우주의 무중력하에서는 골격근에 대한 물리적 부담이 저하해서 근육이나 뼈가 위축한다고 알려져 있습니다. 또한 인류에 의한 화성탐사나 우주 스테이션에서의 장기 체재는 우주 방사선의 영향에 의해 백내장의 발증이나 DNA손상의 리스크가 상정됩니다. 이러한 우주 환경 리스크의 극복은 당연히 인류가 우주에 장기체재 하여 활동하기에 불가결하며, 또한, 보통의 우리들의 생활에 있어서도「(병이나 질환으로) 누운 채 일어나지 못하는 상황」이나「암을 비롯한 성인병 질환」에 대처하는 것으로도 중요한 것이 됩니다.

RNAi(RNA interference: RNA간섭)은 이중 나선 RNA와 상보적인 배열을 가진 mRNA (메신저 RNA)가 특이적으로 분해되는 현상으로 특정의 유전자 발현만을 선택적으로 억제하는 것이 가능합니다. 이 방법은 98년, 모델 생물의 하나인 선충을 이용해 미국 연구자들에 의해 발견된 이후 사람을 비롯해 포유류의 세포에 있어서도 같은 현상의 존재가 밝혀졌습니다. 06년에는 발견자의 두 사람에 대해 노벨 생리학・의학상이 주어졌습니다. 현재, RNAi법은 사람의 암 발생이나 눈의 질환 등에 대한 유전자 치료의 하나로 연구 개발도 진행되고 있습니다.

우리들은 98년의 획기적인 발표 논문에 자극을 받아 같은 해, 선충의 DNA손상의 수복에 관한 유전자에 대해서도 RNAi를 이용한 기능 해석이 가능한 것을 보고해 왔습니다. 또한 04년에는 선충 국제 공동 실험(ICE-First)에 참가해서 우주 비행에 의한 선충의 근력 단백질이 저하하는 것도 지적해 왔습니다. 이러한 경위에서 05년에 실시된 우주 실험에 관한 제 5회 라이프 사이엔스 국제 공모에 있어,「선충C. elegans의 우주환경에 있어 RNA간섭과 단백질 인산화：CERISE (C. elegans RNA interference Space Experiment) 연구대표 동북대・히가시타니 아츠시(東谷篤志)」의 실험 제안을 실시해 채택되었습니다. 한편, 스페이스 셔틀 콜롬비아호의 사고 조사등으로 인해 실제 실험 개시는 국제 우주 스테이션「키보(희망)」실험동이 완성된 09년이 되며, 09년 11월 STS-129 스페이스 셔틀 애틀란티스호에 실험 재료를 탑재해서 11월 19일부터 8일간「키보(희망)」실험동에서의 우주 실험을 실시했습니다. 샘플은 우주에서 동결해서 10년 2월STS-130 스페이스 셔틀 엔디버호에서 지상으로 귀환했습니다.

이러한 샘플을 동북대학, 우주항공 연구개발기구 JAXA와 영국 노팅엄 대학과의 공동으로 해석한 결과, 우주환경의 무중력하에 있어서도 3가지 다른 유전자(선충에 유전자를 재조합한 녹색 형광 단백질 GFP, 세포 증식에 필수 단백질, 근육을 구성하는 α-액친을 분해하는 분해 효소)를 타겟으로 해서, 각각 선택적인 RNAi효과가 확인 되었습니다. 장래적으로는 우주비행사의 무중력하에 의한 근육의 위축을 억제하는 대책의 하나로서 응용 전개가 기대됩니다.

본 연구의 성과는 PLoS One지에 4월 21일부로 수리되어 근일중에 인터넷상에서 공개될 예정입니다.

상세(발표문 본문) 

(문의처)

동북대학 생명과학 연구과 교수

히가시타니 아츠시(東谷 篤志)

Tel: 022-217-5715, 022-217-5745

E-mail: ahigashi*ige.tohoku.ac.jp(*를 @로 바꿔 주시기 바랍니다.)

관련 홈페이지：

http://kibo.jaxa.jp/experiment/theme/first/cerise/ 

http://kibo.jaxa.jp/experiment/theme/first/cerise/report.html