細胞工学 31巻12号 (2012年11月発行)

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特集　ターゲット･オブ･mTOR:明らかになるmTORの標的分子と生理機能

特集を読むまえに　基礎の基礎前田　達哉 31巻12号 , 2012年11月 , pp.1306-1312

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mTOR（mammalian target of rapamycin，もしくはmechanistic target of rapamycin）は，その名のとおり，免疫抑制剤／抗がん剤ラパマイシンの細胞内標的分子として見いだされたセリン／スレオニンキナーゼである．mTORは，細胞が栄養状態や増殖因子，ストレスなどのシグナルを統合し，成長と代謝とを制御するためのネットワークにおいて枢要な働きを担っている．mTORならびにmTOR経路はその構造（構成因子）や機能も真核生物に広く保存され，酵母から哺乳類まで様々なモデル系の利点を活用した研究が進められている．その結果，この「基礎の基礎」で概説するように，細胞レベルにおけるmTORの制御ならびに機能に関する理解は大いに進み，研究の重心はすでに個体レベルの生理／病理現象におけるmTORの機能を理解することに移りつつある．本特集では，mTORの制御下にある多彩な生理現象のうち医学的にも関心の高いトピックを選び，その分野のスペシャリストに，今まさに進められつつある研究の現状を紹介していただいた．今後の研究の方向性や臨床応用の可能性についても多くの示唆を含んでいるものと期待している．

mTORによるオートファジー制御貝塚　剛志 , 久万　亜紀子 , 水島　昇 31巻12号 , 2012年11月 , pp.1313-1317

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オートファジーは，細胞内成分をリソソームで分解する機構であり，生体の恒常性維持に重要な役割を果たしている．mTORはオートファジーの主要な制御因子であり，栄養状態に応じてオートファジーの活性を調節している．最近の研究により，mTORによるオートファジーの制御機構は分子レベルで明らかになりつつある．本稿では，mTORシグナルを介したオートファジー制御の生理的意義やメカニズムについて，最新の知見を交えながら解説したい．

細胞老化におけるmTORとオートファジーの関係成田　昌子 , 成田　匡志 31巻12号 , 2012年11月 , pp.1318-1322

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mTORは，外界からの刺激や細胞内のエネルギー状態などに反応して，タンパク質の分解と生成をバランスよく調整している．特に，アミノ酸刺激における mTOR活性化の場としてリソソームが同定され， mTORとオートファジーの機能的および物理的な関係がわかってきた．本稿では，ストレス反応である細胞老化を中心に， mTORとオートファジーの協調関係に注目した．

mTORによる幹細胞制御平尾　敦 31巻12号 , 2012年11月 , pp.1325-1329

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幹細胞の最も重要なミッションは，長期的な組織恒常性の維持である．幹細胞が個体の一生という長期にわたり，細胞の供給源として機能するためには，未分化性を保つ特殊な仕組みが必要であると考えられる．最近，mTORの活性制御が幹細胞の運命決定に重要な役割を果たすことがわかってきた．mTORは，様々な栄養を感知するセンサーとして機能することから，幹細胞制御における栄養環境の重要性が示唆される．このことは，カロリー制限による幹細胞寿命や幹細胞のエイジング制御の観点からも興味深い．さらに，発がんメカニズム，がん治療という点でも注目されている．今後，mTORの幹細胞制御の全容が明らかになることで，再生医療，幹細胞エイジング，がん治療という領域の進歩につながることが期待される．

mTORによる糖･脂質代謝制御とその異常萩原　麻美 31巻12号 , 2012年11月 , pp.1330-1338

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近年，個体におけるmTORシグナルの生理機能を明らかにするために，組織特異的にmTORシグナル機能を欠損させたマウスを用いた解析が進められている．そこから明らかになってきたのはmTORC1とmTORC2の糖，脂質，エネルギー代謝制御における重要な役割である．また，肥満や糖尿病などの代謝性疾患では，過栄養によるmTORC1の異常な活性化がインスリン抵抗性に関わるとされ，mTORC1を治療標的とする可能性が指摘されている．ところが，mTORシグナルは複雑なネットワークを築いており，これを阻害することによる弊害も見えてきている．今後はmTORシグナルの生理機能を正しく理解し，適切な治療戦略に役立てることが期待される．

mTORと発がん藤下　晃章 , 青木　正博 31巻12号 , 2012年11月 , pp.1347-1354

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多くの種類のがんにおいてmTORC1（mTOR complex 1）経路の活性化が認められる．mTORC1経路はその上流制御系の遺伝子レベルでの異常や外部からの刺激により活性化され，一部のmRNAの翻訳を亢進させることによって腫瘍開始から促進，進展という発癌過程の様々なステップに作用してがん化に寄与することが，がんのマウスモデルを用いた研究や標的mRNAの網羅的解析などから明らかになりつつある．mTORC1をアロステリックに阻害するラパマイシン誘導体（Rapalogs）が一部のがんに臨床応用されているのに加えて，mTORキナーゼ阻害薬の開発，臨床試験が精力的に行われている．

mTORシグナルによる脳機能の調節と破綻葛西　秀俊 , 饗場　篤 31巻12号 , 2012年11月 , pp.1355-1359

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脳は多くのエネルギーを消費する器官でありながら，神経細胞におけるmTORの機能には多くの謎が残されている．mTORシグナルの活性化は結節性硬化症や神経変性疾患といったヒトの中枢神経系における疾患に深く関与していることが知られている．これらの疾患の理解へ向けてmTORシグナルを活性化した様々なモデルマウスが作製され，脳におけるmTORの機能が近年急速に明らかになりつつある．本稿では，脳領域特異的にmTORシグナルを恒常的に活性化したマウスの表現型を中心に，mTORの脳の発達や高次機能における役割について考察する．

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細胞工学
31巻12号
(2012年11月発行)

電子版ISSN：印刷版ISSN：0287-3796 Gakken

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