高エネルギー加速器研究機構（KEK）と（国）産業技術総合研究所、米国シンシナティ大学の共同研究グループは1月8日、細胞内のエネルギー物質GTP（グアノシン三リン酸）の濃度を検知し、細胞の働きを制御するGTPセンサーを発見したと発表した。GTPセンサーの機能は、がんの増殖に関与することから、がん治療研究の新たな進展が期待されるという。

 

■がんや代謝疾患の治療法や治療薬の開発へ期待

 

　GTPは生物体のエネルギー物質として知られるATP（アデノシン三リン酸）と類似の物質で、ATPさまざまな生合成や運動などに用いられるのに対し、GTPはタンパク質の合成やシグナル伝達などに用いられる。

　細胞はこのGTPの濃度を検知し、その濃度変化に応じて適切な細胞応答を引き起こしているが、濃度検知のメカニズムなどは明らかでなかった。

　共同研究グループは今回、GTPに結合するタンパク質を細胞内から広く探索し、細胞のシグナル伝達を制御する脂質キナーゼの一種「PI5P4Kβ」がGTPに強く結合することを見出した。

　また、PI5P4KβはGTPをエネルギー源に用いる非常に珍しいキナーゼ（リン酸化酵素）であり、GTP濃度変化に伴ってシグナル伝達にかかわっているイノシトールリン脂質（PI(5)P）のリン酸化活性を大きく変化させることもつかんだ。

　さらに、KEKの放射光施設フォトンファクトリーを利用して、PI5P4KβとGTPの複合体の立体構造を解析したり、GTPセンサー機能を持たないPI5P4Kβを人工的に作成して細胞の応答を調べたりした。

　その結果、PI5P4Kβが細胞内のGTP濃度を検知し、脂質シグナルを介して、細胞応答を制御するGTPセンサーであることが明らかになった。

　これらの成果は、がんや代謝疾患において細胞のエネルギー制御が破たんする仕組みを理解する助けになるとともに、その治療法や治療薬の開発への貢献が期待されるという。

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