この酵素を標的にすることで、老化や関連する病気を遅らせることができますか？
細胞の分裂を阻止する酵素を研究することは、老化を遅らせ、老化に関連する病気を治療する方法を研究するための有益な手段となる可能性があります。
これは、日本の神戸大学の研究者が酵素D-アミノ酸オキシダーゼ（DAO）とその細胞における役割を研究した後に得られた結論でした。
DAOはD-アミノ酸を代謝します。D-アミノ酸は、鏡像のいとこであるL-アミノ酸とは異なり、哺乳類の生物学ではごくわずかしか存在しません。
このため、最近の研究まで、科学者は体内でのDAOの影響についてほとんど知りませんでした。
新しい発見は、D-アミノ酸を代謝する過程で、DAOが細胞ストレスを引き起こす不安定な分子のグループである活性酸素種（ROS）を生成することを明らかにしています。
DNA損傷やROSなどのストレッサーは、細胞を老化させます。これは、細胞が複製できなくなる不可逆的な状態です。
この発見は、ROSを細胞の老化と老化に結びつけた以前の研究では欠けていた分子メカニズムを明らかにしています。
ROSと細胞老化
ROSは、パーキンソン病、アルツハイマー病、糖尿病、多くの癌など、加齢とともに増加する傾向のある多くの病気の生物学において重要な役割を果たしています。
最近の研究は、この関係における老化細胞の役割についての理解を深めています。
分裂や増殖ができなくなる不可逆的な状態に入っても、必ずしも細胞の変化や影響力が低下するわけではありません。
初期の研究は、細胞老化が人間生物学に及ぼす主な影響は、癌からの保護に関係していることを示唆していました。老化状態に限定されているため、DNAが損傷した細胞は増殖して腫瘍を発生させることはできません。
しかし、それ以来、老化細胞は組織修復、創傷治癒、胚発生、老化に積極的であることが研究によって明らかになっています。
継続的な研究の主な焦点は、細胞が不可逆状態に入るきっかけとなる可能性のあるさまざまなストレッサーにあります。
さらに、加齢に関連する生物学的変化や病気がROSや老化にどのように関係しているかについての知識が増えています。
DAOの役割を掘り下げる
以前の研究で、神戸大学の研究者は、老化が腫瘍抑制分子p53を誘発し、これがDAOの遺伝子を活性化することを発見しました。
ただし、「この調査では、DAOと老化の直接的な関係を十分に調査していませんでした」と彼らは述べています。
彼らのより最近の調査では、研究者たちは癌細胞を低レベルの「DNA二本鎖切断を誘発する抗癌剤」にさらすことによって老化に誘導した。
しかし、彼らは、薬物を使用するか、その遺伝子をサイレンシングすることによってDAO活性を低下させると、老化とROS産生が低下することを発見しました。
別の実験では、DAOの変異体を使用して、酵素のように振る舞うのを止めました。しかし、このバージョンのDAOは、ROSを生成せず、老化を促進しませんでした。
チームは、これが、細胞の老化を促進することを可能にするROSを作る酵素としてのDAOの能力であることを証明していることを示唆しています。
さらなる実験で、科学者たちは、DAOがDNA損傷によって引き起こされる老化を促進するのを助ける他の経路を発見しました。
重要な要素は、補酵素フラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）のレベルを上げるのに役立つトランスポーター遺伝子SLC52A1です。
DAOはFADの供給を必要とし、SLC52A1はFADの成分であるビタミンB-2の利用可能性を高めることによってこの供給を保証します。
研究者たちは、彼らの発見の意味について慎重です。 ROSは必ずしも悪者ではありません：彼らは健康にも利益をもたらすことができます。たとえば、低レベルのROSは寿命を延ばす可能性があり、免疫系は感染と戦うためにROSを必要とします。
おそらく、問題を引き起こし、細胞のストレス、病気、老化に向けてバランスを崩すのは、ROSの過剰産生です。この点で、この研究は、DAOのこれまで知られていなかった役割を特定しています。
研究者たちは次のように結論づけています。
「私たちの結果は、DNA損傷によって誘発される老化のプロモーターとしてのDAOの新しい機能を明確に示しています。これは、老化、癌、老化などのさまざまな生理学的および病理学的プロセスにおける[D]-アミノ酸の役割についての新しい洞察を提供する可能性があります。」
