異常なタンパク質の目印が神経の形成を阻むメカニズムを解明

東北大学の研究グループはヒト細胞とマウス神経細胞をもちいて、異常タンパク質に付与される目印としてCATテイルを発見しました。さらにCATテイルがのある異常タンパク質は神経細胞の形成を阻害し細胞死を引き起こすことが明らかになり、がんや神経変性疾患などに関わる発症機序の理解に繋がると期待されています。

DNAに記録された遺伝情報からタンパク質が作られる過程において、高い頻度でエラーが生じることが知られています。転写エラーの起きたmRNAからは異常なタンパク質が翻訳される可能性があり、このような異常タンパク質は細胞に有害な影響を持つ可能性もあるため、生体内では異常なタンパク質を速やかに除去する仕組みが備わっています。この品質管理機構の一つとしてRQC（Ribosome-associated Quality Control）が注目されています。RQCによるタンパク質分解過程において、異常新生タンパク質にはCATテイルと呼ばれるペプチドが目印として付与され、効率的に分解されます。CATテイルに着目した研究は出芽酵母を用いて行われており、ヒトを含む哺乳動物では確認されていませんでした。

本研究グループはヒト細胞とマウス神経細胞を用いてRQCでCATテイルのペプチド付与をはじめて確認しました。さらにRQCの機能不全はCATテイルが付与されたタンパク質がうまく分解されず凝集体を形成し、神経細胞の形成阻害および細胞死を引き起こすことを明らかにしました。異常タンパク質の凝集は、がんや神経変性疾患をはじめとする疾患の発症リスクを高めます。実際に、神経変性疾患や自閉症の患者でもRQCの異常が確認されています。今回RQCの機能不全による細胞傷害の原因としてCATテイルの付与されたタンパク質の蓄積が明らかになったことから、神経変性疾患の発症メカニズムの解明にも繋がると期待されています。

出典元
東北大学 プレスリリース