心不全治療を目指した新規ユビキノン制御機構の解明

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脂溶性分子ユビキノン(UQ)は、ミトコンドリアにおける電子の運搬担体としてATP産生に必須であり、更に抗酸化物質として酸化ストレスからの細胞保護を行う。しかし、UQは生命に必須の機能を有するにも関わらず、心臓における存在量は年齢や心不全進行と共に大きく低下する。我々は機能未知のUQ結合タンパク質が、UQの組織存在量の制御に重要である可能性を明らかにしていた。このUQ結合タンパク質の機能を解明・応用することで、心不全への治療効果をもたらす可能性がある。研究実績として、我々の解析により、UQ結合タンパク質をコードする遺伝子のノックアウトマウスでは、心臓での還元型UQ量が有意に増加することを見出した。UQには酸化型と還元型が存在するが、還元型UQが酸化ストレスから細胞を保護する。更に、この還元型UQの増加は、ミトコンドリア内で特に顕著に生じていることが分かった。次に還元型UQ量が増加した原因を探索するため、ミトコンドリア電子伝達系におけるUQの還元・酸化活性を解析した。しかし、ノックアウトマウスで電子伝達系におけるUQの酸化・還元には変化がないことが分かった。今後、その他の還元型UQが増加する原因を追求する必要がある。また、このノックアウトマウスの心臓は軽度の心肥大を示すが、心エコーによって心機能を解析したところ、興味深いことに、心臓拍出量が有意に増加していた。つまり、このノックアウトマウスの心臓では、より高い心機能を有していることが示唆された。さらに、骨格筋においては持久力に必要となる遅筋が増加していることも分かった。UQの経口投与は運動パフォーマンスにポジティブに作用する可能性が示唆される。つまり、ノックアウトマウスにおいても同様に運動パフォーマンスの増進が生じている可能性がある。