근육에서는 건강한 상태를 유지하기 위해 매일 손상과 재생이 반복됩니다.이 근육의 재생에 빠뜨릴 수 없는 것이, 근육에 존재해, 상해된 부분을 치료하는 역할을 가지는 줄기 세포 「새틀라이트 세포」이다.위성 세포를 정상적으로 유지하는 메커니즘의 해명은 근육 자체를 정상적으로 유지하는 메커니즘의 해명으로 이어질 것으로 생각된다.
이번, 위성 세포의 유지에, 단백질 분해계인 프로테아좀계가 필수인 것이, 일본 학술 진흥회 특별 연구원 SPD의 키타시마 야스오 박사와 도호쿠 대학 대학원의 나가토미 료이치 교수, 아오키 마사시 교수, 스즈키 나오키 조교 등 공동 연구에서 밝혀졌다.
보통 건강한 세포에서는 새로운 단백질이 만들어지면서 불필요한 단백질이 파괴되어 불필요한 단백질의 분해 메카니즘을 프로테아좀이라고 부른다.프로테아좀의 파열은 다양한 질환으로 이어지는 것으로 나타났기 때문에, 본 연구에서는 위성 세포와 프로테아좀에 의한 단백질분해의 관계에 주목하였다.
우선, 프로테아좀을 구성하는 단백질 Rpt3을 결손한 마우스를 작출한 바, 약 2주간에 위성 세포가 감소하여, 근육의 재생이 정상적으로 행해지지 않게 되었다.배양 세포를 이용하여 해석한 결과, Rpt3의 결손에 의해 위성 세포의 증식 및 근분화가 억제되어, 세포사가 유도되는 것을 알았다고 한다.또한, 이때, 세포 증식에 관여하는 것으로 보고되고 있는 단백질 p53이 과도하게 활성화되어 있는 것을 발견하고, 단백질 분해계의 억제에 기인하는 위성 세포의 기능부전에 p53이 관여하고 있다 것이 분명해졌다.
근육의 줄기세포를 정상적으로 유지하는 구조의 일단을 밝힌 본 성과는 향후 줄기세포 연구와 재생의료에의 응용이 기대된다.
