アポトーシス誘導因子とは？

プログラム細胞死（PCD）、またはアポトーシスは、動物の代謝の正常な部分です。 時々、このプロセスは間違った発達段階で起こり、病気を引き起こします。 通常、カスパーゼと呼ばれる酵素が細胞死の誘導に関与しています。 PCDをもたらす別のプロセスは、アポトーシス誘導因子（AIF）と呼ばれるタンパク質です。 このタンパク質はミトコンドリアにあり、核に移動してDNAの分解とそれに続く細胞死を引き起こします。

アポトーシスは細胞代謝の正常な部分です。 人体は絶えず細胞を死に至らしめ、その後それらを置き換えます。 プロセスが正しく規制されていない場合、人間の生理機能に深刻な影響を与える可能性があります。 たとえば、がん細胞は健康な細胞よりもPCDを受ける頻度がはるかに低く、拡散して腫瘍になる可能性があります。 あるいは、調節によってアポトーシスが頻繁に起こる場合、細胞が組織機能に必要なときに死滅する可能性があります。

ミトコンドリアは、外膜によって残りの細胞から分離された細胞構造です。 彼らはまた、内膜を持っています。 これらの2つの膜の間には、多くのタンパク質、特に細胞のエネルギー生成に関与するタンパク質を含む液体で満たされた空間があります。 アポトーシス誘導因子はこの空間に見られ、呼吸経路で機能します。

細胞の死をもたらすタンパク質の多くはカスパーゼですが、アポトーシス誘導因子はまったく異なるタイプのタンパク質です。 この酵素はフラビンタンパク質であり、電子の伝達に関与する特殊なタンパク質です。 それは、ヒトから池の繊毛虫のテトラヒメナに至るまで、幅広い真核細胞に見られます。 タンパク質の配列とアポトーシス誘導因子をコードする遺伝子の研究は、それが古代のタンパク質であり、進化の時代にさかのぼることを示しています。

初期のシグナルがPCDを開始すると、ミトコンドリアの外膜が漏れやすくなります。 AIFはミトコンドリアのコンパートメントから放出され、細胞の液体環境であるサイトゾルに入ります。 そこから、核に到達します。 このタンパク質は、核内のDNAを断片化します。 その過程で、クロマチン構造を破壊することにより核の構造的完全性に影響を与え、プログラム細胞死の初期段階をもたらします。

アポトーシス誘導因子の調節は、動物モデルで非常に徹底的に研究されています。 これは、AIF活性とニューロン細胞の死の相関関係をもたらしました。 ルーゲーリッグ病などの病気は、動物を使った研究でそのような活動と相関しています。

多くの人間の病気は、ミトコンドリアの機能的な問題によることが知られています。 別のタイプの誤調節は、まだミトコンドリアの位置にある間にアポトーシス誘導因子に起こる可能性があります。 遺伝子研究は、AIFに影響を与える突然変異を相関させており、AIFはミトコンドリアの機能不全に基づいて、正常な細胞区画に多くのヒト疾患に局在しています。