タンパク質寿命が制御するシン・バイオロジー

タンパク質分解は、タンパク質合成と並んで、タンパク質構成を決定する重要な機構です。細胞内のタンパク質を分解する仕組みの研究はこの30年で進展し、大規模な分解系としてユビキチン・プロテアソーム系やオートファジーなど基本的な仕組みが分かってきました。また、細胞内外には様々なプロテアーゼが存在し、生理機能に重要な役割を果たしています。しかし、いまだに理解されていないのが、タンパク質寿命の決定の仕組みです。例えばラットニューロンのタンパク質の半減期は1日以内から10日以上と広範囲に分布しています。細胞内タンパク質の寿命が千差万別であるという観察は、すでに1978年に知られており、半世紀来の謎でした。これまで、タンパク質寿命を決定する法則がいくつか提唱されてきました。古くは1986年に発表されたN末端則、その後もC末端則やPEST配列と呼ばれる類似のルールが見出されていますが、これら法則は一部のタンパク質の寿命を説明できるものの、大半のタンパク質の寿命はこれでは理解できず、タンパク質寿命がどのように決定されるのか、その仕組みは未解明のまま残されています。