宮澤賢史

今回は、ビタミン・ミネラルのお話です。

ビタミンとミネラルに関しては、これは、と思う知識を集めたものになっています。

栄養素を効かせるカギ

これまでお話ししてきたことを振り返り、栄養素を効かせるカギをまとめてみました。

ドーズレスポンス

ドーズレスポンスとは、栄養素は投与量によって効果が変わってくるということです。

栄養素は欠乏症をいやすだけのものではありません。

ビタミン類はそもそも、欠乏症を治すための薬として開発され、使われてきました。今でも偏った栄養の教科書には、欠乏症を治すためにごく微量あればじゅうぶん、と書かれているものもあります。

しかし、量を増やすことによって、様々な医学効果が期待できるというのが最近になってわかってきました。

ドーズレスポンスをうまく使うと、栄養で思わぬ効果が期待できます。

個体差

脳は他の臓器に比べて栄養への依存度が高いです。

患者さんが薬を欲しがる時、睡眠薬や安定剤のような、効果がすぐにわかるものを欲しがる方が多いです。

コレステロールの薬を飲んですぐに効果がわかる方はほとんどいません。

アルコール、カフェインなどを考えても、食べ物はものすごく脳に影響します。

脳へのアプローチでは、食事・栄養コントロールをすることはとても重要です。

メチレーションの例で出てきたように、ある栄養を摂ったら体に害があるものもあります。特に脳への影響は強いので、脳へのセレクションは「すごく」考えるべきです。SAMeやナイアシンなど、メチレーションに関して逆の働きをするものを間違えると、悪化します。

局在を考える

同位同食という中国の考え方では、肝臓が悪い場合は鶏レバーを食べればいい、と言われます。

同様に、副腎の機能が落ちている人は、牛や豚の副腎をすりつぶしたものをサプリメントとしてとるという考え方があります。

細胞レベルのでの場合も同じように、細胞膜が悪かったら、細胞膜の原料をたくさん摂ったらいいです。

副腎を治したかったら副腎に多く存在する栄養素を摂ればいいです。ビタミンCが体内で最も多いのは副腎、ついで脳です。何故多いかというと、需要が多いからです。何故需要が多いのかを考えると、ビタミンCがどんな働きをしているかということがわかってきます。

栄養素の種類と性質

これに関しては後ほどまたお伝えします。

You are what you digest.

栄養は消化吸収して初めて役に立つので、消化できない量のサプリメントや食事をとることはやめましょう。

消化できても代謝できない場合もあって、サプリメントの摂り過ぎで肝臓を壊している方も多いです。そういう場合はきちんと代謝できていません。薬と同様、サプリメントの代謝も体に負担が大きいです。

特に代謝酵素で代謝されるものを、サプリメントと薬で同時に摂ってしまうと、薬の血中濃度が上がってしまって薬の副作用が強く出てしまったりもします。気を付けるべきです。

食事

サプリメントは食事の代わりにはなりえません。

効かない理由を考える

栄養素の局在について考える必要があります。重要なのは、効かせたい場所に元から多く存在する栄養を多く摂ることです。

ビタミンCの場合

例えば、日本の厚生労働省が指示しているビタミンCの摂取量は、レモン5個分です。レモン１個分は20mgと規定されているので、ビタミンCの標準摂取量は100mg、壊血病を予防するためには大人の場合100mgだと言っているということです。

アメリカのNational Academy of Scienceは、最低のビタミンC摂取量を60mg（現在は75mg）だと言っています。

ビタミンC標準摂取量の根拠となる実験

ではなぜ、100mgや60mgなのかというと、囚人を使った実験がもとになっています。

まず、ビタミンC欠乏食を２週間食べさせて、ビタミンCを完全に欠乏させます。それからビタミンCを5mg、10mgと毎日増やしていって、どれくらい摂ったら尿中に出てくるかというのを調べたところ、60mgだったそうです。ということは、60mgで体内で飽和したんだろう、という根拠なんだそうです。

でももし人間がそんな単純なバケツのような構造をしているのであれば、ビタミンCを大量にとっても、60mg以上は尿中に排泄されてしまうので無駄になるはずです。

ビタミンC排泄量の比較実験

これは、実際にビタミンCを1000mg摂った場合と、2000mg摂った場合の尿中の排泄量の比較です。もし60mg以上が尿に排泄されるなら、1000mgだと940mg出るはずですね。2000㎎だと1940mg排泄されるはずです。しかし、実際には1.5倍しか出ませんでした。ですから、この説は間違っているだろうということです。

では、その差はどこに消えたのでしょうか?

ビタミンCの局在

これはモルモットです。モルモットは人間と同様に体内でビタミンＣを作ることができない、数少ない動物のうちのひとつです。

人間は進化の過程で、ビタミンCを体内で作る能力を失いました。ビタミンＣを果実などで豊富に摂れる環境があったからだと思われます。

進化の過程で、周囲から豊富に摂れる栄養は、自分で作る能力が退化していきます。必須脂肪酸、必須アミノ酸、摂らなければばならないビタミンが多すぎますね。人は、外から摂取しなければいけない栄養だらけです。

ビタミンCの実験には一般的にモルモットが使われます。外から入れたビタミンCがどこに行くのか見るのには、モルモットが最適だからです。

これは1950年頃のビタミンCの実験の写真です。

摂ったビタミンCは、体内に均等に分布しているわけではありません。需要が高い臓器に集まっているのがわかると思います。ビタミンＣの需要がどこで多いかというと、目玉、副腎、脳です。

分子栄養学の生みの親のひとり、ライナス・ポーリング博士の実験は、ハエを使ったものでした。

1日で死んでしまうハエでしたが、死ぬときには白内障になっているそうです。でも、ビタミンCを摂らせた場合は、死んだときにも白内障になっていませんでした。

水晶体にはビタミンCがたくさん含まれていて、抗酸化の働きで白内障になるのを予防しています。

同様に、副腎、脳での蓄積が高い理由もあると考えることができますね。

ビタミンCが脳脊髄内に少ない人は、うつ病の発症率が高いんです。

副腎では、ビタミンCはコルチゾールの合成に関与しています。

血中のビタミンCを1とすると、脳には20倍、白血球中には80倍、副腎には150倍存在しています。

風邪にビタミンCが聞く理由は、白血球の遊走性を上げる働きがあるからです。免疫が上がります。

副腎疲労の人はビタミンCを摂ったほうが良い、というのはこれだけでもわかりますね。

副腎から出るコルチゾール合成の、おおもとの命令は脳の下垂体から出ています。この副腎皮質刺激ホルモンを出す下垂体のビタミンＣ濃度は、非常に高いです。

脳・副腎・肝臓には優先的に供給されている

同じくモルモットで、ビタミンCをたくさん撮ると、臓器別の濃度がどうなるかを調べた論文があります。

ビタミンCは副腎とか肝臓や脳に多いですが、投与量を増やしていくと、どんどん上がっていきます。

ビタミンCの投与量が減ると、どんどん減るかと思いきや、ぎりぎりまで脳と副腎、肝臓の濃度は保たれます。他を差し置いても優先的に供給されているということです。

ちなみに、濃度別で考えた時に一番濃度が高いのは副腎・脳下垂体ですが、総量として一番多いのは、肝臓です。

肝臓ではビタミンCは解毒に使われます。解毒のフェーズ1、活性化のところで使われています。

お酒を飲んだ次の日、ちょっとボーっとしているときにビタミンC点滴をやるとリセットされます。僕はよくやります(笑)

ビタミンE

ビタミンEも、濃度が一番高いのは副腎です。

亜鉛

亜鉛が一番多いのは、膵臓です。

亜鉛は細胞分裂のキーミネラルです。

膵臓は消化酵素を大量に作るので、細胞がたくさん分裂するのに亜鉛が使われます。

肌もそうです。ですから、アトピー性皮膚炎には絶対必要です。

腸粘膜の修復にも大事です。人間の体内で細胞分裂が一番早いのは腸粘膜です。

骨髄もそうですね。白血球が2週間毎に入れ替わります。

口腔粘膜もターンオーバーが早いです。修復に必要な、細胞分裂に関わる亜鉛やビタミンAが豊富です。

ですから、効かせたい場所に元から多く存在する栄養を多く摂ることを意識してください。どこの臓器にどんな栄養が多いのかはご自分で調べてみてくださいね。

ここまで、ミトコンドリアと細胞膜と核について学んできました。

今回は小胞体についてです。

小胞体とは

小胞体というのは核の周りにある、うにゅうにゅした形の器官のことです。

核ではタンパク質を作れないので、小胞体の中のこの粒々したリボゾームというところでタンパク質を作ります。作ったタンパク質はそのままこの小胞体の中に保存します。

つまり小胞体はタンパク質の製造と倉庫の役割です。作ったタンパク質を、必要に応じて出荷します。

フォールディングがうまくいかないと小胞体ストレスになる

タンパク質を作るにはまず、核内の遺伝子をRNAでコピーして、リボゾームに持ってきます。

そこから転写（翻訳）して、設計図に沿ってアミノ酸を1つずつ紡いでいきます。

数珠状になったアミノ酸をタンパク質にするためには、これを折りたたんでいくことが必要です。折りたたむことをフォールディングといいます。

この折りたたみ方が雑だと正しいタンパク質ができません。折りたたみを助けてくれるのが分子シャペロンです。シャペロンというのは執事、という意味です。シャペロンが正しく機能すると、正しい折り目で折りたたまれて、正しいタンパク質ができます。

タンパク質は非常に精巧な作りをしていて（多少大丈夫な部分はありますが）、一点構造が変わってしまうと働かないポイントがあります。

特に酵素の場合は、構造が少し変わってしまうと全く働かなくなることがあります。ですから、フォールディングはとても重要です。

タンパク質が正しく作られると、必要に応じてどんどん出荷されていきますけれども、不良品だと出荷停止になります。小胞体の中に、不良在庫がどんどん積みあがっていきます。

すると、小胞体がせまくなってきてお手上げになってきて、小胞体の機能が低下します。これを小胞体ストレスといいます。

タンパク質が正しく作られない理由は様々です。

うまくDNAのコピーができなかったのかもしれないし、翻訳がうまくいかなかったのかもしれないし、フォールディングに問題があったのかもしれません。細胞膜が固すぎて出荷できなかったのかもしれません。

様々な要因でできそこないのタンパク質が増加すると、小胞体ストレスがどんどんたまってきます。

小胞体とミトコンドリアは一心同体なので、どちらかにストレスがあると両方とも機能しなくなります。ミトコンドリア対策をいくら頑張っても、小胞体ストレスがあるとうまくいきません。

ですから、小胞体ストレスをなくすようにしなければなりません。

転写がうまくいくように活性酸素をなくすことも大事ですが、特に大事なのは、フォールディングを助ける分子シャペロンをちゃんと働かせることです。

小胞体ストレスを防ぐには

ではいったい、どうすれば小胞体ストレスを防げるのでしょうか。

１．動物性タンパク質の過剰摂取を制限する

肉は必要ですが、食べ過ぎはダメです。食べ過ぎるとタンパク質を作らなくていいのかな、と体が勘違いして在庫が増えてしまうそうです。

２．ミトコンドリア機能を上げる

小胞体の機能を上げるには、一心同体であるミトコンドリアの機能をあげてやるのもいい手です。

ミトコンドリア機能を上げるために、運動するのが良いでしょう。

３．ヒートショックプロテイン

先程出てきた分子シャペロンは、ヒートショックプロテインのことだと思って構いません。

ヒートショックプロテインとは、刺激によってつくられるタンパク質です。

どんな刺激かというと、朝日を浴びる、熱いお風呂に入る、息を１分間とめる、寒中水泳をする、高地トレーニング、断食をする、ということです。

ヒートショックプロテインを刺激すると、分子シャペロンがうまく働くようになって、フォールディングがうまくいきます。断食をした方がいい理由の一つはこれです。

時々短期の刺激を与えてあげることで、タンパク質の不良在庫を一掃してください。

寝る前にオメガ3脂肪酸やナイアシンを摂取する

細胞膜を柔らかくすることも必要ですから、オメガ3サプリメントを摂ることもいいと思います。

遺伝子の修復をする、ナイアシンを寝る前に摂ることもいいでしょう。

小胞体ストレスをなくして、小胞体とミトコンドリアの動きを良くしましょう。

最後に

ここまでで、細胞の4つの働きは終わりです。

イメージができてきたでしょうか？自分の細胞を動かすイメージがとても大切です。

自分の今の細胞はどうなっているかということをイメージして、根本治療ピラミッドを作ってみてください。

ここまで細胞の中の、ミトコンドリア、核とお話ししてきました。

次は細胞膜です。

細胞膜の構造

細胞膜はご存知の方も多いかもしれませんが、脂質の2重層といって、リン脂質が集まって2層構造をなしています。

これはリン脂質の図です。グリセロールに脂肪酸２つとコリンがついています。これがたくさん集まって、細胞膜を形成しています。

脂肪といえば、普通は中性脂肪を連想しますね。中性脂肪はグリセロールに脂肪酸が3つくっついたものです。

リン脂質は、脂肪酸が2つで、中性脂肪にあったもう一つの脂肪酸の代わりに、コリンがくっついたものです。

脂肪酸の方が脂溶性で油に溶け、コリンの方が親水性で水に溶けます。

油に溶けやすいところ同士、しっぽ同士がくっついて2重層になっているので、内側と外側は親水性になっています。血液や細胞内の水分がうまく入るようになっていますが、中は油なので、いろんなものが通らないようになっています。特別なものしか通しません。それが細胞膜です。

細胞膜の３つの働き

細胞膜の働きは3つです。

• 隔てる（選択的透過性）
•   流動性（樹状突起、エクソサイトーシス）
•   プロスタグランジン

ひとつずつ、詳しくみていきましょう。

細胞膜の働き１.隔てる（選択的透過性）

まずひとつは、隔てる壁の役割です。細胞というのは選択的透過性を持っています。限られたものだけを通して、他は通さないということです。

例：カルシウム

例えば、カルシウムの濃度差は細胞の外と内では10000：1なんです。

細胞の外に10000あれば、細胞内には1しかないんです。極端な濃度差ですね。

ATPを使って、細胞の中から外にポンプで組みだしているんです。

体内のATPの多くは、カルシウムをくみ出すことに使われています。何故そんなところに大事なエネルギーを使うかというと、カルシウムの濃度差を保つことが生命にとってとても大事だからです。

普段はカルシウムの濃度差を10000：1に保っておいて、何かしら刺激があった時に、カルシウムが外から中に一気に入ってきます。

これによって心臓が動いたり、インスリンが分泌されたり、神経が伝達されたりします。

人間はカルシウムをスイッチとして使っているので、カルシウムの濃度差がスイッチの敏感さにつながっています。ですから、この敏感さを保つために、カルシウムをどんどんくみ上げないといけません。

もしこのATPがなくなって、ポンプ機能が弱ってくると、10000：1が保てず、1000：1くらいになってしまったりして、スイッチが鈍感になっていきます。

するとインスリンがうまく分泌できなかったり、神経伝達物質がうまく働かなかったりします。だから、ここは鍵になるところです。

ミネラルを体内に吸収させる方法１．イオンチャンネルを通す

ミネラルは水溶性です。ミネラルを体内に吸収させようと思ったら、まず腸の粘膜の細胞の中に入れ込むことが必要です。細胞の外から中に入らないといけないんですが、入口はありません。

しかし、イオン化すると入ります。イオンチャンネルという穴があるんです。ですから、ミネラルはイオン化させなければなりません。そのためには胃酸が必須です。胃酸が出ていない人はミネラルを吸収できません。

ミネラルを体内に吸収させる方法２．キレート

ミネラルを体内に吸収させるもうひとつの方法は、キレートすることです。キレート、というのはアミノ酸で挟み込む方法です。

ミネラルは、アミノ酸で挟み込まれると、アミノ酸の入り口を通して細胞内に入り込むことができます。

アミノ酸で挟み込んだミネラルのことをキレートミネラルといい、サプリメントとしてたくさん発売されています。日本では食品のキレート加工が認められていないので、日本製のキレートサプリメントはありません。外国産のものを使うことになります。

そんな形で、少し工夫しないとミネラルは吸収するのが難しいです。

脂溶性ビタミンは細胞膜を通過する

それに比べて、脂溶性ビタミンは脂である細胞膜を自由に通過できます。

遺伝子の発現には、栄養が核に働きかけることが関係してきます。脂溶性のビタミンＡやビタミンDは、摂取したらそのまま細胞の核に働きかけて遺伝子の発現に直接関与するので、作用がとても強力です。脂溶性ビタミンは非常によく効きますが、胆汁がしっかり出ていることが条件です。

これはステロイドホルモンの働きとまったく同じです。ステロイドホルモンとは、コルチゾールです。ステロイドがなぜあんなに強力かというと、細胞膜を通り抜けて核に直接働きかけるからです。

細胞膜の働き２.流動性

細胞膜は、その柔らかく流動性が高いことを通じて、神経伝達したり、ホルモンの分泌に関わったりしています。

流動性が高いというのは、形を自由に変えられるということです。

流動性を高くするために

リン脂質は不飽和脂肪酸が入っています。不飽和脂肪酸は結合部分が飽和していない脂肪酸のことです。

二重結合がある脂肪酸のことです。二重結合があるとそこが可動性が高くなるので、柔らかくなって、流動性が高まりますから、何にでも形を変えることができるようになります。

例えば脳神経細胞です。樹状突起によって、たくさんつながっています。この樹状突起も、すべて細胞の膜でできています。不飽和脂肪酸がたくさん入っているからです。

マグロの目玉を食べると頭が良くなると言ったりしますね。マグロの目玉にはDHAがたくさん入っているからです。DHAは特に脳への移行性が高いので、脳の脂の原料になります。しかもDHAは二重結合が６個もあります。（EPAは５個です。）非常に柔らかいので、神経細胞の樹状突起の維持に役に立ちます。

赤ちゃんが飲んだら頭が良くなるし、ご老人が飲めば、痴呆防止の役に立ちます。

この逆の働きをするのがトランス脂肪酸です。最も固い油です。流動性が極めて乏しいうえに、脳にどんどん吸収されます。脳は細胞膜の塊みたいなものですから、最も影響を受けます。特に子供の場合は、脳の発達が4歳までに80％できてしまいます。人間の体は25歳くらいまでゆっくり成長しますが、脳は早いんです。ですから、子供の時にトランス脂肪酸を与えたら絶対ダメなんです。すべて脳にいってしまいますから。何を摂るかより、何を摂らないかを先に考えなければなりません。

リン脂質の不飽和脂肪酸濃度が高い方が、膜の流動性が高まって、頭が良くなっていくということです。

エキソサイトーシス

細胞はどうやって細胞内環境の中で神経伝達物質やヒスタミン等の細胞外環境適応物質を作るのか。

答えは、細胞の内側にさらに膜を隔てて、細胞外環境を確保するということです。

膜と膜をくっつければ、簡単に分泌することができます。逆に、受容体をくっつければ簡単に取り込むことができます。これがエキスサイトーシスです。

不飽和脂肪酸が少なくて膜が固いと、この出し入れがうまくいかないんです。

細胞膜の働き３.プロスタグランジン

細胞膜の一部がちぎれて生理活性物質になり、炎症や血栓に関わっています。プロスタグランジンといいます。

炎症を止めるのは、炎症の部位を治療します。しかし細胞レベルで言えば、細胞の部分の脂肪酸の組成を変えるということです。魚の脂を摂れ、ということです。それが細胞レベルで炎症を止めることになります。

エイコサノイド

細胞の膜というのは、ホスホリパーゼA2の刺激によってちぎれて、生理活性物質になります。

肉の脂、アラキドン酸の場合はプロスタグランジンE2、トロンボキサンA2、すなわち炎症を起こすプロスタグランジンという物質ができます。

魚に多いEPAの場合は炎症を抑えるプロスタグランジンE2というものができます。

ですから、細胞の膜の不飽和脂肪酸の組成が、炎症体質かそうでないかを決めるんです。

ふだん肉の脂を食べている人は、アラキドン酸が多い膜になりやすいので、刺激があった場合は炎症を起こすプロスタグランジンが出ます。魚の脂をたくさん食べる人は炎症を抑えるプロスタグランジンが出ます。この炎症を起こしやすいか起こしにくいかという比率のことを、EPA/AA比率といいます。AAは、アラキドン酸（Arachidonic acid）です。

アラキドン酸は必須脂肪酸です。体内になければならないもので、アラキドン酸のおかげで炎症を起こすことができます。短期の炎症は絶対に必要なものです。傷を素早く修復するために炎症物質を出し、そのおかげで傷が早く治ります。

ただ、EPAが少なすぎて、炎症を収束させることができず、慢性化してしまうのが問題なんです。

現代人はアラキドン酸を摂りすぎていて、理想的な比率3：1とは離れて、20：1ほどになってしまっています。

ですのでアラキドン酸を控えてEPAを増やすことで、炎症体質を抑えましょうということです。

EPAは血管で言えば、血小板の凝集を抑制するので、血液もサラサラにします。やはりEPA、DHAは重要です。

アトピー性皮膚炎の人は炎症体質なので、このあたりは絶対考えた方がいいと思います。

下記は「メチレーションプロフィール」の問診票です。

これはうつ病の問診なので、丸がつかない方もいるかもしれません。

メチレーションプロフィール

この問診票で、メチレーションの状態がわかります。

メチレーションは、普通なのか、低下しているか、亢進しているかの３通りです。

A：低メチル化タイプ

Aに〇が多くついた方はメチル化がうまくいっていない、低メチル化タイプの人です。

花粉症、完璧主義、競争心が強く、性欲が強いという特徴があります。低メチル、低セロトニン、低ドーパミンです。

セロトニン・ドーパミンの再取り込みたんぱくがたくさん作られるので、たくさん取り込まれて、結果セロトニン・ドーパミンが少なくなります。

SSRI（選択的セロトニン再取り込み阻害薬）の薬が合うでしょう。セロトニンの再取り込みが阻害されるので、結果的にセロトニンが増えます。同じくらいに、メチル基を増やしてくれるサプリメント、SAMeも相性がいいです。

B：高メチル化タイプ

Bが多かった方はメチル化が亢進している人です。高メチル化、ハイパーメチレーションタイプです。

メチル基がたくさんついている人はタンパク合成ができません。ということはセロトニンの再取り込みタンパク質が合成できないので、取り込めません。だから、高メチル・高ドーパミン・高セロトニンになります。

ですから、メチレーションを減らすナイアシンが良いでしょう。

C：銅が過剰なタイプ

Cが多かった方は、銅が過剰なタイプです。

D：ピロールタイプ

D が多かった方はピロールタイプです。

ピロール障害といいます。

E：重金属タイプ

E が多かった方は重金属タイプです。

名前だけ覚えておいてもらって、後ほどご説明します。

僕がうつ病の人を見たら、最初にこのアンケートをやってもらって、どの傾向が一番強いかを見ることから始めます。

メチレーション状態を見極めることとの重要性

Aタイプの、メチル基がいっぱいある人は、タンパク合成が盛んなのですが、逆にBタイプの人はメチル基が余っています。

ヒストンにメチル基がいっぱいくっついて、その結果ヒストンの間隔が小さくなって、タンパクの合成が止まっています。セロトニン再取り込みタンパクの合成もできず、セロトニンが増えてしまいます。

だから、メチレーションを減らすナイアシンを入れてあげるといいんです。アセチル基を活性化する作用があるのがナイアシンだからです。ナイアシンサプリメントを30㎎ではなく3000㎎摂ると、アセチル基が活性化されて、ヒストンの間隔が伸びて、ドーパミンが減ってきます。

セロトニン

うつはセロトニンが足りない病気だ、と一般的に思われているので、セロトニンを増やすための薬が処方されます。

しかし、セロトニンが多いこのタイプのうつ病の人に、セロトニンを増やす薬を処方すると、どうなるでしょうか。

不安が強くなります。セロトニン症候群といいます。副作用としても記載があります。

本当は、うつ病の人にSSRIをだすのではなくて、セロトニンが多いのか少ないかを見極める必要があります。それに役立つのがこの問診表です。

ドーパミン

これと同様に、統合失調症はドーパミンがたくさん出過ぎて幻聴が起きる疾患として捉えられがちですが、実際にはドーパミンが増加している人と低下している人がいます。

ドーパミンが低下している人のドーパミンを下げるのは、やはりよくありません。

大事なのは病名ではなく病態

大事なのは病名ではなく病態です。

病態とは、脳内の神経伝達物質のバランスです。

脳機能の改善には神経伝達物質のバランスが多いのか少ないのかを見極めて、メチル化を調節してあげる必要があります。まずメチレーションが中心です。

細胞の核についてです。

細胞の核の中にはDNAが入っています。すべて解析されていますが、その結果、チンパンジーとヒトのDNAの違いは1.4％しかないことがわかりました。DNAは設計図ではないんです。どのように読み取るかによって、遺伝子の発現がまったく違ってきます。

同じ楽譜でも、演奏家が違うとまったく違うように聞こえますよね。それと同じようなかんじです。

核のタンパク質の発現は、脳機能、セロトニンとかドーパミンなど神経伝達物質のコントロールに役立ちます。一番の目的はそこです。

細胞があって、核があって、その核の中には染色体が23対入っています。この染色体をひもとくとどうなっているかというと、長さ2ｍのDNAになっています。塩基が向かい合ってはしごを作っています。

遺伝子の発現に重要なヒストン

DNAはそのままではなく、ヒストンという糸巻き上のものにくるまって入っています。長いDNAを巻き取ってコンパクトに収納する役割を持っています。

遺伝子を発現するとき、ヒストンは外れたり位置がずれたりして、遺伝子の情報が読み取られ、たんぱく質が作られます。

ヒストンというのは、DNAが細胞核の中で絡まらないようにするために巻き取るだけの役割だと思われてきましたが、今はヒストンが遺伝子の発現に重要な役割を持っているということが分かってきました。

タンパク質が作られる仕組み

タンパク質が作られる仕組みというのは非常に大切です。

タンパク質はすべて細胞の核の中にある遺伝子の設計図情報をもとに作られます。図書館です。タンパク質はその場で作れないので、この設計図をRNAにコピーして、RNAとして持ち出さないといけません。このコピーすることを一般的に転写といいます。

転写された鋳型のRNAは、タンパク質の製造工場・倉庫である小胞体のリボゾームに持ち込まれます。

RNAがリボゾームに設計図を持ち込み、その設計図通りにアミノ酸をつなげていく翻訳作業が行われます。だから、たんぱく質が作られるためにはまずDNAがRNAに転写される必要があります。

転写の仕組み

DNAの長い鎖は、全体が設計図なわけではありません。

設計図の場所と、設計をコントロールする場所にわかれています。設計図の場所を構造遺伝子、それ以外を転写調節領域といいます。

転写調節領域の中で、特にエンハンサーというところにRNAがくっつくと転写が始まります。

プロモーターというのは、タンパク質の構造遺伝子がどこから始まるかを示しています。ここから読み取れば良いんだ、という目印になります。

エンハンサーであるRNAポリメラーゼというタンパク質がくっつくと、転写が始まって、タンパク質が作られます。（実際にはこの構造遺伝子が切り取られると、その中からイントロンという要らない遺伝子が切り落とされます。これをスプライシングといいます。）

重要なのは、エンハンサー領域にタンパク質がくっつくと転写が起こるということです。

クロマチン構造が変化して転写を司る

ヒストンにDNAが巻き付いたものをクロマチン構造と言います。

クロマチン構造が変化することによって、転写が起こったり起こらなかったりします。

ヒストンとヒストンの間が空くと、間に転写遺伝子が入ってこれるので、転写が始まります。逆にヒストンとヒストンの間が狭くなると、転写因子が入ってこれず、タンパク質の合成が起こりません。だから、合成がおこるかどうかはヒストンの間の距離次第です。

ヒストンの間の距離は、ヒストンにアセチル基がつくか、メチル基がつくかで決まります。

メチレーションという概念があります。

メチレーションが亢進しているときはメチル基がたくさんあるので、遺伝子の発現が止まります。がん遺伝子の発現もこれで阻止しています。

メチレーションがうまくいかない人はがん遺伝子の発現を止めることができずにがん化する、という説があります。

メチル基がつく→転写が起こらない

身体がメチル化状態だとヒストンの間が狭くなり、転写が起こりません。

アセチル基がつく→転写が起こる

メチル基の反対はアセチル基です。体内ではアセチルCoAというものがたくさんあって、くっついてきます。アセチル基がつくとヒストンの間が広くなり、遺伝子の発現が起きます。

メチル基がたくさんつくと、ヒストンとヒストンの間が短くなって、遺伝子の発現が起きない。ここだけ頭に入れておいてください。

ナイアシンは転写因子を活性化する

ナイアシンは、転写因子を活性化させることでタンパク質をたくさん作らせます。その結果、ドーパミンが下がってきます。これが、統合失調症に効く理由です。

反対に、SAMeというメチル基をたくさん持ったサプリメントは、遺伝子の発現を阻害して、結果的にセロトニンを増やします。

重要なのは、ヒストン間の距離によって、たんぱく質の合成が動いたり止まったりするということです。

遺伝子の発現には栄養が重要

細胞の核に関しては、遺伝子の発現に関係する、遺伝子の発現には栄養がすごく絡んでいる、ということを覚えておいてください。

遺伝子の設計図ではなく、発現が大事です。最も重要な遺伝子の発現は、栄養と環境でいくらでもコントロールすることができます。

ですから、一卵性双生児でも環境と食事が違うと、遺伝子の発現が違うので、まったく違った人間になるということです。