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研究者は、SHMOOSE と呼ばれる微小タンパク質を発見しました。これは、神経変性において生理学的な役割を果たしているようであり、その変異はアルツハイマー病のリスクに関連しています。ビクター・トーレス/ストックシー
  • 研究者は、複数の方法を使用してミトコンドリアの遺伝子データを分析し、アルツハイマー病のリスクに関連するミトコンドリアの微小タンパク質を特定しました。
  • 彼らは、神経変性において生理学的役割を果たしていると思われるSHMOOSEマイクロプロテインを発見しました。
  • ヨーロッパ人の 20% 以上に見られる SHMOOSE マイクロプロテインの変異バージョンは、アルツハイマー病のリスクが高いことに関連しています。
  • この発見は、アルツハイマー病の検出、予防、治療に新たな道を開くものです。

ミトコンドリアは、食物からのエネルギーを細胞が使用できるエネルギーに変換する細胞内の構造です。各細胞には、数百から数千のミトコンドリアが含まれています。ほとんどの DNA は細胞の核内にありますが、ミトコンドリアにはミトコンドリア DNA として知られる少量の DNA も含まれています。

2000 年代初頭、研究者は、ミトコンドリア DNA の短いセクションが、現在ミトコンドリア マイクロプロテインと呼ばれる小さな (100 アミノ酸長未満) 生物学的に活性なタンパク質をコードしていることに気付きました。最初に発見されたミトコンドリアの微小タンパク質は「ヒューマニン

成長している証拠ヒューマニンおよび他の同様のミトコンドリア微量タンパク質は、アルツハイマー病を含むいくつかの加齢に関連した状態で役割を果たす.

アルツハイマー病は、認知症の最も一般的なタイプであり、進行性の精神的悪化を特徴としています。によるCDC、2020 年には 580 万人ものアメリカ人がアルツハイマー病を患っていました。

2003 年にヒューマニンを独自に発見した 3 つの研究所の 1 つである南カリフォルニア大学 (USC) のコーエン研究所は、アルツハイマー病のリスクに関連する新しいマイクロタンパク質を発見しました。

Molecular Psychiatry 誌に掲載された彼らの最新の研究では、新たに発見された「SHMOOSE」マイクロプロテインの変異が、4 つのコホートでアルツハイマー病のリスクが高いことに関連していることが明らかになりました。研究者によると、ヨーロッパ人の祖先を持つ 4 人に 1 人近くが変異したバージョンのタンパク質を持っています。

博士老年学、医学、生物科学の教授であり、この研究の上級著者であるピンカス・コーエン氏は、Medical News Today に次のように語っています。

「影響はすぐには現れませんが、[比較的すぐに]、ヨーロッパ人の 20% 以上に見られる SHMOOSE SNP [一塩基多型] 遺伝子変異が、アルツハイマー病のリスクがある個人の分類と、特定の予防措置の恩恵を受け、近い将来に利用可能になる医療介入の選択に情報を提供することもできます.もう少し先には、SHMOOSE [タンパク質] 類似体が、「精密医療」アプローチで、SNP を持ち、認知症を発症する個人の治療薬として利用できるようになる可能性があります。」

研究により変異タンパク質が発見される

この研究の筆頭著者である Brendan Miller 博士は、Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) データベースからミトコンドリア DNA 配列を研究し、一塩基多型または SNP と呼ばれる遺伝子の小さなバリエーションを探しました。彼は、ある特定のミトコンドリア SNP (rs2853499) の変異が、アルツハイマー病と脳萎縮のリスクを高めることに関連していることを発見しました。

博士その後、Miller らは、変異した SNP がミトコンドリアの微小タンパク質に変化を引き起こすことを発見しました。これを「SHMOOSE」と呼びました。研究者は、免疫沈降と呼ばれる技術を使用して、神経細胞のミトコンドリアから SHMOOSE マイクロプロテインを分離しました。

質量分析法を使用してこのサンプルを分析したところ、SHMOOSE マイクロプロテインからの 2 つのユニークなタンパク質フラグメントが検出され、同定されました。研究者らは、これが「ミトコンドリアにコードされた微小タンパク質のこれまでで初めてのユニークな質量分析ベースの検出」であると報告しました。

マイクロプロテインとアルツハイマー病

アルツハイマー病のリスクが高いことに関連するマイクロタンパク質を特定した研究者は、ラットでの研究と細胞培養実験を実施することで、その発見を追跡しました.

彼らは、SHMOOSE微量タンパク質がニューロン(神経細胞)のミトコンドリアに蓄積し、そこでミトコンドリア内膜タンパク質ミトフィリンに結合することを発見しました.SHMOOSE マイクロプロテインは、ミトコンドリアの遺伝子発現に影響を与え、ミトコンドリアの酸素消費を促進することにより、脳に作用するようです。研究者らは、変異した SHMOOSE マイクロプロテインは酸素消費量を増やす効果が低く、遺伝子発現に異なる影響を与えたことに注目しました。

「調節不全のミトコンドリア関連脳エネルギー論は、アルツハイマー病にとって重要であると考えられている複数の経路の 1 つです。」アンドリュー・セイキン、PsyD、ABCN、神経画像センターおよびインディアナ州アルツハイマー病研究センターの教授兼所長は、MNT に語った。

テキサス大学サンアントニオ校のセムズ財団特別神経生物学教授であるジョージ・ペリー博士は、MNT に対し、この研究は「[アルツハイマー病] のリスクを細胞代謝に結び付けているため、非常に重要です。これを強調する多くの細胞生物学および生化学的研究があり[…]、遺伝データの発見はこの見解をさらに支持します。」

アルツハイマー病の予防と治療

博士Saykin 氏は、「さらなる開発と検証により、このマイクロプロテインや他のマイクロプロテインが早期発見、縦断的モニタリング、治療標的への潜在的な影響を与える可能性がある」と述べています。

MNT はまた、コロンビア大学アーヴィング医療センターの病理学および細胞生物学の助教授である Tal Nuriel 博士とこの研究結果について話し合いました。博士ヌリエル氏は MNT に対し、過去に発見されたアルツハイマー病に関連する遺伝子変異のほとんどは、「非常にまれなバリアントか、リスクが非常に小さい一般的なバリアントのいずれかである」と語った。

彼は、SHMOOSEマイクロプロテインの突然変異、またはバリアントは、「アルツハイマー病のリスクを中程度にすると思われ、集団では比較的一般的である」と述べ、「[これ]だけでも興味深い」と述べた.

博士ヌリエル氏は、「これが治療薬として理論的に投与できるマイクロプロテインであるという事実は価値がある」と付け加えた。彼は、「この微量タンパク質に由来する治療法が現実になるまでには、非常に長い道のりが待っているでしょう.重要なのは、この SHMOOSE 微量タンパク質が皮下投与または静脈内投与された場合に脳に入るかどうかは不明であることです。脳に入らなければ、治療に使用する能力が大幅に制限されます。」

この発見に続く研究の次のステップについて尋ねられたとき、Dr.Cohen 氏は MNT に次のように語った。また、ペプチドの長時間作用型類似体の開発にも取り組んでいきます。」

研究者らはこの研究で、「SHMOOSE は、ミトコンドリアの生物学を変更する数が増加しているもう 1 つのマイクロタンパク質である」と述べています。最近の総説によると、マイクロタンパク質をコードする可能性のある「数千」の DNA 配列は、現在検証されていないか、機能的に特徴付けられていません。

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