タンパク質の設計エラーが細胞を腐敗させるメカニズムを解明する新たな研究発表

読了時間: 2 分
によって Maria Lopez
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細胞崩壊と損傷したタンパク質の顕微鏡観察。

Tokyo世界中の研究者たちは、新たなタンパク質生成の方法を細胞が持っていることを発見しました。このプロセスが妨げられると、網膜色素変性症のような疾患を引き起こす可能性があります。この過程は、タンパク質設計図のスプライシングに影響を与え、タンパク質の生成において重要です。この研究は、ゲーテ大学フランクフルトが行ったもので、さまざまな病気、特に一部のがんやパーキンソン病、アルツハイマー病のような神経変性疾患に対する新たな検査と治療の可能性を示唆しています。

タンパク質はスプライシングと呼ばれるプロセスを通じて作られます。この過程ではスプライソソームが遺伝子の転写物を変化させます。この変化は、人間の体に必要な多様なタンパク質を作るために不可欠です。

  • 遺伝子はタンパク質の設計図を持っています。
  • 細胞はその設計図を写し取ります。
  • スプライソソームがこの写しを編集し、不要な部分を取り除きます。
  • その結果、多様なタンパク質の新たな設計図が生まれます。

スプライソソームは、U4/U6.U5という一群の単位を含むいくつかの部分から構成されています。USP39というタンパク質は、これらの単位を安定させる役割を果たしています。しかし、変化が生じたりUSP39が欠けたりすると、スプライソソームは不安定になってしまいます。この結果、スプライシング過程が遅くなり、正確さを欠くこととなり、細胞に問題を引き起こす可能性のある異常なタンパク質が生産されます。

研究によると、非常に攻撃的な一部の腫瘍は、迅速に分裂するのを支援するためにUSP39というタンパク質や類似のタンパク質を多量に生成することがわかりました。USP39を阻害すると、健康な細胞には害を与えず、がん細胞を死滅させる可能性があります。これにより、一部のがん治療に新たな道が開かれるかもしれません。

この研究の成果は眼疾患やがんだけでなく、アルツハイマー病やパーキンソン病の理解にも貢献する可能性があります。細胞が遺伝子情報を処理する際の誤りが、有害なタンパク質の蓄積や細胞の損傷を引き起こし、これらの病気に関与する可能性があります。この分野の理解が深まれば、遺伝子処理の誤りを修正する新しい治療法の開発に繋がるかもしれません。

この研究は、細胞内のプロセスにおける正確さの重要性を強調しています。将来的には、これらの詳細なメカニズムに着目することで、スプライシングに関連する病気の患者に希望をもたらす可能性があります。スプライソソームの各部分の具体的な役割を理解することで、新たな治療法や診断ツールの開発につながるかもしれません。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1126/science.adi5295

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Cristian Prieto-Garcia, Vigor Matkovic, Thorsten Mosler, Congxin Li, Jie Liang, James A. Oo, Felix Haidle, Igor Mačinković, Alfredo Cabrera-Orefice, Rayene Berkane, Giulio Giuliani, Fenfen Xu, Anne-Claire Jacomin, Ines Tomaskovic, Marion Basoglu, Marina E. Hoffmann, Rajeshwari Rathore, Ronay Cetin, Doha Boutguetait, Süleyman Bozkurt, María Clara Hernández Cañás, Mario Keller, Jonas Busam, Varun Jayeshkumar Shah, Ilka Wittig, Manuel Kaulich, Petra Beli, Wojciech P. Galej, Ingo Ebersberger, Likun Wang, Christian Münch, Alexandra Stolz, Ralf P. Brandes, William Ka Fai Tse, Stefan Eimer, Didier Y. R. Stainier, Stefan Legewie, Kathi Zarnack, Michaela Müller-McNicoll, Ivan Dikic. Pathogenic proteotoxicity of cryptic splicing is alleviated by ubiquitination and ER-phagy. Science, 2024; 386 (6723): 768 DOI: 10.1126/science.adi5295
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