研究代表者

研究分担者

要旨

生体には約2万の蛋白質が存在し、生命機能の制御を担っています。疾患の発症にも蛋白質が関与していることが予想されており、高齢者の骨粗鬆症や宇宙飛行による骨量減少にも何らかの蛋白質が関与していると考えられていました。この研究では、質量分析法^※という解析方法で、微量の血液に含まれる多数の蛋白質を解析することにより、宇宙飛行による骨量減少に関与している蛋白質を解明します。

• ※質量分析法：分子をイオン化し、そのイオンを電磁気的に分離し、質量を測定する方法

実験の概要

国際宇宙ステーション（ISS）に滞在する宇宙飛行士より、飛行前、ISS滞在中、飛行後に採血を実施します。血液を凝固させた後、遠心して得られる血清に含まれる蛋白質を質量分析計で網羅的に解析します。質量分析計はサンプルに含まれる多数の蛋白質を、迅速に一度で定量することが可能であり、蛋白質の網羅的解析の強力なツールとなります。血清中の蛋白質が宇宙飛行でどのように変化するのかを調べることにより、宇宙飛行による骨量減少に関与している蛋白質を調べます。また、宇宙飛行したマウスの血液、骨、骨格筋において、宇宙飛行で発現が変動する蛋白質を調べ、宇宙飛行による骨量減少に、ヒトとマウスで類似した蛋白質が関与しているかを調べます。

研究チームでは骨粗鬆症患者さんの血液も質量分析法で解析しており、宇宙飛行と骨粗鬆症の骨量減少に同じ蛋白質が関与しているかを調べます。

期待される成果

骨量・骨格筋減少の原因となる蛋白質を解明することができれば、骨粗鬆症の早期発見や診断のためのバイオマーカーとして利用することが可能になります。さらに、骨量減少の原因蛋白質の発現を制御する医薬品を開発できれば、骨粗鬆症の予防・治療法への応用が期待されます。

参考資料

Ohira T, Ino Y, Nakai Y, Morita H, Kimura A, Kurata Y, Kagawa H, Kimura M, Egashira K, Moriya S, Hiramatsu K, Kawakita M, Kimura Y, Hirano H.
Proteomic analysis revealed different responses to hypergravity of soleus and extensor digitorum longus muscles in mice.
J Proteomics, in press.