膵臓病における栄養代謝におけるアスパラギンシンテターゼの役割

膵臓は、アミノ酸の組み込みを必要とする活性翻訳機構を維持するために、部分的にアミノ酸アスパラギン（ASN）を熱心に取り上げて合成します。膵臓におけるASNのde novo合成は、酵素アスパラギンシンテターゼ（ASNS）を介して発生します。膵臓は、あらゆる臓器のASNの最も高い発現を持ち、アミノ酸の枯渇の環境でASNS発現をさらに上昇させる可能性があります。ASNS発現は、統合された応力応答（ISR）内の複雑なフィードバックネットワークによって駆動されます。これには、アミノ酸応答（AAR）と展開されたタンパク質応答（UPR）が含まれます。アスパラギナーゼは、血漿ASNを枯渇させる癌化学療法薬です。しかし、アスパラギナーゼ関連膵炎（AAP）は主要な医学的問題であり、膵臓の枯渇に関連している可能性があります。このレビューでは、ASNSの概要を提供し、膵臓炎および膵臓癌の外分泌障害におけるその役割について説明します。私たちは、膵臓膵臓で高い存在量のASNS発現が硬化しているという包括的な視点を提供し、膵臓消化酵素タンパク質合成に対するASNの高い需要を緩和します。

The pancreas avidly takes up and synthesizes the amino acid asparagine (Asn), in part, to maintain an active translational machinery that requires incorporation of the amino acid. The de novo synthesis of Asn in the pancreas occurs through the enzyme asparagine synthetase (ASNS). The pancreas has the highest expression of ASNS of any organ, and it can further upregulate ASNS expression in the setting of amino acid depletion. ASNS expression is driven by an intricate feedback network within the integrated stress response (ISR), which includes the amino acid response (AAR) and the unfolded protein response (UPR). Asparaginase is a cancer chemotherapeutic drug that depletes plasma Asn. However, asparaginase-associated pancreatitis (AAP) is a major medical problem and could be related to pancreatic Asn depletion. In this review, we will provide an overview of ASNS and then describe its role in pancreatic health and in the exocrine disorders of pancreatitis and pancreatic cancer. We will offer the overarching perspective that a high abundance of ASNS expression is hardwired in the exocrine pancreas to buffer the high demands of Asn for pancreatic digestive enzyme protein synthesis, that perturbations in the ability to express or upregulate ASNS could tip the balance towards pancreatitis, and that pancreatic cancers exploit ASNS to gain a metabolic survival advantage.