「きぼう」で育てた結晶が解き明かすウミホタルの発光メカニズム

公開 2026年4月22日

国際宇宙ステーション(ISS)の「きぼう」日本実験棟を利用した高品質タンパク質結晶生成実験により、ウミホタルの発光を担う酵素「ルシフェラーゼ(CLuc)」の立体構造解明に成功しました。本成果は、産業技術総合研究所(研究代表者 モレキュラーバイオシステム研究部門 三谷恭雄 研究部門長)と宇宙航空研究開発機構(JAXA)との共同研究によるものです。(論文情報

ウミホタルは、青く美しい光を放つ海洋生物として知られていますが、その発光反応が発光酵素CLucの中でどのように進むのかは、長年大きな謎でした。今回、地上では得ることが難しい高品質なタンパク質結晶を「きぼう」の微小重力環境で生成し、詳細な構造解析を行うことで、CLucが発光物質を取り込むための空間構造や、反応に重要と考えられるアミノ酸の配置を明らかにしました。

本成果は、生物が光を生み出す巧みな仕組みの理解を深めるだけでなく、高感度なバイオセンサーや医療診断技術、次世代イメージング技術への応用にもつながることが期待されます。JAXAは今後も、「きぼう」を活用した宇宙実験を通じて、地上社会に貢献する研究成果の創出を進めていきます。

CLucの結晶構造
宇宙環境で得られたCLucの結晶

学術論文

雑誌名
International Journal of Biological Macromolecules
論文名
著者名
KIHIRA Kiyohito, YASUNO Rie, KANIE Shusei, Chun Wu, MITANI Yasuo, OHMIYA Yoshihiro
DOI
10.1016/j.ijbiomac.2026.151583
※特に断りのない限り、画像クレジットは JAXA


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