News Release 

生物界を通じて保存された酸素センサー分子システム

American Association for the Advancement of Science

研究者らによると、生化学的酸素センサーシステムが生物界を通じて保存されており、これにより植物および動物の細胞は酸素濃度を検出し、濃度を適切に変化させるよう反応することができる。この能力は、ほとんどの形態の生物において生存上不可欠のものである。この報告によれば、新たに同定された酸素センサー酵素は、植物と動物の両方において機能的にも生化学的にも同じものであり、またがんなど多くのヒト疾患において酸素に対するセンサー機能が障害されていることから、この報告の結果は細胞の低酸素(酸素欠乏)に対応するための新たな治療介入への道を開く可能性がある。細胞および組織は、低酸素条件に適応するためにはまず酸素欠乏を検出することができなければならない。これまでの研究から、ヒトにおいては低酸素誘導因子(hypoxia inducible factor:HIF)と呼ばれる転写因子が酸素センサーとして働くことが示されている。その他の低酸素シグナル伝達システムが、4つの真核生物界全てにおいて同定されている。例えば植物では、システインジオキシゲナーゼという植物酵素が低酸素に対する反応を制御している。Norma Massonらは動物においてこの種のシステイン酸化について研究し、ヒトと植物の両方において酸素センサーとして機能している、システアミン-(2-アミノエタンチオール)ジオキシゲナーゼ(ADO)という酵素を同定した。この結果から、この酵素が発現されると基質蛋白質のN末端にあるシステイン残基が障害され、最終的に細胞の傷害や死滅につながる。Massonらは、ADOはHIFよりも短いタイムスケールで作用しているようであり、低酸素条件に対してより迅速な反応をもたらすことを示唆している。しかし、ADOとHIFは相互排除的なものではなく、今回の結果から、両方のシステムが相互作用することで低酸素に対する反応を誘導することが予測される。

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