長寿遺伝子SIRT1が筋細胞膜の修復に関わることを発見 札幌医科大学

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長寿遺伝子SIRT1(サーチュイン)が細胞膜の破れた穴を塞ぐ働きをすることを、札幌医科大学医学部薬理学講座の堀尾嘉幸教授らの研究グループが明らかにした。

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SIRT1は酵母の寿命を延ばす働きをするSir2の仲間で、活性化すると筋ジストロフィーがよくなることが知られている。しかし、なぜSIRT1が筋ジストロフィーをよくするかについてはこれまで明らかになっていなかった。本研究では、骨格筋でSIRT1を失くしたノックアウトマウスを作製したところ、このマウスは筋ジストロフィーに似た症状を示し、正常なマウスに比べて筋力が弱く運動持久力がない上に、無理に運動させると筋が壊れてしまうことがわかったという。ここから、SIRT1が骨格筋の筋力や持久力の維持に必要で、SIRT1がなくなると筋が壊れやすくなることが見出された。また、骨格筋ではSIRT1が細胞膜直下に存在することもわかったため、SIRT1が細胞膜修復に関与するのではないかと考えた。そこで、レーザー光を使って筋細胞の細胞膜に穴を開け、生きた細胞の細胞膜の修復過程を動画で詳細に観察した。その結果、正常の細胞では穴の直下にベジクル(小胞)が集積し、穴をドーム状の構造物で覆うことで膜が素早く修復された一方、SIRT1を働かなくさせると、ベジクルが集まらず、膜修復が起きなかった。今回の研究により、SIRT1が細胞膜に開いた穴の修復に必要であることが初めてわかった。筋ジストロフィーでは筋細胞膜が脆弱であることが知られているため、SIRT1を活性化させると筋ジストロフィーがよくなるというメカニズムに細胞膜の修復機構が関与している可能性が考えられた。これまでに膜修復に関与するタンパク質の遺伝的な欠損が筋ジストロフィーの原因となることはわかっていたが、その調節機構についてはほとんどわかっていなかった。今後はSIRT1の膜修復への関与を詳細に調べ、膜修復機構の解明を目指すとしている。論文情報:

【PLOS ONE】SIRT1 deficiencyinterferes with membrane resealing after cell membrane injury