細胞代謝は、恒常性維持のために細胞内で起こる全ての化学的プロセスを含み、全体として、これらのエネルギー状態を定義します。これには、生体分子の合成 (同化) と生体分子の分解 (異化) が含まれます。
代謝とは
代謝とは、生命を維持するために生物内で起こる全ての生化学反応の総和であり、次のような主要プロセスから構成されます。
- 同化：より単純な成分から複雑な分子を合成し、エネルギーを貯蓄します
- 異化：複雑な分子をより単純な成分に分解し、エネルギーを放出します
全体的な代謝状態を評価するため、細胞や組織内の主要な酵素の活性や基質のレベルを測定する多くのアッセイがあります。Cell Signaling Technology (CST) は、多様な代謝シグナル伝達パスウェイに関与する、主要なタンパク質の研究に用いる高品質な抗体を製造しています。
代謝研究の重要性
代謝は全ての細胞機能に影響し、制御が不適切な場合は多くの疾患の発症の原因となります。代謝標的に対するCST抗体、シグナル伝達パスウェイ、研究ガイドは、健常状態や病態において代謝が生体システムに及ぼす影響を理解するための有益なツールとなります。これらのリソースは、がん、糖尿病、心血管疾患、代謝性疾患などの様々な疾患における代謝の役割を深めることを可能にし、最終的にはこの理解が患者の健康に役立つ道標となります。
代謝のシグナル伝達パスウェイには次のようなものがあります。
- ワールブルグ効果のシグナル伝達パスウェイ：代謝の適応は、がん細胞の増殖や生存を促進する、多くのがんでみられる特性です。例えば、多くのがん細胞は、より効率的で一般に利用されている酸化的な呼吸経路より、解糖系による代謝を好む傾向があり、この現象はワールブルグ効果として知られています。
- 低酸素状態：低酸素状態 (低O2) は固形がんにみられる一般的な特徴で、細胞の代謝を著しく変化させ、放置すると有害な活性酸素種 (ROS) の産生を増加させます。特殊な低酸素応答経路は、細胞呼吸とそれに関与する酸化ストレスを変化させて恒常性を維持するように進化してきました。
- グルタミン代謝 ：グルタミンは急速に増殖する細胞での主要な燃料源であり、循環および細胞内プールに最も豊富な有利アミノ酸です。グルタミンは、アミノ酸、タンパク質、ヌクレオチド、その他多くの重要な生体分子の前駆体となります。多くのがん細胞は、増加するエネルギー需要を満たすためにグルタミン代謝を必要とします。
- AMPKシグナル伝達：AMPK (AMP-activated protein kinase) は、グルコース代謝と脂質代謝の両方を制御する細胞エネルギー恒常性のマスターレギュレーターです。AMPKはこれらのプロセスに中心的な役割を果たしており、II型糖尿病、肥満、がんの潜在的な治療標的であると考えられています。
