日本人科学者が細胞の「オートファジー」の研究でノーベル医学賞を受賞

2016年10月3日、東京の東京工業大学で記者会見に出席する大隅良典教授

ノーベル財団によると、1990年代初頭に大隅氏が「素晴らしい実験」を行うまで、この奇妙なプロセスについてはほとんど知られていなかったが、この実験で、日本生まれの久久岡氏は酵母の細胞内にあるオートファジーに重要な遺伝子を同定し、その結果、機構。 発酵の背後にあり、同様のメカニズムが人間の細胞でも使用されています。

大隅氏の発見は、細胞がどのようにリサイクルするかについての新たな理解につながり、感染症や飢餓時の細胞など、他の生理学的プロセスにおいてオートファジーが重要な役割を果たしていることが明らかになりました。

この発見は 1950 年代に遡ります。当時、科学者たちは、タンパク質、デンプン、脂肪を消化する特殊な区画、つまり細胞内にある小器官を発見しました。 その後、研究者らは、驚くべきことに、これらの特殊な細胞小器官内に、リソソームと呼ばれる他の細胞小器官全体が存在することを発見しました。

しかし、細胞がどのようにしてより大きなタンパク質複合体を除去して再利用し、細胞小器官を分解するのかは依然として謎のままです。 それが経験であり、大隅さんはいくつかの研究をしました。

2012年、大隅教授はJournal of Cell Biologyに次のように語った。「液胞は単に細胞内のゴミ箱と考えられており、その生理学的機能に興味を持っている人はほとんどいません。 そこで、競争があまりないので、液胞輸送を研究するのが良いだろうと考えました。 (さらに、彼は、自分が働いていた研究室の進歩もこの研究の動機になったと述べました。)

大隅氏は、液胞と呼ばれるヒトのリソソームの中心部におけるオートファジーを理解することに興味を持っていました。 酵母は人間の細胞のモデルとしてよく使われますが、とても小さいのです。 そこで彼は、酵母細胞の内部の仕組みを観察する方法を見つけました。

ノーベル財団の声明によると、「大隅氏は、オートファジーが起こっている間に液胞内の分解プロセスを中断できれば、オートファジー小胞(オートファゴソーム)が液胞の細胞に蓄積し、顕微鏡で見えるようになるだろうと推論した。

大隅教授は、液胞内の分解に使用される酵素を含まないように設計された酵母を増殖させ、同時に細胞を飢餓状態にしてオートファジーを活性化することにより、分解されない小さな嚢を含む液胞を観察することができた。 彼はオートファジーが酵母細胞で起こることを実証し、このプロセスに関与する遺伝子を特定しました。

酵母 (左の画像) には、哺乳動物細胞のリソソームに対応する、液胞と呼ばれる大きな区画があります。 大隅氏は液胞分解酵素を持たない酵母を作った。 これらの酵母細胞に食物が不足すると、オートファジー小胞が液胞内に急速に蓄積します (中央の画像)。 この実験により、酵母にもオートファジーが存在することが実証されました。 次のステップで、彼は酵母の何千もの突然変異体(右の写真)を研究し、オートファジーに必要な15の遺伝子を特定しました。
酵母 (左の画像) には、哺乳動物細胞のリソソームに対応する、液胞と呼ばれる大きな区画があります。 大隅氏は液胞分解酵素を持たない酵母を作った。 これらの酵母細胞に食物が不足すると、オートファジー小胞が液胞内に急速に蓄積します (中央の画像)。 この実験により、酵母にもオートファジーが存在することが実証されました。 次のステップで、彼は酵母の何千もの突然変異体(右の写真)を研究し、オートファジーに必要な15の遺伝子を特定しました。

大隅氏と彼の足跡を継いだ人々の研究のおかげで、オートファジーが重要な生理学的機能を制御していることがわかっています。 オートファジーは、エネルギーと細胞構成要素を再生するためのユニットを構築するための燃料を迅速に提供できます。 オートファジーは、細胞に侵入した細菌やウイルスを除去することもできます。 胚の発生と細胞の分化に貢献します。 細胞はまた、オートファジーを使用して損傷したタンパク質や細胞小器官を除去します。これは、老化の悪影響に対処するための非常に重要な品質管理メカニズムです。

大隅氏がこの分野に入ったきっかけについては、九州大学の工学部教授だった父親の影響だったのかもしれないと語った。 大人になるにつれて、私は学業に追われる生活に慣れてきました。 しかし、父が産業界で働いていた間、私は自然科学に非常に興味がありました。 »

大隅氏は今年のノーベル賞で約93万7000ドルのボーナスを受け取ることになる。

ヘロイン (合成)

smith

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