研究者らは、老化や神経変性に対する細胞の適応性を高めるメカニズムを明らかにした

デューク大学医療センターの研究者は、老化や神経変性疾患に対する細胞の適応性を高めるメカニズムを発見しました。 この発見は、加齢に関連した障害や神経変性に対する神経保護における新しい治療アプローチへの道を開くでしょう。

ノースカロライナ州ダーラム。 アメリカ合衆国; 2024 年 4 月 30 日。デューク大学医療センターの科学者らによる研究により、光損傷や老化の促進を受けやすい神経組織におけるシャペロンの発現を再構築する Ranbp2 と呼ばれる標的の活性が明らかになりました。 デューク大学のパウロ・フェレイラ博士率いる研究者らの研究は、Ranbp2によるシャペロンのネットワークの再構築が、ニューロンの機能と生存を損なう有害なストレッサーに対する特定の細胞と組織の保護をあらかじめ規定していることを示している。

シャペロンは多様なタンパク質のファミリーに属しており、細胞内のタンパク質の恒常性を維持する上で必須ではあるが補完的な役割を果たします。 シャペロンは、基質と会合し、その安定性を促進することによって、タンパク質の機能不全、損傷、凝集、沈着を防ぎます。 シャペロンはまた、タンパク質の適切な分解 (代謝回転) を促進します。 タンパク質の沈着を引き起こすタンパク質恒常性の障害は、以下のような神経変性疾患の顕著な特徴です。 加齢性黄斑変性症 (AMD)、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症 (ALS)、パーキンソン病、その他の疾患。 注目すべきことに、老化はシャペロンの誘導も抑制します。 この結果は、細胞の適応性と、広範囲の環境ストレス要因に対する細胞の対処方法を損なうと考えられています。

デューク大学の研究者らは、Ranbp2に関連するフォールダーゼ活性の喪失が、クリスタリンと呼ばれるシャペロンのサブセットの強力な上方制御を誘導することを発見した。 さらに、クリスタリンの誘導が、加齢に伴う分解の対象となるタンパク質の減少につながることも発見した。 クリスタリンは顕著に可溶性であり、クリスタリンが優勢な眼の水晶体に生涯にわたる透明性と構造的安定性を提供します。 水晶体の光損傷クリスタリンは、加齢に伴う白内障や視力障害を引き起こします。

この研究では、クリスタリンの発現の基礎レベルが、目の奥を裏打ちする網膜や網膜色素上皮（RPE）などの他の組織でも見られることが判明した。 これらの組織は、視覚信号が脳に伝達される前に、視覚の開始と処理に重要です。 これらの組織は、老化に伴って光損傷を受ける傾向も非常に高くなります。 これらの因子と遺伝的素因の融合は、高齢者に蔓延する神経変性および失明疾患であるAMD疾患と関連しています。

今回の発見は、重要なシャペロンの誘導を可能にし、細胞のフィットネスを促進するために、Ranbp2 の治療選択的活性を標的とする新しいアプローチを明らかにした。 研究成果は、シャペロンであるクリスタリンが、光酸化ストレス因子によって引き起こされる損傷やタンパク質の不適切な分解や凝集からの網膜とRPEの保護を強化することを示しています。 クリスタリンの誘導によるこれらの効果は、これらの組織の機能不全や変性の発症や進行を予防または遅延させ、それによって視力を維持すると期待されています。

ソース：

デューク大学医療センター

参考雑誌:

パティル、H. 他。 （2024年）。 ラン結合タンパク質2による小さな熱ショックシャペロン、クリスタリンのタンパク質静的リモデリング、およびそのシクロフィリンドメインのペプチジル-プロリルシス-トランスイソメラーゼおよびシャペロン活性。 ACS 化学神経科学。 doi.org/10.1021/acschemneuro.3c00792。

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2024-05-06 06:29:00