サーチュイン遺伝子・タンパクが
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 
デノボ系とサルベージ系のふたつがあり

@デノボ系は
 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

@サルベージ系は
 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)が

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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