メラトニン受容体MT1の新機能を解明！睡眠のメカニズムへ新たな知見

メラトニンが導く新信号のメカニズム

杏林大学と九州大学、東京大学の研究チームは、メラトニン受容体MT1が複数の細胞内シグナルを使い分ける仕組みを解明しました。この研究成果は2026年5月21日に権威ある科学誌『Nature Communications』に発表され、人々の睡眠や概日リズムの理解を深めるものとなっています。

研究の背景

メラトニンは、睡眠や覚醒のリズムを調整する重要なホルモンです。主にメラトニン受容体MT1とMT2を介してその作用を発揮します。これまでの研究から、MT1受容体は主にGiタンパク質経路を介してcAMP濃度を低下させる機能が知られていましたが、高濃度のメラトニンがGsタンパク質経路にも関与する可能性が示唆されていました。今回の研究では、この予想が実証されたのです。

発見された新機能

大石篤郎講師を中心とする研究チームは、MT1受容体がGi経路だけでなくGs経路にも関与することを、細胞培養とマウスを用いた実験により確認しました。さらに、クライオ電子顕微鏡を用いてMT1受容体とGsタンパク質が結合した複合体の立体構造を解析しました。その結果、MT1受容体がGsタンパク質とGiタンパク質を異なる位置・角度で受容していることが分かりました。

この重要な発見は、GPCRが異なる細胞内シグナルを使い分ける仕組みを理解する上での新たな手がかりとなります。また、メラトニン受容体MT2がGs経路と結合しにくい理由も解明され、MT1とMT2の構造的な違いが細胞内シグナルに与える影響に光が当たりました。

創薬への可能性

この研究の意義は、GPCRにおけるシグナル選択的創薬の可能性を広げることです。医薬品の約30%がGPCRをターゲットにしていることから、特定のシグナル経路を選択的に制御する技術は、新薬の開発において非常に重要視されています。MT1受容体が異なるシグナルを使い分けることで、副作用が少ない新薬の開発が期待されます。

今後の展開

研究チームは、MT1受容体がGs経路をどのように活性化するか、またそのメカニズムが生理機能や薬理作用にどのような影響を与えるかをさらに探求することを目指しています。このような基本研究は、今後のGPCR研究の進展を促進させる重要なステップとなるでしょう。

学術的な意義と社会的影響

睡眠は私たちの健康にとって欠かせない要素ですが、そのメカニズムはまだ解明されていない部分が多いです。今回の研究は、睡眠の調整に関わる新たなシグナルの理解を深めるものであり、より良い生活の質を追求するための鍵となるかもしれません。科学界だけでなく、一般社会においても、この発見が大きな影響を及ぼすことが期待されます。

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