冬眠するリスにおいて、冬季に白内障が進行し、春季に回復するという現象に関する研究があります。米国立眼研究所（NEI）のWei Li氏らの研究によれば、冬眠中のリスの水晶体は低温環境下で混濁し、気温が上昇すると透明度が回復することが示されています。Carenet
この研究では、E3ユビキチンリガーゼであるRNF114というタンパク質が、水晶体タンパク質の凝集を抑制し、白内障の可逆的な進行に関与していることが明らかにされています。この発見は、将来的に手術以外の白内障治療法の開発につながる可能性があります。Puls
原著論文の詳細は以下の通りです。
- タイトル: “Reversible cold-induced lens opacity in hibernating mammals identifies αA-crystallin ubiquitination as a therapeutic target for cataract”
- 著者: Yang Hao ほか
- 掲載誌: The Journal of Clinical Investigation, 2024年9月17日
- DOI: 10.1172/JCI169666
この論文は、冬眠するリスの白内障の可逆的な性質と、その分子メカニズムを解明したものです。RNF114が水晶体タンパク質の恒常性維持に重要であり、白内障治療の新たな標的となる可能性が示唆されています。Puls
―――以下は元論文の抄録です―――
冬眠動物における寒冷誘発性の可逆的な水晶体混濁により、白内障治療の分子標的が明らかになった
雑誌
The Journal of Clinical Investigation. 2024年9月17日; 134巻18号; pii: e169666.
著者
Hao Yang, Xiyuan Ping, Jiayue Zhou, Hailaiti Ailifeire, Jing Wu, Francisco M Nadal-Nicolás, Kiyoharu J Miyagishima, Jing Bao, Yuxin Huang, Yilei Cui, Xin Xing, Shiqiang Wang, Ke Yao, Wei Li, Xingchao Shentu
要約
タンパク質の恒常性（プロテオスタシス）を維持するには、タンパク質の折りたたみと分解を正確に制御することが必要です。ストレスに適切に対応できないとプロテオスタシスが乱れ、多くの疾患、特に白内障の特徴となります。冬眠動物は自然に寒冷ストレスに適応する能力を持っていますが、急激な温度変化の条件下でどのようにしてプロテオームのバランスを維持しているかについてはほとんど知られていません。興味深いことに、私たちは冬眠と覚醒のプロセスに関連して地リス（GS）の水晶体における可逆的な混濁現象を発見しました。この「白内障を逆転させる」現象を理解するために、まず、地リス由来の人工多能性幹細胞から誘導された水晶体上皮細胞を作成しました。このモデルを用いて、地リスの水晶体でタンパク質凝集を防ぐ分子メカニズムを探りました。
私たちは、ユビキチン–プロテアソーム系（UPS）が、再加温中に水晶体タンパク質αAクリスタリン（CRYAA）の凝集を最小限に抑える上で重要な役割を果たすことを発見しました。この機能は、私たちの知る限り初めて、E3ユビキチンリガーゼRNF114に関連付けられました。このRNF114は、水晶体タンパク質の代謝回転と恒常性を仲介する主要なメカニズムの1つであるようです。冬眠動物の知識を活用し、私たちは供給可能なRNF114複合体を設計し、寒冷誘発性白内障を有するラットや酸化ストレス関連白内障を有するゼブラフィッシュの水晶体混濁を効果的に減少させることに成功しました。これらのデータは、寒冷ストレスやその他の形態のストレス下でプロテオスタシスを維持する上でUPSが果たす重要な役割に新たな洞察を提供します。CRYAAに関連する新規のE3ユビキチンリガーゼRNF114は、タンパク質凝集を伴う白内障の治療における有望な手段を提供します。
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