コナン細菌、クマムシ...放射線に強い生物の「耐性メカニズム」は「被曝リスク時代」の希望となるか

ところで、高線量の放射線が生物にとって害悪となるのは、①放射線が外部や内部から身体を作る細胞に当たる、②細胞を構成する原子や分子から電子が放出される、③それらが反応性の高いラジカル（活性酸素など）を作り周囲の細胞やDNAを傷つける、④DNAや身体を作るタンパク質の損傷が修復不可能になると細胞のがん化や組織障害が起こり、最終的には死に至る、といった一連の反応を引き起こすからです。

放射線や毒物の生物への影響の評価には「半数致死量」がよく使われます。ヒトは、全身に3〜5グレイの放射線を浴びると60 日以内に半数が死亡します。さらに被曝量が7～10 グレイになると、ほぼ全員が死亡すると言われています。

一方、コナン細菌の半数致死量は2万5000グレイという報告があります。さらにノースウェスタン大によって22年に行われた研究では、乾燥・冷凍させたコナン細菌は14万グレイの放射線量に耐えたとのことです。

マンガン、リン酸塩、DP1が組み合わさった物質を生成

さて、放射線耐性が高い理由の候補は、①DNAが傷つけられてもすぐに修復できる、②DNAが他の生物と比べて傷つきにくい、という２つのパターンが考えられます。

これまで、コナン細菌の放射線耐性の秘密は「DNAの損傷からの回復の速さ」にあると考えられてきました。けれど今回、研究グループは「抗酸化物質の生成に優れており、放射線照射で作られるはずの活性酸素を未然に防ぎ、そもそもDNA損傷させない」というメカニズムが働いていたことを明らかにしました。

先行研究では、微生物ではマンガンを含む抗酸化物質が多いほど放射線への耐性が増すこと、マンガンとリン酸塩が組み合わさるとより強力な抗酸化物質が作られることが知られていました。

今回の研究によると、コナン細菌ではマンガン、リン酸塩に加えてDP1と呼ばれるペプチド（複数のアミノ酸が結合した分子）を含む３物質が組み合わさった物質を生成していることが分かりました。

さらに、同様の成分構成である合成抗酸化物質MDPを使って調べてみると、ペプチドとリン酸塩がマンガンに結合した複合体は極めて強力な抗酸化物質となり、強大な放射線耐性を示すことが分かりました。

米国軍保健衛生大のマイケル・デイリー教授はCNNの取材に対して「今回の新たな知見は、強力なマンガンベースの抗酸化剤の開発につながる可能性がある。MDPは費用対効果が高いうえ無毒なので、経口投与することで防衛や医療、宇宙探査に応用できるかもしれない」と語っています。