タンパク質のメチオニン残基の酸化：生物学的結果

ほとんどの反応性酸素種（ROS）は、タンパク質のメチオニン（MET）残基をメチオニンスルホキシド（METO）に酸化することができます。しかし、タンパク質の他のアミノ酸残基のROS依存性酸化（システイン残基を除く）とは異なり、MET残基の酸化は、メチオニンスルホキシドレダクターゼ（MSR）の作用により容易に逆転します。タンパク質が満たされます。ここでは、タンパク質のmetおよびmeto残基の周期的な相互変換がいくつかの異なる生物学的プロセスに関与していることを示す研究の結果を要約します。（a）それはROSの除去のための重要な抗酸化メカニズムの基礎です。（b）酵素活性の調節に関与する可能性が高い。（c）細胞シグナル伝達に関与しています。（d）タンパク質分解のためにタンパク質を標的とすることができます。さらに、タンパク質メトの減少をMET残基に触媒する能力の損失は、最大寿命の減少につながりますが、この活動の過剰発現は動物の寿命の増加につながります。さらに、脳組織におけるMSR活性の低下は、アルツハイマー病の発症に関連しています。

Most reactive oxygen species (ROS) can oxidize methionine (Met) residues of proteins to methionine sulfoxide (MetO). However, unlike the ROS-dependent oxidation of other amino acid residues of proteins (except cysteine residues), the oxidation of Met residues is readily reversed by the action of methionine sulfoxide reductase (Msr) that catalyzes the thioredoxin-dependent reduction of MetO residues of proteins back to Met. We summarize here results of studies showing that the cyclic interconversion of Met and MetO residues of proteins is involved in several different biological processes: (a) It is the basis of an important antioxidant mechanism for the scavenging of ROS. (b) It is likely involved in the regulation of enzyme activities. (c) It is involved in cell signaling. (d) It can target proteins for proteolytic degradation. Furthermore, a loss in the ability to catalyze the reduction of protein MetO to Met residues leads to a decrease in the maximum life span, whereas overexpression of this activity leads to an increase in the life span of animals. In addition, a decrease in Msr activities in brain tissues is associated with the development of Alzheimer's disease.