マウス研究は記憶を後押しする薬を発見します
研究者たちは、細胞が生物学的ストレスに応答する方法を調査していました。研究の上級著者であるピーター・ウォルター博士によると、分子が作用するのと同じ生化学的経路が、いつかはヒトの標的となって記憶力を改善する可能性があるという。
分子の発見とその後のマウスでの記憶テストの結果は、 eLife、オンライン科学オープンアクセスジャーナル。
1つのメモリテストで、正常なマウスは、偽の注射を受けたマウスよりも強力な化学物質の注射を受けた後、水中プラットフォームを約3倍速く移動できました。
化学物質を投与されたマウスはまた、不快な刺激に関連する手がかりをよりよく記憶しました—マウスが捕食されないようにするのに役立つ一種の恐怖条件付け。
この研究は、直観に反するプロセスが記憶の発達に関与している可能性があることを示しているようです。
特に、この発見は、記憶の力を最大化するための最良の生化学的メカニズムを有することの重要性と思われるものにもかかわらず、進化はそれらを提供していないようであるとウォルターは言った。
「進化のプロセスはメモリ統合を最適化していないようです。それ以外の場合は、通常の健康なマウスを使った研究で行った方法で改善できなかったと思います」とウォルター氏は語った。
記憶力を高める化学物質は、10万種類の化学物質の中から選択されました。これらの物質は、細胞がタンパク質を作用形態に折りたたむ必要性に追いつけないときに活性化される、細胞内の保護的な生化学経路を混乱させる可能性についてスクリーニングされました。
しかし、UCSF博士研究員のCarmela Sidrauski博士は、化学物質が細胞内でこの展開されたタンパク質応答を活性化する生化学的経路を超えて作用し、統合ストレス応答と呼ばれるものにより広い範囲の影響を与えることを発見しました。
この応答では、いくつかの生化学的経路が単一の分子リンチピン、eIF2 alphaと呼ばれるタンパク質に収束します。
科学者は、酵母からヒトまで複雑な生物において、さまざまな種類の細胞ストレス—タンパク質のバックログ、DNA損傷UV光、タンパク質、ウイルス感染、鉄を作るために必要なアミノ酸ビルディングブロックの不足を知っています欠乏—さまざまな酵素が下流で作用してeIF2 alphaをオフにするようトリガーします。
「とりわけ、eIF2アルファの不活性化は、メモリ統合のブレーキです」とウォルター氏は言います—おそらく、細胞または生物が他の方法でよりよく適応できるようになることの進化的結果。
Walter氏によると、eIF2 alphaをオフにすると、ほとんどのタンパク質の生産が減少し、その一部は記憶形成に必要になる可能性があるという。しかし、eIF2アルファの不活性化はまた、細胞がストレスに対処するのを助けるいくつかの重要なタンパク質の生産を増加させます。
研究の共著者であるマギル大学のNahum Sonenberg博士は、以前にマウスの遺伝子研究で記憶とeIF2αをリンクしており、彼の研究グループは現在の研究の記憶テストも実施しました。
UCSFの研究者によって特定された化学物質はISRIBと呼ばれ、統合ストレス応答阻害剤を表します。 ISRIBは、細胞内のeIF2アルファ不活性化の影響を打ち消すと研究者達は発見した。
「ISRIBは良好な薬物動態特性（薬物の吸収、分布、排除の方法）を示し、血液脳関門を容易に通過し、マウスでは明白な毒性を示さないため、マウスでの研究に非常に役立ちます」とウォルター氏は述べた。
Walter氏によると、これらの特性は、ISRIBが人間の医薬品開発の出発点として役立つ可能性があることも示しています。
Walter氏は、ISRIBまたは関連分子を使用して、神経変性疾患と老化のマウスモデルにおける認知と記憶の新しい研究で協力する科学者を探していると述べた。
さらに、ISRIBなどの化学物質は、がんとの闘いに役割を果たす可能性があり、それはストレス反応を利用して自身の成長を促進する、とウォルター氏は述べた。
Walter氏によると、より基本的なレベルでは、彼と他の科学者はISRIBを使用して、疾患と正常な生理における折りたたまれていないタンパク質応答と統合ストレス応答の役割について詳しく知ることができます。
出典：サンフランシスコ大学
