2023/12/29

週刊化合物——バフィロマイシンA1 とラパマイシン

バフィロマイシンA1（Bafilomycin A1） T6740

バフィロマイシンA1、またはBaf A1と略されるものは、マクロライド系抗生物質の一種です。これはV-ATPaseの特異的で可逆的な阻害剤であり、またオートファジーの後段での阻害剤としても機能します。これはオートファゴソームとリソソームの融合を阻害し、それにより細胞内リソソーム内の酸化とタンパク質の分解を妨げる能力を持っています。

作用メカニズム

バフィロマイシンA1は、オートファゴソームとリソソームの融合およびリソソームの酸化を妨げ、オートファジーに抑制的な効果を発揮します。オートファゴソームとリソソームの融合およびリソソームの酸化は、オートファジー過程の後段のステップであり、機能的なオートファジックフラックスと細胞のホメオスタシスを維持するために重要です。リソソームは、タンパク質、核酸、脂質などの物質を分解する能力を持つ水解酵素を含む細胞小器官です。リソソーム内の酸性環境を調整することで、それらの分解の効率と速度を制御できます。

バフィロマイシンA1は、リソソーム内のV-ATPaseの機能を阻害し、それによりリソソーム内の酸性環境の形成を妨げます。さらに、バフィロマイシンA1はendoplasmic reticulum calcium ATPase Ca-P60A/SERCAを阻害し、オートファゴソームとリソソームの融合を妨害します。これにより、バフィロマイシンA1はオートファジーの2つの段階で作用し、タンパク質の分解と機能的なオートファジーを総合的に防ぎます。

応用

バフィロマイシンA1は遅い段階でのオートファジー阻害剤です。オートファジーは、「自己食い」という意味で、細胞はリソソームを使用して自らの細胞質タンパク質や損傷した細胞小器官を分解する細胞プロセスです。オートファジーは細胞の損傷を防ぎ、栄養不足な状態での細胞生存を促進し、細胞毒性の刺激に対応する役割を果たします。ただし、過度なオートファジーは代謝ストレス、細胞成分の分解、さらには細胞死につながる可能性があります。研究によれば、オートファジーは細胞のホメオスタシス、老化、免疫、炎症、腫瘍形成、および神経変性疾患など、さまざまな生理学的および病理学的プロセスで重要な役割を果たしています。

ラパマイシン（Rapamycin）T1537

ラパマイシンは、マクロライド化合物であり、効果的かつ特異的なmTOR阻害剤です。mTORはオートファジー過程で重要な調節役割を果たしており、ラパマイシンはmTORの阻害によってオートファジーを誘導します。そのため、ラパマイシンは研究においてオートファジー誘導剤として一般的に使用されています。