クマムシは1mmに満たない小さな水生動物。100度の高温からマイナス273度の低温環境、真空の宇宙空間、超高圧な環境、強い放射線下の環境など、極限状態でも生存できる。しかし、こうした極限的な耐性を支える分子メカニズムは不明だった。東京大学の研究グループは慶應義塾大学と共同で、クマムシ由来の新しいタンパク質が、人の培養細胞のDNAにとって致命的な放射線ダメージから守ることができることを明らかにした。

 研究グループは、人の半致死量の約1000倍の放射線を浴びても生存できるヨコヅナクマムシを用いて、そのゲノム配列を高い精度で決定し、約2万個の遺伝子を持つことを明らかにした。そのうちのあるタンパク質は他の生物にはないタンパク質で、クマムシの細胞内で核DNAの近くに存在していた。このタンパク質を人の培養細胞に導入しても、DNAの近くに存在することを確認。DNAは放射線で傷つくことから、放射線耐性を調べることにしたという。

 このタンパク質を導入した培養細胞にX線を照射しDNA切断の量を調べると、未導入の細胞に比べて切断量が約半分に低下。解析の結果、このタンパク質は傷害を修復するのではなく、DNAを保護し傷害を最小限にするように働いていた。このDNAを保護しダメージを減らすという性質から、このタンパク質はDsup(Damage Suppressor)と名付けられた。さらに、細胞へのX線照射でも、Dsup導入細胞では増殖能力が維持されることが判明した。

今回のゲノム解析で多数のクマムシ固有遺伝子が見出されている。これらの遺伝子情報により、クマムシが持つ優れた耐性能力を分子レベルで解明し、将来的には他の動物にもさまざまな耐性能力を付与する新規技術の開拓につなげたいとしている。

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大学ジャーナルオンライン編集部

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