【解説】ノーベル賞を受賞｢オートファジー｣とは何か

10月3日、2016年ノーベル生理学・医学賞の受賞が決まった大隅良典・東京工業大学栄誉教授。
受賞理由は、細胞内部の自食作用、オートファジーの発見だ。
ノーベル賞予想で著名なトムソン・ロイターの引用栄誉賞も2013年に受賞するなど、大隅栄誉教授のノーベル賞受賞の呼び声は以前から高かった。

◆オートとは自分、ファジーは食べるという意味
オートファジーはここ数年、生命科学分野で大きな注目を集めてきた。生物の体内では、古くなった細胞や外部から侵入した細菌などを食べるお掃除細胞、マクロファージがよく知られているが、
人体に数十兆個あると言われる細胞ひとつひとつの中でも、古くなったタンパク質や異物などのゴミを集めて分解し、分解してできたアミノ酸を新たなタンパク質合成に使うリサイクルシステムが働いている。
このリサイクルシステムのうち分解に関わる重要な機能がオートファジーだ。

オートとは自分、ファジーは食べるという意味で、名前のとおり、自分自身を食べる（分解する）。
細胞の中にあるミトコンドリアや小胞体などの細胞小器官は常に入れ替わっているが、オートファジーが、この細胞内の入れ替わりを助ける役割を果たしている。

細胞の中にある小器官や細胞質（細胞の中に詰まっているタンパク質）が古くなると、膜に包まれる。
これに分解酵素を持つリソソーム（植物では液胞）がくっついて分解酵素が流し込まれると、アミノ酸に分解される。
アミノ酸は小さいので、膜から出ていき、膜の中には分解酵素だけが残る（オートリソソーム）。
膜の外に出たアミノ酸は細胞内のタンパク質を合成するための栄養として再利用される。

大隅教授はこの機能を、単細胞生物である酵母の研究から発見した。酵母が飢餓状態になると、細胞内部にあるタンパク質を分解し、あらたなタンパク質を合成する。

オートファジーに関わる遺伝子もすでに18が特定されており、この遺伝子の働きは、受精卵の発達段階から脳細胞の活動まで、生命活動のさまざまな部分に関わっていることがわかっている。

◆水だけあれば1カ月程度生き延びられるワケ
ヒトの体の中では毎日300～400gのタンパク質が合成されている。一方、食事から摂取するタンパク質の量は70～80g程度にすぎない。
不足分は、自分の体を構成している細胞の中にあるタンパク質をアミノ酸に分解し、再利用することで、補っている。

この仕組みによって、体内のタンパク質の合成と分解はつねにバランスが保たれる。
たとえばヒトは絶食しても、水だけあれば1カ月程度生き延びられるとされるが、それは体内で重要なタンパクが作り続けられているからだ。

オートファジーはまた、がんや神経疾患にも関係があると考えられている。オートファジーの機能を活性化することによって、症状の改善などが期待されている。
逆に、オートファジーの機能を止めることによってがん治療への応用の道もある。
「いろいろな病気の原因解明や治療に、オートファジーは使えるようになると考えています」（大隅栄誉教授）。
すでにオートファジーのしくみを使って抗体医薬や核酸医薬など新たな医療や医薬品の研究が活発に進められるようになっている。

ノーベル賞を受賞｢オートファジー｣とは何か | 医薬品・バイオ | 東洋経済オンライン
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