コラーゲンは、体の 中に ある「タンパクしつ」の 1つだ。皮ふや ほね、すじ(けん)などに たくさん ふくまれていて、体の かたちを ささえる いとの ような やくめを して いる(ただし ほんとうに いとでは なく、細い せんいの あつまりだ)［1］。

じつは、体の 中に ある タンパクしつの およそ 3ぶんの1が、この コラーゲンだと いわれて いる［1］。

コラーゲンは、体の中にある「タンパク質」の1つだ。皮ふや骨、すじ(腱)などにたくさん含まれていて、体の形を支える糸のような役目をしている(ただし本当に糸ではなく、細い繊維の集まりだ)［1］。

実は、体の中にあるタンパク質のおよそ3分の1が、このコラーゲンだといわれている［1］。

コラーゲンは、皮膚・骨・軟骨・腱・靭帯など、体のあちこちに存在するタンパク質で、細胞と細胞のあいだを埋めて組織の形を支える「細胞外マトリックス」の主成分である。人では、体の全タンパク質のおよそ3割を占めるとされ、単体のタンパク質としては体内でもっとも量が多い［1］。

コラーゲンには実は約30種類の型があり、体の場所によって多い型に傾向がある。たとえば皮膚・腱・骨などにはI型が多く、軟骨にはII型が多い。ただし、同じ組織の中に複数の型が混じっていることも多く、きっちり1つの場所に1つの型だけが対応しているわけではない［1］。

コラーゲンを ズームインして 見ると、3本の 細長い ひもが、なわの ように よりあわさった かたちを して いる。これを「さんじゅう らせん こうぞう」と よぶ［2］。

この かたちが くわしく わかったのは、1950年代の ことだ。研究者たちが、目に 見えない くらい 小さな コラーゲンの かたちを、とくしゅな 光(X線)を つかって しらべた［2］。

コラーゲンをズームインして見ると、3本の細長いひもが、なわのようによりあわさった形をしている。これを「三重らせん構造」と呼ぶ［2］。

この形がくわしくわかったのは、1950年代のことだ。研究者たちが、目に見えないくらい小さなコラーゲンの形を、特殊な光(X線)を使って調べた［2］。

コラーゲンの分子は、アミノ酸が連なった鎖を3本、右巻きのらせん状によりあわせた「三重らせん構造」をしている。この構造をX線でくわしく調べる研究が進み、1954年にG・N・ラマチャンドランとG・カルタがモデルを提案、翌1955年には両者がこれを改訂した。同じ1955年には、A・リッチとF・クリックも別の三重らせんモデルを発表しており、その後も検討が重ねられながら、この構造の理解が深まっていった［2］。

このクリックとは、DNAの二重らせん構造を1953年に発表したことで知られるフランシス・クリックと同一人物である。生命を形づくる2つの有名な「らせん」の解明に、同じ研究者がかかわっていたことになる［2］。

コラーゲンを たべても、体の 中で しょうかされて、バラバラの 小さな つぶ(アミノさん)に わけられて しまう。だから「たべた コラーゲンが、そのまま お はだに とどく」わけでは ない［3］。

ところが、さいきんの けんきゅうで、コラーゲンの 中には、バラバラに ならずに、少しだけ つながった まま 体に 入って いく ぶぶんが ある ことも わかって きた。ただし、これが 見つかった ことと、それが お はだの やくに たつと しょうめいされた ことは べつの 話だ。まだ すべて わかって いる わけでは ない［3］。

コラーゲンを食べても、体の中で消化されて、バラバラの小さな粒(アミノ酸)に分けられてしまう。だから「食べたコラーゲンが、そのままお肌にとどく」わけではない［3］。

ところが、最近の研究で、コラーゲンの中には、バラバラにならずに、少しだけつながったまま体に入っていく部分があることもわかってきた。ただし、これが見つかったことと、それがお肌の役に立つと証明されたことは別の話だ。まだすべてわかっているわけではない［3］。

コラーゲンも他のタンパク質と同じく、消化酵素によってアミノ酸や、アミノ酸が数個つながったペプチドにまで分解されるため、そのままの形で吸収されるわけではない。分解された後のアミノ酸が、再び皮膚や関節でコラーゲンの材料として使われるかどうかは、長らくはっきりしないとされてきた［3］。

一方で近年の研究では、摂取後の血液を調べたところ、コラーゲンの一部がアミノ酸まで完全に分解されず、短いアミノ酸のつながり(コラーゲンペプチド)のまま血液中に現れる例が確認されている。ただし、こうしたペプチドが血中で検出されたことと、それが皮膚や関節で実際に効果を発揮すると証明されたこととは別の問題である。臨床試験では、皮膚の弾力の改善が見られた研究がある一方、水分量やシワへの効果は認められなかった研究もあり、結果は指標や製品によって異なる。どの程度・どのように摂取すればよいかも含めて、まだ明確になっていない点が多い［3］。

お はだの 中には、コラーゲンを つくる こうじょうの ような さいぼうが ある。でも、年を とると、この さいぼうの はたらきが おちて いく。すると、コラーゲンが つくられる りょうよりも、こわれて いく りょうの ほうが 多く なって いく［4］。

お肌の中には、コラーゲンを作る工場のような細胞がある。でも、年をとると、この細胞のはたらきが落ちていく。すると、コラーゲンが作られる量よりも、こわれていく量のほうが多くなっていく［4］。

皮膚の真皮にある「線維芽細胞」という細胞が、コラーゲンなどを作り出している。研究では、加齢した皮膚では線維芽細胞のはたらきやコラーゲン線維との接触のしかたが変化し、コラーゲンの合成量が低下する例が報告されている。こうした変化は主に皮膚について調べられたものであり、体のすべての部位で同じしくみが当てはまると確認されているわけではない［4］。

体の 中で はたらく コラーゲンは、じつは くらしの 中にも かたちを かえて 入りこんで いる。コラーゲンを おゆで にると、「ゼラチン」と いう べつの ものに かわる。この ゼラチンは、ゼリーや グミを かためる ために つかわれて いる［5］。

じつは むかしの しゃしんフィルムにも、この ゼラチンが つかわれて いた。フィルムの 上に、光に はんのうする つぶを うめこんで おく「のり」の ような やくめと、げんぞうえきを しみこませる やくめの、2つを はたして いたのだ(ただし ほんとうの のりでは なく、つぶを ならべて とどめて おく やくめの ゼラチンだ)［5］。

体の中ではたらくコラーゲンは、実は暮らしの中にも形を変えて入りこんでいる。コラーゲンをお湯で煮ると、「ゼラチン」という別のものに変わる。このゼラチンは、ゼリーやグミを固めるために使われている［5］。

実は昔の写真フィルムにも、このゼラチンが使われていた。フィルムの上に、光に反応する粒をうめこんでおく「のり」のような役目と、現像液をしみこませる役目の、2つを果たしていたのだ［5］。

体内ではたらくコラーゲンは、実は暮らしの中にも姿を変えて入りこんでいる。コラーゲンを加熱すると三重らせん構造がほどけて変性し、さらに製造の過程で部分的に分解されることで、水溶性のゼラチンになる。ゼラチンの起源は古代エジプトのニカワ(膠)にさかのぼり、1700年ごろのヨーロッパで工業的な生産が始まった後、19世紀には食用としても広まった［5］。

19世紀末以降は、写真フィルムや印画紙の感光乳剤にもゼラチンが使われるようになった。感光物質であるハロゲン化銀の微粒子をゼラチンの層の中に均一に保持する役目と、現像・洗浄の際に薬液が層の中にしみこみやすくする役目を、あわせて果たしていた。このほか、皮を加工した皮革の主成分もコラーゲンであり、医療の分野でも止血材や美容医療の注入剤としてコラーゲンが利用されている［5］。

コラーゲンは、こわれにくい じょうぶな タンパクしつだ。2007年、6800万年 前の ティラノサウルスの 化石の ほねから、コラーゲンが 見つかったと はっぴょうされた［6］。

その コラーゲンの ぶぶんの ならびかたを しらべると、ニワトリの コラーゲンと にて いる ところが あった。きょうりゅうと 鳥が、なかまだと いう しょうこの 1つに なって いる［6］。

コラーゲンは、こわれにくいじょうぶなタンパク質だ。2007年、6800万年前のティラノサウルスの化石の骨から、コラーゲンが見つかったと発表された［6］。

そのコラーゲンの部分の並びかたを調べると、ニワトリのコラーゲンと似ているところがあった。恐竜と鳥が、仲間だという証拠の1つになっている［6］。

2005年、ノースカロライナ州立大学のメアリー・シュワイツァー氏らの研究チームは、6800万年前のティラノサウルスの化石の大腿骨に、しなやかな血管のような構造が保存されていることを報告した。2007年には、ハーバード大学医学部のジョン・アサラ氏らを含む研究チームが、この骨組織の中にコラーゲンのタンパク質がわずかに保存されていたとする分析結果を発表した［6］。

化学分析では、10〜20個ほどのアミノ酸が連なった複数の配列が得られ、研究チームはこの配列が現生の動物の中ではニワトリのコラーゲンにもっとも近く、カエルやサンショウウオのコラーゲンの一部とも近い配列があると報告した。この解釈については、化石の保存状態や試料が汚染されていた可能性をめぐって、他の研究者から検証や議論も続けられている。それでも、恐竜と鳥類・両生類との類縁関係を考えるうえで注目された発見であることに変わりはない［6］。

じぶんの 耳たぶを つまんで みよう。少し かたいけど、まがる。あの かんしょくを つくって いるのが、なんこつの 中に ぎっしり つまった コラーゲンだ。

自分の耳たぶをつまんでみよう。少しかたいけど、曲がる。あの感触をつくっているのが、軟骨の中にぎっしりつまったコラーゲンだ。

恐竜展示のある博物館では、化石そのものだけでなく、化石からどんな分析が行われているかを紹介するコーナーがあることもある。機会があれば、骨の内部構造や、そこから読み取れる進化の手がかりについての解説を探してみてほしい。