【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。
【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）