グライコRNAの存在を証明し、細胞間コミュニケーションと免疫系との関わりを解明する。
ハーバードチームの画期的発見
ハーバード大学幹細胞生物学および再生医療学科のライアン・フリン博士（Ryan Flynn, MD, PhD）とその研究チームは、細胞表面の生物学においてRNAの意外な役割を発見しました。フリン博士の研究は細胞表面におけるRNAの生物学を探求しており、特定のRNAがグリカン（細胞表面に存在する複雑な炭水化物ポリマー）と化学的に結びついていることを明らかにしました。フリン博士のチームは2021年に初めて、RNAが細胞外で発見される可能性を報告し、この発見はRNAが細胞内にのみ存在するとされてきた従来の考えを覆しました。
新たな研究は8月21日にCell誌に発表され、RNAがN-グリカンと化学的に結びつくメカニズムを解明しました。従来、グリカンに結合する分子はタンパク質と脂質のみとされていましたが、この研究によりRNAもそのリストに加わることが明らかになりました。論文のタイトルは「The Modified RNA Base acp3U Is an Attachment Site for N-Glycans in GlycoRNA（RNAの修飾塩基acp3UがグライコRNAのN-グリカン結合部位である）」です。
「我々の研究により、実際にはタンパク質、脂質、RNAの3種類の糖鎖結合体（グライココンジュゲート）が存在することが証明されました」とフリン博士は述べ、今回の発見が細胞生物学の理解を深め、グリコRNAの機能に関する新たな研究の道を開いたと説明しています。
グライコRNAの存在証明の課題
2021年の発見当初、グライコRNAの存在には多くの期待が寄せられましたが、RNAとグリカン間の化学的結合を証明することは困難でした。この問題に取り組むため、フリン博士のチームは約4年を費やし、新しい技術を開発してきました。フリン博士は、「この4年間で我々が開発してきたのは、グライコRNAの存在を証明するための技術的アプローチです」と説明しています。
新たに開発された方法には、任意のRNAソースからネイティブのグライコRNAをラベル化する化学的アプローチと、RNAの修飾分析を可能にする新しい高感度な質量分析法が含まれます。これにより、RNA塩基と糖が直接結びついたリンカーの同定が可能となり、「Cell」誌に発表された研究で、グライコRNAの存在が初めて確証されました。
細胞生物学と免疫学への影響
この研究の影響は、新しい分子の発見にとどまらず、免疫系との相互作用にまで及びます。フリン博士のチームは、2021年の論文でグライコRNAが免疫受容体と相互作用する証拠を示しました。これは、グライコRNAが免疫系が細胞を認識し、応答するメカニズムの一部として重要な役割を果たす可能性があることを示唆しており、病原体の検出から自己免疫応答まで幅広い影響を与える可能性があります。
さらに、グライコRNAが細胞表面に存在することは、細胞間のコミュニケーションやシグナル伝達にも影響を及ぼす可能性があります。フリン博士は、「自己免疫のメカニズムを解明する際に、細胞表面上のRNAを考慮しないと見落としが生じます」と述べ、免疫応答や疾患メカニズムの理解に新たな視点をもたらしました。
フリン博士の研究は、グライコバイオロジーの分野を再構築しています。以前は懐疑的に見られていたグライコRNAですが、最新の『Essentials of Glycobiology』の参考書では、グライコRNAが「糖鎖生物学における大きな疑問の一つ」として記されています。この分野への関心の高まりを受けて、フリン博士は「グライコRNAの生物学と細胞表面RNAの研究にさらに興味を持ってもらうことが目的です」と述べています。
フリン博士の研究が今後、新たな発見を促進し、治療戦略の開発に貢献する可能性は非常に高いでしょう。彼は「この発見は、化学者や糖鎖生物学者が待ち望んでいた直接的な証拠となり、グライコRNAの存在の見方を変えるだろう」と期待を寄せています。
