Cuproptosis:銅と細胞死を結び付ける Cuprotosis 関連抗体

Rockland immunochemicals社では、Cuprotosis研究のための抗体商品を多数取り揃えております。

電子カタログあります
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このたび、Rockland社の最新リソース「Cell Death eBook」の日本語版をリリースすることになりました！
この包括的な電子カタログは、アポトーシス、パータナトス、ネクロとーシス、クプロトーシスなど、
さまざまな細胞死経路を網羅し、そのメカニズムや意義について詳しく説明しています。

Cuproptosisとは

銅が高用量で細胞に致命的な影響を与えることは長い間知られていましたが、最近になってようやく合理的な説明が見出されました。Science 誌2022年3月号において、Tsevtkovらはリポ化トリカルボン酸サイクルタンパク質¹に関連する銅誘導性細胞死を報告しました。他の種類の細胞死と類似して、この新たに発見された形態はcuproptosisと呼ばれています。

これまでに、銅イオンを特定の濃度で細胞内に移動させ、それらが引き起こす効果を観察するためのツールとして、さまざまな銅イオノフォア（copper ionophores）が使用されてきました。銅を含まない細胞培養培地と銅を含む細胞培養培地および銅キレート剤をコントロールとして使用することにより、細胞死と細胞内銅蓄積との関係が証明されました。しかし、銅濃度の上昇が、すでに知られている形の細胞死を引き起こすのではないでしょうか?この疑問に答えるために、Peter Tsvetkov が率いる研究グループでは、ノックアウトと阻害剤を使用して既知のシグナル伝達経路をブロックする効果を調査しました。銅イオノフォアによって引き起こされる細胞死は、そのシグナル伝達経路において、アポトーシス、ネクロトーシス、ピロトーシス、およびフェロトーシスとは異なることが明らかになりました。

cuproptosisに関与するタンパク質の同定には、その後CRISPR-CAS9スクリーニングを用いて検討されました。銅により誘導された細胞死から免れた7つの遺伝子が同定されました。驚くべきことに、それらのいくつかは、これまでにわずか 5 つのタンパク質について報告されているまれな翻訳後修飾に関与していることが判明しました。リポイル化と呼ばれるこの修飾は、リポアミドのリジン残基への共有結合によって特徴付けられます²。最初のスクリーニングで発見された候補の1つは、FDX1の欠失がcuproptosisに対する一貫した耐性をもたらしたことから、特に注目されました。さらなる免疫学的実験により、FDX1 のノックアウトがタンパク質のリポイル化の完全な喪失にもつながることを実証し、FDX1 がこの経路のこれまで知られていなかったレギュレーターであることを特定しました。ここで、興味深いのは、もちろん、銅誘導性細胞死と脂質化がどのように関係しているかということです。この論文では、銅がリポイル化タンパク質のリポイル部分に結合し、それらのタンパク質の凝集とそれに続く HSP70 の活性化をもたらすことを強く示唆しています。

図：Cuproptosisのシグナル伝達経路。銅誘導性の細胞死を促進するタンパク質と調節因子を青色で、阻害因子を赤色で示す。 (Adapted from Tsvetkov et al., 2022, created with BioRender.com)

これらの発見を活用することで、メンケス病、後頭角症候群、ウィルソン病などの銅関連疾患の研究に新たな機運がもたらされるか、または特定の種類の腫瘍を治療するための新しいアプローチが提供されるかどうかは今後の課題です。

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