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細胞:ESCRT複合体による多胞体形成の分子機構

Nature 464, 7290 doi: 10.1038/nature08849

細胞内部に取り込まれた受容体などの積み荷がリソソームによって分解される場合は、ユビキチン化を受けて、ESCRT(endosomal sorting complex required for transport)複合体0、I、II、IIIによって多胞体へと選別される。多胞体は、エンドソーム境界膜の積み荷の多い領域が内側に陥入するように出芽し(その仕組みは不明)、次いで切り離されて、積み荷を含んだ小胞が内腔に生じることで形成される。多胞体の形成は、巨大単層膜小胞、蛍光ESCRT-0、-I、-II、-III複合体と、積み荷モデルとなる膜に結合した蛍光ユビキチン融合体とから再構築・可視化されている。今回我々は、ESCRT-0が積み荷の集まった領域を形成するが、膜の変形は起こさないことを明らかにする。ESCRT-IとESCRT-IIが共同して膜を芽状突起へと変形し、ここに積み荷が閉じ込められる。ESCRT-IとESCRT-IIは芽状突起のくびれた部分に位置して、ESCRT-0-ユビキチンドメインを芽状突起へと引き寄せる。ESCRT-IIIサブユニットは芽状突起のくびれの部分に局在して突起を効率よく切り離し、内腔に小胞が形成される。こうして形成された内腔内小胞は、モデル積み荷は含んでいたが、ESCRTは含まなかった。これらの観察結果は、ESCRTが細胞質側から働いて膜の陥入・出芽と切り離しを誘導する仕組みと、ESCRTが反応で消費されない理由を説明している。

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