人間を含むすべての生き物は食事中に亜鉛を必要とします。この必須金属の摂取が少なすぎると、成長が妨げられ、免疫機能不全、神経障害、がんを引き起こす可能性があります。残念なことに、世界人口の 17% 以上が亜鉛欠乏症の危険にさらされています。世界保健機関は、この種の微量栄養素に関連した栄養失調が病気と死亡の主な原因であると考えています。 食事をすると、亜鉛が体の細胞に吸収されます。各細胞内では、亜鉛がタンパク質に結合して、その構造と機能をサポートします。研究者らは、タンパク質が適切に機能するには最大 10% の亜鉛が必要であると推定しています。この意味で、亜鉛を含まない亜鉛タンパク質は、エンジンのない車や車を固定するネジのない車に似ています。車は機能しないか、完全にバラバラになってしまう可能性があります。 亜鉛は人間の健康にとって重要であるにもかかわらず、そもそも細胞機能に不可欠なタンパク質に亜鉛がどのように組み込まれるのかなど、亜鉛が細胞プロセスをどのようにサポートするかについてのいくつかの側面は完全には理解されていません。 人体のような生物系で金属がどのように機能するかを研究する研究者として、私たちは亜鉛が細胞内でどのように分布するかを理解したいと考えていました。特に亜鉛が十分にない場合、細胞内のどのタンパク質が最初に亜鉛を摂取するのでしょうか?亜鉛はどのようにしてこれらの重要なタンパク質に到達するのでしょうか? ヴァンダービルト大学医療センターのスカー研究室とインディアナ大学のギドロック研究室の同僚とともに、私たちは 2022 年に、重要なタンパク質に亜鉛を供給する既知の最初の分子を特定しました。 必要な場所に亜鉛を届ける 私たちは、亜鉛レベルが低いときに細胞が生成する分子を調査することから始めました。あるタンパク質ファミリーは、亜鉛や鉄などの金属を他のタンパク質に選択的に挿入するタンパク質であるメタロカパロンの可能性があるように見えたため、特に興味深いと思われました。このタンパク質ファミリーを ZNG1 と呼びます。 結局のところ、すべての脊椎動物は細胞に ZNG1 の生成を指示する遺伝子を持っています。 ZNG1 はいくつかの亜鉛結合タンパク質と相互作用しますが、特に METAP1 と呼ばれるタンパク質が私たちの注目を集めました。 METAP1 は、細胞内の他の多くの必須タンパク質を活性化することが知られています。 METAPタンパク質が機能しない細胞は生存できません。 […]