2025.11.20 13:42
研究結果、学術出版物
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ユビキチン化（タンパク質をマークし、活性と分解を制御するプロセス）は、老化した脳で劇的な変化を起こします。同時に、プロテアソーム分解の効果も低下します。これにより、標識タンパク質が蓄積されます。
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(グラフィック: FLI / Kerstin Wagner、Google Gemini で生成された AI)
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イエナにあるライプニッツ老化研究所フリッツ・リップマン研究所（FLI）の研究では、脳内のタンパク質の化学組成が加齢とともに根本的に変化することが示されている。特に、ユビキチン化（タンパク質をマークし、それによってタンパク質の活性や分解を制御するプロセス）は、老化した脳で劇的に変化します。短期的な食事などの食事の変更により、これらの分子パターンの一部が部分的に逆転する可能性があることは注目に値します。これにより、脳の老化プロセスと関連疾患をより深く理解するための新しいアプローチが開かれます。
イエナ。年齢を重ねるにつれて、脳内のタンパク質の組成と機能が変化し、記憶力、反応力、神経変性疾患のリスクなど、その後の脳のパフォーマンスに影響を与えます。イエナにあるライプニッツ老化研究所フリッツ・リップマン研究所（FLI）のアレッサンドロ・オーリ博士が率いる国際研究チームは、ユビキチン化として知られる特定の化学修飾がこれらのプロセスで重要な役割を果たしていることを発見した。これにより、どのタンパク質が活性を維持し、どのタンパク質が分解されるかが決まります。結果はNature Communications誌に掲載される。
老化により脳内のタンパク質がどのように変化するか
タンパク質は脳内で重要な役割を果たし、細胞内の代謝、信号伝達、エネルギーバランスを制御します。適切に機能するためには、それらは常に分解、更新、または化学修飾されなければなりません。これらの修飾の 1 つであるユビキチン化は、一種の分子標識として機能し、タンパク質の分解をマークしたり、その活性を制御したりします。
「私たちの分析では、タンパク質が脳内で化学的に標識される方法が加齢とともに根本的に変化することが示されました」と FLI の元研究グループリーダーであるアレッサンドロ・オリ博士は説明します。 「ユビキチン化プロセスは分子スイッチのように機能し、タンパク質が活性を維持するか、その機能を変えるか、分解するかを決定します。老化したマウスの脳では、この細かく調整されたシステムがますますアンバランスになることが観察されています。特定のタンパク質がどれだけ存在するかに関係なく、多くのマークが蓄積したり、さらには失われたりするのです。」
細胞の「リサイクルシステム」が有効性を失う
年齢を重ねるにつれて、細胞内部の「リサイクルシステム」も弱くなり始めます。プロテアソーム（損傷したタンパク質、または不要になったタンパク質の分解を担う分子機械）は、徐々にその有効性を失います。その結果、廃棄のためにユビキチンでマークされたタンパク質が脳内に蓄積します。これは、細胞の洗浄機構がもはや適切に機能していないことを示す明らかな兆候です。研究者らは、脳内のタンパク質のユビキチン化における加齢に伴う変化の約3分の1が、このプロテアソーム活性の低下に直接関係している可能性があることを発見した。
「私たちのデータは、損傷したタンパク質を完全に除去する細胞の能力の低下が脳の老化の中心的なメカニズムであることを示しています」と、この研究の筆頭著者であるアントニオ・マリーノ博士とドメニコ・ディ・フライア博士は共に結論付けています。 「タンパク質の合成と分解の間の微妙なバランスの変化は、細胞の老化の典型的な特徴です。長期的には、これは脳の神経細胞の機能にも影響を与える可能性があります。」
モジュレーターとしての栄養 – 希望の光
研究者らはまた、発見されたユビキチン化パターンが食事の変化によって影響を受けるかどうかも調べた。この目的のために、通常の食事に戻す前に、高齢のマウスに 4 週間中程度の食事 (カロリー制限) を与えました。驚くべきことは、短期間の食生活の変化の結果、マウスのユビキチン化パターンが大きく変化し、一部のタンパク質では以前の若々しい状態に戻ったことさえありました。
「私たちの研究結果は、高齢になっても食事が依然として脳の分子プロセスに重要な影響を与える可能性があることを明らかにしています」とオリ博士は強調します。 「しかし、食事は脳の老化プロセスすべてに等しく影響を与えるわけではありません。遅くなるものもあれば、ほとんど変化しない、あるいは増加するものもあります。」
したがって、この研究は脳の老化の分子メカニズムについて新たな洞察を提供することになる。これは、ユビキチン化が老化プロセスの敏感なバイオマーカーであり、おそらく加齢に伴う神経細胞の損傷を遅らせるための出発点であることを示唆しています。長期的には、これらのプロセスに関する研究は、アルツハイマー病などの神経変性疾患と栄養、タンパク質バランスとの関係をより深く理解するのに役立つ可能性があります。
出版物
マウスの脳における他のユビキチン化タンパク質の老化とダイエット。マリノ A、D フライア D、パンフィリオバ D、サフ AK、ミネッツ A、オムラニ O、カスタマー E、オリ A. ナット コモン。 2025 年 6 月 6 日;16(1):5266。土井: 10,1038/s41467-025–60542-6。
接触
博士。ケルスティン・ワグナー
報道と広報
電話番号: 03641-656378、電子メール: [email protected]
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背景情報
イェーナにあるライプニッツ老化研究研究所 – フリッツ・リップマン研究所 eV (FLI) は、連邦政府とチューリンゲン自由州が共同出資するライプニッツ協会の研究機関です。 FLI では、国際的に注目される最先端の研究が、分子レベル、細胞レベル、全身レベルでの老化の生物学について実施されています。約 40 か国の科学者が、老化の原因をより深く理解し、健康的な老化を促進する戦略の基礎を築くために、老化のメカニズムを研究しています。詳細情報: www.leibniz-fli.de。
ライプニッツ協会は 96 の独立した研究機関を結び付けています。彼らの焦点は、自然科学、工学、環境科学から経済学、空間科学、社会科学、人文科学まで多岐にわたります。
ライプニツ研究所は、社会的、経済的、生態学的に関連する問題に専念しています。彼らは、包括的なライプニツ研究協会を含め、知識指向および応用指向の研究を実施し、科学インフラを維持または維持し、研究ベースのサービスを提供します。ライプニッツ協会は、特にライプニッツ研究博物館との知識の伝達に重点を置いています。政治、科学、ビジネス、一般大衆にアドバイスし、情報を提供します。
ライプニッツの教育機関は、ライプニツ・サイエンス・カンピの形で、国内外の産業界やその他のパートナーと、大学との緊密な協力を維持しています。ライプニツ研究所は、透明性のある独立した評価プロセスの対象となります。国家的重要性のため、連邦政府と州政府は共同でライプニッツ協会の研究所を支援しています。ライプニッツ研究所は、12,170 人の科学者を含む約 21,400 人の従業員を雇用しています。資金規模は23億ユーロ。 (www.leibniz-gemeinschaft.de)。
元の出版物:
マウスの脳における他のユビキチン化タンパク質の老化とダイエット。マリノ A、D フライア D、パンフィリオバ D、サフ AK、ミネッツ A、オムラニ O、カスタマー E、オリ A. ナット コモン。 2025 年 6 月 6 日;16(1):5266。土井: 10,1038/s41467-025–60542-6。
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