未来を話そう！プロジェクト研究の紹介

細胞の中の「工場」と「掃除屋」

—— 細胞内の品質管理とは、具体的にどのようなイメージでしょうか。

細胞を「ものを作る工場」に例えて説明します。工場では不良品を出さないよう、材料のチェック、製造過程の監視、製品の検査が常に行われています。これと同様のことが私たちの細胞の中でも起こっています。

細胞内には、特定の役割を持つ「オルガネラ」という構造体があります。例えば、エネルギーを作るミトコンドリアや、遺伝情報を保管する核などです。これらは生命活動に不可欠な装置ですが、ストレスを受けたり古くなったりして機能が低下すると、工場の「不良品」のような状態になります。細胞はこれらを放置せず、自ら修復したり、分解して取り除いたりする仕組みを備えており、これが私たちの研究する「細胞内品質管理」です。

—— その中でも「オートファジー」が重要な役割を果たすのですね。

はい。オートファジーは、細胞内の成分を「隔離膜」という膜で包み込み、リソソームというリサイクル工場へ運んで分解するプロセスです。2016年に大隅良典先生がノーベル生理学・医学賞を受賞されたことで広く知られるようになりました。
私たちは、このオートファジーがどのようにして「分解すべき対象」を正確に見分け、包み込むのか、その選択的なスイッチの仕組みに注目しています。また、私たちはオートファジーに必要な新しい因子を見つけることに成功しており、自閉症スペクトラム（ASD）、注意欠如・多動性障害（ADHD）、学習障害、知的障害といった神経発達障害という病気との関係も調べています。

多様なストレスとそれを緩和する品質管理

—— 現在はどのようなテーマに注力しているのでしょうか。

細胞内の品質管理を幅広く捉えながら、以下のテーマを軸に研究を進めています。

• 新規オルガネラストレス：ミトコンドリアの膜にはタンパク質を内部へ運び込むためのゲート（チャネル）があるのですが、このゲートが詰まると細胞にストレスがかかります。私たちの研究では、この目詰まりによるストレスを緩和するために、特定のタンパク質が分解されることを発見しました。
• 特定のタンパク質に特異的な品質管理：タンパク質は正しい立体構造をとることで機能しますが、その形状を維持するためのサポート体制や、構造の取り間違いを防ぐ仕組みを調べています。
• オートファジー不全と疾患：私たちが発見した新しいオートファジーの因子と神経疾患との関係を調べています。

さらにオルガネラを構成するタンパク質の寿命制御についても興味を持っています。

—— タンパク質にも「寿命」があるのですか？

その通りです。細胞内のタンパク質は、数分で壊されるものもあれば、数ヶ月から数年も存在し続けるものもあります。私たちは、タンパク質ごとに「なぜ寿命が異なるのか」「何がその寿命を決定しているのか」を解き明かそうとしています。
これまでは損傷に伴う受動的なプロセスと考えられてきましたが、実は細胞が能動的にタンパク質の寿命を制御していることが近年明らかになってきました。この寿命制御の破綻が、老化や病気の引き金になるのではないか、という仮説を立てて検証を進めています。