本から見たセカイ

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まだ間に合う!オートファジーの仕組みはオートファゴソームでタンパク質を包み分解すること!

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みなさん

 

こんにちは。マエ☆コウです。

 

 

つい先日、東京工業大学の大隈良典さんが

ノーベル生理学賞を受賞いたしました!!

 

www.titech.ac.jp

 

 

大隈良典さんがノーベル生理学賞を受賞した理由は

オートファジーの仕組みの解明に貢献をしたからです。

 

 

・・・・・・・・・・・・。

 

え? 

 

ん??

 

 

 

オートファジーってなんだ??笑

 

 

 

「あんだけニュースになってたのに、オートファジーのこと全然わかってない・・・」とマエ☆コウと同じ状態になっている人!

 

 

そんな人のために!

NHKサイエンスZEROで放送されていた

「祝!ノーベル賞 大隅良典さん “オートファジー”徹底解説!」の内容をもとにして

オートファジーの基本的な部分をまとめてみした。

 

ド文系でも理解できるように心がけましたのでご安心を!

 

 

 

この記事を読めば

オートファジーの基本的なことは人に説明できるようになります。

※さらに細かい内容、発展的な内容は他ブログや他サイトに任せます。

 

 

 

 

オートファジーって何?

 

大隈良典さんがノーベル生理学賞を受賞してから

ニュースで毎日のように耳にするオートファジーについての理解していきましょう!

 

オートファジーはギリシャ語で自分を食べる

 

ちょっと英語ができると

「Auto Fuzzy」なんて頭の中に変換されるかもしれませんが

 

オートファジーは「Auto Phagy」と書きます。

発音もそのままオートファジーで良いです。

 

「Auto Phagy」はギリシャ語だったんですね!

 

「Auto」 が自分、「Phagy」は食べるという意味に当たります。

 

なのでオートファジーとは自分 + 食べる=自食作用ってことになります。

 

オートファジーでタンパク質を食べてアミノ酸を作ることができる

 

オートファジーが自食作用を表しているのは分かった。

 

「一体に、何を食べてるねん!??」ってことですが

 

 

オートファジーはタンパク質を食べてます。

タンパク質を食べてアミノ酸も作り出すことができます。

 

オートファジーの説明にはタンパク質とアミノ酸の2つがカギになってくるので

 

ここでタンパク質とアミノ酸についての説明に一旦移りましょう。

 

アミノ酸が合成されてタンパク質ができる

タンパク質もアミノ酸も生命の活動に必要不可欠なことは

おそらくご存知かと思います。

 

その理由などは説明できなくても

「なんとなく重要っぽいのは知っている」レベルで良いです。

 

 

タンパク質もアミノ酸も細胞の中に存在しているんですよ。 

 

細胞の構成要素には核、小胞体、ミトコンドリアがある

細胞に関してですが

簡単に絵で書くと以下のようなりますね。

 

細胞内の仕組み 核と小胞体とミトコンドリアがある

 

まずはこの中の3つ!

核、小胞体、ミトコンドリアを頭の片隅に入れておきましょう。

 

ゴルジ体は無視!

 

アミノ酸からタンパク質ができるまでの流れをセントラルドグマという!

 

セントラルドグマ!

なんて厨二病をくすぐる名前!!!

 

・・・・・・・・・

 

 

 

 

核の中を細かく見ていくとDNAがあります。

このDNAの情報を読み取るために、メッセンジャーRNAという遺伝物質が出現します。

 

核の中にはDNAがあり、メッセンジャーRNAがアミノ酸を生み出す

 

メッセンジャーRNAはDNAの情報を読み取って核の外に出ていきます。

 

核の外に出たメッセンジャーRNAはアミノ酸を合成してタンパク質を生み出します。

 

この1連の流れをセントラルドグマというようです。

 

 

生物の遺伝情報は、すべてゲノムDNA→複製→DNA→転写→RNA→翻訳→タンパク質の順に情報が伝達されていると考えられていました

 

 

よって

細胞の中はタンパク質で満たされてます。

 

タンパク質を包み込むオートファゴソーム

おいwwwアミノ酸はどこから来るんだよwww

 

 

勘の良い人はお気づきでしょう。

そうです。

 

 

オートファジーでタンパク質はアミノ酸に分解されます。

アミノ酸からタンパク質→オートファジーでタンパク質を分解→アミノ酸の流れです。 

 これにより体内で不足するアミノ酸やタンパク質を補っていることになります。

 

 

オートファジーでタンパク質を分解する際に

 

実は

分解するタンパク質をオートファゴソームという膜が覆います。

 

 

そして、オートファゴソームに分解酵素がくっついて

タンパク質をアミノ酸に分解するんですね。

 

タンパク質を包み込むオートファゴソーム

 

 

オートファジーとは

オートファゴソームという膜で細胞内のタンパク質を包み込んで、タンパク質の分解を行う仕組みだったんです!

 

この言葉を今日は覚えて帰りましょう!

 

 

オートファゴソームは狙った獲物を捕らえることができる

 

オートファゴソームは何ふり構わずタンパク質を捕まえているわけではありません。

 

不要なタンパク質を発見してオートファゴソームで包み込みんでいます。

 

小胞体からでるAtg40というタンパク質を狙う

細胞が小胞体を分解するときにAtg40というタンパク質が生まれます。

 

オートファゴソームはこのAtg40というタンパク質を目印にして膜を作り

分解を行います。

 

不良ミトコンドリアに集まるパーキンとPINK1を狙う

 

不良ミトコンドリアとはエネルギーを生み出す際に

活性酸素を多めに出してしまうミトコンドリアのことを言います。

 

この不良ミトコンドリアがあると、まずPINK1というタンパク質が近寄ってきます。

 

さらに

PINK1を目当てにパーキンというタンパク質も近寄ってきちゃう!

 

この2つのタンパク質を目印にして

オートファゴソームで不良ミトコンドリアを包み込みます。

 

不良ミトコンドリア、グッバイ!!

 

まとめると、オートファジーはオートファゴソームでタンパク質を包んで分解する仕組みのこと

 

ここまで読んでくれた人は

いますぐ友達にオートファジーについて語っちゃいましょう!

 

これでオートファジーは君の手に!!

 

 

オートファジーの発見でパーキンソン病を治すことができる? 

 

オートファジーの解明はパーキンソン病の治療につながると考えられています。

 

 

パーキンソン病は神経伝達物質ドーパミンの減少で発病する

 

neurosurgery.med.u-tokai.ac.jp

 

 

パーキンソン病は神経伝達物質のドーパミンが減少することで引き起こされるとされています。

 

症状は以下のものがあるようです。

片側の症状から始まり、他の部分へ進行する特徴があります。その他に、便秘や立ちくらみ(起立性低血圧)などの自律神経症状、睡眠障害、気持ちがふさぎこむ(抑うつ)などの精神症状が認められます。具体的には、じっとしている時に片側の手や足がふるえる(安静時振戦)、表情が乏しく抑揚の無い声になる、関節が硬く引っ掛かりを持つ(歯車様固縮)、立ち姿が少し前屈みで歩き方が小刻みである、歩く際に手を振らない、歩き始めや途中ですくむと次の一歩がなかなか出ない、すくんでも音や線をまたぐなどをきっかけに良くなる、身体がどちらかに傾く、字が小さくなる、等が運動症状として代表的です。精神症状には、気持ちの落ち込み、意欲、自発性の低下、夜間の不眠、認知の問題が知られています。自律神経症状には、よだれが多くなる、顔が脂ぎってくる、トイレが近くなる、汗が多くなる、インポテンツ、手足のむくみ、などの訴えが挙げられます。また、身体の痛みが起こる事もあります。

 

ドーパミンの減少の原因は不良ミトコンドリア

 

ドーパミンの減少を引き起こしてしまう原因は

ドーパミンをつくる神経細胞が死んでしまうからです。

 

ドーパミンをつくる神経細胞が死んでしまう原因の1つが

 

不良ミトコンドリア!

 

この不良ミトコンドリアは普通のミトコンドリアとは違って

エネルギー放出の際に活性酸素を異常なほど放出してしまいます。

 

この活性酸素によってドーパミンを作る神経細胞が酸化して死んでいってしまうわけです。

 

不良ミトコンドリアを食べるのがオートファジー

この不良ミトコンドリアを見つけて食べてくれるのがオートファジーなわけです!

 

オートファジーは不良ミトコンドリアだけを見つけてオートファゴソームで包むことが

できるので、ピンポイントで不良ミトコンドリアを撃退してくれます。

 

オートファジーを活発させる薬の開発が発展する

ってことは、オートファジーを活発化させる薬を開発すれば

 

不良ミトコンドリアの活動を押さえ込むことができて

 

パーキンソン病の治癒ができるわけです。

 

科学の新たな発見がどうやって新薬の開発につながっていくのかが

よく分かる例ですね。

 オートファジーの今後の課題

ここまで語ってきたオートファジーですが

 

まだまだ課題が山盛りです。

 

例えば

  • なぜオートファゴソームが出てくるのか?
  • 一体全体どこからオートファゴソームがでてくるのか?
  • どういう遺伝子の仕組みでできているのか?

 

などなど

今後はオートファジーからオートファゴソームのメカニズムに注目が集まって

いきそうですね。

 

「やってないことをやるのがサイエンスの本質」

大隈良典さんのインタビューを聴いて、印象に残った言葉があります。

サイエンスライターでサイエンスZEROの竹内薫さんと同じ箇所でした笑

 

「やっていないことをやるほうが楽しくて、それがサイエンスの本質」

 

グッと心にきますね。

 

他の人がやろうとも思わないことをやれる。

そこから新たな発見が生まれる。

そして、それがいつしか評価される。

 

マエ☆コウも

誰もやってなさそうなことにどんどんチャレンジして楽しく人生を生きていきたいですね。

 

 

終わりに

オートファジーの仕組みは人間の生命活動はもちろんのこと

医療効果に特に大きな期待が寄せられてます。

 

数年後の医療の発展にオートファジーが関わっていることに気がつけると

かっこいいですね!

 

では今回はこれぐらいで

 

 

もし、勉強になったと感じた人は

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以上

マエ☆コウでした。

 

 

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