微小重力環境における小動物飼育実験

【タイトル/Title】

Mouse experiments in microgravity environment

【参考/Reference】

humans-in-space.jaxa.jp

【発表概要】

・国際宇宙ステーション（ISS）を活用した小動物飼育実験についてお話します。

・宇宙環境では体を支える骨や筋肉が弱くなり、免疫機能が下がり、バランス感覚が低下するといった変化が見られます。これらは、高齢者が悩まされる加齢性疾患とよく似ており、しかも宇宙では急速に進行します。このような加齢研究の加速プラットフォームともいえる国際宇宙ステーションを使ったマウスの研究は、現象の仕組みを解明し、加齢に伴う現象の仕組みを解明し、その予防や改善に役立つと期待されています。また人類がより長く、より遠く、宇宙で活躍する時代に向けても、マウス利用研究は多くのヒントを与えてくれます。 

【Summary】

I will talk about Mouse experiments using the International Space Station (ISS).Living in space causes a variety of physiological changes, including weakened bones and muscles, lowered immune function, and a worsened sense of balance. Such symptoms are similar to those associated with aging, except that their progression is much faster in space. Mouse studies on the International Space Station (ISS) provide an accelerated platform for aging research, which can help us understand the mechanisms of aging-related symptoms and develop methods for preventing and treating them. Mouse research also gives us valuable information about how humans can operate in space over longer times and distances.

(2024.2.8 Shonan iPark Science Cafe 168th)

宇宙実験 ～重力という変数がもたらす効果～

Space experiment ~The Effect brought by the variable called gravity~

【紹介文献】

Pembrolizumab microgravity crystallization experimentation

Reichert et al., 2019, npj Microgravity

www.nature.com

Feasibility, potency, and safety of growing human mesenchymal stem cells in space for clinical application

Huang et al., 2020, npj Microbravity

www.nature.com

【発表概要】
国際宇宙ステーション（ISS）では過去に微小重力を活用したライフサイエンス実験を1200以上実施してきており、微小重力環境下ならではの様々な現象が明らかになってきています。地上での実験と比較して何が異なるのか、地上での研究にどう利用できるのか、タンパク質の高品質結晶化による精密構造解析、結晶の均一化を製剤化に活かした事例、微小重力下での細胞培養などを中心にご紹介いたします。
【Summary】
More than 1,200 life science experiments utilizing microgravity have been conducted on the International Space Station (ISS), and various phenomena unique to the microgravity environment have been revealed. What is different compared to experiments on the ground, how can it be used for research on the ground?  I would like to introduce precise structural analysis of proteins through high-quality crystallization, examples of utilizing crystal homogenization for formulation, microgravity cell culture etc.

(2024.2.1 Shonan iPark Science Cafe, 167th)

微小重力環境におけるタンパク質結晶生成

"Protein crystal growth in microgravity environment"

1月11日のiPark Science Cafeでは、JAXAの山田様よりタンパク質結晶生成関連講演をして頂く予定です。

【発表概要】

・国際宇宙ステーション（ISS）を活用したタンパク質結晶生成実験についてお話します。

・微小重力環境で対流が抑制されることを活かし、ISSにおいて高品質なタンパク質結晶を生成する実験を実施しています。薬剤候補化合物等との共結晶化も可能であり、詳細な構造情報があれば、薬剤候補化合物の改良の効率化などに役立てることが可能です。 

【Summary】

I will talk about protein crystal growth experiments using the International Space Station (ISS).We are conducting experiments to generate high-quality protein crystals on the ISS by taking advantage of the suppression of convection currents in the microgravity environment. Co-crystallization with drug candidate compounds is also possible, and the high resolution structural information can be used to improve the efficiency of drug candidate optimization.

【参考/Reference】

国際宇宙ステーション（ISS） | JAXA 有人宇宙技術部門

(2024.1.11 Shonan iPark Science Cafe 166th)

単一操作の酵素カスケード反応によるオリゴヌクレオチド医薬品の生産

【紹介文献】

An enzyme cascade enables production of therapeutic oligonucleotides in a single operation

Moody et al., Science 380, 1150–1154 (2023)

https://www.science.org/doi/10.1126/science.add5892

【発表概要】

今回のサイエンスカフェでは、オリゴヌクレオチドの生産技術の話題について提供したいと思います。 

現在、オリゴヌクレオチドはホスホロアミダイト法と呼ばれる連続的な化学反応によって合成、生産されています。しかしながら、ホスホロアミダイト法はスケールアップ性に乏しく、昨今のオリゴヌクレオチド医薬品の需要の拡大から大きな課題となっております。そこで、今年Scienceに報告された、スケールアップの課題を解決し得る、酵素カスケード反応によるオリゴヌクレオチドの生産法について紹介します。

【Summary】

In the next Science Café, I will give the topic of production technology for oligonucleotides. Oligonucleotides are currently synthesized and produced by a continuous chemical reaction called the phosphoramidite method. However, the phosphoramidite method has challenges for scale-up capability, which is difficult to meet the recent increase in demand for oligonucleotide drugs. I will introduce a new production technology for oligonucleotides by enzymatic cascade reaction. It has the possibility to solve the scale-up issue and was reported in Science this year.

（2023.12.21 Shonan iPark Science Cafe 165th）

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