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細胞生物学:ADP/ATP交換輸送体はヌクレオチド交換とは独立してマイトファジーを駆動する

Nature 575, 7782 doi: 10.1038/s41586-019-1667-4

ミトコンドリアの恒常性は、マイトファジーと呼ばれるプログラムされたミトコンドリア分解によって維持されている。しかし、このマイトファジーを制御するタンパク質は、これまで多くは知られていない。今回我々は、複数のマイトファジーレポーターシステムとマイトファジー誘導因子を用いてCRISPR–Cas9による多次元的遺伝子スクリーニング法を開発し、Parkinに依存したマイトファジーに関わる多数の因子を突き止めた。予想に反して、アデニンヌクレオチド交換輸送体(ANT)複合体がマイトファジーに必要であることが、数種類の細胞で明らかになった。ANTにおけるADP/ATP交換を薬理学的に阻害するとマイトファジーが促進されるが、ANTを遺伝的に除去すると、それとは逆にマイトファジーが抑制される。特筆すべきことに、ANTはそのヌクレオチド交換輸送体としての輸送活性とは無関係にマイトファジーを促進する。その代わりにANT複合体は、生体エネルギーの破綻に応答してプレ配列交換輸送体TIM23を阻害するのに必要で、この阻害がPINK1の安定化につながる。ANTによるTIM23の調節は、TIM23を介したペプチドの輸入を調節するTIM44との相互作用を介して、間接的に行われる。ANT1が欠損したマウスは、マイトファジーの進行が障害され、その結果、異常なミトコンドリアが著しく蓄積する。疾患原因となるヒトのANT1変異では、TIM44やTIM23との結合が起こらなくなり、マイトファジーが阻害される。総合するとこれらの知見は、ANTがマイトファジーに重要で不可欠なメディエーターとして健康や病気に関わっていることを示している。

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