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細胞:Trans-SNARE対形成は細胞内膜融合過程で半融合型中間体形成に先行して起こり得る

Nature 436, 7049 doi: 10.1038/nature03722

すべての膜の融合が同じ機構で進行するのかどうかという疑問に対して十分満足できる解答は未だ得られていない。モデル膜やウイルスの融合の際には、膜がドッキングしてから、それぞれの膜の外側の単分子層が混合して半融合(hemifusion)と呼ばれる状態になり、最後に融合孔が開いて内容物が混ざり合う。ウイルスの融合タンパク質は、膜を不安定化させる「融合ペプチド」と、ヘリックスバンドルからなり、これらが2枚の膜を留めあわせる 。SNARE(soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor)複合体は、ウイルスと類似のトポロジーを持つヘリックスバンドルを形成するが、細胞内膜上でのSNAREに依存した融合が半融合状態を経て進むかどうかはわかっていない。今回、生体膜のSNARE依存性の融合について半融合状態を初めて確認し、これが一連の分子過程中のどこに位置するかを決めた。つまり、まずSNAREによるヘリックスバンドルの形成が起こり、次いで半融合状態へ進むが、小孔の開口にはさらに別のペプチドが必要である。したがってSNARE依存性の膜融合は、ウイルスの融合時と同様の経路をとって進む可能性がある。これらの経路はともにヘリックスバンドルを介したドッキング機構を用いており、膜の不安定化と脂質の混合を効率よく誘導するにはまた別のペプチドが必要とされる。今回得られた結果は、脂質二重層のあらゆる融合反応の基盤に共通の脂質中間体がかかわっている可能性を示している。

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