オート ファジー と は。 ノーベル賞を受賞「オートファジー」とは何か

オートファジー概論

オート ファジー と は

2016年、大隅良典教授がノーベル生理学・医学賞を受賞したことでオートファジーが注目されました。 みなさんはこのオートファジーが体内でどのような役割を担っているのかご存じでしょうか。 オートファジーは、細胞内を正常な状態に保つために、細胞内で不要となった物質を分解する、いわばリサイクル業者のようなはたらきをしています。 分解された老廃物はリサイクルされ、生きるためのエネルギーとなります。 このように生命維持に欠かせないオートファジーは一体どのような仕組みで機能しているのでしょうか。 オートファジーの基本的な仕組みや役割について大阪大学大学院医学系研究科腎臓内科学教授の猪阪善隆先生にお話を伺いました。 オートファジー(自食作用)とは? オートファジーとは細胞内にある不要な物質を分解する仕組みのことです。 自分で自分の細胞を包み込み分解することから「Auto:自ら」「Phagy:食べる」=自食作用ともいわれています。 オートファジーは人間などの哺乳類だけでなく、すべての真核生物(核を持つ細胞からなる生物)にみられる仕組みです。 次項では具体的にオートファジーが体内でどのように働いているのかを詳しく説明します。 オートファジーが働く仕組みと役割 細胞内の不要な物質を分解し、細胞内の恒常性を保つ オートファジーの役割のひとつは、細胞内部の状態を一定に保つこと 恒常性維持 です。 細胞内には、生命を維持するためのタンパク質やミトコンドリアなどの物質が多く存在しています。 それらが古くなったり傷ついたりして細胞内に蓄積されると、細胞は障害を受け全身にさまざまな悪影響を及ぼします。 このような、不要になった物質の蓄積を防ぐために、細胞内部を浄化する働きがオートファジーによって行われます。 細胞内部に不要となった物質がみつかると、それらを包み込むための膜 隔離膜 が出現します。 この隔離膜は不要な細胞質を包み込むように大きく進展し、「オートファゴソーム」という二重構造の球体のようなものになります。 その後、オートファゴソームは細胞内部にある「リソソーム」という球体と融合します。 リソソームには分解酵素が含まれており、オートファゴソームと融合することで内部の老廃物を分解します。 これがオートファジーです。 つまり、オートファジーは細胞内のリサイクル業者のような役割をしているのです。 細胞内部をあらゆる障害から守る またリソソーム自身が障害を受けたときにもオートファジーがはたらきます。 リソソームの分解酵素でも溶かすことができない物質として尿酸塩結晶(の原因となる物質)が挙げられます。 尿酸塩結晶は針状に尖った形をしているため、尿酸塩結晶に触れたリソソームは傷つき、破綻します。 すると、リソソームが破れた部分から酸性の分解酵素が細胞内へ多量に流出し、細胞内の正常な物質もダメージを受けてしまいます。 そこで、リソソームの破綻を感知すると、隔離膜が現れオートファゴソームが形成されます。 オートファゴソームが傷ついたリソソームを包み込み、細胞内にそれ以上の分解酵素が広がらないようにするためです。 このように、オートファジーは細胞内部の物質をあらゆるダメージや障害から守るはたらきもしています。 不要なタンパク質をアミノ酸にリサイクル オートファジーは私たちが生きていくために必要な栄養素を生み出すはたらきもします。 なかでも代表的な栄養素はタンパク質です。 私たちは毎日60g~80gのタンパク質を食事から摂取し、消化管でアミノ酸に分解して吸収し、これらをもとに体のタンパクを作っています。 しかし、実際に体で作られているタンパクは、160g~200gとされています。 食事だけでは合成するタンパクを補うことができません。 実は、足りない部分はオートファジーが細胞内のタンパクを分解することにより補われています。 オートファジーは、細胞内の不要なタンパク質を分解するだけでなく、それをアミノ酸にリサイクルするはたらきもしています。 このアミノ酸が再合成することで、体内で新しいタンパク質が作られています。 オートファジーには細胞内のゴミを除去する役割だけではなく、それをリサイクルして栄養源を生み出す、生命維持の役割も担っているのです。 オートファジーの重要性は臓器によって違う オートファジーはあらゆる細胞で不要な物質を除去したり、有害な物質から細胞を守ったりすることで、体の恒常性を保つはたらきをしています。 しかしどの臓器でも同じようにオートファジーが働くわけではなく、オートファジーの活性の度合いや重要性は臓器によって違います。 大阪大学の実験では、血管内皮細胞(全身のあらゆる血管の内面をおおう細胞)のオートファジーのはたらきを不全にさせたマウスを作成したところ、腎臓の糸球体(毛細血管が糸の玉のように集まったもの)の血管内皮細胞において最も大きな障害が起こることがわかりました。 しかし、同じようにオートファジーのはたらきが低下しているはずの心血管の血管内皮細胞には特に障害は起きませんでした。 このことから、同じ血管であってもオートファジーの低下によってダメージを受けやすい場所とそうでない場所があることがわかります。 では、なぜ腎臓はオートファジーのはたらきに反応しやすいのでしょう。 記事2では腎臓におけるオートファジーのはたらきと今後の展望について解説します。 大阪大学医学部附属病院• 内科 アレルギー科 血液内科 リウマチ科 精神科 神経内科 脳神経外科 呼吸器外科 消化器外科 腎臓内科 心臓血管外科 小児科 小児外科 整形外科 形成外科 皮膚科 泌尿器科 産婦人科 眼科 耳鼻咽喉科 リハビリテーション科 放射線科 歯科 麻酔科 乳腺外科 呼吸器内科 循環器内科 腫瘍内科 消化器内科 糖尿病内科 内分泌内科 代謝内科 脳神経内科 老年内科 漢方内科 内分泌外科 放射線診断科 放射線治療科 頭頸部外科 精神神経科 総合診療科 病理診断科• 大阪府吹田市山田丘2-15• 大阪モノレール彩都線「阪大病院前駅」 徒歩1分 京都線「茨木駅」 近鉄バス 阪大本部前行き 阪大医学部病院前下車 バス 阪急京都本線「茨木市駅」 近鉄バス 阪大本部前行き 阪大医学部病院前下車 バス 北大阪急行電鉄「千里中央駅」 阪急バス 阪大本部前行き 阪大医学部病院前下車 バス• 06-6879-5111.

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オートファジーとは【ファスティングの仕組み解明ノーベル賞受賞】

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オートファジー オートファジーは、細胞がタンパク質、脂質、炭水化物などの自己成分を分解することによる、保存されたリソソームのリサイクルプロセスです。 このプロセスは、恒常性の維持や細胞内の病原体の分解に、重要な役割を果たしています。 また、オートファジーは、飢餓やストレスに応じて強く誘導され、細胞に栄養素を提供します。 オートファジーの調節不全は、癌、感染症、変性疾患などの多くの疾患に関連しています。 オートファジーは、3段階のプロセスです。 まず、分解の標的となる細胞質成分が隔離され、オートファゴソームを形成します。 次に、オートファゴソームはリソソームと融合し、オートファゴリソソームまたはオートリソソームを形成します。 最後に、オートファゴソームの内容物の分解が起こります。 図1 オートファジーの細胞プロセス 図2 Jurkat 細胞を 0. オートファジーを誘導した細胞(10,530)では、Mock 処理した細胞(3, 497)と比較して、蛍光強度の中央値が3倍高い。 データ提供: Dr. Strandberg, ICT, 228:16-20.

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オートファジーとは?(Autophagy)

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大隅良典(おおすみ よしのり)/東京工業大学科学技術創成研究院栄誉教授。 理学博士。 1945年福岡県生まれ。 東京大学農学部農芸化学科にて博士(理学)取得。 東京大学理学部講師、同教養学部助教授を経て、1996年岡崎国立共同研究機構基礎生物学研究所教授、2009年東京工業大学統合研究員特任教授。 14年同大学栄誉教授。 2012年京都賞、2015年国際生物学賞など受賞多数。 2016年ノーベル生理学・医学賞受賞 撮影:尾形文繁) 10月3日、2016年ノーベル生理学・医学賞の受賞が決まった大隅良典・東京工業大学栄誉教授。 受賞理由は、細胞内部の自食作用、オートファジーのメカニズムの解明だ。 ノーベル賞予想で著名なトムソン・ロイターの引用栄誉賞も2013年に受賞するなど、大隅栄誉教授のノーベル賞受賞の呼び声は以前から高かった。 オートとは自分、ファジーは食べるという意味 オートファジーはここ数年、生命科学分野で大きな注目を集めてきた。 生物の体内では、古くなった細胞や外部から侵入した細菌などを食べるお掃除細胞、マクロファージがよく知られているが、人体に数十兆個あると言われる細胞ひとつひとつの中でも、古くなったタンパク質や異物などのゴミを集めて分解し、分解してできたアミノ酸を新たなタンパク質合成に使うリサイクルシステムが働いている。 このリサイクルシステムのうち分解に関わる重要な機能がオートファジーだ。 オートとは自分、ファジーは食べるという意味で、名前のとおり、自分自身を食べる(分解する)。 細胞の中にあるミトコンドリアや小胞体などの細胞小器官は常に入れ替わっているが、オートファジーが、この細胞内の入れ替わりを助ける役割を果たしている。 細胞の中にある小器官や細胞質(細胞の中に詰まっているタンパク質)が古くなると、膜に包まれる。 これに分解酵素を持つリソソーム(植物では液胞)がくっついて分解酵素が流し込まれると、アミノ酸に分解される。 アミノ酸は小さいので、膜から出ていき、膜の中には分解酵素だけが残る(オートリソソーム)。 膜の外に出たアミノ酸は細胞内のタンパク質を合成するための栄養として再利用される。

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