投稿者: superuser_1

【発表のポイント】
⚫ 化学修飾されたRNAが代謝されると修飾ヌクレオシド^（注１）が生じますが、その機能や意義については十分に解明されていませんでした。
⚫ 本研究により、修飾ヌクレオシドのうち、毒性をもっているm⁶A, m^6,6A, i⁶A^（注２）の3種が2種類の共通の酵素によってIMP^（注３）へ代謝され、無毒化する代謝経路が存在することがわかりました。
⚫ この代謝経路は進化的に保存されており、とくに哺乳動物では糖代謝や脂質代謝と関連する可能性が示されたことで、今後、修飾ヌクレオシドと疾患発症の関連性について、より深い理解が進むことが期待されます。

【概要】
　RNAはさまざまな化学修飾を受け、現在までに約150種類以上が同定されています。これまで、細胞内におけるRNA修飾の役割については研究が進んでいましたが、RNA修飾が代謝された後に生じる修飾ヌクレオシドの機能や意義については十分に解明されていませんでした。
　東北大学 加齢医学研究所の小川 亜希子助教（当時、現所属は薬学研究科准教授）、魏 范研教授、生命科学研究科の田口 友彦教授、医学系研究科の中澤 徹教授らは、九州大学 生体防御医学研究所の渡部 聡准教授、稲葉 謙次教授、農学研究院の有澤 美枝子教授、熊本大学 生命資源研究・支援センターの荒木 喜美教授、生物環境農学国際研究センターのアレン イールン ツァイ助教、澤 進一郎教授らとの共同研究、およびライプツィヒ大学やハーバード大学などとの国際共同研究により、修飾ヌクレオシドのうち、m⁶A、m^6,6A、i⁶Aが毒性を持ち、酵素ADKとADALによって無毒なIMPへ代謝されるという経路を発見しました。この経路が破綻すると修飾ヌクレオシドやその中間代謝物が蓄積して糖代謝や脂質代謝の異常が生じ、さらにはリソソームなどの細胞小器官^（注４）の機能不全が起こることが毒性の原因であることを同定しました。
　本研究によって同定された酵素の一部はすでにヒト疾患が報告されており、今後、修飾ヌクレオシドが病態解明や治療開発に繋がる可能性があります。
　本研究結果は2025年8月20日付で科学誌Cellに掲載されました。

図１. 本研究の概要

【用語説明】
注1．修飾ヌクレオシド：
　ヌクレオシドとは塩基と糖が結合した分子で、RNAの原材料の一つである。修飾ヌクレオシドとは、ヌクレオシドの塩基あるいは糖にメチル化やアセチル化などの修飾が施された分子である。
注2．m⁶A, m^6,6A, i⁶A：
　アデノシンの構造に特定のメチル基などが付加された修飾ヌクレオシド。詳細な構造は図2を参照。
注3．IMP（inosine monophosphate）：
　イノシンモノリン酸の略で、アデノシンが代謝分解されることでできる中間代謝産物。エネルギー代謝にも関与する。
注4．リソソームなどの細胞小器官：
　細胞内で特定の役割を担う構造体。リソソームは老廃物や不要物の分解を担う「細胞の清掃係」として知られる。

詳細（プレスリリース本文）

【問い合わせ先】
（研究に関すること）
東北大学加齢医学研究所
モドミクス医学分野 教授 魏 范研
大学院薬学研究科・薬学部 准教授 小川 亜希子
TEL: 022-717-8562
Email: fanyan.wei.d3*tohoku.ac.jp, akiko.ogawa.e5*tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学加齢医学研究所
広報情報室
TEL: 022-717-8443
Email: ida-pr-office*grp.tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

【発表のポイント】
⚫ 生命維持に不可欠な代謝産物である「S-アデノシルメチオニン（SAM）^（注１）」の関連代謝産物のレベルは、飢餓状態でも安定していることを見出しました。
⚫ 細胞質に存在するSAM消費酵素グリシンN-メチルトランスフェラーゼ（Gnmt）^（注２）がSAM産生阻害時に、核内のユビキチン・プロテアソームシステム（UPS）^（注３）経路で分解されることを発見しました。
⚫ 本研究は、飢餓などの栄養不足に対する新たな介入戦略の足がかりになり得ます。

【概要】
　変化を網羅的に捉えられるようになった近年の生命科学において、大事だからこそ安定的に保たれる、「見かけ上、変化がない因子」は見過ごされることがあります。
　東北大学加齢医学研究所の樫尾宗志朗助教（研究当時：東京大学大学院薬学系研究科 助教）と、基礎生物学研究所の三浦正幸所長（研究当時：東京大学大学院薬学系研究科 教授）の研究グループは、栄養不足や代謝産物の産生阻害といった厳しい環境下でも、生命維持に不可欠な代謝物質「S-アデノシルメチオニン（SAM）」の量を安定的に保つ仕組みを明らかにしました。本研究は、生命を支える代謝の恒常性メカニズムを解明し、そのバランスが崩れる代謝破綻^（注４）に対する新たな介入戦略の開発につながる成果です。
　本成果は6月24日、Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）に掲載されました。

図１. 消費酵素Gnmtの減少が核内UPSによって制御される
　通常状態では、Gnmtは主に細胞質に存在し、SAMを消費している。一方、SAMが産生されない状況ではGnmtは減少し、SAMの消費が抑制される。このGnmtの減少は、核内のユビキチン·プロテアソームシステム（UPS）によって制御されており、核内UPSを阻害するとGnmtの減少は抑制され、核内にGnmtが蓄積する。

【用語説明】
注1．SAM：
　Sアデノシルメチオニン。必須アミノ酸であるメチオニンから合成されて、ポリアミンやシステイン、グルタチオンの原料となる。DNAやRNAなどの核酸や脂質、種々のタンパク質のメチル化修飾に必要。
注2．Gnmt：
　グリシンN-メチルトランスフェラーゼ。哺乳類の肝臓や無脊椎動物の脂肪体に豊富に存在する酵素。アミノ酸であるグリシンにメチル基を付与してサルコシンを合成する反応を担う。この過程でSAMを消費するため、余分なSAMを消費してその量を制御する因子として機能する。ショウジョウバエ、マウス、ヒトで進化的に広く保存されて存在するが、線虫には存在しない。
注3．UPS：
　ユビキチン・プロテアソームシステム。細胞内のタンパク質を分解するシステムの１つで、ユビキチンが付与されたタンパク質をプロテアソームが分解する。細胞内のタンパク質恒常性を維持し、細胞の様々な機能を制御するのに不可欠なシステム。様々な疾患や創薬のターゲットとして注目されている。
注4．代謝破綻：
　体内での代謝のバランスが崩れ、本来必要なエネルギーや物質が適切に供給・処理されなくなる状態。飢餓やがん、老化、炎症などに伴って起こり、疲労や病的な体重減少などを引き起こす要因となる。

詳細（プレスリリース本文）

【問い合わせ先】
（研究に関すること）
東北大学加齢医学研究所
助教　樫尾　宗志朗
TEL: 022-717-8568
Email: soshiro.kashio.d6*tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学加齢医学研究所
広報情報室
TEL: 022-717-8443
Email: ida-pr-office*grp.tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

【発表のポイント】
⚫ ヒトの脳には「父親に似る部分」「母親に似る部分」「両親に似る部分」「父親にも母親にも似ない部分」があることを発見しました。
⚫ 脳のどの部分が父親と母親のどちらに似るかは、性別によって異なります。
⚫ 日本人の父･母･子（親子トリオ）の脳画像解析による世界初の成果です。

【概要】
　親子の顔や性格が「似ている」と気づく瞬間は、誰でも経験することでしょう。しかし、親子が似ているのは日常の中で感じられる特徴ばかりではありません。実は脳の「かたち」も、他人同士の中から親子を識別できるほどによく似ることがわかっています。ただし、これまでの研究では母親と子に焦点が当てられており、父親を含めた検討は十分に行われていませんでした。
　東北大学学際科学フロンティア研究所の松平泉助教、大学院医学系研究科の山口涼大学院生（日本学術振興会特別研究員）、加齢医学研究所の瀧靖之教授の研究グループは、父・母・子からなる「親子トリオ」の脳MRI画像を用いて、子の脳のどの部分が、父親と母親のどちらに似ているのかを詳細に調べました。その結果、子の脳には「父親にのみ似る部分」「母親にのみ似る部分」「両親に似る部分」「どちらにも似ない部分」が存在することを発見しました。さらに、これらの構成には子の性別によって違いがあることが明らかとなりました。
　つまり、親子の脳の類似性は、「父と娘」「母と息子」など、親子の性別の組合せによって異なると言えます。今後は、「なぜ親子で脳が似るのか」「なぜ性別が関与するのか」「脳が似ていることは性格が似ていることとどう関係するか」といった問いに迫ります。本研究を手がかりとして、抑うつなどの心の不調が世代間で伝播する仕組みの理解が進むことも期待されます。
　本研究成果は、2025年6月19日付で科学誌 iScience に掲載されました。

図１.研究成果の概要
『家族の脳科学』では父・母・子からなる「親子トリオ」の脳のMRI画像を収集しています（図の左側）。脳のMRI画像からは、脳回指数、表面積、皮質厚、皮質下体積、といった脳の「かたち」の情報（特徴量）を得られます（図の中央）。本研究ではこれらの特徴量が親子で似ている脳領域を詳細に調べました（図の右側）。その結果、息子と娘のそれぞれにおいて、父親にのみ似る領域（脳の模式図のうち、青色で塗った部分）、母親にのみ似る領域（桃色で塗った部分）、両親に似る領域（紫色で塗った部分）、どちらにも似ない領域（鼠色で塗った部分）、があることが分かりました。この結果は、先行研究の多くが母子のみを対象としてきたのに対し、「親子トリオ」に着眼したことで得られた新しい知見です。なお、実際の分析結果では脳の左半球にも特徴量の親子間の類似性を確認していますが、簡略化のため、図には右半球のみを表示しています。

詳細（プレスリリース本文）

【問い合わせ先】
（研究に関すること）
東北大学 学際科学フロンティア研究所
助教 松平 泉（まつだいら いずみ）
Email: izumi.matsudaira.e4*tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学 学際科学フロンティア研究所 企画部
特任准教授　藤原 英明（ふじわら ひであき）
TEL: 022-795-5259
Email: hideaki*fris.tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）