エネルギー代謝：呼吸鎖複合体IIIおよびIVの超集合機構
Nature 539, 7630 doi: 10.1038/nature20157
呼吸鎖複合体はさらに超集合して超複合体と呼ばれる四次構造を形成することができ、それが細胞の代謝を最適化する。複合体III（CIII）と複合体IV（CIV）の間の相互作用は、超複合体集合因子1（SCAF1；別名COX7A2L）によって調節されている。このSCAF1の発見は、超複合体がin vivoで存在していることを示す強力な遺伝学的証拠である。SCAF1は、異なるマウス系統で、長いアイソフォーム（113個のアミノ酸からなる）または短いアイソフォーム（111個のアミノ酸からなる）として存在する。長いアイソフォームのみがCIIIとCIVの超集合を誘導できるが、SCAF1がレスピラソーム（CI、CIII2およびCIVからなる超複合体）の形成に必要かどうかは明らかになっていない。今回我々は、詳細なプロテオミクスと免疫検出解析とを組み合わせることにより、CIIIとCIVとの相互作用にはSCAF1が常に必要であること、また、SCAF1の短いアイソフォームを含むほとんどの動物組織ではレスピラソームが存在しないが、心臓と骨格筋はその例外であることを示す。部位特異的変異誘発によって、CIIIおよびCIVと相互作用するSCAF1領域の特徴がそれぞれ明らかになり、こうした相互作用にはSCAF1の73番目のヒスチジン残基が正しく配向されていることが必要だが、短いアイソフォームではこの配向が変化していることが明らかになった。これは、短いアイソフォームがCIVと相互作用できないことの説明となる。さらに、CIVのサブユニットであるCOX7A2は、CIIIおよびCIVを含む超複合体ではSCAF1で、CIVの二量体ではCOX7A1でそれぞれ置換されており、CIV二量体はCOX6A1アイソフォームを含む場合よりもCOX6A2アイソフォームを含む場合の方がより安定であるらしいことが分かった。
