パーキンソン病のリスクは何ですか? あなたの遺伝子が手がかりを握る

この物語は、長寿と老化の科学における最近の進歩を探る多くの物語のうちの 1 つです。 この記事を含め、シリーズの以下のいくつかの記事では、遺伝学と長寿の関係に焦点を当てます。 どの遺伝子が老化と長寿に関与しているのでしょうか? 彼らはどのように関わっているのでしょうか？ 治療上の影響は何ですか?

老化は、制御不能な動きや震えを引き起こす中枢神経系の障害であるパーキンソン病の最大の危険因子です。 治療法はありますが、現時点では治療法はありません。 症状を管理することはできますが、根本的な原因に対処する方法はまだわかりません。 新しい研究が手がかりを提供するかもしれない。 に発表されました 分子精神医学、この研究により、パーキンソン病に対して顕著な保護効果をもたらす、これまで未確認だった遺伝子変異が明らかになりました。 突然変異を理解することで、治療と予防のための新たな道が開かれる可能性があります。

「忘れられた」ゲノム: ミトコンドリア DNA

遺伝子について考えるとき、おそらく DNA を思い浮かべるでしょう (デオキシリボ核酸）、私たちの遺伝コードを伝える象徴的な分子です。 現在、ほとんどの DNA は細胞核に収められており、細胞核は遺伝物質の安全な場所であると同時に、ある種の細胞制御センターとしても機能します。 しかし、私たちの DNA のほんの一部は —約1%— 別の場所、つまりミトコンドリアに収容されています。 その名前は鐘を鳴らすかもしれません。 これらの特別な細胞小器官は、「細胞の動力源」であることを多くの人が思い出すでしょう。 簡単に言うと、それらは食物からのエネルギーを細胞に優しい形式に変換するのに役立ち、あらゆる種類の重要な機能を可能にします。

ミトコンドリア DNA (mtDNA) は、 違う 核内で見つかったありきたりの DNA から。 1 つは、ミトコンドリアのゲノムが線形ではなく環状であることです。 また、核ゲノムにある約 33 億塩基対と比較して、著しく小さく、およそ 16,500 塩基対です。 そして、核 DNA の大部分が「非コーディング」、つまりタンパク質をまったく含まない場合、ミトコンドリア ゲノムの大部分はタンパク質をコードしています。

このようなミトコンドリアタンパク質の 1 つは、スモールヒューマニン様ペプチド 2 (SHLP2) と呼ばれます。 それは最初でした 2016年に発見された USCレナード・デイビス・スクールのピンカス・コーエン研究室による。 追跡実験では、マイクロタンパク質ががんなどの加齢に伴う病気から身を守るのに役立つことが示されました。 また、パーキンソン病に苦しむ人ではタンパク質のレベルが変動します。 おそらく病気による被害を最小限に抑えようとして最初に急増した後、生産は急速に減速し、最終的には横ばいになります。

遺伝子変異は特別な保護力を持つ

この最新の研究では、ピンカス・コーエン研究所の研究者らがタンパク質に戻り、何か新しいことが見つかるかどうかを確認した。 彼らは、研究の一環として収集された何千人もの人間の被験者からデータを収集しました。 健康と退職に関する研究、 心臓血管の健康調査、 そして フラミンガム心臓の研究。 次に、これらの被験者のミトコンドリア DNA をスクリーニングして、小さなヒューマニン様ペプチド 2 を生成する遺伝子に変異がないかどうかを確認しました。

実際、彼らは、人口の約 1% (主にヨーロッパ系の人々) が点突然変異、つまり遺伝子を構成する文字の 1 つに対する 1 つの変化を持っていることに気づきました。 表面的には、これは小さな違いのように見えるかもしれませんが、これは重大な意味を持っています。 可能性は 50% 低い 残りの人口よりもパーキンソン病を発症しにくいのです。

新たに同定された変異によりタンパク質の構造が変化し、タンパク質の安定性が高まり、発現率が向上しました。 この安定性の向上は、タンパク質がミトコンドリアの機能不全を抑制するのに役立ちます。 重要な要素 パーキンソン病の発症に。

どうやって？ 研究者らは、小さなヒューマニン様ペプチド 2 がニューロンのミトコンドリアに存在することに気づきました。ニューロンは中枢神経系の基本的な細胞であり、体と脳にわたる感覚情報の送受信を担当します。 特に、マイクロタンパク質はミトコンドリア複合体 1 と呼ばれる酵素に結合します。この酵素は細胞エネルギーの生産を開始するのに役立ち、代謝の重要な調節因子です。 ミトコンドリア複合体 1 の欠損はパーキンソン病と関連しています。 心臓発作、ストローク。

小さなヒューマニン様ペプチド 2 の保護変異体は、酵素に特に強く結合し、酵素活性の低下を遅らせます。 したがって、変異を持つ人はミトコンドリア複合体 1 の機能が改善され、ひいてはミトコンドリア機能不全の問題が少なくなります。

テイクアウト

パーキンソン病は数多くある病気のうちの 1 つです 年齢に関連した 健康状態。 他の病気と同様に、生活の質と平均余命が低下します。 南カリフォルニア大学の研究者らによるこの新しい研究は、いくつかの重要な点を浮き彫りにするのに役立ちます。 まず、ミトコンドリア DNA で見つかったこれまで知られていなかった防御的遺伝的変異を正確に特定します。この変異の保因者はリスクが 2 倍減少します。 そうすることで、あまりにもしばしば見落とされたり無視されたりしているミトコンドリアゲノムが、多くの加齢に関連する疾患において影響力のある役割を果たしている可能性があることを、強力に思い出させるものとなる。 第二に、この研究は、この変異が保因者を保護するのに役立つ分子機構の詳細な説明を提供します。 将来的には、この新たに発見された情報を利用して、遺伝子の有益な効果を模倣した効果的な治療介入を開発できるかもしれません。