京都 体内時計つかさどるタンパク質発見 京大、睡眠薬開発に期待

2016年02月18日

京都 体内時計つかさどるタンパク質発見 京大、睡眠薬開発に期待

京都 体内時計つかさどるタンパク質発見 京大、睡眠薬開発に期待

体内時計をつかさどる新たなタンパク質を、京都大薬学研究科の岡村均教授や土居雅夫准教授のグループが見つけた。新しいタイプの睡眠薬の開発におけるターゲットになり得るといい、英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズで17日、発表した。

 体内時計は、脳の奥にある視交叉(しこうさ)上核(SCN)が中枢の役割を担っている。グループは、SCNにのみ局所的に存在し、かつ、細胞の表面にあって薬剤が効きやすい膜タンパク質を網羅的に探し、Gpr176というタンパク質を見つけた。

 Gpr176の働きをなくしたマウスは、既に見つかっている時計遺伝子の働きのリズムが乱れたことから、体内時計の調律機能があることが分かった。Gpr176が活性化すると、脳内の状態が「夜型」になることから、Gpr176の働きを活発にする薬剤は睡眠薬として期待できるという。

 既存の睡眠薬は、脳全体の活動を低下させるタイプが多く、副作用も懸念される。岡村教授は「Gpr176を標的にすることで、体内時計の調節にのみ特化した安全な睡眠薬が期待できる。候補物質を探していきたい」と話している。


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タンパク質合成「一時停止」実証 京都産大などグループ

細胞内においてタンパク質は一定の速さで合成されるのではなく、多くの場合は途中で「一時停止」を経ていることを、京都産業大総合生命科学部の伊藤維昭シニアリサーチフェローや千葉志信准教授、茶谷悠平・元研究員らのグループが実証した。一時停止のシステムが、タンパク質がきちんと機能することを手助けしているとみている。米国科学アカデミー紀要でこのほど発表した。

 生物を構成する主要成分で生命現象を担うタンパク質は、細胞内の小器官であるリボソームで、遺伝子の情報に従って20種類あるアミノ酸を数百個連ねて合成する。リボソームの活動の解析から、アミノ酸の連結作業は一定速度で進むのではなく、途中で停止するらしいことが分かっていたが、どのようなタンパク質でどれぐらいの頻度で起こるかは不明だった。

 グループは、タンパク質が完成する前のアミノ酸の鎖を抽出する方法を開発し、大腸菌の約千種類のタンパク質の合成について途中経過を調べた。

 解析から、8割以上のタンパク質で、合成段階には1回または複数回の「一時停止」があることを突き止めた。「一時停止」は、特定のアミノ酸配列がある箇所で多かった。

 伊藤さんは「『一時停止』は、タンパク質が正しく折り畳むための時間調整の意味などがあると考えられる。『一時停止』のシステムの破綻と病気の発症の関連も分かってきており、今後、制御メカニズムを明らかにしていきたい」と話している。

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