細胞が酸化ストレスを生き延びる仕組みを解明(How cells survive oxidative stress)

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2025-12-16 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)の研究チームは、細胞が酸化ストレス下でどのように生存を維持するのか、その分子メカニズムを解明した。酸化ストレスは、活性酸素種の過剰産生によって引き起こされ、老化やがん、神経変性疾患など多くの疾患と関係している。研究では、細胞が酸化ストレスに直面した際、代謝経路やタンパク質制御を柔軟に切り替えることで損傷を抑え、生存を確保する仕組みが明らかになった。特に、エネルギー代謝と抗酸化応答の精密な調整が重要な役割を果たしており、細胞は状況に応じて資源配分を最適化していることが示された。本成果は、細胞ストレス応答の理解を深めるとともに、老化研究や疾患治療に向けた新たな分子標的の発見につながる可能性を持つ。

細胞が酸化ストレスを生き延びる仕組みを解明(How cells survive oxidative stress)
© EPFL/iStock (quantic69)

<関連情報>

脂質酸素ラジカル防御経路の同定とそのエピジェネティック制御 Identification of a lipid oxygen radical defense pathway and its epigenetic control

Francisco S. Mesquita,Laurence Abrami,Romain Forey,Béatrice Kunz,Charlène Raclot,Lucie Bracq,Filipe Martins,Danica Milovanovic,Evarist Planet,Olga Rosspopoff,Didier Trono & F. Gisou van der Goot
Nature Communications  Published:11 December 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-67304-4 An unedited version

Abstract

Membrane phospholipids are vulnerable to oxidative radicals, and uncontrolled lipid peroxidation affects cell viability. Cells have evolved quality control and defense mechanisms, of which the genetic regulation is not fully understood. Here, we identify what we have coined the Lipid Oxygen Radical Defense (LORD) pathway. It is epigenetically repressed by a complex comprising the KRAB-zinc finger protein ZNF354A, the scaffold protein KAP1/TRIM28, the histone methyltransferase SETDB1, and the transcriptional activator ATF2. Upon lipid peroxide accumulation, p38- and JNK-dependent phosphorylation of ATF2, KAP1/TRIM28, and ZNF354A leads to disassembly of the repressive complex, releasing ZNF354A from specific DNA loci and activating a network of protective genes, including NRF2 targets. The pathway affects the cellular sensitivity to oxidative stress and ferroptosis, revealing a previously uncharacterized layer of epigenetic control in lipid quality control and damage repair. This positions the LORD pathway as a promising therapeutic target for diseases linked to chronic inflammation, neurodegeneration and cancer.

生物工学一般
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