【京都産業大学】亜鉛イオンを介したERp18の新たな機能制御メカニズムを解明-老化や酸化ストレスを原因とする疾患への治療法開発に期待-



京都産業大学 永田 和宏名誉教授、大学院生命科学研究科潮田 亮准教授、大学院生の堤 智香らの研究グループは、ヒトなどの細胞内にある酵素「ERp18」が亜鉛イオンと結合して、老化を進める活性酸素を分解し、老化を抑制する機能を持っていることを解明した。このことは、老化や酸化ストレスを原因とするアルツハイマー病などの神経変性疾患、腎機能障害、心不全などの治療法解明に新たな知見をもたらすことが期待される。




ERp18は小胞体という細胞小器官で発現するタンパク質である。炎症やアレルギーを抑制する還元酵素「チオレドキシン」と類似した構造を持つことが知られていたが、小胞体でどのような役割があるのかは不明であった。
永田・潮田らの研究グループは、哺乳類から線虫まで、ERp18の遺伝子を持つ生物においてアミノ酸配列を調査したところ、亜鉛イオンと結合する配列を持ち、その結合によって活性酸素の1つである過酸化水素を分解することを確認した。さらに、ヒトの細胞でERp18を作る遺伝子欠損させると、過酸化水素が蓄積することが判明。同様にERp18の合成量を低減させた線虫でも過酸化水素が体内にたまり、通常の線虫と比べて寿命が1割ほど短くなった。
本研究成果により、ERp18の亜鉛イオンによる機能の切り替えとその活性が、酸化ストレスや寿命に影響を及ぼすことを見出した。このことは、老化の分子メカニズムや酸化ストレスに関連する疾患(アルツハイマー病などの神経変性疾患、腎機能障害、心不全など)の発症機構を解明するための重要な知見をもたらすことが期待される。
潮田准教授は、「今回、亜鉛イオンを必要とする全く新しい過酸化水素除去機構を見出した。酸化ストレスに対するまったく新しい防御機構として、老化や関連疾患の予防法解明に繋がればと期待している。今後、小胞体への亜鉛イオン輸送機構を明らかにし、効率よくERp18と亜鉛イオンが結合する仕組みを解明することで、新しいサプリメントの開発や創薬研究に発展させたい」とコメントしている。
この研究成果は、2024年2月8日(日本時間)に米国学術雑誌「Cell Reports」(オンライン版)に掲載された。


むすんで、うみだす。  上賀茂・神山 京都産業大学

■関連リンク
・【生命科学部】小胞体レドックスタンパク質ERp18の亜鉛イオン依存的な機能制御機構を解明し、 その機構が酸化ストレスや老化の抑制に寄与することを解明
 https://www.kyoto-su.ac.jp/news/2024_ls/20240201_400a_ronbun.html
・【生命科学部】小胞体カルシウムイオンチャネルIP3受容体の酸化還元状態に依存した新たな制御機構を解明
 https://www.kyoto-su.ac.jp/news/2023_ls/20230524_400a_ronbun.html
・京都産業大学 生命科学部 先端生命科学科 潮田 亮准教授
 https://www.kyoto-su.ac.jp/faculty/professors/ls/ushioda-ryo.html
・潮田研究室ホームページ
 https://ushioda-lab.com/



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京都産業大学 広報部
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TEL:075-705-1411
FAX:075-705-1987
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