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<東北大>ほ乳類も「硫黄呼吸」発見 原始生物の名残か

 ヒトを含むほ乳類のエネルギー合成に酸素だけでなく硫黄が使われていることを、東北大大学院医学系研究科の赤池孝章教授(生化学・微生物学)らの研究グループが突き止めた。ほ乳類の生命活動の維持には酸素が必須と考えられていたが、硫黄も深く関与していることが明らかになった。
 現代生物の多くは、細胞内のミトコンドリアで、酸素がグルコース(炭水化物)の代謝経路から水素イオンを受け取り、エネルギーを生み出す。
 赤池教授らは、ほ乳類の生体内のタンパク質に硫黄が存在し、特定の酵素が硫黄から「活性硫黄分子」を作り出すことを発見。酵素を排し、活性硫黄分子を作れないようにした細胞では、ミトコンドリアの機能が通常の半分以下に落ちたことを確かめた。酵素を細胞に戻すと、ミトコンドリアの機能は回復した。
 赤池教授らはミトコンドリアが硫黄を使ってエネルギーを生み出すこの過程を「硫黄呼吸」と名付けた。硫黄呼吸に必要な活性硫黄分子を処理できないマウスをつくると、正常なマウスに比べて成長が著しく悪かった。
 地球上にほとんど酸素が存在しなかった約40億年前、原始的生物は硫黄呼吸していたと考えられている。今回の研究で、生物が酸素呼吸をするようになった後も、硫黄を利用してエネルギーを生み出し続けていることが裏付けられたという。
 赤池教授は、酸素が少なくても大きくなる膵臓(すいぞう)がんなどは、積極的に硫黄呼吸していると予想。「硫黄呼吸のメカニズムをさらに解明することで、低酸素状態で増殖するがんの治療法の開発が期待できる」と話す。


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2017年11月08日水曜日


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