細胞は、トランスロコンと呼ばれる特殊な輸送ステーションを介して、インテリアの内外で栄養素、タンパク質、およびその他の重要な分子の一定の流れを維持します。これらのステーションは、適切な分子が適切なタイミングで出入りすることを保証するために慎重に規制されています。しかし、セルが飢えている場合、ルールを変更します。
Journal Developmental Cellに掲載された新しい研究では、研究者たちは、酵母細胞がグルコースに飢えている場合、プロリンと呼ばれる異なる栄養素をインポートするためにトランスロコンを乗っ取ることを発見しました。細胞は、トランスロコンに結合してその形状を変化させる特別なタンパク質を生成することにより、これを行い、プロリンがこっそり通過できるようにします。
「細胞が変化するニーズを満たすために輸送ステーションを再プログラミングしているようなものです」と、上級著者であるUの生化学の教授であるDavid Morgan博士は述べました。細胞が飢えている場合、それらはしばしば生き残るために、プロリンなどの特定の必須栄養素を迅速にインポートする必要があります。トランスロコンをハイジャックすることにより、細胞は細胞内外の分子の流れを制御する通常の調節メカニズムをバイパスし、必要な栄養素をすばやく輸入できます。
研究者は、この発見が栄養の過負荷と異常なタンパク質輸送に関連する疾患の治療に影響を与える可能性があると考えています。たとえば、糖尿病では、細胞はグルコースを過負荷にし、細胞を損傷し、心臓病、脳卒中、腎不全などの合併症を引き起こす可能性があります。細胞がトランスロコンをハイジャックして栄養素を輸入する方法を理解することにより、研究者はこのプロセスをブロックし、栄養の過負荷を防ぐことができる新薬を開発できる可能性があります。
肥満では、細胞はしばしば異常な量のタンパク質輸送活性を持ち、細胞内の毒性タンパク質の蓄積につながる可能性があります。細胞がタンパク質輸送をどのように調節するかを理解することにより、研究者はこの異常な活動を修正し、肥満関連疾患の発症を防ぐことができる新薬を開発できる可能性があります。
「私たちの発見は、細胞が栄養素の剥奪にどのように反応するかについての新しい洞察を提供し、栄養過負荷と異常なタンパク質輸送に関連する病気の新しい治療につながる可能性があります」とモーガンは述べた。
