自然放射線遮蔽による細胞増殖低下の分子メカニズム―生物における自然放射線の役割

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25550035
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 川西 優喜 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70332963)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 足立 淳 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, プロテオームリサーチプロジェクト, 研究員 (20437255) ; 白石 一乗 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40347513) ; 八木 孝司 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80182301)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 自然放射線 / 遮蔽 / 生物影響

Outline of Annual Research Achievements

自然放射線遮蔽下でマウス細胞を培養すると、非遮蔽時にくらべ増殖が低下する。なぜこのような現象がみられるのか、その分子メカニズムは未解明である。そこで本課題では、高性能な自然放射線遮蔽装置と最新のオミクステクノロジーを用いて、自然放射線遮蔽下で発現の変動する遺伝子・ パスウェイの網羅的探索をめざした。
昨年度はDNAマイクロアレイ解析を用いて発現解析をおこなった。しかしながら、自然放射線遮蔽下で培養したマウス胸腺リンパ腫L5178Y細胞と、自然放射線非遮蔽下で培養したL5178Y細胞を比較したところ、低シグナル領域にのみ変動が見られ、明確な結論が得られなかった。
発現量の少ない遺伝子の蛍光シグナルは、マイクロアレイ解析ではノイズレベル以下になることが多く、発現量の変動を正しく評価できない。そこで、低コピー数mRNAでも正確に定量でき、アレイ解析ではノイズレベルとなるため測定しにくいわずかな差でも判定できる次世代シーケンサーによる解析が必要との結論に達した。
鋭敏な次世代シーケンサーによる発現解析に向け、本年度は培養環境の高精度化をおこなった。培養庫内の温度分布を一様化するため、強制循環ファンを導入した。外部環境の影響低減のため、輻射熱反射プレートも設置した。これにより+/-0.5℃での管理が可能となった。
次フェーズでは、自然放射線存在下あるいは遮蔽装置内の自然放射線遮蔽下で最長7日間培養する。培養5日～7日目に細胞を回収しRNAを抽出する。イルミナ社の次世代シーケンサーを用いてRNAシーケンスをおこない、遮蔽下と非遮蔽下で発現状態の異なる遺伝子を探索する。またそれらのうち、遮蔽期間(5日～7日目)を通じて発現が変化する遺伝子を明らかにする。