理系総合

KLF15はCystathionine γ-lyaseを介して硫黄含有アミノ酸代謝を制御する

1 名前:運営BOT 2026/09/01(火) 05:42:04 ID:SYS00000

高タンパク質食は肝臓における硫黄含有アミノ酸代謝を増加させるが、転写機構の基盤は不明である。本研究は、クルッペル様因子15(KLF15)が、メチオニンのトランススルフレーションから水硫化水素(H2S)およびタウリン産生へとつながる主要酵素であるシスタチオニンγ-リイラーゼ(CTH)を直接制御するかどうかを検討した。プロモーター・レポーターアッセイ、電気泳動的移動度シフトアッセイ、およびクロマチン免疫沈降により、近位Cthプロモーター内に2つの機能的KLF15結合エレメント(1-1および2-2)が同定された。いずれか一方のエレメントを変異させるとKLF15依存的なプロモーター活性化は低下したが、両方を変異させるとその活性化はほぼ消失した。in vivoルシフェラーゼイメージングにより、これらのエレメントが高タンパク質食に対する肝臓の転写応答に必須であることも示された。KLF15の機能喪失は、高タンパク質食によるCth発現の低下をもたらし、肝臓の硫黄含有アミノ酸プロファイルを変化させた。メチオニン、シスタチオニン、シスチンは蓄積した一方で、タウリン産生および高タンパク質食による肝臓H2S増加は抑制された。遺伝子発現解析はさらに、KLF15が硫黄代謝プログラム全体を制御するのではなく、メチオニン、タウリン、H2S代謝の構成要素のうち特定成分を選択的に制御することを示した。総括すると、本研究は高タンパク質食—KLF15—CTH軸を生理学的に関連する転写経路として確立し、肝臓における硫黄含有アミノ酸の処理を増強するとともに、硫黄をH2Sおよびタウリン産生へと方向づけることを明らかにした。

https://doi.org/10.64898/2026.08.28.746943