중부 대학의 오오바 유이치 교수는 나고야 대학과 공동으로, 어류에서 처음으로 루시퍼라제의 유래 해명에 성공.킨메모도키가 먹이인 우미 반딧불로부터 효소를 획득하여 발광하고 있는 것을 밝혔다.
생물발광은 박테리아에서 척추동물까지 널리 보이는 형질로 생명의 역사 속에서 여러 번 독립적으로 진화해 왔다.발광 반응은 일반적으로 '루시퍼라제'로 총칭되는 효소 단백질과 '루시페린'으로 총칭되는 화학물질에 의한 생화학 반응이다.발광 생물군은 기원이 다른 각각 독자적인 루시퍼라제를 진화시켜 왔다고 한다.그러나, 발광하는 어류 중에서, 루시퍼라제의 정체가 해명된 예는 지금까지 없다.
이번 연구에서 발광 물고기 킨메모도키의 루시퍼라제의 아미노산 서열을 분석한 결과, 발광하는 갑각류의 토가리우미 반딧불의 루시퍼라제와 동일하였다.또한, 바다 반딧불을 주지 않고 장기간 사육하면 킨메모도키는 발광 능력을 잃고, 그 후, 바다 반딧불을 먹이로 주면 그 루시퍼라아제를 체내에 받아 발광 능력을 회복시키는 것을 알았다.
효소는 단백질로 만들어지며 일반적으로 음식으로 체내로 들어가면 소화 기관에서 분해되며 원래의 기능은 손실됩니다.그러나, 킨메모도키는 우미 반딧불을 포식해, 미지의 구조에 의해, 루시퍼라제를 소화하지 않고 세포에 도입해 본래의 기능(발광)의 용도에 사용하고 있었다.
이번 ‘도단백질’로 명명된 이 현상은 발광에 한하지 않고 모든 생명현상을 포함해 세계 최초의 연구 성과다.이 현상이 생물계에 보편적으로 존재할 가능성과 그 진화적·유전적 구조의 해명이 기대된다.또한, 단백질성 의약품의 경구 투여 방법의 개발 등 다양한 응용 전개도 예상된다.
