壊れたDNAを修復する酵素、細胞分裂でも大活躍、がんや糖尿病を防ぐ治療にも生きる？

壊れたDNAを修復する酵素、細胞分裂

でも大活躍、がんや糖尿病を防ぐ治療

にも生きる？

2015年3月30日　Med エッジ

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　DNAのダメージを直すプロセス、コピー

されていくプロセスの中で、これまで

知られていなかった新しい仕組みが

見つかった。

　「ホスホプロテオミクス」という新技術

を使った研究で、これまでDNAの損傷の

処理のみに関わると思われていた「ATR」

と呼ばれる酵素が、細胞分裂でのDNAの

複製にも活躍していると判明した。

　がんや糖尿病、神経の病気にもつながる

発見になるようだ。

　米コーネル大学を中心とした

研究グループが、分子細胞生物学分野の

専門誌モレキュラー・セル誌で

2015年３月５日に報告した。

　大事な遺伝情報を運ぶ細胞の中の

DNAは、受精卵から大人になるまで実に

20兆回も複製される。

　DNA複製の間には、エラーが何回も

起きる。

　エラーを起こし損傷したDNAは、細胞の

修復機能により修復される。

　または、損傷したDNAを持つ細胞は死へ

向かったりもする。

　DNAが損傷を起こした細胞が、

どのような運命に向かうのかに大きく

関わるのがこのたび新しい仕組みが特定

された「ATR」というリン酸化酵素だ。

　人間の細胞の中に存在する「ATR」は、

損傷したDNAのところに駆け付けてきて、

細胞のその後の運命に関連するさまざまな

タンパク質を「リン酸化」して、処理を

進めるのに携わっている。

　どのような運命に向かうかによって、

ATRがリン酸化するタンパク質は異なって

くる。

　このようにATRは、リン酸化する

タンパク質ごとに複数の役割を果たして

いる重要な酵素である割には、

その生体内での働きはまだ詳しく解明

されていない。

　今回研究グループは、

「ホスホプロテオミクス」という最新の

手法を用いて、生きた細胞の中で起こる

「タンパク質のリン酸化」を網羅的および

定量的に検出した。

　そして、ATRの機能を細胞の中で起こる

全てのリン酸化の一部としてとらえること

に成功した。

　なお、「ホスホプロテオミクス」は酵母

を使った実験系なので、今回の研究では

人間のATRに相当する酵母のMec1を解析

した。

　その結果、予想外の発見があった。

　ATRは、DNA損傷のときのみならず、

通常の細胞分裂でのDNA複製で活性が

大きく上がっていた。

　その活性レベルは、DNA損傷があった時

と同じか、それよりも高いくらいだった。

　さらに、ATRが通常の細胞分裂で働く

場合には「9-1-1」「Dna2」といった、

細胞分裂でのDNA複製の関わるタンパク質

が必要で、DNA損傷により働く場合には、

「Rad53」というDNA修復に関連した

タンパク質が必要であると判明した。

　ATRが「DNA複製」「DNA修復」という

全く別の経路で働いていたと分かった

わけだ。

　今回「ホスホプロテオミクス」という

手法でATRの新しい働きが発見できた。

　リン酸化はがんにも非常に関係が深い。

　また、糖尿病や神経疾患にも関連して

いる。

　ATRのような、タンパク質のリン酸化

酵素は、人間の細胞の中に500種類以上

存在するが、その中でよく分かっている

のは100以下しかない。

　「ホスホプロテオミクス」という新技術

により、あらゆるリン酸化酵素の役割が

解明され、病気の克服につながっていく

だろうと研究グループは語っている。

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＞タンパク質のリン酸化酵素は、

＞人間の細胞の中に500種類以上

＞存在するが、その中でよく分かって

＞いるのは100以下しかない。

　分からないことの方が遙かに多い。

＞「ホスホプロテオミクス」という

＞新技術により、あらゆるリン酸化酵素

＞の役割が解明され、病気の克服に

＞つながっていくだろう

＞リン酸化はがんにも非常に関係が深い。

＞また、糖尿病や神経疾患にも関連して

＞いる。

　とのことですから、

　解析が進むことで、上記のような病気の

克服に繋がっていくものと思います。

　今後の進展に期待します。