体温維持とDNA立体構造変化

ヒトや哺乳動物が寒冷時に体温を維持するには、従来知られていた「転写因子」と呼ばれるタンパク質群の働きだけではなく、熱産生をつかさどる遺伝子DNAの急速な立体構造変化が必須であることが明らかになったそうです（財経新聞）。ヒトや哺乳動物は、からだが寒冷という危険な状態にさらされると、交感神経からノルアドレナリンが分泌されて、熱産生を行います。これまでに、DNAが巻き付いているヒストンタンパク質のメチル基を除く働きのあるJMJD1Aタンパク質を欠損したマウスは低体温に陥ることが分かっていたそうですが、その詳細は不明だったそうです。今回、質量分析解析から交感神経刺激によって核内のJMJD1Aの265番目のセリン残基がリン酸化されることを見出したというもの。そして、JMJD1Aのリン酸化は、交感神経からの刺激があってから数分で認められ、これと同期して遺伝子の高次構造が変化し、さらに熱産生遺伝子の発現が促進されることが分かったそうです。さらに、DNAが巻き付くヒストンタンパク質の脱メチル化酵素として発見されたJMJD1Aは、リン酸化で誘導されるタンパク質複合体・動的な遺伝子立体構造変化によって転写を促進させ、熱産生・エネルギー消費を制御するという、数分の速さでの急性応答に関与するという従来知られていなかった別の機能をもっていることも明らかになったそうです。今後は、このアミノ酸のリン酸化を制御するタンパク質を明らかにすることで、低体温の治療、あるいは、熱産生・エネルギー消費が低下して起こる肥満症への治療法に繋がると期待されているそうです。