장수 유전자 SIRT1(서츄인)이 세포막의 찢어진 구멍을 막는 작용을 하는 것을, 삿포로 의과 대학 의학부 약리학 강좌의 호리오 카유키 교수 등의 연구 그룹이 밝혔다.
SIRT1은 효모의 수명을 연장시키는 작용을 하는 Sir2의 동료로, 활성화하면 근이영양증이 좋아지는 것으로 알려져 있다.그러나 왜 SIRT1이 근이영양증을 잘하는지에 대해서는 지금까지 밝혀지지 않았다.
본 연구에서는 골격근에서 SIRT1을 잃은 녹아웃 마우스를 제작했는데, 이 마우스는 근이영양증과 비슷한 증상을 나타내고, 정상 마우스에 비해 근력이 약하고 운동지구력이 없는 데다가 무리하게 운동 시키면 근육이 망가져 버리는 것을 알았다고 한다.여기에서, SIRT1이 골격근의 근력이나 지구력의 유지에 필요하고, SIRT1이 없어지면 근육이 깨지기 쉬워지는 것이 발견되었다.
또한, 골격근에서는 SIRT1이 세포막 바로 아래에 존재하는 것을 알았기 때문에, SIRT1이 세포막 복구에 관여하는 것은 아닐까 생각했다.그래서, 레이저광을 사용하여 근세포의 세포막에 구멍을 뚫고, 살아있는 세포의 세포막의 수복 과정을 동영상에서 상세하게 관찰하였다.그 결과, 정상 세포에서는 구멍 바로 아래에 베지클(소포)이 집적되고, 구멍을 돔 모양의 구조물로 덮음으로써 막이 신속하게 복구되었지만, SIRT1을 작동하지 않게 하면, 베지클이 모이지 않고 , 막 복구가 일어나지 않았다.
이번 연구에 의해 SIRT1이 세포막에 열린 구멍의 수리에 필요하다는 것을 처음으로 알았다.근이영양증에서는 근세포막이 취약한 것으로 알려져 있기 때문에, SIRT1을 활성화시키면 근이영양증이 좋아진다는 메카니즘에 세포막의 수복 기구가 관여하고 있을 가능성이 생각되었다.
지금까지 막 복구에 관여하는 단백질의 유전 적 결핍이 근이영양증을 일으키는 것으로 밝혀졌지만, 그 조절 메커니즘에 대해서는 거의 알려지지 않았다.향후는 SIRT1의 막수복에의 관여를 상세히 조사해, 막수복기구의 해명을 목표로 하고 있다.
논문 정보:【PLOS ONE】SIRT1 deficiencyinterferes with membrane resealing after cell membrane injury
