亜鉛欠乏に対する新しい細胞応答の機構を解明 筋萎縮性側索硬化症の病態解明に向けて
筋萎縮性側索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis；ALS）は、人生の中盤から後半にかけて発症する割合が高く、運動神経が特異的に障害される神経変性疾患です。東京大学大学院薬学系研究科の一條秀憲教授らの研究グループは、これまで遺伝的要因が関与しているALS（家族性ALS）には変異型SOD1が共通した立体的な構造をとることにより神経毒性を発揮し、細胞死を引き起こすこと、また、正常なSOD1（野生型SOD1）も環境によって変異型SOD1と同じ構造をとる場合があることを明らかにしています。しかし、野生型SOD1の構造変化とその機構は不明でした。
© Hidenori Ichijo and Kengo Homma, 野生型SOD1は亜鉛欠乏時にDerlin-1結合領域を露出した変異型様構造をとり、Derlin-1と結合することで亜鉛欠乏に対抗するための小胞体ストレスを誘導し、細胞の恒常性維持に寄与しています。
今回、同研究グループは、野生型SOD1は亜鉛が欠乏している環境下で変異型様の構造に変化し、亜鉛欠乏細胞の恒常性の維持に寄与していることを明らかにしました。本研究成果により、亜鉛欠乏によって起こる様々な疾患に対する新たな治療薬の開発につながることが期待されます。また、亜鉛恒常性の破綻とALS病態に関する研究の新たな契機になることも期待されます。
本研究成果は、2013年9月27日に、米国の科学雑誌「Molecular Cell」のオンライン版に公開されました。なお、本研究は、文部科学省脳科学研究戦略推進プログラムの一環として、また科学研究費補助金ならびに先駆的医薬品・医療機器研究発掘支援事業などの助成を受けて行われました。
論文情報
Kengo Homma, Takao Fujisawa, Naomi Tsuburaya, Namiko Yamaguchi, Hisae Kadowaki, Kohsuke Takeda, Hideki Nishitoh, Atsushi Matsuzawa, Isao Naguro, and Hidenori Ichijo,
“SOD1 as a molecular switch for initiating the homeostatic ER stress response under zinc deficiency”,
Molecular Cell Online Edition: 2013/9/27, doi: 10.1016/j.molcel.2013.08.038.
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