サーチュイン遺伝子・タンパク
老化抑制をはじめとした 
さまざまな有意義な作用を
有することがわかりましたが


サーチュインのさまざまな作用をまとめた図


<サーチュインの機能発現にはNADが必要である>

サーチュインの主たる作用である
脱アセチル化には 
NADが必要とされます

NADは 
ミトコンドリアの電子伝達系で解説したように

エネルギー源となる
ブドウ糖・脂肪酸などの栄養素が
電子伝達系でエネルギー・ATPに変換される過程で

電子伝達に関わる水素原子を受け取る
電子供与体ですが

NADの電子供与体としての働きを示す図

一方で 補酵素としても働きます

サーチュインが
タンパク質を脱アセチル化するときに
反応基質として消費されるのです

NADがサーチュインの脱アセチル化作用に必要であることを示す図

上図に示されるように

サーチュインにくっついているNADが
タンパク質から外れた
アセチル基の受け取り手になり 
反応が進みます

したがって

サーチュインの脱アセチル化活性は
NADが少ないと保てませんし 
充分にあると高まります

NADが増えるとサーチュインの活性が高まることを示す図

NADによるタンパク質脱アセチル化の効用は

抗酸化酵素群の遺伝子発現を高める

炎症性タンパク質の遺伝子発現を抑える

といったことで 
酸化ストレスを防ぎ 慢性炎症を抑制し
その結果として 老化反応が抑制されます

こうしたことから

NADを増やす薬 合成系を活性化する薬が
長寿薬の候補として注目されています


<NADの合成系>

NADの合成系は 
デノボ系サルベージ系のふたつがあり

@デノボ系
 アミノ酸のトリプトファンから
 NADを作る新規合成経路で

@サルベージ系
 NADの代謝産物を材料にNADを再合成する
 いわば廃物利用系で
 デノボ系より反応段階が少なく 
 手間をかけずに簡単にNADを作れます

NADの代謝経路をまとめた図

サルベージ系では
上図の右側に示されるように

酵素・NAMPTの働きにより

NADの代謝産物として生じる
ニコチンアミド(NAM)

NADの前駆体の
ニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)に変換され

酵素・NMNATの働きにより 
NMNがNADに変換されます

@NMN

NMNは ビタミンB3の一種ですが

近年 サーチュイン遺伝子の活性化を介して  
老化抑制作用を示すこと
が明らかにされました

ビタミンB3の一種のNMNがサーチュイン活性を高めることを示す図

マウスにNMNを投与すると

*インスリン抵抗性の改善
*炎症反応の抑制
*抗酸化酵素の遺伝子発現亢進

が見られたのです

また 
脂肪酸の燃焼を亢進させて
代謝を活発化させ体重が減ること

骨格筋でのエネルギー代謝の促進

なども明らかにされました

さらに 
糖尿病 アルツハイマー 心不全などの疾患にも
効果があると報告されています

そして 興味深いことに

歳をとったマウスでは
こうした効果が見られますが
若いマウスでは効果が見られません

これは
老化するとNADが減少し
NMNを体内でつくる能力も減少しているためで

高齢者へのNMNの投与が
抗老化作用やさまざまな病気の治療に
効果があるのではないかと期待され 
臨床治験も始められています


NMNによるサーチュイン活性促進を示す図


@カロリー制限はNADを増加する

ちなみに
サーチュインの働きを高めるNADを増やすには
もっとシンプルな方法があります

それが カロリー制限です

カロリー制限したサルは長生きする
というセンセーショナルな実験結果が
話題を呼びましたが

この現象の原因のひとつが

カロリー制限による
NADの増加によるサーチュイン活性化

だったわけです

カロリー制限がNADの増加によるサーチュイン活性化を介して老化を防ぐことを示した図

逆に栄養過多だと
NADが減少してしまい
サーチュインが働かなくなり
老化や生活習慣病が起きるわけです

ということで
サーチュインを活性化させる因子として
NADやNMNが大いに注目されています





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