私たちの体の中では、常に新陳代謝が行われていることはご存知でしょう。

しかし、古くなった細胞を単に捨ててしまうのではなく、きちんと分別して使えるものは使うというリサイクルシステムを私たちの体の中にも備えているのです。
そのリサイクルシステムのカギである「分解」に関わる機能が「オートファジー」です。
オートファジーは、2016年東京工業大学の大隅良典栄誉教授が「細胞の自食作用（オートファジー）の機構の解明」でノーベル医学生理学賞を受賞したことで認知されるようになりました。

実は私たち人間も含め、生物の体内では数十兆個あるといわれる細胞一つひとつの中で、古くなった異常タンパク質や異物などを分解し、その分解でできたアミノ酸から新たなタンパク質を作るためのリサイクルが行われています。
このリサイクルシステムは、大きく2つあります。
「ユビキチン－プロテアソーム系」と「オートファジー」の2つです。ユビキチン－プロテアソーム系は、個々のタンパク質ごとの小規模な分解方法で、オートファジーは一度に多量のタンパク質をまとめて処分する分解方法になります。
特に、オートファジーが注目されるのは、このオートファジーの働きが、人間の健康や病気の発症に大きな影響を与えるとされ、オートファジーの異常はパーキンソン病や糖尿病を引き起こすからです。また、オートファジーの遺伝子の異常は、ガンや神経疾患を含む幾つかの状態にも関与しているからです。

 

では、このオートファジーのリサイクルの流れを簡単に説明します。
① 細胞の中に詰まっている古くなったタンパク質を膜に包む。（オートファゴソーム）
② これに分解酵素を持つリソソームと呼ばれる物質がくっついて（オートリソソーム）分解酵素が流し込まれ、アミノ酸に分解する。
③ 分解されたアミノ酸は膜の外に出され、新たなタンパク質を作るための栄養として再利用される。
この流れの中の②の部分がオートファジーと呼ばれる自食作用の所になります。

ちなみに、貪食細胞が細胞内に取り込んだバクテリアや老化細胞を処理するときも、このようなメカニズムによって行われます。
オートファジーの機能は、細胞内あるいは生体内のタンパク質が不足してきた場合にも活発に行われます。食べるタンパク質を減らしたり、ファスティングを行ったりすると、細胞におけるオートファジーの働きが活発になり、異常なタンパク質や過剰なタンパク質の分解処理が亢進されます。このことは、疾患を治療したり、健康を維持するためにとても重要になります。
もともとタンパク質は完成までにとても手間がかかっているので、再利用しないともったいないですね。ちなみに、リサイクルに回す前には、ＨＳＰ（ヒートショックプロテイン）と呼ばれる異常タンパク質の機能を修理する分子シャペロン（※１）が再フォールディング（※２）にあたっています。（詳しくは後述）
細胞内には、このような驚くべきメカニズムが無数にあり、それは医薬品や手術によって解決しようとしている医学の到底及ばない世界ですね。

※１分子シャペロン：タンパク質分子を正しく折りたたみ（フォールディング）をして機能を獲得するのを助けるタンパク質の総称
※2再フォールディング：タンパク質分子を再び折りたたむこと