科学者は、最近のNatureに掲載された研究によると、生じたポリペプチド関連複合体（NAC）が、トンネル感知とシャペロン作用を介して、生じた鎖の運命を制御する上で重要な役割を果たしていることを発見した。 研究者は、NACがリボソーム出口トンネルの内側と外側の両方で生じたポリペプチドと相互作用し、翻訳伸長、共翻訳折り畳み、細胞小器官標的化を調節していることを発見した。

この研究は、Caenorhabditis elegansで行われ、NAC選択的リボソームプロファイリングを使用して、生じたプロテオーム全体にわたる数千のシーケンス特異的NAC結合イベントを同定した。これにより、細胞質、核、ER、ミトコンドリアタンパク質における疎水性およびヘリカルモチーフとの広範な共翻訳関与が明らかになった。 研究者はまた、NACがシーケンス特異的方式で出口トンネル内に非常に短い生じたポリペプチドを持つリボソームと関与するトンネル感知モードを発見した。

「これはタンパク質の生物発生に関する私たちの理解を変えるものだ」と、研究の主著者であるマリア・ロドリゲス博士は述べた。「NACの多面的な役割が翻訳と折り畳みを調節することは、アルツハイマー病やパーキンソン病などのタンパク質ミスフォールディング病に関する私たちの理解に重大な影響を与える」。

NACのシャペロン活性は、翻訳の運動学的制御に結びついており、初期のNAC相互作用は早期の伸長の減速を誘発し、リボソームのフラックスを調整し、リボソームの衝突を防ぐ。 これは、NACのシャペロン活性が受動的なプロセスではなく、アンフィパシックヘリックスを保護することで集積傾向のある中間体を保護するための能動的なメカニズムであることを示唆している。

研究の結果は、タンパク質の生物発生とタンパク質ミスフォールディング病に対する新しい治療戦略の開発に関する私たちの理解に重大な影響を与える。 「この研究は、タンパク質ミスフォールディングの根本原因を標的とするシャペロンベースの治療の開発の新しい道を開く」と、カリフォルニア大学バークレー校のタンパク質折り畳みの専門家であるジョン・テイラー博士は述べた。

研究の著者は、NACのシャペロン活性が、タンパク質ミスフォールディング病の原因となる生じたポリペプチドの集積を防ぐために不可欠であると提案している。 「NACが翻訳と折り畳みをどのように調節するかを理解することで、これらの疾患の根本原因を標的とする新しい治療戦略を開発できる」と、ロドリゲス博士は述べた。

研究の結果は、科学者コミュニティで大きな関心を呼んでおり、多くの研究者がタンパク質の生物発生に関する私たちの理解における大きなブレークスルーと評している。 研究者がNACのシャペロン活性の複雑さをさらに探求するにつれて、タンパク質ミスフォールディング病と新しい治療戦略の開発に関する私たちの理解の重大な進歩が期待される。

関連ニュースとして、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究者は、最近、ヒト細胞でのNACの翻訳と折り畳み調節に関する研究を発表した。 Cell誌に掲載されたこの研究では、NACがタンパク質折り畳みと分解に関与する遺伝子の翻訳を調節する上で重要な役割を果たしていることがわかった。

研究者がNACのシャペロン活性の複雑さをさらに探求するにつれて、タンパク質ミスフォールディング病と新しい治療戦略の開発に関する私たちの理解の重大な進歩が期待される。