酵母から学ぶ「老化のパラドックス」：ヒトALDH2の"そっくりさん"が握る寿命の鍵
前回、ヒトのALDH2（アルコール分解酵素）が、単なるアルコール分解だけでなく、ミトコンドリアの「守護神」として老化や病気から体を守っている、という話をしました。
ALDH2（アルデヒド脱水素酵素2）の機能解説：アルコール代謝と毒性アルデヒド解毒、病気と老化への影響 - 月影
では、この重要な酵素の働きを、科学者はどうやって研究しているのでしょうか？ 驚くことに、その答えは「出芽酵母（しゅつがこうぼ）」—パンやビール作りに使われる、あの小さな微生物にあります。
今回は、ヒトALDH2の「機能的そっくりさん」である酵母のALD4遺伝子が教えてくれる、驚くべき「老化と代謝のトレードオフ」について解説します。
🧬 酵母の"ALDH2"、その名は「ALD4」
酵母も私たちヒトと同じように、細胞の中でエネルギーを作って生きています。そして、その過程で有毒な「アセトアルデヒド」が発生します。
酵母には、このアセトアルデヒドを解毒するための遺伝子がいくつかありますが、その中でもALD4という遺伝子が、ヒトのALDH2とほぼ同じ働きをすることがわかっています。
- 働く場所が同じ: どちらも細胞のエネルギー工場である「ミトコンドリア」の内部で働きます。
- 仕事が同じ: 有毒な「アセトアルデヒド」を、無害な「酢酸」に変えます。
- 交換可能: なんと、
ALD4を失った酵母にヒトのALDH2遺伝子を入れると、酵母は元気になる（機能が回復する）ことが実験で証明されています。
まさにALD4は、酵母におけるALDH2の「機能的オルソログ（そっくりさん）」なのです。
💪 ALD4の2つの重要な仕事：エネルギーと防御
では、酵母にとってALD4は、具体的にどんな役に立っているのでしょうか？ その仕事は、ヒトのALDH2と同じく、大きく2つあります。
仕事1：エネルギー生産（エタノールを"呼吸"する）
私たちがお酒として飲む「エタノール」は、酵母にとってはグルコース（糖）がなくなった後の「最後の晩餐」とも言えるエネルギー源です。
ALD4は、このエタノールをエネルギーに変える代謝経路（呼吸）のど真ん中で働いています。ALD4がアセトアルデヒドを酢酸に変え、それが最終的にTCA回路というエネルギー生産ラインに取り込まれます。
そのため、ALD4がない酵母は、エタノールをエネルギーとして利用できません。
仕事2：ストレス防御（細胞が"サビる"のを防ぐ）
ALD4のもう一つの重要な仕事が「防御」です。ミトコンドリアはエネルギーを作るとき、同時に「活性酸素」という有害物質も生み出してしまいます。活性酸素に関しては以下の記事をご覧ください。
なぜストレスは活性酸素を増やすのか？ミトコンドリアの機能異常とホルモンの影響を解説 - 月影
この活性酸素が細胞膜（脂質）を攻撃すると、脂質が"サビて"しまい、4-HNEのような、さらに毒性の高いアルデヒドが大量に発生します。（これはヒトのALDH2が解毒する毒素と全く同じです）。
ALD4は、この「酸化ストレスによって発生した毒素」を解毒する、ミトコンドリア内の主要な防御システムなのです。
🔬 実験：ALD4遺伝子を削除してみたら...？
科学者たちは、「もし、この重要なALD4遺伝子を酵母から取り除いたら（欠失させたら）、一体どうなるのか？」という実験を行いました。その結果は、非常に興味深いものでした。
結果1：酸化ストレスに弱くなった
予想通り、ALD4を失った酵母は酸化ストレス（過酸化水素など）に対して非常に脆弱になりました。
これは、細胞がサビた時に発生する「毒性アルデヒド」を解毒するメインの防御システムを失ってしまったためです。ミトコンドリアが内部から破壊されてしまうのです。
結果2：エタノールで増殖できなくなった
これも予想通りです。ALD4を失った酵母は、エタノールをエネルギー源として利用する代謝経路が断ち切られてしまったため、エタノールをエサにしても全く増殖できなくなりました。
結果3：【大発見】なぜか「長寿」になった
ここまでは「やはりALD4は重要だ」という話でした。しかし、科学者たちは驚くべき現象を発見します。
ALD4を失った酵母は、酸化ストレスには弱くなったのに、「年代的寿命（Chronological Lifespan）」（＝何もせず放置した場合にどれだけ長く生き延びられるか）が、なんと50%以上も劇的に延長したのです。
💡 謎の解明：酵母は「自家製の酢」で老化していた
なぜ、こんな奇妙なことが起こるのでしょうか？
その答えは、ALD4の「仕事内容」に隠されていました。
ALD4の仕事は、アセトアルデヒドを「酢酸（さくさん）」に変えることでした。- 酵母は増殖を終えると、この「酢酸」を細胞の外（培養液）にどんどん放出します。
- 時間が経つと、培養液は酵母自身が放出した酢酸で「酸性」になっていきます。
- そして老化が進むと、この外に溜まった酢酸が、今度は細胞の中に逆流し始め、細胞を内側から攻撃して殺してしまうのです。
つまり、酵母は「自ら作り出した酢（酢酸）によって、自分で自分の寿命を縮めていた」のです。これは「酢酸による老化」と呼ばれています。
ALD4を削除した酵母が長生きした理由は、この「老化を促進する毒（酢酸）」をそもそも作れなくなったから、というわけです。
