さらなる奨学金により、スミスはマンチェスター大学で化学を学ぶことができました。彼は産業化学への関心を追求し、理学士の学位を取得後、ジオールの立体化学に関する研究で1956年に博士号を取得しました。

3.1. 初期研究と博士研究員時代

スミスの研究キャリアは、バンクーバーのブリティッシュコロンビア研究評議会におけるハー・ゴビンド・コラナ指導下の博士研究員として始まりました。当時、コラナはヌクレオチドの合成に関する新しい技術を開発しており、生きた有機体への物理学および化学の原理の応用は新しい分野でした。DNAが細胞の遺伝物質として特定されており、コラナらはDNAがどのようにタンパク質を符号化するかを研究していました。1960年、コラナがウィスコンシン大学マディソン校の酵素研究所で優れた実験施設を備えた大学の職を提供され、それを受け入れた際、スミスも彼と共にウィスコンシンへ移りました。

ウィスコンシンでの数ヶ月後、スミスはカナダ漁業研究委員会のバンクーバー技術ステーションに上級科学者兼化学部門長としてバンクーバーに戻りました。この役職で、彼は産卵期のサケの摂食習慣と生存に関する研究、およびサケが生まれた川に戻る際に誘導される嗅覚刺激の特定に関する研究を行いました。しかし、彼の主な研究関心は引き続き核酸合成にあり、その研究に対して米国公衆衛生局から研究助成金を受けました。

漁業研究委員会で研究を行う傍ら、スミスはブリティッシュコロンビア大学(UBC)生化学科の准教授、および動物学科の名誉教授の職も務めました。1966年には、UBC生化学科内のカナダ医学研究評議会の研究員に任命されました。
スミスが特に関心を持っていたのは、オリゴヌクレオチドの合成とその特性の特定でした。1975年から1976年にかけて、彼はイギリスのMRC分子生物学研究所でフレデリック・サンガーと共にサバティカルを過ごし、遺伝子およびゲノムの構成、そして大規模なDNA分子のシーケンシング手法に関する研究の最前線に立つこととなりました。彼はこの経験を経て、世界をリードする分子生物学者の一人としてイングランドから帰国しました。

1977年には、スミスと彼のチームが、ウイルスのゲノム内の任意の部位に突然変異を作成する可能性を調査し始め、その理論を実証することに成功しました。これは遺伝子における遺伝可能な変化を効率的に操作する方法となり得るものでした。

3.2. 部位特異的変異導入法の革新

1970年代後半、スミスは分子生物学のプロジェクト、特にDNA分子内の遺伝子がどのように生物学的情報の貯蔵庫および伝達体として機能するかに集中しました。1978年、スミスはかつてのサンガー研究室でのサバティカル同僚であるクライド・A・ハッチソン3世と共同で、「オリゴヌクレオチド指向性部位特異的変異導入法」として知られる新しい技術を分子生物学に導入しました。これは、単一の変異遺伝子の影響を効率的に決定するという問題を解決するものでした。彼らは、遺伝子に部位特異的な突然変異を導入するための合成DNA技術を開発しました。この技術により、異なるタンパク質分子の比較が可能となり、初期の突然変異の役割が明らかになりました。

この新しい技術は、有機体の特性を変える目的で遺伝子を迅速に特定し、意図的に改変することを可能にしました。これは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、部位特異的変異導入法、および合成生物学の先駆的な技術として、遺伝性疾患に対する新しい診断戦略や新しい治療法、さらには人工生命体の新たな形態の創造の可能性を高めました。

部位特異的変異導入法を記述した彼のチームの論文「Mutagenesis at a Specific Position in a DNA Sequence」は、1978年にJournal of Biological Chemistryに掲載されました。オリゴヌクレオチド指向性部位特異的変異導入法の開発におけるこのチームの業績に対し、スミスはポリメラーゼ連鎖反応の発明者であるキャリー・マリスと共に1993年のノーベル化学賞を共同受賞しました。

この技術を用いることで、科学者たちはアルツハイマー病の病態生理学におけるタンパク質プラーク形成に関わる構造と機能の関係を解明したり、嚢胞性線維症、鎌状赤血球症、血友病に対する遺伝子治療のアプローチの実現可能性を研究したり、神経伝達物質結合部位におけるタンパク質受容体の特性を決定し、新しい薬理学的特性を持つ類似体を設計したり、免疫不全症に関わるウイルス性タンパク質を調べたり、食品科学技術で使用される産業用酵素の特性を改善したりすることが可能になりました。

3.3. バイオテクノロジー分野でのリーダーシップ

スミスは1981年、UBCの医学部における選出代表者としてUBC評議会の運営に携わりました。彼はカナダ先端研究機構の進化生物学プログラムの諮問委員会、およびブリティッシュコロンビア州のバイオテクノロジー部門委員会に勤務しました。1982年には医学部に分子遺伝学センターを立ち上げ、1986年にはそのセンター長に就任しました。1991年にはUBC生物医学研究センターの暫定科学ディレクターを務めました。

1987年、ブリティッシュコロンビア大学バイオテクノロジー研究所がUBC内に設立されました。これは3つの州立「エクセレンスセンター」の一つであり、分子遺伝学センターを統合し、スミスがそのディレクターに就任しました。彼は科学者たちを結集させる上で重要な役割を果たし、後の「プロテインエンジニアリング・ネットワーク・オブ・センターズ・オブ・エクセレンス」(PENCE)となる提案書の作成にも貢献しました。

1980年代を通じて、スミスと彼のカナダ先端研究機構の同僚たちは、ヒトゲノム計画にカナダが参加できる施設を設立することを提唱していました。最終的に、BCがん協会から資金が確保され、1999年にゲノムシーケンシングセンターが設立されました。その任務は、生命科学、特にがん研究を支援するためにゲノミクス技術を開発・展開することでした。このゲノム科学センターは、ゲノム・カナダおよびゲノムBCのプロジェクトに対しても、人間の健康、環境、林業、農業、水産養殖の分野で技術を提供しました。

3.4. 商業活動

1981年、スミスは製薬起業家としてビジネスの世界に進出しました。彼はワシントン大学のアール・W・デイヴィー教授およびベンジャミン・D・ホール教授と共同で、アメリカ合衆国ワシントン州シアトルにザイモジェネティクス社を設立しました。同社はデンマークのノボ・ノルディスクとの国際的な取り組みにおいて、組換えタンパク質の研究に着手しました。組換えDNAは主に基礎研究で使用されますが、その応用は人間および獣医学、農業、バイオエンジニアリングの分野でも見られます。ザイモジェネティクス社は後にブリストル・マイヤーズ スクイブに買収されました。

7.1. 慈善寄付

彼はノーベル化学賞の賞金の半分を、統合失調症の遺伝学研究に従事する研究者たちに寄付しました。残りの半分は、サイエンスワールドBC(バンクーバーの科学博物館)と、カナダ科学技術分野の女性の会に寄付しました。さらに、1999年に受賞したロイヤル・バンク・アワードの奨励金は、BCがん財団に寄付されました。これらの寄付は、彼の研究分野における進歩だけでなく、社会全体、特に弱者や科学教育の推進に対する深いコミットメントを強調しています。

7.2. 記念と追悼

スミスの死後も、彼の業績と精神を称えるための様々な記念事業が展開されました。

• 2001年には、彼の名を冠したマイケル・スミス健康研究財団が設立されました。
• 2004年には、UBCバイオテクノロジー研究所がマイケル・スミス研究所と改称されました。
• 2004年には、カナダのマイケル・スミス・ゲノム科学センターが彼の栄誉をたたえて命名されました。
• 2004年には、マンチェスター大学に新設された生物科学研究センターがマイケル・スミス・ビルと命名されました。
• 2005年には、バンクーバーにスミス・ユエン・アパートメンツが開設されました。
• 2004年には、彼の生涯を綴った伝記『No Ordinary Mike』が出版されました。
• カナダ自然科学・工学研究評議会は、科学振興のためのマイケル・スミス賞を設立しました。