科学者は、この重要なプロセスに関与する分子メカニズムに光を当てる新しい研究のおかげで、眼のレンズ内でタンパク質がどのように分類されるかをより明確に理解しています。調査結果は、世界中の視力喪失の主な原因である白内障を理解し、治療することに影響を与える可能性があります。
アイレンズは、虹彩と瞳孔の背後にある透明で柔軟な構造です。光を網膜に集中させる上で重要な役割を果たし、さまざまな距離ではっきりと見ることができます。レンズは、クリスタリンとして知られる高濃度のタンパク質を含むレンズ繊維細胞と呼ばれる特殊な細胞で構成されています。
クリスタリンは、レンズの透明性と屈折特性の原因です。それらはレンズ上皮細胞で合成され、レンズ繊維細胞に輸送され、そこで最適な光透過を確保するために高度に組織化された方法で配置されます。
クリスタリンの選別と配置の欠陥は、視力を妨げるレンズの曇りを特徴とする白内障の形成につながる可能性があります。したがって、レンズ内でクリスタリンがどのように分類されるかを理解することは、白内障の効果的な治療を開発するために不可欠です。
Nature Communications誌に掲載された新しい研究では、カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の研究者が高度なイメージング技術と生化学的アッセイの組み合わせを使用して、クリスタリンソートの根底にある分子メカニズムを調査しました。
それらは、レンズ上皮細胞からレンズ繊維細胞へのクリスタリンの人身売買に関与するCP49と呼ばれる特定のタンパク質に焦点を合わせました。研究者は、超分解顕微鏡を使用して、CP49の局在とダイナミクスをリアルタイムで視覚化しました。
結果は、CP49が細胞内輸送に関与するクリスタリンおよび他のタンパク質と動的複合体を形成することを明らかにしました。これらの複合体は、細胞内輸送の高速道路として機能する細胞構造、レンズ繊維細胞に向かって微小管に沿って移動します。
さらなる分析により、CP49とクリスタリン間の相互作用は、リン酸化と呼ばれる特定の翻訳後修飾によって調節されることが示されました。リン酸化は、その構造と機能を変えることができるタンパク質にリン酸基を添加することです。
研究者は、特定の酵素であるプロテインキナーゼA（PKA）によるCp49のリン酸化により、CP49とクリスタリンの相互作用が強化され、レンズ繊維細胞への効率的な輸送が促進されることを発見しました。
「私たちの研究は、眼のレンズ内のクリスタリンの並べ替えを支配する分子メカニズムに関する新しい洞察を提供します」と、この研究の上級著者であるマイケル・ボナギディ博士は述べています。 「これらのメカニズムを理解することは、白内障やその他のレンズ関連障害の新しい治療戦略の開発につながる可能性があります。」
調査結果は、CP49-クリスタリン相互作用またはCP49のリン酸化を標的とすることが、白内障の治療の潜在的な手段である可能性があることを示唆しています。これらの可能性を調査し、調査結果を臨床応用に変換するには、さらなる研究が必要です。
