カリフォルニア大学バークレー校の科学者チームは、生細胞がエネルギーを作る新しい方法を発見しました。 Nature誌に掲載されたこの発見は、細胞が酸化的リン酸化と呼ばれるプロセスを通じてのみエネルギーを生成するという長年の信念に挑戦しています。
酸化的リン酸化は、食物分子から酸素への電子の移動を含む複雑なプロセスです。このプロセスは大量のエネルギーを生成しますが、有害なフリーラジカルも生成します。
新しい研究では、細胞も基質レベルのリン酸化と呼ばれるプロセスを通じてエネルギーを生成できることがわかりました。このプロセスは、酸化的リン酸化よりもはるかに単純であり、フリーラジカルを生成しません。
基質レベルのリン酸化には、ある分子から別の分子へのリン酸基の移動が含まれます。このプロセスは少量のエネルギーを生成しますが、酸化的リン酸化よりもはるかに効率的です。
基質レベルのリン酸化の発見は、細胞がどのように機能するかを理解するために重要な意味を持っています。細胞がより効率的にエネルギーを生成し、DNAや他の細胞成分への損傷が少ない可能性があることを示唆しています。
この発見は、癌や神経変性障害などの酸化的損傷によって引き起こされる疾患の新しい治療につながる可能性があります。
基質レベルのリン酸化がどのように機能するか
基質レベルのリン酸化は、ある分子から別の分子へのリン酸基の移動を含む単純なプロセスです。このプロセスは、キナーゼと呼ばれる酵素によって触媒されます。
リン酸基は、ATP（アデノシン三リン酸）の分子からADP（アデノシン二リン酸）の分子に移します。この反応は、AMP（アデノシン一リン酸）の分子とPPI（ピロリン酸）の分子を生成します。
その後、AMP分子を使用して他の細胞プロセスに燃料を供給し、PPI分子はATPの2つの分子に分解されます。
基質レベルのリン酸化の重要性
基質レベルのリン酸化は、細胞がエネルギーを迅速かつ効率的に生成できるため、細胞にとって重要なプロセスです。このプロセスは、さまざまなアクティビティのエネルギーを生成するためにセルによって使用されます。
* 細胞の動き
* タンパク質合成
* DNA複製
* 膜輸送
基質レベルのリン酸化は、有害なフリーラジカルを生成しないため、細胞にとっても重要です。フリーラジカルは、DNAや他の細胞成分を損傷する可能性のある非常に反応性の分子です。
基質レベルのリン酸化の発見
基質レベルのリン酸化の発見は、カリフォルニア大学バークレー校の分子生物学の教授であるジェニファー・ドゥドナ博士が率いる科学者チームによって行われました。
ドゥドナ博士と彼女のチームは、ATPからADPへのリン酸塩基の移動を触媒する新しい酵素を発見したときに、RNA分子の構造を研究していました。この酵素は「基質レベルのキナーゼ」と名付けられました。
基質レベルのキナーゼの発見は、酸化的リン酸化以外のプロセスを通じて細胞がエネルギーを生成できるという認識につながりました。この発見は、細胞がどのように機能するかを理解するために重要な意味を持ち、酸化的損傷によって引き起こされる疾患の新しい治療につながる可能性があります。
